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Tag: python
Methoden, Übergabewerte und Rückgabewerte in Java mit Greenfoot
Dieses umfassende Unterrichtsmaterial führt in die objektorientierte Programmierung mit Java und der Lernumgebung Greenfoot ein. Die Lernenden lernen, wie man Code in Methoden organisiert, Parameter und Übergabewerte nutzt, Rückgabewerte verarbeitet und existierende APIs anwenden kann.
PPG-Signal aufnehmen und visualisieren
Die Schülerinnen und Schüler nehmen mithilfe eines Smartphones und einer Python-Skriptdatei ein photoplethysmografisches (PPG) Signal auf, extrahieren die Farbwerte aus dem Video und visualisieren diese in Excel, um die Herzfrequenz zu bestimmen.
Python Turtle: Schleifen und Listen
Dieses Unterrichtsmaterial führt in Python anhand der Turtle-Grafik in die Nutzung von for-Schleifen, Listen und der len()-Funktion ein. Die Lernenden schreiben eigene Programme, zeichnen geometrische Formen und Muster und lernen die Steuerung der range()-Funktion kennen.
Entscheidungsketten: if ... elif ... else in Python
Dieses Unterrichtsmaterial erklärt anhand von praktischen Beispielen und Code-Snippets die Funktionsweise von if-elif-else-Ketten in Python. Lernende erfahren den Unterschied zu unabhängigen if-Bedingungen, lösen einen Bug-Hunt und optimieren eine Modulo-Aufgabe.
Zufall und Wahrscheinlichkeiten in Python simulieren
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand praktischer Programmieraufgaben in Python an die Simulation von Zufallsexperimenten heran. Die Lernenden nutzen die random-Bibliothek, um Würfelspiele, Wahrscheinlichkeiten und das Gesetz der grossen Zahlen zu untersuchen.
Solange-Schleifen: while
Dieses Unterrichtsmaterial führt in Python-Schleifen mit der while-Anweisung ein. Es zeigt anhand von praktischen Beispielen wie dem Papierfalten oder der Collatz-Folge, wann eine while-Schleife anstelle einer for-Schleife eingesetzt wird und bietet zahlreiche Programmieraufgaben.
Dijkstra-Algorithmus und Python-Dictionaries
In dieser freiwilligen Programmier-Challenge implementieren Schülerinnen und Schüler den Dijkstra-Algorithmus in Python. Dabei lernen sie den praktischen Umgang mit Python-Dictionaries als Datenstruktur für Graphen und vertiefen ihr Verständnis von Routing-Problemen.
Erdbeben weltweit — eine Live-Karte aus echten Daten
In diesem Material erstellen Schülerinnen und Schüler schrittweise eine interaktive Weltkarte von aktuellen Erdbeben mithilfe von Echtdaten einer USGS-API und Python. Dabei werden Daten gefiltert, GeoJSON-Strukturen analysiert und geographische Daten sowie Plattengrenzen mit matplotlib visualisiert.
Turtle Invaders: Spiel-Programmierung in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt Schritt für Schritt in die Entwicklung eines Arcade-Spiels im Stil von Space Invaders mit Python und dem Turtle-Modul ein. Dabei werden grundlegende Programmierkonzepte wie Ereignissteuerung, Animationen, das global-Keyword sowie die Unterscheidung zwischen immutablen primitiven Datentypen und mutablen Listen behandelt.
Code Refactoring und Funktionen in Python mit Maqueen-Robotern
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt anhand eines Roboter-Projekts mit dem Maqueen, wie Python-Code durch den Einsatz von Funktionen, Parametern, Standardwerten und Code-Refactoring übersichtlicher und modularer gestaltet werden kann. Die Lernenden erweitern einen Linienfolger um eine Suchfunktion, lernen das return-Statement kennen und lagern Logik in separate Dateien aus.
Multi-Modus Roboter mit BBC micro:bit und Maqueen
Ein umfassendes Programmierprojekt für Python, bei dem Schülerinnen und Schüler einen ferngesteuerten Roboter mit Zustandsmaschinen, Event-Loops und Radio-Kommunikation entwickeln. Das Material führt Schritt für Schritt durch die Implementierung verschiedener Betriebsmodi wie Fernsteuerung und Linienverfolgung.
Caesar-Verschlüsselung mit Python
Dieses praxisorientierte Unterrichtsmaterial führt Schritt für Schritt in die Programmierung einer Caesar-Verschlüsselung mit Python ein. Dabei werden grundlegende Konzepte wie ASCII-Kodierung, Schleifen, Funktionen, Zeichenketten als Listen sowie der Modulo-Operator vermittelt und direkt an Codebeispielen angewendet.
Vigenère-Verschlüsselung in Python
Dieses praxisorientierte Programmier-Tutorial zeigt Schritt für Schritt, wie die Vigenère-Verschlüsselung und -Entschlüsselung in Python implementiert wird. Dabei werden grundlegende Programmierkonzepte wie String-Indizierung, der Modulo-Operator und ASCII-Konvertierungen angewendet.
PPG-Signalanalyse mit USB-Mikroskop und Python
In dieser Unterrichtseinheit wird ein alternatives Messsetup mit einem USB-Mikroskop zur Erfassung und Analyse von PPG-Signalen aufgebaut. Die Schülerinnen und Schüler verarbeiten den Live-Videostream in Python, filtern das Rohsignal und untersuchen verschiedene Körperstellen auf ihre Signalqualität.
Herzfrequenz-Analyse mit der Fourier-Transformation in Python
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt, wie man mithilfe von Python und der Fast Fourier Transformation (FFT) ein PPG-Signal aus Video- oder Sensordaten analysiert, um die Herzfrequenz automatisch zu bestimmen. Die Schülerinnen und Schüler lernen das Konzept der Signalverarbeitung im Frequenzbereich kennen und vergleichen die automatischen Ergebnisse mit manuellen Zählungen.
Einführung in Schleifen mit Python Turtle
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand der Python-Bibliothek Turtle in das Konzept der Wiederholungen (for- und while-Schleifen) ein. Die Schülerinnen und Schüler lernen, Codeblöcke zu strukturieren und zeichnen geometrische Figuren wie Quadrate, Dreiecke und Sterne mit Hilfe von for-Schleifen.
Entscheidungen treffen: if ... else
Dieses Lehrmaterial führt in die Grundlagen von Entscheidungsstrukturen (if, else), boolescher Logik (and, or, not) sowie den Modulo-Operator in Python ein. Es enthält zahlreiche Code-Beispiele und praktische Programmieraufgaben inklusive Musterlösungen.
Das Geburtstagsparadoxon
Das Material behandelt das klassische Geburtstagsparadoxon und verknüpft mathematische Wahrscheinlichkeitsrechnung mit praktischen Programmieraufgaben in Python. Die Lernenden implementieren die Lösung sowohl iterativ mittels Schleifen als auch rekursiv.
Python Übungsaufgaben: Verzweigungen, Schleifen und Funktionen
Eine Sammlung von praktischen Programmieraufgaben in Python, die Verzweigungen, Schleifen und Funktionen behandeln. Jede Aufgabe enthält eine konkrete Aufgabenstellung sowie eine kommentierte Musterlösung.
Das Monty-Hall-Problem und Simulation in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand des berühmten Monty-Hall-Paradoxons in die Wahrscheinlichkeitsrechnung ein und lässt die Lernenden das Problem mithilfe einer Programmiersimulation in Python empirisch lösen.
IP-Adressen, Subnetmasken und Routing
Dieses Unterrichtsmaterial vermittelt die Grundlagen von Subnetmasken, Netzwerk- und Broadcast-Adressen sowie die Funktionsweise von Routern und Gateways. Es enthält sowohl theoretische Erklärungen und Übungsaufgaben als auch praktische Programmierübungen in Python zur Berechnung von Netzwerkadressen.
Erstellung von Programmier-Erklärvideos
Die Schülerinnen und Schüler erstellen ein altersgerechtes Erklärvideo zu mindestens zwei Kernkonzepten des Programmierens mithilfe von Scratch oder Python. Dabei reflektieren sie didaktische Entscheidungen und nutzen Werkzeuge zur Videoaufnahme und zum Schnitt wie OBS Studio oder DaVinci Resolve.
Programmierung des Maqueen-Roboters mit Microbit und Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Steuerung des Maqueen-Roboters mittels Python auf dem Microbit ein. Die Lernenden lernen die Hardware- und Software-Schnittstellen kennen und lösen praktische Programmieraufgaben wie Hindernisausweichen und Linienerkennung.
Linientracker programmieren mit Python und Micro:bit
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Verwendung von logischen Operatoren wie 'and' und 'or' in Python ein und zeigt anhand eines praktischen Beispiels, wie ein Maqueen-Roboter als Linientracker programmiert wird. Dabei werden auch Variablen zur Geschwindigkeitsregulierung und dynamische Anpassungen über Tasten behandelt.
Event-Loops und Design-Muster mit dem Micro:bit
Dieses Unterrichtsmaterial führt in Design-Muster wie Event-Loops und das Return-Statement ein. Anhand von praktischen Programmieraufgaben für den Micro:bit lernen Schülerinnen und Schüler, auf Benutzereingaben zu reagieren und Funktionen strukturiert zu erweitern.
Sichere Passwörter und Brute-Force-Attacken
Dieses Material behandelt die Eigenschaften sicherer Passwörter und beleuchtet die mathematischen Hintergründe von Variationen am Beispiel von Brute-Force-Angriffen. Die Lernenden setzen sich theoretisch mit der Informationssicherheit auseinander und erhalten optionale Programmieraufgaben zur Erstellung von Kombinationen.
Einführung in Variablen und Datentypen mit Greenfoot und Java
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand von praktischen Programmierbeispielen in Java und der Entwicklungsumgebung Greenfoot in das Konzept von Variablen, Datentypen und deren Geltungsbereich ein. Die Lernenden erfahren spielerisch und durch konkrete Programmieraufgaben, wie Werte zugewiesen, ausgegeben und verarbeitet werden.
Schleifen in Java und Greenfoot
Das Material führt in das Konzept von Schleifen (for- und while-Schleifen) in Java ein. Anhand von Beispielen zur Konsolenausgabe und der Programmierung einer Turtle in Greenfoot wird gezeigt, wie sich wiederholende Abläufe effizient steuern lassen.
Datenstrukturen und Arrays in Java
Dieses Unterrichtsmaterial führt in das Konzept von Datenstrukturen in Java ein, wobei der Schwerpunkt auf klassischen Arrays und dem Java Collection Framework liegt. Es erklärt anhand von Codebeispielen und Erklärungen die Deklaration, Initialisierung und Manipulation von Datenstrukturen wie ArrayLists.
Von RGB zu CMYK: Farbmodelle und Umrechnung
Das Unterrichtsmaterial erklärt die Unterschiede zwischen dem additiven RGB- und dem subtraktiven CMYK-Farbmodell. Es leitet mathematische Formeln zur Umrechnung von RGB- zu CMYK-Werten her und zeigt ein praktisches Python-Beispiel zur Implementierung.
Photodioden: Wie Computer Licht sehen
Dieses Unterrichtsmaterial erklärt detailliert die Funktionsweise, den photoelektrischen Effekt und die Anwendungen von Photodioden als Schnittstelle zwischen Licht und elektronischen Systemen. Es enthält theoretische Erklärungen, Vergleiche mit anderen Sensoren sowie ein vereinfachtes Arduino-Codebeispiel.
Potenzen, Wurzeln und Potenzgesetze
Das Material erklärt Potenzen und Wurzeln als zusammenhängende Konzepte, hergeleitet über die Grundbedeutung der Multiplikation und Potenzgesetze. Es enthält mathematische Herleitungen, ein Musterbeispiel zur Vereinfachung, Erklärungen zum rational machen des Nenners sowie ein Python-Skript zur Visualisierung von Potenzfunktionen.
Rationale Funktionen und Asymptoten mit Python
Dieses Unterrichtsmaterial behandelt rationale Funktionen, Definitionslücken, Polstellen und hebbare Lücken sowie Asymptoten anhand von mathematischen Erklärungen und Aufgaben. Zusätzlich wird ein Python-Code mit NumPy und Matplotlib zur Visualisierung der Funktionen bereitgestellt.
Einführung in Python: Variablen, Funktionen und das EVA-Prinzip
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Grundlagen der Programmiersprache Python ein. Anhand praktischer Codebeispiele lernen die Schülerinnen und Schüler grundlegende Konzepte wie Variablen, Funktionen und das EVA-Prinzip kennen und verstehen den Unterschied zum Maschinencode.
Verschachtelte for-Schleifen und Turtle-Grafik
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand praktischer Programmieraufgaben in Python und mit Hilfe einer Turtle-Grafik in das Verschachteln von for-Schleifen ein. Die Lernenden lösen geometrische Probleme, indem sie Figuren wie Quadrate, Treppen und Spiralen schrittweise entwerfen und den Code dokumentieren.
Verschachtelte Listen und Pixel-Art in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt in das Konzept von verschachtelten Listen in Python ein und zeigt, wie man diese mit verschachtelten for-Schleifen durchläuft. Zudem wird das erlernte Wissen angewendet, um mithilfe der Python-Turtle ein Pixel-Art-Bild zu zeichnen.
Funktionen in Python mit Turtle-Grafik
Dieses Unterrichtsmaterial erklärt die Definition und Anwendung von Funktionen in Python anhand von praktischen Beispielen mit einer Turtle. Die Lernenden erfahren, wie Funktionen mit und ohne Parameter erstellt, verschachtelt und für geometrische Zeichnungen eingesetzt werden.
Prüfungsvorbereitung Python: for-Schleifen und Turtle-Grafik
Dieses Dokument bietet eine umfassende Prüfungsvorbereitung für das Programmieren mit Python, mit einem starken Fokus auf verschachtelte for-Schleifen und Turtle-Grafiken. Es enthält Übungsaufgaben zum Verstehen von Programmcode sowie zum eigenständigen Erstellen von Zeichnungen mit Musterlösungen.
Einführung in Python mit der Turtle-Bibliothek
Das Unterrichtsmaterial führt in die Erweiterung von Python-Programmen durch Module und Bibliotheken ein. Anhand der Turtle-Bibliothek lernen die Schülerinnen und Schüler, einfache visuelle Programme zu schreiben und Anweisungen Schritt für Schritt auszuführen.
Programmieren 1: Einführung mit Python und Schildkrötengrafik
Das Unterrichtsmaterial führt spielerisch und motivierend in die Programmierung mit Python ein. Anhand von Beispielen wie Primzahlenberechnungen wird die immense Rechenleistung von Computern demonstriert und die Notwendigkeit von Algorithmen sowie deren Optimierung angeschnitten.
Python lokal installieren
Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Installation von Python und Visual Studio Code auf Windows- und macOS-Systemen sowie zur Einrichtung der Python-Erweiterung.
Funktionen in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Definition und Verwendung von Funktionen in Python ein. Es behandelt Parameter, Rückgabewerte mit return, den Unterschied zu print sowie das Importieren von Funktionen aus anderen Dateien und enthält praktische Programmieraufgaben.
Was übrig bleibt: Modulo
Dieses Unterrichtsmaterial führt in das Konzept des Modulo-Operators ein, erklärt den mathematischen Hintergrund des Divisionsrestes und zeigt dessen praktische Anwendung in Python. Zudem werden Bezüge zu Uhren, modularer Arithmetik und der Informatik hergestellt.
Datenrepräsentation und QR-Codes
Das Unterrichtsmaterial behandelt die binäre Kodierung von Texten mittels ASCII und Unicode sowie die praktische Umsetzung, eine Nachricht binär in einem QR-Code zu speichern. Es beinhaltet Erklärungen, schrittweise Anleitungen und Bezüge zu Fehlerkorrektur-Leveln sowie ein Turtle-Programm zur visuellen Überprüfung.
Datenrepräsentation und Datentypen in Python
Das Material führt in die Grundlagen der Datenrepräsentation ein, behandelt einfache Datentypen sowie Dateiformate und erklärt den Unterschied zwischen Syntax- und Semantikfehlern anhand von Python-Beispielen.
Netzwerke, TCP und Ports
Das Material erklärt grundlegende Konzepte von Netzwerken mit Fokus auf die Transportschicht, insbesondere die Funktionsweise von TCP, den Handshake und Ports. Zudem wird die Anwendungsschicht anhand von HTTP und dem Ablauf beim Laden einer Webseite beleuchtet.
Einführung in IPv4-Adressen und Netzwerke
Dieses Unterrichtsmaterial erklärt die Grundlagen von IP-Adressen (IPv4 und IPv6), die Unterscheidung zwischen Netzwerkteil und Hostteil sowie das Problem der Adressknappheit. Anschliessend wird das gelernte Wissen in kleineren Programmierübungen mit Python angewendet.
Turtle Invaders: Spielentwicklung mit Python und Turtle
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand eines Programmierprojekts zur Entwicklung des Spiels 'Turtle Invaders' in Python ein. Es behandelt praktische Konzepte wie Zeitintervalle, Zufallszahlen und die Verwaltung von Objekten in Listen.
Programmierung eines Space-Invaders-Spiels in Python
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt anhand der Entwicklung eines einfachen Arcade-Spiels mit Python und dem Turtle-Modul, wie man Logik, Animationen und Listen implementiert. Es wird vertieft, wie man Objekte mit einer Garbage-Collection-Logik aus Listen entfernt, um Ressourcen zu schonen.
Animierte GIFs in Python Turtle
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt praktisch, wie man im Python-Modul Turtle animierte GIFs nachbilden kann, indem man einzelne Frames als Shapes registriert und zyklisch wechselt. Es enthält einen konkreten Python-Codeausschnitt mit Modulen wie os und itertools.
Einführung in Scratch und Vergleich zu Python
Das Material führt spielerisch in die visuelle Programmiersprache Scratch ein, indem die Lernenden ein eigenes Pong-Spiel erstellen und erweitern. Anschliessend wird der Kontrollfluss von Scratch mit textbasierten Konzepten in Python verglichen.
Microbit Programmierung: Radio, Sensoren und Event-Loops
Dieses Unterrichtsmaterial führt Schülerinnen und Schüler praktisch in die Programmierung von Microbit-Mikrocontrollern ein. Es behandelt die Kommunikation über das Radiomodul, die Nutzung von integrierten Sensoren sowie das Konzept von Event-Loops und Funktionen.
Funktionsweise und Programmierung von Infrarot-Sensoren beim Maqueen-Roboter
Dieses Material erklärt die Funktionsweise von Infrarot-Lichtsensoren am Beispiel des Roboters Maqueen und zeigt deren digitale Signalverarbeitung mithilfe des micro:bit. Es verbindet physikalische Grundlagen von Halbleitern und Fototransistoren mit praktischen Python-Codeausschnitten.
Code-Refactoring und Modularisierung für Roboter-Programme
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt anhand eines Roboter-Beispiels, wie langer Programmcode durch den Einsatz von Funktionen und separaten Dateien übersichtlicher, lesbarer und modularer gestaltet werden kann. Die Lernenden erfahren, wie sie komplexe Logik auslagern und Programme besser strukturieren.
Microbit-Programmierung in Python: Das pochende Herz
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Programmierung des Microbits mit Python ein. Die Lernenden lernen den Online-Editor, Import-Statements und die Verwendung von while-Schleifen anhand einer konkreten Programmieraufgabe kennen.
Microbit LED-Steuerung und Schleifen
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand praktischer Programmieraufgaben für den BBC micro:bit in die Steuerung von LEDs mittels verschachtelter Schleifen und Funktionen ein. Lernende schreiben und analysieren Python-Code, um Muster auf dem 5x5-Display zu erzeugen.
Prüfungsvorbereitung Kryptografie und Python-Grundlagen
Dieses Material dient der Prüfungsvorbereitung im Bereich der klassischen Kryptografie (wie Caesar und Vigenère) und verlangt zudem das Lesen und Nachvollziehen einfacher Python-Codeausschnitte zur Zeichenverarbeitung. Es enthält theoretische Fragen zu Sicherheitsprinzipien sowie praktische Aufgaben zur manuellen Verschlüsselung.
Klassische Kryptografie
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Grundlagen der klassischen Kryptografie ein. Es behandelt historische Verschlüsselungsverfahren wie Scytale, Caesar und Vigenère sowie zentrale Konzepte wie den Schlüsselraum und das Kerckhoffs-Prinzip.
Prüfungsbesprechung Python: Codeblöcke und Funktionsvariablen
Das Material bespricht zwei typische Fehlerquellen aus einer Python-Prüfung: die Syntax von verschachtelten Codeblöcken mittels Einrückung und Doppelpunkt sowie den korrekten Gültigkeitsbereich (Scope) von Variablen innerhalb von Funktionen.
Gamecontroller-Einbindung in Python für ein Arcade-Spiel
Diese Anleitung zeigt Schritt für Schritt, wie man das Python-Paket 'inputs' installiert und einen physischen Gamecontroller anbindet, um ein bestehendes Turtle-basiertes Spiel zu steuern. Dabei wird bestehender Code angepasst, um Eingaben wie Joysticks und Tasten auszulesen und im Hauptprogramm zu verarbeiten.
Facial Motion Capture mit Blender
Dieses Tutorial zeigt einen sechstufigen Workflow für professionelles Facial Motion Capture mit Blender und einer Handykamera. Es deckt Tracking, Mesh-Erstellung, Tiefenprojektion, Rigging und Animation ab und beinhaltet auch Python-Automatisierung.
Übergang zu textbasierten Programmiersprachen
Der Artikel beleuchtet die Herausforderungen und methodischen Ansätze beim Wechsel von visueller Programmierung zu textbasierten Sprachen wie Python. Dabei werden Syntaxhürden, der Einsatz von Tools wie dem Turtle-Modul sowie webbasierte und lokale Entwicklungsumgebungen diskutiert.
Pixel-Art Arrays für Turtle-Grafiken
Eine Sammlung von verschiedenen zweidimensionalen Farb-Arrays, die als Pixel-Art-Vorlagen für Turtle-Grafiken oder Programmierprojekte dienen. Die Schülerinnen und Schüler können diese visuellen Datenstrukturen nutzen oder eigene Bilder als Listen definieren.
Informatik-Lehrmittelsammlung eduskript.org und Polynom-Nullstellen mit Python
Das Material zeigt eine umfangreiche Übersicht über Informatik-Themen einer Lernplattform sowie ein kurzes Anwendungsbeispiel zur Bestimmung von Nullstellen höheren Grades mittels Polynomdivision und Python-Visualisierung.