Hello, little turtles 🐢🐢🐢

🚀 Einstieg in Python & Turtle

Was ist ein Programm?

Ein Programm ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für den Computer. Der Computer führt Befehle exakt aus – er denkt nicht selbst und versteht keine ungenauen Anweisungen.

Merksatz:
Der Computer ist sehr schnell – aber auch sehr genau und verzeiht keine Fehler.

Wie arbeitet ein Programm?

Programme folgen meist dem EVA-Prinzip:

• Eingabe (Input)
• Verarbeitung (Processing)
• Ausgabe (Output)

Ein einfaches Beispiel:

print("Hallo Welt!")

Du gibst den Code ein, Python verarbeitet ihn, und der Text erscheint auf dem Bildschirm.

Python und unsere Arbeitsumgebung

Python ist eine gut lesbare Programmiersprache und eignet sich besonders für den Einstieg. Wir arbeiten in PyCharm, also in einer IDE. Das bedeutet, dass du dort Programme übersichtlich schreiben, speichern und ausführen kannst.

In der Shell oder Konsole werden Befehle eher einzeln und direkt ausgeführt. In PyCharm kannst du ganze Programme strukturierter entwickeln. Für unseren Unterricht ist das meist praktischer.

Kommentare und Struktur

Code soll nicht nur funktionieren, sondern auch verständlich sein. Kommentare helfen dir dabei. Sie beginnen mit # und werden nicht ausgeführt.

# Mein erstes Programm
print("Hallo Welt!")

Gewöhne dir an, deinen Code sinnvoll zu kommentieren und übersichtlich zu strukturieren. Das hilft dir später beim Verstehen, Verbessern und Finden von Fehlern.

Die Turtle-Bibliothek

Bevor wir mit Turtle zeichnen können, müssen wir die Bibliothek laden:

import turtle

Stell dir turtle wie eine Bibliothek voller Bücher vor. In dieser Bibliothek liegen viele Befehle bereit. Mit dem Punkt greifst du auf einen bestimmten Befehl zu, zum Beispiel:

turtle.forward(100)

Hier wird der Befehl forward aus der Bibliothek turtle verwendet. Die Zahl in den Klammern gibt an, wie weit sich die Turtle bewegen soll.

Wichtig für PyCharm

Am Ende jedes Turtle-Programms muss stehen:

turtle.done()

Sonst schließt sich das Fenster sofort.

Erste Schritte mit Turtle

Im folgenden Beispiel ist nicht alles sofort „perfekt“ – und genau das ist beabsichtigt. Beobachte genau, was passiert, und versuche daraus Schlüsse zu ziehen.

import turtle

turtle.speed(1)
turtle.forward(100)
turtle.left(70)
turtle.forward(100)

turtle.done()

turtle.speed(1) sorgt dafür, dass die Turtle langsam zeichnet. So kannst du ihre Bewegung besser beobachten. Auch der Winkel von 70 Grad ist absichtlich gewählt: Er führt noch nicht zu einem Rechteck und soll dich zum Nachdenken anregen.

🐢 Challenge 1

1. Zeichne ein Quadrat.
2. Ändere die Zahlen im Code einzeln, teste und beobachte die Auswirkungen.

Hinweis

Überlege, welcher Winkel für ein Rechteck notwendig ist.

Weitere grundlegende Befehle

Zusätzlich zu forward() und left() gibt es weitere Bewegungsbefehle:

turtle.backward(100)
turtle.right(90)

Probiere sie aus und beobachte genau, wie sich das Verhalten der Turtle verändert.

🐢 Challenge 2

Verwende die neuen Befehle und zeichne ein Fünfeck.

Hinweis

Ein Kreis hat 360°. Überlege, wie groß der Drehwinkel bei einem Fünfeck sein muss.

Weitere Funktionen

Mit den folgenden Befehlen kannst du die Turtle bewegen, ohne zu zeichnen, und an eine neue Position setzen:

turtle.penup()
turtle.pendown()
turtle.setposition(100, 100)

penup() hebt den Stift an, pendown() setzt ihn wieder ab. Mit setposition(x, y) kannst du die Turtle direkt an eine neue Stelle bewegen.

🐢 Challenge 3

Zeichne ein Rechteck, ein Dreieck und ein Fünfeck auf demselben Bildschirm an unterschiedlichen Positionen. Speichere deinen Code gut – du wirst ihn später noch einmal brauchen.

Hinweis

Nutze penup() und setposition(), damit die Shapes nicht alle übereinanderliegen.

🎨 #colorupyourlife 🎨

Bis jetzt zeichnet die Turtle nur in einer Standardfarbe. Das können wir ändern. Im Skript werden drei Möglichkeiten gezeigt, Farben festzulegen: mit einem Farbnamen, mit RGB-Werten und mit einem hexadezimalen Farbcode.

1. Farbname

turtle.color("red")

Hier wird einfach der englische Name einer Farbe verwendet.

2. RGB-Werte

turtle.colormode(255)
turtle.color(255, 0, 0)

Damit diese Schreibweise funktioniert, braucht Python zuerst:

turtle.colormode(255)

Dieser Befehl legt fest, dass bei Farben mit drei Zahlen Werte von 0 bis 255 verwendet werden. Erst danach kann turtle.color(255, 0, 0) richtig als Rot interpretiert werden.

Ein paar Beispiele aus dem Skript:

• (255, 0, 0) = Rot
• (0, 255, 0) = Grün
• (0, 0, 255) = Blau
• (255, 255, 0) = Gelb
• (255, 0, 255) = Magenta
• (0, 255, 255) = Cyan
• (255, 100, 0) = Orange

3. Hexadezimale Farbcodes

turtle.color("#FF6400")

Auch das ist eine Möglichkeit, Farben anzugeben. Dieser Hex-Code entspricht zum Beispiel der Farbe Orange. Hexadezimal ist einfach eine andere Schreibweise für Farben.

Zusätzlicher Hinweis

https://share.google/CUi52nWIC6V6YLB8z (Color Picker)

Damit kannst du Farbwerte leicht herausfinden, ohne sie auswendig lernen zu müssen.

🐢 Challenge 4

1. Ändere die Umrissfarbe deiner Shapes.
2. Verwende, wenn möglich, unterschiedliche Methoden zur Farbangabe.

Verändere die Linienstärke mit:

turtle.pensize(8)

Hinweis

Probiere zuerst einfache Farbnamen aus und teste danach RGB oder Hex-Codes.

Flächen färben

Bis jetzt haben wir nur die Linienfarbe verändert. Mit begin_fill() und end_fill() kannst du Flächen ausmalen. Diese Befehle stehen am Anfang und am Ende einer Form.

turtle.begin_fill()
turtle.forward(100)
turtle.left(90)
turtle.forward(100)
turtle.end_fill()

Wenn die Form geschlossen ist, wird ihr Inneres gefärbt.

🐢 Challenge 5

Versuche, die vorgegebene Grafik aus dem Beispiel nachzubauen.

🐢 Challenge 6

Färbe alle deine Shapes aus.

Weitere Farbsteuerung

Mit color() werden Linien- und Füllfarbe gemeinsam gesetzt. Es gibt aber auch zwei getrennte Befehle:

turtle.pencolor("blue")
turtle.fillcolor("yellow")

Damit kannst du die Farbe des Randes und die Farbe der Füllung unabhängig voneinander festlegen.

🐢 Challenge 7

Verändere deinen Code so, dass pencolor() und fillcolor() verwendet werden.

🐢 Challenge EXTRA

Finde in einem neuen Programm in deinem Projektordner heraus, was die folgenden Befehle bewirken.

turtle.rt(100)
turtle.fd(100)
turtle.lt(100)
turtle.bk(100)
turtle.home()
turtle.circle(100)
turtle.undo()
turtle.clear()
turtle.stamp()

Teste außerdem:

turtle.shapesize(1, 5, 10)
turtle.shapesize(10, 5, 1)
turtle.shapesize(1, 10, 5)
turtle.shapesize(10, 1, 5)

und:

turtle.shape("turtle")
turtle.shape("arrow")
turtle.shape("circle")

Hinweis

Schreibe dir zu jedem neuen Befehl kurz als Kommentar auf, was er macht. Das hilft dir später beim Wiederholen.

Allgemeines zum Erlernen einer Programmiersprache

Beim Programmieren lernst du am besten, wenn du genau beobachtest, ausprobierst und deine Ideen Schritt für Schritt verbesserst. Fehler gehören dazu – oft helfen sie dir sogar dabei, besser zu verstehen, wie ein Befehl funktioniert.