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Die Programmiersprache Python im Wahlpflichtbereich der Sek1 RS GE UV 7.4/10.3
Alternative Materialien zum SILP im Lehrplannavigator

Verantwortlich für den Inhalt: QUA-LiS
 

Im folgenden werden einige Hinweise auf freie Unterrichtsmaterialien zur Programmierung mit Python für die Sekundarstufe 1 gegeben.

Python ist eine Programmiersprache, die plattformunabhängig auf allen gängigen Systemen sogar bis hin zu den Systemen Arduino und Rasperry Pi eingesetzt werden kann und mit einfachen Entwicklungsumgebungen kostenlos zur Verfügung steht.
Python wurde von Guido von Rossum am Centrum voor Wiskunde en Informatica Anfang der 1990er Jahre entwickelt. Auch wenn häufig ein Zusammenhang mit der Schlangenart hergestellt wird, Guido von Rossum hat seine Programmiersprache nicht nach der Schlangenart sondern nach der britischen Comedy-Gruppe Monty Python benannt. Verwendet werden häufig immer noch älteren Versionen 2.x parallel zu den aktuellen Versionen 3.x. Leider sind die Versionen 3.x aber nicht zu den Versionen 2.x abwärtskompatibel.

Sie weist eine Reihe von Vorzügen auf, die sie auch für den Einsatz im Informatikunterricht der Sekundarstufe 1 interessant macht. So wurde Python mit dem Ziel entworfen, Programme möglichst einfach und übersichtlich zu gestalten. Zudem erlaubt Python unterschiedliche Programmierstile (imperativ, funktional und objektorientiert) und kann so flexibel als textorientierte Programmiersprache sowohl im Anfänger- wie auch für Fortgeschrittenenkurs eingesetzt werden.

Im Internet sind auch für den Unterricht in der Schule viele interessante Seiten, die sich mit Python beschäftigen, erreichbar. Einige der freien Materialien werden hier kommentiert und bereitgestellt.


Nochmals einige Besonderheiten von Python:

  • Python hat ein modernes Sprachkonzept, ist einfach zu lernen und sehr gut lesbar.
  • Blockbildung erfolgt ausschließlich über Einrückung – keine geschweiften Klammern, kein "begin .. end", dadurch weniger Syntaxfehler.
  • Der interaktive Modus erlaubt einfaches und effizientes Testen kleiner Codeschnipsel.
  • Prozedurale Programmierung ist ebenso möglich wie objektorientierte Programmierung.
  • Eine einfache, aber brauchbare IDE wird gleich mitgeliefert.
  • Python ist mächtig! Man kann mit Python komplette GUI-Anwendungen entwickeln, dynamische Websites erstellen, HTML-Formulare auslesen, Datenbanken abfragen, Roboter steuern  und – natürlich – Spiele programmieren.
Stichworte zum Eintrag:Kernlehrplan WPGE RS Informatik
Diese Materialien sind Bestandteil des Angebotes Lehrplannavigator der Qualitäts- und Unterstützungsagentur - Landesinstitut für Schule (QUA-LiS NRW)
3 Dateien zum Download
Schlangengerangel für Kinder, Programmieren lernen mit Python
Dateityp: .pdf , Dateigröße: 2.01 MB
PDF-Datei des Python-Verbandes für Kinder
Programmierkonzepte mit Python und der Lernumgebung TigerJython
Dateityp: .pdf , Dateigröße: 16.27 MB
Lehrmaterial aus der Schweiz zu Python
Python exemplarisch:EineEinführung in die Lernumgebung TigerJython - Turtle
Dateityp: .pdf , Dateigröße: 2.55 MB
Lehrmaterial aus der Schweiz zu Python mit der Turtle
5 Verweise auf Webseiten
Material -Schlangengerangel für Kinder, Programmieren lernen mit Python-
Der Python Software Verband vertritt die Interessen von Anwendern der Open-Source Programmiersprache Python in Deutschland, Österreich und der deutschsprachigen Schweiz und stellt über seine Seite ein eBook im PDF-Format für Kinder ab acht Jahren, die eine Programmiersprache erlernen wollen, zur Verfügung. Es behandelt anhand von Python 3 die grundlegenden Konzepte, nutzt einen Turtlegrafik-Modul und geht auf elementare 2-D-Grafik ein. Ansätze der objektorientierten Programmierung kommen zum Tragen. Das Buch liegt für die drei verschiedenen Plattformen, Mac, Linux und Windows vor und steht unter der Creative Commons 3.0 BY-SA-Lizenz, der Code unter der Artistic License/GPL zur Verfügung. Das eBook -Schlangengerangel für Kinder, Programmieren lernen mit Python- ist die deutsche Übersetzung von Veit Schiele des Buches «Snake Wrangling For Kids» von Jason R. Briggs.
Material Tigerjython
Im Umfeld der ETH-Zürich wurde für den Unterricht in der Schweiz die Lernumgebung TigerJython entwickelt. TigerJython besteht aus einem Online-Lehrmittel und einer speziell für den Unterricht entwickelten integrierten Entwicklungsumgebung. Von Jarka Arnold, Aegidius Plüss und Tobias Kohn sind zu dieser Entwicklungsumgebung Lehrmaterialien (online und als PDF zum Download) vorgelegt worden. In den Materialien -Programmierkonzepte mit Python und der Lernumgebung TigerJython- wird ein Unterrichtskonzept umsetzen, bei dem nach dem Prinzip des -Exemplarischen Lernens- grundlegende Programmierkonzepte im Zentrum stehen, die bei Bedarf auf andere Sprachen bzw. Entwicklungsumgebungen übertragbar sind. Das Buch und die Online-Lehrmittel setzen bei der Turtlegrafik ein, führen dann aber weiter zu Themen wie Grafik und Bilder, Sound, Robotik, Internet, Games&OOP, Computerexperiemente, DatenbankenSQL und Effizienz und Grenzen. Zusammen mit dem modularen Aufbau und den zahlreichen Beispielen und Übungen eignet sich TigerJython sowohl für den Einsatz im Unterricht wie zur selbständigen Arbeit. Die Materialien der ersten Kapitel eignen sich auch gut für den WP-Bereich der Sekundarstufe 1, in Auswahl können auch Abschnitte der weiteren Kapitel zur Differenzierung und Vertiefung genutzt werden. Als Ganzes gesehen entspricht die Themenwahl und der Stoffumfang eher einem Grundkurs Informatik in der gymnasialen Unterricht.
Material Python-Exemplarisch
Darüber hinaus stehen von den obigen Autoren Online-Lehrmaterialien und das eBook -Python exemplarisch: Eine Einführung in die Lernumgebung TigerJython- als PDF-Datei in einer stark gekürzten und überarbeiteten Version des obigen Materials -Programmierkonzepte mit Python und der Lernumgebung TigerJython- zur Verfügung, die als Einführung in das Programmieren für Programmieranfänger gedacht sind und im Wesentlichen altersgerecht, auf einem elementarem Niveau in die Programmierung mit der Turtlegraphik eingeführt, wobei auch Ansätze der objektorientierten Programmierung zum Tragen kommen. Daher ist dieses Material gut geeignet, Schülerinnen und Schülern im Wahlpflichtbereich der Jahrgangsstufen 7 und 8 eine erste Einführung in die Programmierung zu bieten und andere Einführungen im SILP zu ersetzen. Für beide Lehrmaterialien besteht die TigerJython-Quelle aus einer einzigen JAVA-Datei (jar) und ist deshalb betriebssystemunabhängig ausführbar und funktioniert problemlos unter Windows, Mac und Linux, sogar auch auf dem Raspberry Pi, wenn ein aktuelles JAVA installiert ist. TigerJython läuft sogar von einem externen Datenträger (USB-Stick, CD). Ein integrierter Objektinspektor kann zur grafischen Anzeige aktueller Objekte genutzt werden. Auf den beiden obigen Internetseiten finden sich viele Links zu weiteren Materialien. Beide eBooks sind urheberrechtlich nicht geschützt und dürfen für den persönlichen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht beliebig vervielfältigt werden. Texte und Programme dürfen ohne Hinweis auf ihren Ursprung für nicht kommerzielle Zwecke weiter verwendet werden.
Computer Science Circles, deutsche Version eines Pythonkurses
Der Computer Science Circles ist ein kostenfreier Dienst des Centre for Education in Mathematics and Computing der University of Waterloo zur Einführung in die Programmiersprache Python. Die deutsche Version des Pythonkurses wird von den Bundesweiten Informatikwettbewerben betrieben und gepflegt. Die Seite ist in eine Folge von Lerneinheiten gegliedert. Diese enthalten sowohl Texte als auch interaktive Aufgaben, mit denen man den Lernfortschritt testen kann. Die Seite ist kostenlos zu verwenden, ohne dass Software auf dem eigenen oder dem Schulrechner installiert werden muss. Man kann einen Account anlegen, um seine Fortschritte zu speichern und kann dann darauf von beliebigen Rechnern zugreifen, also sowohl in der Schule wie Zuhause. Für den Kurs werden keine Vorkenntnisse erwartet, da alle Übungen und Texte an solche Nutzer gerichtet sind, die keine Vorerfahrung im Programmieren haben. Es gibt Aufgaben, die automatisch ausgewertet werden, verschiedene Arten von Übungen, darunter solche, in denen programmiert werden muss, in anderen werden kurze Antworten verlangt, wieder andere bestehen aus multiple-choice-Fragen und zerhackten Codes. In den meisten Fällen gibt es mehr als einen richtigen Lösungsweg. Über einen Hilfe-Button kann man dem deutschen CS Circles-Team Fragen zuschicken. Als Lehrkraft kann man sich mit seinem Kurs als Gruppe registrieren lassen, für seinen Kurs als sogenannter Guru tätig werden, Fragen der Gruppe beantworten und sich über die Fortschritte seiner Gruppe informieren. Insgesamt ist dieses Material in Abschnitten gut geeignet, Schülerinnen und Schülern im Wahlpflichtbereich der Jahrgangsstufen 9 und 10 auch weitgehend selbstständig eine Einführung in die Programmierung mit Python oder eine gezielte Vertiefung zu verschiedenen Themen zu bieten.
Das elektronische Schulbuch inf-schule
Das elektronische Schulbuch inf-schule stellt unter der Rubrik -Einstiege in die Programmierungen- eine Unterrichtsreihe zur imperativen Programmierung mit Python zur Verfügung, die mit Einschränkungen auch für Schülerinnen und Schülern im Wahlpflichtbereich der Jahrgangsstufen 7 und 8 geeignet ist. Gleiches gilt für die Unterrichtsreihe, die unter der Rubrik -Modellierung von Informatiksystemen- zur objektorientierten Programmierung mit Python angeboten wird, hier in Teilen eher für Schülerinnen und Schülern im Wahlpflichtbereich der Jahrgangsstufen 9 und 10.
Dieser Materialeintrag ist in den folgenden Zusammenhängen auffindbar:
Anzahl aller Materialeinträge der jeweiligen Kateogie.

Jahrgangsstufe 1459 7-8 612
Jahrgangsstufe 1459 9-10 541
Materialart 845 Unterrichtsreihe 157
Schulform 1568 Realschule 651
Schulform 1568 Gymnasium 834
Schulform 1568 Gesamtschule 970
Materialart 845 Kommentierter Medienhinweis 34 Buch/ Literatur 3
Materialart 845 Kommentierter Medienhinweis 34 Link 15
Materialart 845 Kommentierter Medienhinweis 34 Software 6
Materialart 845 Kommentierter Medienhinweis 34 sonstiges Lern-/Arbeitsmaterial 8
Fächer / Lernbereiche 1788 Informatik 61