Informatik

Blockprogrammierung: Bausteine, Abläufe und Tests

Blockprogrammierung: Bausteine, Abläufe und Tests
Blockprogrammierung: Bausteine, Abläufe und Tests
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Bei der Blockprogrammierung setzt du grafische Codeblöcke wie Bausteine zusammen. Ihre Reihenfolge und Verschachtelung legen fest, was ein Programm tut. So kannst du zunächst Programmabläufe verstehen, ohne eine textbasierte Befehlssyntax lernen zu müssen.

Auf dieser Seite baust du gedanklich ein kleines Bewegungsprogramm. Du entscheidest, welche Blöcke nötig sind, testest den Ablauf und verbesserst einen Fehler.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Wie wird aus Blöcken ein Programm?

Stell dir einen Baukasten vor: Du wählst vorgefertigte Codeblöcke aus, ordnest sie und steckst manche Blöcke ineinander. Die fertige Anordnung beschreibt den Programmablauf, also die Reihenfolge der ausgeführten Anweisungen.

Definition

Blockprogrammierung

Blockprogrammierung, auch visuelle Programmierung, verwendet grafische Blöcke statt textbasierter Befehle. Die Form und Anordnung der Blöcke machen sichtbar, welche Anweisungen zusammengehören.

Beispiel

Ein Programm soll eine Figur erst einen Schritt bewegen und danach „Hallo!“ sagen.

Die passende Sequenz lautet:

  1. gehe einen Schritt
  2. sage Hallo!

Werden die Blöcke vertauscht, spricht die Figur zuerst. Beide Blöcke sind vorhanden, aber der Ablauf ist ein anderer.

Merke

Nicht nur die Auswahl der Blöcke zählt. Reihenfolge und Verschachtelung bestimmen die Wirkung des Programms.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWas legt bei einem Blockprogramm den Ablauf fest?
Lösung: Die Anordnung und Verschachtelung der Codeblöcke — Vorgefertigte Blöcke enthalten Anweisungen. Erst ihre Anordnung und gegebenenfalls ihre Verschachtelung legen fest, wann und wie diese Anweisungen ausgeführt werden.
Wie beginnt und verläuft ein Programm?

Ein Ereignis ist der Auslöser für einen Ablauf. Das kann in einem Blockprogramm zum Beispiel ein Startsignal sein. Unter dem Ereignis stehen die Anweisungen, die danach ausgeführt werden.

Eine Sequenz ist eine festgelegte Folge von Anweisungen. Das Programm arbeitet sie der Reihe nach ab.

Beispiel

Ziel: Nach dem Start soll eine Figur drei einzelne Schritte gehen und danach „Fertig!“ sagen.

Ein möglicher Blockplan ist:

  1. wenn gestartet
  2. gehe einen Schritt
  3. gehe einen Schritt
  4. gehe einen Schritt
  5. sage Fertig!

Das Ereignis wenn gestartet löst den Ablauf aus. Die vier folgenden Anweisungen bilden die Sequenz.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Das löst den Ablauf aus. Eine ordnet Anweisungen nacheinander. Wird die Reihenfolge vertauscht, kann sich die des Programms ändern.

Lösungen: Lücke 1: Ereignis; Lücke 2: Sequenz; Lücke 3: Wirkung. Prüfe mit drei Fragen: Was startet den Ablauf? Was geschieht zuerst? Was geschieht danach? So erkennst du Ereignis, Sequenz und Wirkung.
Wann helfen Schleife und Bedingung?

Dreimal derselbe Bewegungsblock funktioniert, ist aber umständlich. Eine Schleife wiederholt eine Anweisung oder eine Gruppe von Anweisungen. Der Block wiederhole 3-mal kann die drei gleichen Schritte zusammenfassen.

Beispiel

Der kürzere Blockplan für dieselbe Bewegung lautet:

- gehe einen Schritt

  1. wenn gestartet
  2. wiederhole 3-mal
  3. sage Fertig!

Der Bewegungsblock liegt in der Schleife. Deshalb wird genau dieser Block wiederholt. Der Sprechblock liegt danach und wird nur nach der Wiederholung ausgeführt.

Eine Bedingung prüft, ob etwas zutrifft. Von dieser Entscheidung hängt ab, welche Anweisung ausgeführt wird.

Beispiel

Eine Figur soll nur dann „Ziel erreicht!“ sagen, wenn sie am Ziel steht:

- sage Ziel erreicht!

  • wenn am Ziel

Die Bedingung lautet am Ziel. Trifft sie nicht zu, wird der eingerückte Sprechblock nicht ausgeführt.

Merke

Nutze eine Schleife für Wiederholungen. Nutze eine Bedingung für eine Entscheidung zwischen „trifft zu“ und „trifft nicht zu“.

Teste dich
Frage 1 von 2MittelEine Figur soll fünfmal denselben Schritt ausführen. Welcher Block passt am besten?
Lösung: Eine Schleife wiederhole 5-mal um den Schritt — Die Aufgabenstruktur verlangt eine Wiederholung. Deshalb fasst eine Schleife den Bewegungsblock passend zusammen.
Frage 2 von 2MittelEine Figur soll nur bei erreichtem Ziel jubeln. Welche Struktur brauchst du?
Lösung: Eine Bedingung, die prüft, ob die Figur am Ziel ist — Das Jubeln hängt von einer Ja-nein-Prüfung ab. Dafür ist eine Bedingung die passende Kontrollstruktur.
Wie findest und verbesserst du einen Fehler?

Beim Testen vergleichst du die beobachtete Ausführung mit der beabsichtigten Wirkung. Frage zuerst: Was sollte geschehen? Beobachte dann: Was geschieht tatsächlich?

Ein Testfall beschreibt eine konkrete Ausgangslage und die erwartete Wirkung. Stimmen Beobachtung und Erwartung nicht überein, untersuchst du die beteiligten Blöcke.

Beispiel

Absicht: Nach dem Start soll die Figur drei Schritte gehen und einmal „Fertig!“ sagen.

Programm: Der Block sage Fertig! liegt versehentlich innerhalb der Schleife wiederhole 3-mal.

Beobachtung: Die Figur geht drei Schritte und sagt dreimal „Fertig!“.

Diagnose: Die Schleife wiederholt alles, was in ihr verschachtelt ist. Deshalb wird auch der Sprechblock dreimal ausgeführt.

Korrektur: Verschiebe sage Fertig! hinter die Schleife.

Erneuter Test: Die Figur geht drei Schritte und sagt danach einmal „Fertig!“. Beobachtung und Absicht stimmen nun überein.

Gut zu wissen

Ändere beim gezielten Korrigieren möglichst den Block, der die Abweichung verursacht. Teste danach denselben Fall erneut. So erkennst du, ob die Änderung genau den gefundenen Fehler behoben hat.

Teste dich
Frage 1 von 1SchwerEine Figur soll nach zwei Schritten einmal „Stopp!“ sagen. Beim Test sagt sie zweimal „Stopp!“. Der Sprechblock liegt in der Schleife. Welche Änderung behebt den beschriebenen Fehler gezielt?
Lösung: Den Sprechblock hinter die Schleife verschieben und erneut testen — Die beobachtete Abweichung entsteht, weil die Schleife den Sprechblock mitwiederholt. Außerhalb der Schleife wird er erst nach den zwei Schritten einmal ausgeführt.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Blockprogrammierung
    • Programm aufbauen
      • Ereignis startet
      • Sequenz ordnet
    • Ablauf steuern
      • Schleife wiederholt
      • Bedingung entscheidet
    • Programm verbessern
      • Erwartung festlegen
      • Ausführung beobachten
      • Ursache korrigieren
      • erneut testen

Blockprogrammierung macht Programmstrukturen sichtbar: Ein Ereignis startet, eine Sequenz ordnet, eine Schleife wiederholt und eine Bedingung entscheidet. Durch Testen vergleichst du Absicht und Beobachtung und verbesserst den Block, der eine Abweichung verursacht.

Abschluss-Check
Teste dich
Frage 1 von 3LeichtWelche Aussage beschreibt eine Sequenz?
Lösung: Sie legt eine Reihenfolge von Anweisungen fest. — Eine Sequenz beantwortet: Was geschieht zuerst, was danach?
Frage 2 von 3MittelEin Tanzschritt soll viermal ausgeführt werden und danach soll die Figur winken. Wo gehört der Wink-Block hin?
Lösung: Hinter die Schleife mit den vier Tanzschritten — Nur der Tanzschritt soll viermal laufen. Deshalb liegt er in der Schleife; der einmalige Wink folgt hinter ihr.
Frage 3 von 3SchwerEin Programm soll nur dann „Weiter!“ sagen, wenn ein Weg frei ist. Es sagt „Weiter!“, obwohl der Weg nicht frei ist. Was prüfst du zuerst?
Lösung: Ob der Sprechblock passend von der Bedingung Weg frei gesteuert wird — Die gewünschte Wirkung hängt von einer Bedingung ab. Prüfe deshalb, ob die richtige Bedingung verwendet wird und der Sprechblock nur bei zutreffender Bedingung ausgeführt wird.

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