gf1:programmieren3 [DokuWiki CSC]

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==== Importieren von Python-Modulen ====
Sicher haben Sie sich auch schon gefragt, warum die beiden Zeile '' microbit import *'' und ''math import *'' nötig sind oder was genau ''import *'' bedeutet.
In Python gibt es vordefinierte Bibliotheken (eine Sammlung von Dateien, sogenannten Modulen), die von jedem Programmierer genutzt werden kann, es muss somit keine Erweiterung installiert werden, die benötigten "Befehls- und Begriffspakete" können durch die Zeile from microbit import ... dazu geladen werden. Dadurch können die Funktionen, Methoden, vordefinierte Werte und andere Definitionen dieses Moduls zum Programmieren genutzt werden. Diese sind in diesen Befehls- und Begriffspaketen definiert.  \\ 
Grundsätzlich können für die ersten Schritte mit dem Micro:bit die folgenden (oder ähnliche) Importbefehle nützlich sein:
^ Befehl ^ Bedeutung ^
| ''import *'' | Importiert alle Python-Module, nicht spezifisch auf das Problem zugeschnittenes Laden von Modulen (Bausteinen). Das * bedeutet, alle Module. |
| ''from microbit import *'' |Importiert alle Microbit-Module, nicht spezifisch auf das Problem zugeschnittenes Laden von Modulen |
| ''from math import *'' |Importiert alle math-Module -> die [[https://www.w3schools.com/python/module_math.asp | Liste]] der Befehle und Funktionen |
|''from microbit import display''|Hier wird nur spezifisch das display-Modul und nicht die gesamte Micro:bit-Bibliothek (micro:bit-library) geladen. |

[[https://classroom.microbit.org/join| Klasseneditor]]


<WRAP nicebox green>
**Aufgabe 4**\\
  - Gegeben ist das untenstehende Programm. Schliessen Sie den Micro:bit an, laden Sie das Programm auf den Micro:bit und führen Sie es aus. Was genau wurde programmiert? Notieren Sie Ihre Vermutungen in Ihr persönliches OneNote.
  - Verändern Sie das Programm so, dass mit dem Satz des Pythagoras die Hypotenuse c mithilfe der beiden Katheten a und b berechnet werden kann. Dabei sollen nach wie vor die Variablen und ihre Werte, sowie das Ergebnis mit dem Variablennamen c dargestellt werden. Optional kann auch noch 'Pythagoras' als Scroll angezeigt werden.
  - Schreiben Sie ein neues Programm, welches das Volumen einer [[https://www.mathe-lexikon.at/geometrie/geometrische-koerper/kugel/volumen.html|Kugel]] berechnet, dabei sollte der Radius als Variable im Programm festgelegt werden.
  - Diskutieren Sie kurz zu zweit und beantworten Sie die drei Lernfragen schriftlich in Ihr OneNote: 
    - Wo sind die Variablen? 
    - Was passiert, wenn das Import fehlt?
  - Erweitern Sie diesen Rechner mit weiteren Funktionalitäten und schreiben Sie dazu ein kurzes passendes Programm. 

</WRAP>

Einige Operatoren (+, -, *, /) haben Sie mittlerweile schon kennengelernt. [[https://www.python-kurs.eu/operatoren.php|Hier]] finden Sie eine Auflistung der restlichen arithmetischen Operatoren, die Sie für die Berechnungen benötigen. \\ 
Fügen Sie die kennengelernten Operatoren in Ihrem Cheatsheet in der vorgesehenen Tabelle fest.


<code python Rechner2.py>
#Beispiele von mathematischen Formeln 
from microbit import *
from math import *

#Variablen definieren und einen Wert zuweisen
a=3
b=5

#Display.scroll dient zum Anzeigen 
display.scroll('a=')
display.scroll(a)
display.scroll('b=')
display.scroll(b)
display.scroll('a+b')
display.scroll(a+b)
</code>

<WRAP nicebox yellow>
<color #7092be>**OneNote**</color>\\ 
Fügen Sie die kennengelernten arithmetischen Operatoren in Ihrem Cheatsheet in der vorgesehenen Tabelle hinzu.\\
Fügen Sie ebenfalls den neu kennengelernten Befehl für die Ausgabe von Texten und Werten im Cheatsheet hinzu. Erklären Sie dabei ganz kurz den Unterschied zwischen den Befehlen <color #ed1c24>display.scroll</color> und <color #ed1c24>display.show</color>.
</WRAP>


<WRAP nicebox green>
**Aufgabe 5**\\
Gegeben ist der folgende Algorithmus:
<WRAP center round box 100%>
a. Wählen Sie eine Zahl zwischen 1 und 9.\\ 
b. Verdoppeln Sie die Zahl.\\ 
c. Addieren Sie 2.\\ 
d. Multiplizieren Sie die Zahl mit 100.\\ 
e. Halbieren Sie das Resultat.\\ 
f. Wenn Sie bereits Geburtstag hatten, addieren Sie das aktuelle Jahr und subtrahieren 2100.\\ 
g. Wenn Sie noch nicht Geburtstag hatten, addieren Sie das aktuelle Jahr und subtrahieren 2101.\\ 
h. Subtrahieren Sie die letzten beiden Zahlen Ihres Jahrganges (z.B. bei 1991 subtrahieren Sie 91).\\ 
i. Ihre Zahl sollte dreistellig sein. Die erste Ziffer besteht aus der Zahl, welche Sie sich am Anfang gemerkt haben, die letzten beiden Ziffern sind Ihr Alter in Jahren. Verblüffend, nicht? \\ 
</WRAP>

  - Führen Sie die Berechnungen zu zweit wie oben angegeben durch. 
  - Setzen Sie das Beispiel mit dem Microbit um. Nutzen Sie den folgenden Ausgangscode und erweitern Sie diesen nach jedem Kommentar mit dem korrekten Befehl. Die ersten Zeilen sind bereits in Python übersetzt, vervollständigen Sie! <accordion> <panel title= "erste Zeilen des Programms, welches durch den obigen Algorithmus beschrieben wird."> <code python> 
#Rechenbeispiel aus Aufgabe 1
from microbit import *

#Wählen Sie eine Zahl zwischen 1 und 9 und speichern Sie diese in der Variablen a.
a = ...
#Verdoppeln Sie den Wert von a und speichern Sie diesen in der Variablen b.
b = a*2

# Addieren Sie 2 zu diesem Wert in b und speichern Sie den neuen Wert in der Variablen c.
...

# Multiplizieren Sie den Wert der Variablen c mit 100. Diesen Wert speichern Sie in der Variablen d.
...

# Halbieren Sie das Resultat in e
...
# Wenn Sie bereits Geburtstag hatten, addieren Sie das aktuelle Jahr zum Wert von e und subtrahieren 2100, speichern Sie diesen Wert in f. Falls Sie noch nicht Geburtstag hatten, subtrahieren Sie nicht 2100 sondern 2101.

...
# Subtrahieren Sie die letzten beiden Zahlen Ihres Jahrganges (z.B. bei 1991 subtrahieren Sie 91) vom in f gespeicherten Wert. Speichern Sie diesen Wert in g.
...
# wie muss der Wert von g noch verändert werden, damit ihr Alter angezeigt wird? Vervollständigen Sie hier das Programm! </code> </panel> </accordion>
  - Überprüfen Sie Ihr Programm, welches auf dem Algorithmus der Aufgabe A beruht, indem Sie dies ausführen.
  - Verändern Sie in diesem dritten Schritt Ihr Programm so, dass vom Ergebnis nur noch das Alter in Jahren ausgegeben wird. Im folgenden Code müssen Sie hierfür die Punkte "..." durch eine entsprechende Berechnung ersetzen 
<code>
display.scroll("Ihr Alter in Jahren ist: ")
display.show(...)
</code>
Zusatzaufgabe: Erweitern Sie das Programm, dass zu Beginn eine Zufallszahl gewählt wird, oder dass man per Knopfdruck angeben kann, ob man bereits Geburtstag hatte oder nicht

</WRAP>


<accordion>
<panel title='mögliche Lösungen'>
Aufgabe 5
<code python>
#Rechenbeispiel aus Aufgabe 1
from microbit import *

#Wählen Sie eine Zahl zwischen 1 und 9.
a = 7
#Verdoppeln Sie die Zahl in der Variablen b
b = a*2
# Addieren Sie 2 und in der Variablen c
c = b+2
# Multiplizieren Sie die Zahl mit 100 in d
d = c*100
# Halbieren Sie das Resultat in e
e=d/2
# Wenn Sie bereits Geburtstag hatten, addieren Sie das aktuelle Jahr und subtrahieren 2100 in f
# Wenn Sie noch nicht Geburtstag hatten, addieren Sie das aktuelle Jahr und subtrahieren 2101 in f
f=e+2023-2100 
#oder 
#f=e+2023-2101

# Subtrahieren Sie die letzten beiden Zahlen Ihres Jahrganges (z.B. bei 1991 subtrahieren Sie 91) in g
g=f-??
# Geben Sie nun das Resultat aus! 
display.scroll(g)
</code>

Aufgabe 4
<code python>
from microbit import *
from math import *

#Variablen definieren und einen Wert zuweisen
a=3
b=5 
#Display.scroll dient zum Anzeigen 
display.scroll('a=')
display.scroll(a)
display.scroll('b=')
display.scroll(b)
display.scroll('sqrt(a**2+b**2'))
display.scroll('c=')
display.scroll(sqrt(a**2+b**2))
</code>
</panel>
</accordion>
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