Unterrichtsbaustein · Detail

Eigene Klassen (Der Mini-Linus)

Sie führen das Klassenkonzept als Bauplan ein und verknüpfen Methodendefinitionen mit konkretem Handeln einer Instanz. Didaktisch steht die Modellierung von Verhalten (Methoden) und deren systematische Anwendung in einer navigationsorientierten Aufgabe im Mittelpunkt.

Zeit 10 min

Format rpgDungeon

Sprache Python 2 (CE)

Aufgaben 1

Vorschaubild: Eigene Klassen (Der Mini-Linus)

Einführung (Originalauszug)

In diesem Level steuerst du Robi, den kleinen Roboter von Professor Pixel. Bisher kennst du nur Funktionen. Jetzt lernst du etwas Neues: Klassen.

Didaktische Einordnung

Fachliche Zielsetzung

Der Baustein führt das Konzept der Klasse als Bauplan ein und macht sichtbar, wie aus einem abstrakten Modell (Klasse) ein verwendbares Objekt (Instanz) entsteht. Im Zentrum steht die Strukturierung von Verhalten über Methoden, die gezielt einzelne Bewegungsrichtungen kapseln. Lernende (im Sinne der Aufgabenlogik) arbeiten dabei mit einer Hilfsmethode zum Drehen und leiten daraus weitere Methoden systematisch ab. Die Verbindung von Modell und Implementierung wird über den direkten Methodenaufruf an einer Instanz (z. B. robot) operationalisiert. Dadurch wird nachvollziehbar, wie Entwurfsideen (Fähigkeiten des Roboters) in konkrete, wiederverwendbare Programmschnittstellen überführt werden.

Kompetenzentwicklung

Klassen als Bauplan beschreiben und von Objekten/Instanzen unterscheiden.
Methoden als an eine Klasse gebundene Funktionen identifizieren und passend benennen.
Eine Instanz erzeugen und Methodenaufrufe in korrekter Punktnotation formulieren.
Wiederkehrende Handlungsabläufe durch Methodenbildung strukturieren (Abstraktion).
Hilfsmethoden nutzen, um wiederholte Logik (z. B. Ausrichtung) nicht zu duplizieren.
Schrittfolgen planen und als geordnete Befehlssequenz umsetzen, um ein Ziel zu erreichen.
Fehler in der Methodendefinition oder -nutzung lokalisieren (z. B. fehlende Methoden) und gezielt korrigieren.

Didaktischer Mehrwert im Unterricht

Klare Progression von „Funktionen“ zu „Klassen/Objekten“ als nächstem Strukturierungsschritt.
Überschaubare Aufgabenstellung, die ein zentrales OOP-Konzept auf einen konkreten Anwendungsfall fokussiert.
Förderung systematischen Denkens durch Trennung von Hilfslogik (Drehen) und Aktionslogik (Bewegen).
Transparente Zielorientierung durch eindeutigen Zielpunkt und überprüfbare Schrittfolgen.
Anknüpfung an Differenzierung über Erweiterungen (z. B. weitere Bewegungs- oder Steuerlogik), ohne zusätzliche Themen vorauszusetzen.

Ablauf der Unterrichtseinheit

Roboter fertig bauen

Sie lassen eine vorhandene Klasse gezielt erweitern, indem fehlende Methoden ergänzt werden. Der Schritt dient der Einübung von Methodendefinition, Wiederverwendung einer Hilfsmethode und der anschließenden Anwendung über Methodenaufrufe an einer Instanz im Gesamtprozess der Navigation.

Didaktischer Schwerpunkt: Abstraktion durch Methoden und konsistente Nutzung einer Hilfsroutine
Typische Herausforderung: Fehlende oder inkonsistente Richtungslogik führt zu nicht reproduzierbaren Schrittfolgen

Arbeitsauftrag (Auszug)

1. Ergänzen Sie die Klasse Roboter um Methoden zum Bewegen nach unten und nach links. 2. Nutzen Sie dafür die vorhandene Dreh-Hilfsmethode und rufen Sie anschließend bewegen() auf. 3. Steuern Sie die Instanz schrittweise so, dass der Zielpunkt erreicht wird.

Beispiel (Ausschnitt)

Das Fragment ist didaktisch relevant, weil es die Wiederverwendung einer Hilfsmethode und die Kapselung einer Handlung als Methode in der Klasse demonstriert.

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class Roboter:
    def _drehe_zu(self, ziel):
        while richtung() != ziel:
            rechts_drehen()

    def links(self):
        self._drehe_zu("left")
        bewegen()

Hinweise für die Unterrichtspraxis

Zeitplanung: Planen Sie eine kurze Einführung (Begriffe Klasse, Methode, Instanz) und anschließend die Umsetzungsphase mit Fokus auf zwei fehlende Methoden.
Differenzierungsmöglichkeiten: Bieten Sie Erweiterungen über zusätzliche Methoden (z. B. weitere Richtungen konsistent ergänzen) oder alternative Wegstrategien an.
Ergebnissicherung: Lassen Sie die Methodensignaturen und die Idee „Bauplan → Instanz → Methodenaufruf“ an einem gemeinsam erstellten Tafelbild festhalten.
Mögliche Erweiterungen: Diskutieren Sie, wie wiederkehrende Abläufe durch Hilfsmethoden reduziert werden und welche Vorteile das für Wartbarkeit und Verständlichkeit hat.
Anknüpfung an weitere Themen: Nutzen Sie den Baustein als Übergang zu Objektzustand/Attributen oder zu systematischer Testbarkeit von Methoden (ohne neue Plattformannahmen).

Dieser Baustein verbindet Klassen als Modell mit einer schrittweisen Methoden-Umsetzung und macht Ergebnisse über nachvollziehbare Aufrufsequenzen transparent.

Die klare Aufgabenstruktur unterstützt eine zügige Unterrichtsorganisation und erleichtert die Ergebnissicherung über definierte Methoden und deren Nutzung. Differenzierung ist über ergänzende Bewegungslogik oder alternative Schrittfolgen möglich.

Fordern Sie einen Demo-Zugang an und erproben Sie den Baustein im eigenen Kurskontext, um den Übergang von Funktionen zu Klassen gezielt zu begleiten.

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