Variablen ohne Turtle

Variablen sind nicht nur beim Zeichnen nützlich. Wir betrachten wieder ein Beispiel:

meine_zahl = 23 print(meine_zahl) # Ausgabe: 23 noch_eine_zahl = 40 + 5 print(noch_eine_zahl) # Ausgabe: 45 print(meine_zahl + noch_eine_zahl) # Ausgabe: 68 meine_zahl = meine_zahl / 2 print(meine_zahl) # Ausgabe: 11.5

Den Wert einer Variablen kannst du dir mit print(meine_zahl) anzeigen lassen.
Rechts vom Gleichheitszeichen darf eine Rechnung stehen. Python rechnet sie zuerst aus und speichert dann das Ergebnis.
Du kannst auf den Wert einer Variablen etwas draufrechnen: meine_zahl = meine_zahl + 10.

meine_zahl = meine_zahl + 10 sieht auf den ersten Blick unsinnig aus. In der Mathematik wäre $x = x + 10$ tatsächlich eine falsche Aussage.

In der Informatik bedeutet das Gleichheitszeichen aber nicht „ist gleich", sondern: „Berechne die rechte Seite und lege das Ergebnis in der Variablen links ab."

Man liest es am besten als Pfeil: meine_zahl ← meine_zahl + 10

Aufgabe 1: Ausgaben vorhersagen

Ermittle zunächst ohne Rechner, welche Ausgaben das folgende Programm liefert. Schreibe sie hinter die Kommentare.

Überprüfe danach am Rechner, ob deine Angaben stimmen.

meine_zahl = 10 print(meine_zahl) noch_eine_zahl = 50 print(2 * noch_eine_zahl) # Ausgabe: meine_zahl = meine_zahl + noch_eine_zahl print(meine_zahl) # Ausgabe: print(meine_zahl + noch_eine_zahl) # Ausgabe: meine_zahl = noch_eine_zahl noch_eine_zahl = meine_zahl print(meine_zahl) # Ausgabe: print(noch_eine_zahl) # Ausgabe:

Tipp: Führe eine Tabelle

Lege dir auf Papier eine Tabelle mit einer Spalte je Variable an. Gehe das Programm Zeile für Zeile durch und trage nach jeder Zuweisung den neuen Wert ein.

Zeile	meine_zahl	noch_eine_zahl
1	10	–
4	10	50
…

Diese Technik heißt Schreibtischtest und hilft dir bei jedem Programm, das du nicht sofort durchschaust.

Aufgabe 2: Was steht am Ende drin?

Ermittle ohne Rechner, welchen Wert die Variable meine_zahl am Ende des Programms hat. Überprüfe dein Ergebnis danach am Rechner, indem du eine print-Anweisung ergänzt.

meine_zahl = 5 meine_zahl = meine_zahl * 3 meine_zahl = meine_zahl - 1 meine_zahl = meine_zahl // 3

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.

Aufgabe 3: Zwei Variablen

Ermittle auch hier ohne Rechner, welche Werte die Variablen meine_zahl und deine_zahl am Ende haben. Überprüfe dein Ergebnis danach am Rechner.

meine_zahl = 2 deine_zahl = 3 meine_zahl = meine_zahl + deine_zahl deine_zahl = deine_zahl - meine_zahl meine_zahl = meine_zahl ** 2

Tipp: Die Reihenfolge ist entscheidend

In Zeile 4 wird meine_zahl verändert. In Zeile 5 wird dann mit dem neuen Wert gerechnet, nicht mehr mit dem alten.

Schritt	meine_zahl	deine_zahl
Start	2	3
`meine_zahl = meine_zahl + deine_zahl`	5	3
`deine_zahl = deine_zahl - meine_zahl`	5	-2
`meine_zahl = meine_zahl ** 2`	25	-2

Am Ende gilt: meine_zahl ist 25 und deine_zahl ist -2.

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.

Aufgabe 4: Die Klassenkasse

Zu Beginn des Schuljahres wird in der Klasse 5b eine neue Klassenkasse angelegt. Weil die Fünftklässler noch nicht gut mit Dezimalzahlen umgehen können, werden immer nur ganze Eurobeträge eingezahlt oder entnommen. Im Laufe des Schuljahres geschieht Folgendes:

Die Klassenkasse wird eingerichtet. Sie ist noch leer.
27 Schülerinnen und Schüler zahlen ihren Beitrag von 5 € ein.
3 Nachzügler zahlen ebenfalls – wegen der Verspätung aber 6 €.
Für 30 € wird Bastelmaterial gekauft.
Der Eintritt ins Schwimmbad kostet insgesamt 60 € und wird aus der Kasse bezahlt.

a) Simuliere diesen Ablauf mithilfe einer oder mehrerer Variablen in Python. Lass am Ende den Kontostand ausgeben.

b) Berechne mit Python, wie viel Geld jeder der 30 Schülerinnen und Schüler am Ende ausgezahlt bekommt, wenn das Geld gleichmäßig aufgeteilt wird, aber nur ganze Eurobeträge ausgezahlt werden. Ermittle auch, wie viel dann in der Kasse übrig bleibt.

kasse = 0 # Dein Code hier print(kasse)

Tipp 1: Ein Schritt pro Zeile

Übersetze jeden der fünf Punkte in genau eine Zeile Python. Zum Beispiel wird aus Punkt 2:

kasse = kasse + 27 * 5

Tipp 2: Aufteilen ohne Cent

Bei Teil b) brauchst du die beiden Operatoren aus der Lektion über die Grundrechenarten: einen für den Betrag pro Person, einen für den Rest in der Kasse.

kasse = 0
kasse = kasse + 27 * 5     # 135
kasse = kasse + 3 * 6      # 153
kasse = kasse - 30         # 123
kasse = kasse - 60         # 63
print(kasse)               # 63
 
print(kasse // 30)         # 2 Euro pro Person
print(kasse % 30)          # 3 Euro bleiben in der Kasse

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.

Vergleichsoperatoren

Ermittle, welche Ausgaben das folgende Programm liefert. Erkläre dann, was die verschiedenen Vergleichsoperatoren bedeuten.

erste_zahl = 23 zweite_zahl = 45 dritte_zahl = 23 print(erste_zahl == zweite_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl > zweite_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl < zweite_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl >= zweite_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl <= zweite_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl != zweite_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl == dritte_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl > dritte_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl < dritte_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl >= dritte_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl <= dritte_zahl) # Ausgabe: print(erste_zahl != dritte_zahl) # Ausgabe:

Ein Vergleich liefert immer einen der beiden Wahrheitswerte True (wahr) oder False (falsch).

Operator	Bedeutung
`==`	ist gleich
`!=`	ist ungleich
`<`	ist kleiner als
`>`	ist größer als
`<=`	ist kleiner oder gleich
`>=`	ist größer oder gleich

Achte auf den Unterschied: Ein einfaches = weist zu, ein doppeltes == vergleicht. Das ist eine der häufigsten Fehlerquellen für Programmieranfängerinnen und -anfänger.

Zusatzaufgaben

a) Denke dir einen Ablauf wie bei der Klassenkasse aus, der sich mit Variablen simulieren lässt. Halte ihn schriftlich fest, sodass eine Mitschülerin oder ein Mitschüler ihn bearbeiten kann. Entwickle auch eine Musterlösung.

b) In der Informatik sind Anweisungen wie meine_zahl = meine_zahl + 10 alltäglich. In der Mathematik würde $x = x + 10$ aber keinen Sinn ergeben. Erläutere, warum nicht.

Selbsttest

1. Was steht am Ende in der Variablen? Ablauf: a = 4, dann a = a * 2, dann a = a + 1

{z{9}}

{h{Rechne Schritt für Schritt: erst verdoppeln, dann eins dazu.}} {H{Richtig! 4 wird zu 8 und dann zu 9.}}

2. Welcher Operator prüft, ob zwei Werte gleich sind?

{r1{Ein einfaches Gleichheitszeichen}}

{r1{!Ein doppeltes Gleichheitszeichen}}

{r1{Ein Ausrufezeichen mit Gleichheitszeichen}}

{h{Das einfache Gleichheitszeichen wird schon für etwas anderes verwendet.}} {H{Richtig! Das einfache Gleichheitszeichen weist zu, das doppelte vergleicht.}}

3. Was gibt print(7 != 7) aus?

{r2{True}}

{r2{!False}}

{r2{7}}

{h{Der Operator bedeutet „ist ungleich". Sind 7 und 7 ungleich?}} {H{Richtig! 7 ist gleich 7, also ist die Aussage „7 ist ungleich 7" falsch.}}

4. Welche Werte kann ein Vergleich in Python liefern? (Mehrfachauswahl)

{c1{!True}}

{c1{!False}}

{c1{Vielleicht}}

{c1{Die verglichene Zahl}}

{h{Ein Vergleich beantwortet eine Ja-Nein-Frage.}} {H{Richtig! Es gibt genau zwei Wahrheitswerte.}}

5. Ein Schreibtischtest ist …

{r3{… ein Test, den der Computer automatisch ausführt}}

{r3{!… das schrittweise Durchgehen eines Programms auf Papier}}

{r3{… ein Befehl in Python}}

{h{Er heißt so, weil man ihn am Schreibtisch macht – ohne Rechner.}} {H{Genau! Beim Schreibtischtest verfolgst du die Werte der Variablen von Hand.}}

Variablen ohne Turtle🔖

Aufgabe 1: Ausgaben vorhersagen🔖

Aufgabe 2: Was steht am Ende drin?🔖

Aufgabe 3: Zwei Variablen🔖

Aufgabe 4: Die Klassenkasse🔖

Vergleichsoperatoren🔖

Zusatzaufgaben🔖

Selbsttest🔖

Variablen ohne Turtle

Aufgabe 1: Ausgaben vorhersagen

Aufgabe 2: Was steht am Ende drin?

Aufgabe 3: Zwei Variablen

Aufgabe 4: Die Klassenkasse

Vergleichsoperatoren

Zusatzaufgaben

Selbsttest