Programmierkurs für Anfänger

Lektion 1 • Was Programmierung tatsächlich ist

Definiert Programmierung als das Erteilen von Anweisungen an Maschinen und grenzt sie von der alltäglichen Problemlösung ab. Verankert das Kapitel, indem es begründet, warum Präzision entscheidend ist.

Lektion 2 • Prinzipien des rechnergestützten Denkens

Führt Zerlegung, Mustererkennung, Abstraktion und Algorithmen als die vier Säulen des rechnergestützten Denkens ein. Bereitet die Teilnehmer darauf vor, vor dem Programmieren zu planen.

Lektion 3 • Einrichten einer Entwicklungsumgebung

Führt die Teilnehmer durch die Installation eines Code-Editors und das Ausführen eines ersten Programms. Beseitigt Einrichtungshürden, sodass alle nachfolgenden Übungen sofort beginnen können.

Lektion 1 • Arithmetische Operatoren und Zeichenkettenoperatoren

Vermittelt Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division, Modulo und Zeichenkettenverkettung. Die Teilnehmer erstellen Ausdrücke, die Werte berechnen und kombinieren.

Lektion 2 • Grundlegende Datentypen

Behandelt Ganzzahlen, Gleitkommazahlen, Zeichenketten und boolesche Werte als die fundamentalen Datenkategorien. Die Teilnehmer lernen, den richtigen Typ für jede Information auszuwählen.

Lektion 3 • Typkonvertierung und Eingabe

Behandelt die Umwandlung zwischen Typen und das Lesen von Benutzereingaben von der Konsole. Befähigt die Teilnehmer, interaktive Programme zu schreiben, die echte Daten verarbeiten.

Lektion 1 • Switch- und Match-Konstrukte

Stellt Mehrfachauswahlstrukturen als sauberere Alternative zu langen else-if-Ketten vor. Vertieft, wann jedes Konstrukt die bessere Designentscheidung ist.

Lektion 2 • Praktisches bedingtes Design

Wendet Bedingungen auf realistische Probleme wie Eingabevalidierung und Menüsysteme an. Die Teilnehmer üben, saubere, lesbare Verzweigungslogik zu schreiben.

Lektion 3 • Boolesche Logik und Vergleiche

Führt Vergleichsoperatoren und die logischen Verknüpfungen AND, OR und NOT ein. Baut die logische Grundlage auf, die für alle bedingten Anweisungen benötigt wird.

Lektion 1 • Verschachtelte Schleifen und Muster

Demonstriert Schleifen in Schleifen für rasterbasierte und kombinatorische Probleme. Die Teilnehmer verfolgen die Ausführungsreihenfolge und verwalten mehrere Zähler.

Lektion 2 • While-Schleifen und Schleifenanatomie

Führt die Struktur der while-Schleife ein: Initialisierung, Bedingung und Aktualisierung. Die Teilnehmer verstehen, wie Endlosschleifen entstehen und wie sie verhindert werden können.

Lektion 3 • For-Schleifen und Bereichsiteration

Behandelt gezählte Iteration mit for-Schleifen und bereichsbasierten Konstrukten. Stellt die Verbindung zu Sequenzen her, die im Kapitel über Datentypen eingeführt wurden.

Lektion 1 • Definieren und Aufrufen von Funktionen

Behandelt die Syntax der Funktionsdeklaration, Benennung und den Aufruf. Etabliert Funktionen als das primäre Werkzeug, um Logik in benannte, wiederverwendbare Blöcke zu organisieren.

Lektion 2 • Grundlagen der Rekursion

Führt selbstaufrufende Funktionen mit Basisfällen und rekursiven Fällen ein. Die Teilnehmer lösen klassische Probleme, um ein Gespür für rekursives Denken zu entwickeln.

Lektion 3 • Parameter und Rückgabewerte

Lehrt, wie man Daten an Funktionen übergibt und Ergebnisse an den Aufrufer zurückgibt. Die Teilnehmer schreiben Funktionen, die Eingaben in aussagekräftige Ausgaben umwandeln.

Lektion 4 • Saubere und dokumentierte Funktionen schreiben

Behandelt Docstrings, das Single-Responsibility-Prinzip und aussagekräftige Benennung. Die Teilnehmer erstellen Funktionen, die Teammitglieder ohne Erklärungen lesen und wiederverwenden können.

Lektion 1 • Listen und indexierte Sammlungen

Führt geordnete, veränderbare Sequenzen und indexbasierten Zugriff ein. Baut direkt auf Variablen und Schleifen auf, um die Verarbeitung mehrerer Werte auf einmal zu ermöglichen.

Lektion 2 • Dictionaries und Schlüssel-Wert-Speicherung

Lehrt Schlüssel-Wert-Paare für schnelle Nachschlagevorgänge und strukturierte Datendarstellung. Die Teilnehmer modellieren reale Entitäten wie Benutzerprofile und Konfigurationseinstellungen.

Lektion 3 • Sets und eindeutige Sammlungen

Führt Sets zum Speichern eindeutiger Elemente und Durchführen von Mengenoperationen ein. Die Teilnehmer wenden Vereinigung, Schnittmenge und Differenz an, um Daten zu filtern und zu vergleichen.

Lektion 4 • Gängige Listenoperationen und -methoden

Behandelt Sortieren, Suchen, Umkehren und Listenkomprehensionen. Die Teilnehmer schreiben prägnanten, ausdrucksstarken Code für gängige Datenverarbeitungsaufgaben.

Lektion 1 • Kapselung und Zugriffskontrolle

Lehrt das Verbergen des internen Zustands und das Offenlegen von Verhalten durch öffentliche Methoden. Die Teilnehmer schützen die Datenintegrität, indem sie kontrollieren, wie Attribute gelesen und geändert werden.

Lektion 2 • Konstruktoren und Initialisierung

Behandelt die Konstruktormethode zum Einrichten des Objektzustands zum Zeitpunkt der Erstellung. Die Teilnehmer schreiben Klassen, die sauber mit erforderlichen und optionalen Attributen initialisiert werden.

Lektion 3 • Klassen und Objekte

Definiert Klassen als Blaupausen und Objekte als Instanzen mit Zustand und Verhalten. Stellt die Verbindung zu Funktionen und Datenstrukturen als Bausteine des Klassendesigns her.

Lektion 4 • Vererbung und Code-Wiederverwendung

Führt Eltern- und Kindklassen ein, um Verhalten zu teilen und zu erweitern. Die Teilnehmer bauen Klassenhierarchien, die Duplikate über verwandte Typen hinweg beseitigen.

Lektion 1 • Lesen und Schreiben von Dateien

Behandelt das sichere Öffnen, Lesen, Schreiben und Schließen von Textdateien. Die Teilnehmer speichern Programmdaten über einen einzelnen Durchlauf hinaus mithilfe dateibasierter Speicherung.

Lektion 2 • Strukturierte Datenformate

Stellt CSV und JSON als gängige Formate zum Speichern und Austauschen strukturierter Daten vor. Die Teilnehmer parsen und generieren diese Formate mit Standardbibliothekswerkzeugen.

Lektion 3 • Ausnahmebehandlung

Lehrt try-, except-, else- und finally-Blöcke zum Abfangen und Beheben von Fehlern. Die Teilnehmer schreiben Programme, die ordnungsgemäß fehlschlagen, anstatt abzustürzen.

Lektion 4 • Auslösen und Erstellen benutzerdefinierter Ausnahmen

Zeigt, wie man Ausnahmen absichtlich auslöst und domänenspezifische Fehlertypen definiert. Die Teilnehmer kommunizieren Fehlerbedingungen klar durch aussagekräftiges Ausnahmedesign.