Fehler suchen und verbessern - Programmieren - Informatik und Medienbildung
Fehler suchen und verbessern - Programmieren - Informatik und Medienbildung
Fehler suchen und verbessern - Programmieren - Informatik und Medienbildung
Einleitung
Beim Programmieren klappt nicht immer alles sofort. Das ist normal. Ein Fehler im Programm heißt oft Bug. Das Suchen und Verbessern heißt Debuggen.
Du lernst, Fehler ruhig zu untersuchen. Du testest kleine Teile, vergleichst das Ergebnis mit Deinem Plan und änderst immer nur eine Sache.
Lernziele
Nach dem Kurs kannst Du:
- Programm testen: Du startest ein Programm und beobachtest genau.
- Soll-Ist-Vergleich: Du vergleichst Plan und Ergebnis.
- Fehler finden: Du untersuchst Befehle, Werte und Reihenfolgen.
- Fehler verbessern: Du änderst eine Stelle und testest erneut.
- Fehlerkultur: Du weißt, dass Fehler beim Lernen helfen.
Fehler sind Helfer
Ein Fehler zeigt Dir: An dieser Stelle musst Du genauer hinschauen. Gute Programmiererinnen und Programmierer machen Fehler. Sie suchen Schritt für Schritt nach der Ursache.
Merksatz: Erst beobachten, dann ändern.
Soll und Ist vergleichen
Soll bedeutet: Was soll passieren?
Ist bedeutet: Was passiert wirklich?
Beispiel: Eine Figur soll zehn Schritte gehen. Sie geht aber hundert Schritte. Dann prüfst Du den Zahlenwert.
| Frage | Beispiel |
|---|---|
| Was soll passieren? | Die Figur geht zehn Schritte. |
| Was passiert? | Die Figur geht hundert Schritte. |
| Wo könnte der Fehler sein? | Im Zahlenwert des Bewegungsblocks. |
Häufige Fehler
Falsche Reihenfolge
Computer führen Befehle in einer bestimmten Reihenfolge aus. Stehen Blöcke falsch, passiert etwas zu früh oder zu spät.
Falscher Wert
Eine Zahl oder ein Text kann falsch sein. Aus 10 Schritten werden zum Beispiel 100 Schritte.
Fehlendes Ereignis
Ein Ereignis startet ein Programm. Fehlt der Startblock, geschieht oft nichts.
Falsche Bedingung
Eine Bedingung entscheidet: Wird ein Befehl ausgeführt oder nicht? Eine falsche Bedingung kann eine Figur stoppen oder in die falsche Richtung schicken.
Fehler in einer Schleife
Eine Schleife wiederholt Befehle. Läuft sie zu oft oder ohne Ende, muss die Wiederholung geprüft werden.
Die Fehlerdetektiv-Methode
- Starten: Führe das Programm noch einmal aus.
- Beobachten: Schau genau, wann der Fehler beginnt.
- Vergleichen: Was sollte passieren und was passiert wirklich?
- Eingrenzen: Teste nur einen kleinen Teil.
- Ändern: Verbessere nur eine Stelle.
- Testen: Starte das Programm erneut.
- Erklären: Sage, was der Fehler war.
Tipp: Nutze verschiedene Testfälle. Probiere kleine, große und unerwartete Eingaben.
Gemeinsam debuggen
Beim Pair Programming arbeiten zwei Personen zusammen. Eine Person bedient den Computer. Die andere Person beobachtet, fragt nach und denkt mit. Danach werden die Rollen getauscht.
Sprecht freundlich über Fehler. Sagt zum Beispiel: „Lass uns diesen Block prüfen.“
Medienbildung beim Programmieren
Teile keine echten Namen, Passwörter, Adressen oder privaten Bilder in einem Projekt. Prüfe vor dem Veröffentlichen:
- Datenschutz: Sind persönliche Daten geschützt?
- Urheberrecht: Darfst Du Bilder, Musik und Texte verwenden?
- Netiquette: Sind Kommentare freundlich?
- Quellenangabe: Hast Du fremde Inhalte genannt?
- Sicherheit: Kennst Du die Personen, mit denen Du Daten teilst?
Mini-Beispiel
Aufgabe: Eine Figur soll bei der grünen Flagge fünfmal zehn Schritte gehen.
Fehler: Die Wiederholung steht auf fünfzig.
Verbesserung: Ändere nur die Wiederholung auf fünf und teste erneut.
Prüffrage: Geht die Figur jetzt genau fünfmal zehn Schritte?
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Wie nennt man das Suchen und Verbessern von Programmfehlern? (Debuggen) (!Drucken) (!Speichern) (!Malen)
Was solltest Du vor einer Änderung zuerst tun? (Den Fehler genau beobachten) (!Alle Blöcke löschen) (!Den Computer ausschalten) (!Das Projekt umbenennen)
Was bedeutet Soll-Ist-Vergleich? (Plan und Ergebnis vergleichen) (!Zwei Computer zählen) (!Ein Bild kopieren) (!Eine Datei drucken)
Warum änderst Du am besten nur eine Stelle? (Damit Du die Wirkung der Änderung erkennst) (!Damit das Programm größer wird) (!Damit mehr Bilder erscheinen) (!Damit der Bildschirm heller wird)
Was startet in Scratch häufig ein Programm? (Ein Ereignisblock) (!Ein Kostümname) (!Eine Hintergrundfarbe) (!Ein Benutzername)
Was macht eine Schleife? (Sie wiederholt Befehle) (!Sie löscht alle Figuren) (!Sie speichert ein Passwort) (!Sie malt immer einen Kreis)
Wozu dient eine Bedingung? (Sie prüft, ob etwas zutrifft) (!Sie macht den Bildschirm sauber) (!Sie lädt eine Tastatur) (!Sie benennt eine Datei)
Was kann bei einer falschen Reihenfolge passieren? (Ein Befehl wird zu früh oder zu spät ausgeführt) (!Der Computer wird automatisch größer) (!Die Maus verliert ihre Farbe) (!Das Internet wird gedruckt)
Was ist ein guter Testfall? (Eine gezielte Eingabe zum Prüfen des Programms) (!Ein neues Passwort) (!Eine beliebige Hintergrundmusik) (!Ein ausgedrucktes Bild)
Was machst Du nach einer Verbesserung? (Das Programm erneut testen) (!Sofort alle Dateien löschen) (!Den Fehler verstecken) (!Die Aufgabe abbrechen)
Memory
| Bug | Fehler im Programm |
| Debuggen | Fehler suchen und verbessern |
| Schleife | Befehle wiederholen |
| Bedingung | Etwas prüfen |
| Ereignis | Programm starten |
| Testfall | Programm gezielt prüfen |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Thema |
|---|---|
| Beobachten | Genau ansehen, was passiert |
| Vergleichen | Soll und Ist gegenüberstellen |
| Eingrenzen | Einen kleinen Teil prüfen |
| Verbessern | Eine Stelle ändern |
| Testen | Das Programm erneut starten |
Kreuzworträtsel
| Debuggen | Wie heißt das Suchen und Verbessern von Programmfehlern? |
| Testen | Wie heißt das gezielte Prüfen eines Programms? |
| Schleife | Was wiederholt Befehle? |
| Bedingung | Was prüft, ob etwas zutrifft? |
| Ereignis | Was kann ein Programm starten? |
| Reihenfolge | Was bestimmt, welcher Befehl zuerst kommt? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Fehlerbild: Male einen freundlichen Fehlerkäfer und schreibe drei Tipps zum Debuggen dazu.
- Soll und Ist: Beschreibe bei einem kleinen Programm, was passieren soll und was wirklich passiert.
- Block-Reihenfolge: Lege fünf Papierkarten mit Befehlen in eine sinnvolle Reihenfolge.
- Testliste: Schreibe vier Dinge auf, die Du nach einer Änderung prüfen möchtest.
Standard
- Scratch-Fehlersuche: Baue ein kurzes Scratch-Programm mit einem absichtlichen Fehler. Tausche es mit einer Partnerperson und sucht die Ursache.
- Erklärvideo: Erstelle ein einminütiges Video zur Fehlerdetektiv-Methode.
- Pair Programming: Löse eine Programmieraufgabe zu zweit und wechselt nach fünf Minuten die Rollen.
- Datenschutzprüfung: Untersuche ein Beispielprojekt. Markiere Inhalte, die vor dem Teilen entfernt werden sollten.
Schwer
- Testplan: Erstelle für ein Spiel mindestens sechs verschiedene Testfälle und notiere die Ergebnisse.
- Fehlerprotokoll: Dokumentiere drei Fehler mit den Punkten Soll, Ist, Ursache, Änderung und Ergebnis.
- Projekt verbessern: Überarbeite ein älteres Programm. Begründe jede Änderung.
- Debugging-Stationen: Entwirf für Deine Klasse drei kleine Fehlersuch-Aufgaben mit Lösungen.
|
|
Lernkontrolle
- Fehlerstrategie: Ein Programm reagiert nicht auf die Leertaste. Beschreibe eine sinnvolle Reihenfolge für Deine Fehlersuche.
- Transfer: Eine Figur läuft endlos weiter. Erkläre zwei mögliche Ursachen und passende Tests.
- Vergleich: Erkläre, warum viele kleine Tests oft besser sind als ein großer Test am Ende.
- Zusammenarbeit: Beschreibe, wie Pair Programming beim Finden eines Fehlers helfen kann.
- Medienkompetenz: Ein Spiel enthält ein privates Foto und einen echten Namen. Erkläre, was vor dem Veröffentlichen geändert werden muss.
- Begründung: Begründe, warum nach einer Verbesserung erneut getestet werden muss.
Lernnachweis
Für Deinen Lernnachweis zeigst Du:
- Fehler finden: Du kannst eine Ursache eingrenzen.
- Fehler erklären: Du beschreibst Soll, Ist und Ursache.
- Fehler verbessern: Du änderst gezielt eine Stelle.
- Testen: Du nutzt mehrere passende Testfälle.
- Dokumentieren: Du hältst Änderungen verständlich fest.
- Sicher teilen: Du beachtest Datenschutz und Urheberrecht.
OERs zum Thema
Links
aiMOOC-Projekte
Schulfach+
|
|
aiMOOCs
aiMOOC Projekte
|
|
THE MONKEY DANCE
|
|
|