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Python Grundlagen

Interaktives Lernmaterial für Klasse 8 Informatik & Medienbildung am Gymnasium Baden-Württemberg. Führe Code direkt im Browser aus – kein Setup nötig!

Klasse 8 Interaktiv Python 3

🎯 Worum geht's? Klasse 8 · mehrere Stunden (Kurs)

Nach dieser Seite kannst du …

Python-Code im Browser ausführen, verändern und mit Tests prüfen
Ein- und Ausgabe, Variablen und Datentypen verwenden
Operatoren, Bedingungen und Schleifen in kleinen Programmen einsetzen

Vorwissen: keines

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Ein- und Ausgabe von Text

Für Textausgaben genügt in Python ein einfaches print() – kein System.out.println() wie in Java!

☕ Java

System.out.println("Hallo Java!");

🐍 Python

print("Hallo Python!")

print("Hallo Python!")

Konsoleneingabe mit `input()`

Konsoleneingaben lassen sich über input() realisieren. Der Text in den Klammern ist die Eingabeaufforderung:

eingabe = input("Gib deinen Namen ein: ")
print("Hallo", eingabe)

⚠️

Wichtig: input() liefert immer einen String! Für Zahleneingaben muss man mit int() oder float() konvertieren.

zahl = int(input("Nenne mir eine Zahl: "))
print("Das Quadrat deiner Zahl lautet", zahl * zahl)

✏️

🎯 Aufgabe – Begrüßung
Schreibe ein Programm, das nach dem Namen und dem Alter fragt und dann ausgibt:
Hallo [Name], du bist [Alter] Jahre alt!

# Frage nach Name und Alter, dann gib den Satz aus:

🧠 Mini-Quiz: Was gibt print("3" + "5") aus?

Fehlermeldung

Variablen und Typen

Einer der Hauptunterschiede zu Java ist Pythons dynamische Typisierung. Der Typ einer Variablen wird durch die Wertzuweisung bestimmt – keine explizite Deklaration nötig!

☕ Java

int a = 4;
System.out.println(a);
// Typ-Änderung nicht möglich!

🐍 Python

a = 4
print(a)
a = "Schönes Wetter!"
print(a)  # Kein Fehler!

a = 4
print(a)
a = "Schönes Wetter heute!"
print(a)

Datentypen ermitteln mit `type()`

a = "Hallo!"
print(type(a))
a = 34
print(type(a))

Die wichtigsten Datentypen

Python-Typ	Java-Äquivalent	Beispiel	Beschreibung
`str`	`String`	`"Hallo"`	Zeichenkette
`int`	`int / long`	`-56`	Ganze Zahl
`float`	`double`	`3.4565`	Kommazahl
`bool`	`boolean`	`True / False`	Wahrheitswert

⚠️

Beachte: True und False werden in Python groß geschrieben!

📝

Namenskonvention: In Python nutzt man snake_case (z.B. meine_variable) – in Java camelCase (z.B. meineVariable).

✏️

🎯 Aufgabe
Ergänze print(type(...))-Ausgaben für alle vier Variablen. Der Test prüft, ob du die richtigen Typen ausgibst.

mein_text = "super!"
eine_kommazahl = 3.4565
ganze_zahl = -56
wahr_oder_falsch = False

# Hier die type()-Ausgaben ergänzen:

Operatoren

Arithmetische Operatoren

Operator	Bedeutung	Beispiel	Ergebnis
`/`	Division → immer `float`	`5 / 2`	`2.5`
`//`	Ganzzahl-Division	`5 // 2`	`2`
`%`	Modulo (Rest)	`5 % 2`	`1`
`**`	Potenz	`2 ** 8`	`256`

a = 5
b = 2
print(a / b)   # float-Division
print(a // b)  # Ganzzahl-Division
print(a % b)   # Modulo (Rest)
print(b ** a)  # b hoch a

Zuweisungsoperatoren

⚠️

Die Operatoren ++ und -- existieren in Python nicht! Stattdessen: a += 1 bzw. a -= 1

a = 14
a += 4   # a = a + 4
print(a)
a -= 2
print(a)
a *= 3
print(a)

Logische Operatoren

☕ Java

!a        // NOT
a || b    // OR
a && b    // AND

🐍 Python

not a     # NOT
a or b    # OR
a and b   # AND

a = False
b = True
c = False
print(not a)
print(a or b)
print(a and b)
print((a or b) and not (b or c))

✏️

🎯 Aufgabe – Taschenrechner
Lies zwei ganze Zahlen ein (a und b) und gib folgendes aus:

Die Summe: a + b
Das Produkt: a * b
Den ganzzahligen Quotienten: a // b
Den Rest der Division: a % b

a = int(input("Erste Zahl: "))
b = int(input("Zweite Zahl: "))

# Gib Summe, Produkt, ganzzahligen Quotienten und Rest aus:

🧠 Mini-Quiz: Was ergibt 10 / 2 in Python?

5 (int)

5.0 (float)

Fehlermeldung

if-Anweisung

In Python gibt es keine geschweiften Klammern! Die Zugehörigkeit von Code-Blöcken wird durch Einrückung bestimmt – das ist syntaktisch zwingend.

☕ Java

if (alter >= 18) {
    System.out.println("Volljährig!");
} else {
    System.out.println("Minderjährig!");
}

🐍 Python

if alter >= 18:
    print("Volljährig!")
else:
    print("Minderjährig!")

eingabe = int(input("Wie alt bist du? "))

if eingabe >= 18:
    print("Du bist volljährig!")
else:
    print("Du bist noch nicht volljährig!")

`elif` statt `else if`

eingabe = int(input("Gib eine Zahl ein: "))

if eingabe < 10:
    print("Hallo!")
elif eingabe < 20:
    print("Hi!")
elif eingabe < 30:
    print("Tach!")
else:
    print("Moin!")

✏️

🎯 Aufgabe
Schreibe ein Programm, das nach Eingabe eines Namens eine Ausgabe gemäß der Tabelle erzeugt. Hinweis: len(s) liefert die Länge des Strings.

Anzahl Buchstaben	Ausgabe
bis 5	Kurzer Name!
6 bis 10	Einigermaßen kurzer Name!
11 bis 16	Einigermaßen langer Name!
ab 17	Sehr langer Name!

name = input("Gib deinen Namen ein: ")

# Hier deinen Code schreiben:

Listen

In Python gibt es keinen klassischen Array-Typ. Stattdessen werden Listen verwendet – flexibel in Länge und Typen.

☕ Java (Array)

int[] zahlen = {11, 67, 5, 4};
// Feste Größe, nur ein Typ

🐍 Python (Liste)

zahlen = [11, 67, 5, 4]
# Flexibel, gemischte Typen ok

l1 = []
l2 = [11, 67, 5, 4, 8, 9]
l3 = ["Peter", "Uschi", "Barbara", "Lothar", "Heike"]
print(l1)
print(l2)
print(l3)

Wichtige Listen-Methoden

Methode	Bedeutung
`liste.append(x)`	Fügt `x` am Ende hinzu
`liste.pop()`	Entfernt letztes Element
`liste.pop(i)`	Entfernt Element an Index `i`
`liste.insert(i, x)`	Fügt `x` an Position `i` ein
`liste.remove(x)`	Entfernt erstes Vorkommen von `x`
`len(liste)`	Gibt die Länge zurück
`liste.copy()`	Erstellt eine echte Kopie

✏️

🎯 Aufgabe
Führe alle geforderten Listenoperationen der Reihe nach durch. Ausgangsliste: ["Apfel", "Banane", "Kirsche", "Dattel", "Erdbeere"]

Hänge "Feige" ans Ende.
Entferne das letzte Element.
Füge "Mango" an Position 2 ein.
Entferne "Dattel".
Gib die Länge der Liste aus.

fruechte = ["Apfel", "Banane", "Kirsche", "Dattel", "Erdbeere"]

# 1. "Feige" ans Ende:

# 2. Letztes Element entfernen:

# 3. "Mango" an Position 2:

# 4. "Dattel" entfernen:

# 5. Länge ausgeben:

Referenz vs. Kopie

l1 = ["Apfel", "Birne"]
l5 = l1           # Nur ein Zeiger, keine Kopie!
l5.append("Kirsche")
print("l1:", l1)  # Auch veraendert!

l1 = ["Apfel", "Birne"]
l6 = l1.copy()    # Echte Kopie
l6.append("Melone")
print("l1:", l1)  # Unveraendert
print("l6:", l6)

Schleifen

while-Schleife

zahl = 0
while zahl <= 10:
    print(zahl)
    zahl += 1

✏️

🎯 Aufgabe
Schreibe eine while-Schleife, die nur die geraden Zahlen von 0 bis 20 ausgibt.

# Gib alle geraden Zahlen von 0 bis 20 aus (while-Schleife)

for-Schleife als Zählschleife

Aufruf	Bedeutung
`range(n)`	0, 1, ..., n-1
`range(start, stop)`	start, ..., stop-1
`range(start, stop, step)`	mit Schrittweite

for i in range(3, 45, 3):
    print(i)

✏️

🎯 Aufgabe
Berechne mit einer for-Schleife die Summe aller Zahlen von 1 bis 100. Erwartetes Ergebnis: 5050.

# Berechne die Summe von 1 bis 100

for-Schleife über Listen (foreach)

☕ Java

for (String f : farben) {
    System.out.println(f);
}

🐍 Python

for farbe in farben:
    print(farbe)

farben = ["rot", "gruen", "blau", "gelb", "orange", "lila"]
for farbe in farben:
    print(farbe)

✏️

🎯 Aufgabe – FizzBuzz
Gib die Zahlen 1 bis 30 aus. Dabei gilt:

Durch 3 teilbar → Fizz
Durch 5 teilbar → Buzz
Durch 3 und 5 teilbar → FizzBuzz
Sonst → die Zahl selbst

# FizzBuzz von 1 bis 30

🧠 Mini-Quiz: Was gibt range(1, 10, 2) aus?

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

1, 3, 5, 7, 9

2, 4, 6, 8, 10

Funktionen

Syntax und Aufbau

☕ Java

static int berechneQuadrat(int n) {
    return n * n;
}

🐍 Python

def berechne_quadrat(n):
    return n ** 2

def berechne_quadrat(n):
    return n ** 2

def noch_nicht_fertig():
    pass   # Platzhalter

print("3 hoch 2 =", berechne_quadrat(3))
print("7 hoch 2 =", berechne_quadrat(7))

Optionale Parameter (Standardwerte)

def gruesse(name, gruss="Hallo"):
    print(gruss, name)

gruesse("Peter")
gruesse("Ulrike", "Servus")

def gruesse_lang(name, gruss="Hallo", kosename="alter Freund"):
    print(gruss, name + ",", kosename)

gruesse_lang("Peter")
gruesse_lang("Ulrike", kosename="liebste Schwester")

Gültigkeit von Variablen (Scope)

a = 65

def ohne_global():
    a = 14      # Neue lokale Variable!
    print("Innerhalb:", a)

def mit_global():
    global a
    a = 14
    print("Innerhalb:", a)

ohne_global()
print("Nach ohne_global:", a)

mit_global()
print("Nach mit_global:", a)

✏️

🎯 Aufgabe 1 – Temperatur
Implementiere celsius_zu_fahrenheit(grad). Formel: F = C × 9/5 + 32

def celsius_zu_fahrenheit(grad):
    pass   # Ersetze durch deinen Code

print(celsius_zu_fahrenheit(0))    # 32.0
print(celsius_zu_fahrenheit(100))  # 212.0
print(celsius_zu_fahrenheit(37))   # 98.6

✏️

🎯 Aufgabe 2 – Potenz
Vervollständige potenziere(basis, exponent=2) so, dass sie basis hoch exponent zurückgibt.

def potenziere(basis, exponent=2):
    pass   # Ersetze durch deinen Code

print(potenziere(3))      # 9
print(potenziere(2, 10))  # 1024
print(potenziere(5, 3))   # 125

✏️

🎯 Aufgabe 3 – Gerade Zahlen
Schreibe ist_gerade(zahl) → gibt True zurück wenn gerade, sonst False. Nutze den %-Operator!

def ist_gerade(zahl):
    pass   # Ersetze durch deinen Code

print(ist_gerade(4))   # True
print(ist_gerade(7))   # False
print(ist_gerade(0))   # True

✏️

🎯 Aufgabe 4 – Maximum
Schreibe max_von_drei(a, b, c) → gibt die größte Zahl zurück. Verwende keine eingebaute max()-Funktion!

def max_von_drei(a, b, c):
    pass   # Ersetze durch deinen Code

print(max_von_drei(3, 7, 5))    # 7
print(max_von_drei(10, 2, 8))   # 10
print(max_von_drei(-1, -5, -3)) # -1

Zufallszahlen & Module

Das random-Modul wird mit import eingebunden:

Funktion	Bedeutung
`random.random()`	float zwischen 0.0 und 1.0
`random.randint(a, b)`	int zwischen a und b (beide inkl.)
`random.choice(liste)`	Zufälliges Element aus Liste
`random.shuffle(liste)`	Mischt eine Liste durch

import random

zufallsliste = []
for i in range(5):
    zufallsliste.append(random.randint(20, 30))

print("Zufallszahlen:", zufallsliste)

farben = ["rot", "gruen", "blau", "gelb"]
print("Zufaellige Farbe:", random.choice(farben))

🏆

🎯 Abschluss-Aufgabe: Zahlen-Ratespiel
Schreibe ein vollständiges Ratespiel:

Das Programm wählt eine Zufallszahl zwischen 1 und 20.
Der Nutzer gibt Zahlen ein, bis er getroffen hat.
Bei jedem Fehlversuch: „Zu groß!" oder „Zu klein!"
Am Ende: Anzahl der Versuche ausgeben.

import random

geheimzahl = random.randint(1, 20)
versuche = 0

print("Ich denke an eine Zahl zwischen 1 und 20!")

# Hier deinen Code schreiben:

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Ein- und Ausgabe von Text

Konsoleneingabe mit input()

Variablen und Typen

Datentypen ermitteln mit type()

Die wichtigsten Datentypen

Operatoren

Arithmetische Operatoren

Zuweisungsoperatoren

Logische Operatoren

if-Anweisung

elif statt else if

Listen

Wichtige Listen-Methoden

Referenz vs. Kopie

Schleifen

while-Schleife

for-Schleife als Zählschleife

for-Schleife über Listen (foreach)

Funktionen

Syntax und Aufbau

Optionale Parameter (Standardwerte)

Gültigkeit von Variablen (Scope)

Zufallszahlen & Module

Konsoleneingabe mit `input()`

Datentypen ermitteln mit `type()`

`elif` statt `else if`