AntMe! - Das große Krabbeln beginnt: Unterschied zwischen den Versionen

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(Aufgabe GeheGeradeaus erstellt)
(kat AntMe!)
 
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{{Lernpfad-M|<big>'''Das große Krabbeln beginnt'''</big>
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__NOTOC__
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''Teil 1 der Lernpfadgruppe: Programmieren mit AntMe!''
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{{pdf|Krüger_KompetenzaufbauLernpfad1.pdf|Kompetenzaufbau}}
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<div style="border: 1px solid #dfdfdf; background-color:#dfdfdf; font-size:1px; height:8px; border-bottom:1px solid #dfdfdf;"></div>
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<div style="border:1px solid #dfdfdf; background-color:#FEFEFE; align:center; padding:7px;margin-bottom:10px;">
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== Ziele des Lernpfads ==
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* das Programm Visual Studio 2008 Express kennenlernen
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* das Programm ''AntMe!'' kennenlernen
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* die eigenen Ameisen zum Krabbeln bringen
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* kurze Einführung in <tt>turtle</tt>, die eigene Wiki-Programmierung
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</div>
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{{Kasten blau|Notwendige Installationen für AntMe!<br />
 
{{Kasten blau|Notwendige Installationen für AntMe!<br />
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(Die Programme können nur von einem Benutzer installierten werden, der auch alle nötigen Rechte auf dem PC hat)<br />
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(Die Programme können nur von einem Benutzer installierten werden, der auch alle nötigen Rechte, Schreiben und Ausführen, auf dem PC hat.)<br />
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* [http://www.microsoft.com/germany/express/download/webdownload.aspx Microsoft Visual C# Express]
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* [http://www.microsoft.com/germany/express/download/webdownload.aspx Microsoft Visual C# 2008 Express Edition]
 
* [http://antme.net/files/ AntMe!]
 
* [http://antme.net/files/ AntMe!]
 
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== Die Installation ==
  
 
{{Aufgabe-Mathe|
 
{{Aufgabe-Mathe|
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[[Bild:SS_MSVC.jpg|Screenshot Microsoft Visual C# Express|300px|right]]
 
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Nach dem du dir die Datei "Einsteiger CS.zip" heruntergeladen hast, entpackst du sie in dein HOME-Verzeichnis. In dem Ordner "Einsteiger CS" startest du AntMe! mit einem Doppelklick auf "SpielerCS.csproj". Das Programm ''Microsoft Visual C# Express'' öffnet sich und mit einem Klick auf "Vorlage.cs" in der Projektmappe  sollte bei dir so aussehen:
 
  
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In dem Spieler-Attribut gibst du deinem Volk einen eigenen Namen und trägst außerdem deinen Namen ein, Ohne Angaben wird dein Volk später nicht gefunden.
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<!--[[Bild:SS_MSVC.jpg|Screenshot Microsoft Visual C# Express|300px|right]]-->
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Sieh dir das folgende Video an und reproduziere es an deinem PC nach.<br />
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'''Hinweis:''' Für eine bessere Qualität gibt es YouTubeHD. Wechsel dafür im Menü auf 720p oder klicke einmal auf das Video. Dadurch öffnet sich ein neues Fenster wo der Vollbildmodus aktiviert ist.<br /><br />
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:{{#ev:youtube|0PFCQUzaAxs|650|center}}
  
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AntMe! kann du nun mit einem Klick auf den Play-Button in der Menüleiste oder mit der Taste >F5< gestartet werden. Das Willkommensfenster öffnet sich (Updates können ja nach Bedarf bestätigt werden, in unserem Fall ist das erstmal nicht nötig). Um unsere Ameisenkolonie virtuell auch im Raum zu sehen öffnest du im Menü ''Einstellungen >> Plugins...''das Fenster für die '''AntMe! Plugins''' und setzt einen Haken vor ''3D-Visualisierung''.
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Damit du siehst, was dein Volk bis jetzt schon alles kann, wechselst du den Reiter auf "Simulation v1.6" und klickst dein Volk doppelt an. Der Play-Button färbt sich und die Simulation kann ausgeführt werden.
 
  
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Welche Beobachtung machst du?
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Alles ist installiert. Das Spiel kann beginnen!
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{{Aufgabe-Mathe|
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Übernehme die Einstellungen aus dem Video und passe sie mit deinem persönlichen Namen an, damit die Ameisen später im Multiplayer-Modus gegeneinander antreten können.<br />
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Welches Verhalten zeigen die Ameise am Ende des Videos bzw. in deiner eigenen Simulation?<br /><br />
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:{{#ev:youtube|uIir4Jpz6Bk|650}}
  
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'''Hinweis:''' {{versteckt|Falls du Hilfe benötigst, weil dein Programm nicht startet, dann kannst du dir dieses [http://video.antme.net/Video/3.aspx Video] ansehen.}}
 
 
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{{Lösung versteckt| Die Ameisen bleiben vor ihrem Bau stehen.}}
  
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{{Lösung versteckt|Die Ameisen bleiben vor ihrem Ameisenhaufen stehen.}}
 
  
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Wir wollen uns jetzt näher mit der Klasse ''MeineAmeise'' beschäftigen. Sie enthält wichtige (noch leere) Methoden, mit denen wir das Verhalten der Ameisen wesentlich verändern und somit auf Futtersuche gehen und unsere Ameisen vor Feinden schützen können.
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== Regungslose Ameisen ==
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Ameisen stehen von Beginn an vor ihrem Bau und warten auf eine Anweisung, diesen Teil müssen wir bereits selbst programmiern. Es gibt vorgefertigte Methoden, die wir für unsere Ameisen nutzen können. Eine davon heißt "GeheGeradeaus()", wir wollen sie hier für uns benutzen.
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Damit du den Quellcode editieren kannst, beendest du die Simulation durch das Schließen beider Simulationsfenster (<u>nicht</u> Microsoft Visual C# 2008 Express Edition).
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Wir wollen uns jetzt näher mit der Klasse ''MeineAmeise'' beschäftigen. Sie enthält wichtige (noch leere) Methoden, mit denen wir das Verhalten der Ameisen wesentlich verändern wollen, um somit auf Futtersuche zu gehen und unsere Ameisen vor Feinden zu schützen.
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Ameisen stehen von Beginn an vor ihrem Bau und warten auf eine Anweisung, diesen Teil müssen wir bereits selbst programmieren. Es gibt vorgefertigte Methoden, die wir für unsere Ameisen nutzen können. Eine davon heißt "GeheGeradeaus()". Wir wollen sie hier für uns benutzen.
  
  
 
{{Aufgabe-Mathe|
 
{{Aufgabe-Mathe|
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Programmiere die Ameisen so um, dass wenn sie vor dem Bau stehen zunächst immer gerade aus gehen.<br />
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'''Hilfe:''' {{versteckt|Ameisen warten vor ihrem Bau, wenn sie zum Leben erweckt sind.}}
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Programmiere die Ameisen mit dem vorgegeben Quellcode so um, dass sie, wenn sie vor dem Bau stehen, zunächst immer gerade aus gehen.<br />
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'''Hilfe:''' {{versteckt|Ameisen warten vor ihrem Bau, wenn sie zum Leben erwachen. In der Befehlsliste von AntMe! ist die Methode <tt>GeheGeradeaus()</tt> erklärt, die du hier aufrufen kannst, damit sich die Ameisen bewegen.<br />}}
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}}
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{{Lösung versteckt|
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<div class="lueckentext-quiz">
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<code>public override void Wartet()<br /></code>
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'''public override void Wartet'''()
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<code>{<br /></code>
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:<code>GeheGeradeaus();<br /></code>
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'''{'''
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<code>}</code>
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  '''GeheGeradeaus'''();
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'''}'''
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</div>
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Ein Beispiel wie die Implementierung funktioniert:
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{{#ev:youtube|CUwf5E-eDBc|650}}
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<br /><br />
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{{Aufgabe-Mathe|
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Löse das Schüttelrätsel! Hinter den leeren Feldern stehen die Buchstaben mit denen die Wörter gebildet werden.
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}}
 
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<div class="schuettel-quiz">
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Die öffentliche '''Methode''' <tt>Wartet()</tt> wird aufgerufen, weil die Ameise zum Leben erweckt und vor ihrem Bau steht. Danach wird <tt>Wartet()</tt> nur dann aufgerufen, wenn die Ameise keinen Arbeitsauftrag mehr hat. Durch den Methodenmodifikator '''public''' wird erkennbar, dass die Methode '''öffentlich''' und für jeden aufrufbar ist. <tt>override</tt> ist ein weiterer '''Modifikator''', der eine bereits durch '''Vererbung''' vorhandene Methode überschreibt. Im Fall der Methode <tt>Wartet()</tt> soll nach der Bearbeitung aller Anweisungen kein '''Rückgabewert''' zurückkommen. Dies geschieht durch die Angabe '''void'''.<br />
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In den geschweiften Klammern folgt der '''Rumpf''' der Methode. Er enthält alle '''Anweisungen''', welche beim Aufruf ausgeführt werden. Jede Anweisung wird mit einem '''Semikolon''' abgeschlossen.
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</div>
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[[Bild:Krüger_AntsKrabbeln.png|center]]
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== Überladene Methode ==
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{{Aufgabe-Mathe|
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Bis jetzt laufen unsere Ameisen ziellos auf dem Gelände herum und haben noch keine Aufgabe.<br />
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Was ist der Unterschied zwischen '''GeheGeradeaus()''' und '''GeheGeradeaus(int entfernung)'''?<br />
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Ordne die Videoclips und die Beschreibung den passenden Quellcode zu und implementiere den Quellcode wo die Ameisen geradeaus laufen in deiner Simulation!
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}}
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<div class="zuordnungs-quiz">
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{|
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| <div align="left"><tt>public override void Wartet()<br />{<br />GeheGeradeaus();<br />}</tt></div> || Die Ameise geht endlos geradeaus. || {{#ev:youtube|QCNkHEqNXf4|200}}
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|-
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| <div align="left"><tt>public override void Wartet()<br />{<br />if (EntfernungZuBau < 100)<br />{<br />GeheGeradeaus(10);<br />}<br />else<br />{<br />BleibStehen();<br />}<br />}</tt></div> || Alle Ameisen stellen sich im Kreis um den Bau auf. || {{#ev:youtube|a29KYH-5Rzs|200}}
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|-
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| <div align="left"><tt>public override void Wartet()<br />{<br />GeheGeradeaus(150);<br />DreheUmWinkel(180);<br />GeheGeradeaus(150);<br />}</tt></div> || Die Ameise entfernt sich von ihrem Bau, genau 150 Schritte, und läuft wieder zurück. || {{#ev:youtube|b4-Ltk61Cjo|200}}
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|-
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| <div align="left"><tt>public override void Wartet()<br />{<br />GeheGeradeaus(200);<br />DreheUmWinkel(120);<br />}</tt></div> || Die Ameise läuft im Dreieck zum Bau zurück. || {{#ev:youtube|U79ZIZOv1yA|200}}
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|}
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</div>
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<br />
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<br />
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[[Bild:Krüger_AntsMüde.png|center]]
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<br />
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<br />
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{{#ev:youtube|Fs5_nYp2i2k|650}}
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== Erschöpfte Ameisen ==
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{{Aufgabe-Mathe|
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Programmiere die Methode <tt>WirdMüde</tt>!<br />
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Übernehme den Quellcode in dein eigenes ''AntMe!''-Projekt!
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}}
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<div class="lueckentext-quiz">
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'''public override void WirdMüde'''()
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'''{'''
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  '''GeheZuBau'''();
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'''}'''
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</div>
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{{Aufgabe-Mathe|
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Was hast du in diesem Lernpfad gelernt?<br />
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Löse das Kreuzworträtsel, indem du auf die Zahlen klickst!
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<div class="kreuzwort-quiz">
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{| 
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| VisualStudio || Programmierumgebung von Microsoft
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| Apfel || gesunde Nahrung der Ameisen
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| public || Kennzeichnung einer öffentlichen Methode
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| Wanze || Feind der Ameisen
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| GeheGeradeaus ||eine Methode die Ameisen laufen lässt
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| Methodenrumpf || Inhalt der geschweiften Klammern einer Methode
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| Bau || Startpunkt der Ameisen
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| Zucker || süße Nahrung der Ameisen
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| Ameise || Insekt deines Volkes
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| Microsoft || großer Softwarehersteller und Partner von AntMe!
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| Klasse || Zusammenfassung von gleichartigen Objekten
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| WirdMüde || Methode wird aufgerufen, wenn Ameisen erschöpft sind
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| Programmiersprache || C, C# und Java ist eine ...
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|}
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</div>
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== Zeichne mit Turtle ==
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{{Aufgabe-Mathe|
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Keine Ameise, aber eine Schildkröte ist bereits im Lernpfad implementiert. Sie kann mit einem Stift zeichnen und sich genauso bewegen wie unsere Ameisen.
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Das erste Fenster zeigt alle möglichen Methoden der Turtle, welche im zweiten Fenster initialisiert wird.
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Schreibe in das untere Fenster einen Quellcode, der mit deiner Turtle und den gegebenen Methoden das Haus vom Nikolaus zeichnet!<br />
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Tipp:{{versteckt|Benutze für das Dach ein gleichseitiges Dreieck.}}
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  public String forward (int n)  // läuft n Schritte vorwärts
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  public String backward (int n)  // läuft n Schritte rüchwärts
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  public String right(int a)      // dreht sich a Grad nach rechts
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  public String left (int a)      // dreht sich a Grad nach links
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  public String penUp ()          // hebt den Stift hoch
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  public String penDown ()        // setzt Stift wieder auf
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  public void home()              // legt die Turtle auf den Startpunkt
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<code id="4b756ff050370">
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canvas.clear(); // Zeichenfläche löschen
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Turtle turtle = new Turtle(1);
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turtle.home();
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</code>
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<eval id="4b756ff051311">
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</eval>
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<canvas w=600 h=400></canvas>
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<div style="border: 1px solid #dfdfdf; background-color:#dfdfdf; font-size:1px; height:8px; border-bottom:1px solid #dfdfdf;"></div>
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<div style="border:1px solid #dfdfdf; background-color:#FEFEFE; align:center; padding:7px;margin-bottom:10px;">
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== Was kannst du jetzt ==
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* Grundlagen im Umgang mit Visual Studio Express
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* eigenständig ''AntMe!'' herunterladen und installieren
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* Ameisen auf dem Gelände laufen lassen
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* mit <tt>turtle</tt> objektorientiert Programmieren und Bilder malen
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</div>
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Das Krabbeln geht weiter! [[../AntMe!_-_Auf_der_Nahrungssuche|<math>\Rightarrow</math> Zum nächsten Lernpfad: AntMe! - Auf der Nahrungssuche]]
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[[../|<math>\Leftarrow</math> zurück zum Hauptmenü]]
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[[Kategorie:Lernpfad AntMe!]]

Aktuelle Version vom 1. Dezember 2011, 22:57 Uhr

Mathematik-digital Pfeil-3d.png
Lernpfad

Das große Krabbeln beginnt


Teil 1 der Lernpfadgruppe: Programmieren mit AntMe!

Pdf20.gif Kompetenzaufbau


Ziele des Lernpfads

  • das Programm Visual Studio 2008 Express kennenlernen
  • das Programm AntMe! kennenlernen
  • die eigenen Ameisen zum Krabbeln bringen
  • kurze Einführung in turtle, die eigene Wiki-Programmierung


Notwendige Installationen für AntMe!
(Die Programme können nur von einem Benutzer installierten werden, der auch alle nötigen Rechte, Schreiben und Ausführen, auf dem PC hat.)


Die Installation

  Aufgabe   Stift.gif


Sieh dir das folgende Video an und reproduziere es an deinem PC nach.
Hinweis: Für eine bessere Qualität gibt es YouTubeHD. Wechsel dafür im Menü auf 720p oder klicke einmal auf das Video. Dadurch öffnet sich ein neues Fenster wo der Vollbildmodus aktiviert ist.



Alles ist installiert. Das Spiel kann beginnen!


  Aufgabe   Stift.gif


Übernehme die Einstellungen aus dem Video und passe sie mit deinem persönlichen Namen an, damit die Ameisen später im Multiplayer-Modus gegeneinander antreten können.
Welches Verhalten zeigen die Ameise am Ende des Videos bzw. in deiner eigenen Simulation?


Die Ameisen bleiben vor ihrem Bau stehen.


Regungslose Ameisen

Damit du den Quellcode editieren kannst, beendest du die Simulation durch das Schließen beider Simulationsfenster (nicht Microsoft Visual C# 2008 Express Edition).

Wir wollen uns jetzt näher mit der Klasse MeineAmeise beschäftigen. Sie enthält wichtige (noch leere) Methoden, mit denen wir das Verhalten der Ameisen wesentlich verändern wollen, um somit auf Futtersuche zu gehen und unsere Ameisen vor Feinden zu schützen. Ameisen stehen von Beginn an vor ihrem Bau und warten auf eine Anweisung, diesen Teil müssen wir bereits selbst programmieren. Es gibt vorgefertigte Methoden, die wir für unsere Ameisen nutzen können. Eine davon heißt "GeheGeradeaus()". Wir wollen sie hier für uns benutzen.


  Aufgabe   Stift.gif


Programmiere die Ameisen mit dem vorgegeben Quellcode so um, dass sie, wenn sie vor dem Bau stehen, zunächst immer gerade aus gehen.
Hilfe:

Ameisen warten vor ihrem Bau, wenn sie zum Leben erwachen. In der Befehlsliste von AntMe! ist die Methode GeheGeradeaus() erklärt, die du hier aufrufen kannst, damit sich die Ameisen bewegen.


public override void Wartet()

{

  GeheGeradeaus();

}

Ein Beispiel wie die Implementierung funktioniert:



  Aufgabe   Stift.gif


Löse das Schüttelrätsel! Hinter den leeren Feldern stehen die Buchstaben mit denen die Wörter gebildet werden.


Die öffentliche Methode Wartet() wird aufgerufen, weil die Ameise zum Leben erweckt und vor ihrem Bau steht. Danach wird Wartet() nur dann aufgerufen, wenn die Ameise keinen Arbeitsauftrag mehr hat. Durch den Methodenmodifikator public wird erkennbar, dass die Methode öffentlich und für jeden aufrufbar ist. override ist ein weiterer Modifikator, der eine bereits durch Vererbung vorhandene Methode überschreibt. Im Fall der Methode Wartet() soll nach der Bearbeitung aller Anweisungen kein Rückgabewert zurückkommen. Dies geschieht durch die Angabe void.
In den geschweiften Klammern folgt der Rumpf der Methode. Er enthält alle Anweisungen, welche beim Aufruf ausgeführt werden. Jede Anweisung wird mit einem Semikolon abgeschlossen.

Krüger AntsKrabbeln.png


Überladene Methode

  Aufgabe   Stift.gif


Bis jetzt laufen unsere Ameisen ziellos auf dem Gelände herum und haben noch keine Aufgabe.
Was ist der Unterschied zwischen GeheGeradeaus() und GeheGeradeaus(int entfernung)?
Ordne die Videoclips und die Beschreibung den passenden Quellcode zu und implementiere den Quellcode wo die Ameisen geradeaus laufen in deiner Simulation!


public override void Wartet()
{
GeheGeradeaus();
}
 Die Ameise geht endlos geradeaus.
public override void Wartet()
{
if (EntfernungZuBau < 100)
{
GeheGeradeaus(10);
}
else
{
BleibStehen();
}
}
 Alle Ameisen stellen sich im Kreis um den Bau auf.
public override void Wartet()
{
GeheGeradeaus(150);
DreheUmWinkel(180);
GeheGeradeaus(150);
}
 Die Ameise entfernt sich von ihrem Bau, genau 150 Schritte, und läuft wieder zurück.
public override void Wartet()
{
GeheGeradeaus(200);
DreheUmWinkel(120);
}
 Die Ameise läuft im Dreieck zum Bau zurück.



Krüger AntsMüde.png




Erschöpfte Ameisen

  Aufgabe   Stift.gif


Programmiere die Methode WirdMüde!
Übernehme den Quellcode in dein eigenes AntMe!-Projekt! 


public override void WirdMüde()

{

  GeheZuBau();

}


  Aufgabe   Stift.gif


Was hast du in diesem Lernpfad gelernt?
Löse das Kreuzworträtsel, indem du auf die Zahlen klickst!


VisualStudio Programmierumgebung von Microsoft
Apfel gesunde Nahrung der Ameisen
public Kennzeichnung einer öffentlichen Methode
Wanze Feind der Ameisen
GeheGeradeaus eine Methode die Ameisen laufen lässt
Methodenrumpf Inhalt der geschweiften Klammern einer Methode
Bau Startpunkt der Ameisen
Zucker süße Nahrung der Ameisen
Ameise Insekt deines Volkes
Microsoft großer Softwarehersteller und Partner von AntMe!
Klasse Zusammenfassung von gleichartigen Objekten
WirdMüde Methode wird aufgerufen, wenn Ameisen erschöpft sind
Programmiersprache C, C# und Java ist eine ...

Zeichne mit Turtle

  Aufgabe   Stift.gif


Keine Ameise, aber eine Schildkröte ist bereits im Lernpfad implementiert. Sie kann mit einem Stift zeichnen und sich genauso bewegen wie unsere Ameisen. Das erste Fenster zeigt alle möglichen Methoden der Turtle, welche im zweiten Fenster initialisiert wird. Schreibe in das untere Fenster einen Quellcode, der mit deiner Turtle und den gegebenen Methoden das Haus vom Nikolaus zeichnet!
Tipp:

Benutze für das Dach ein gleichseitiges Dreieck.


  public String forward (int n)   // läuft n Schritte vorwärts
  public String backward (int n)  // läuft n Schritte rüchwärts
  public String right(int a)      // dreht sich a Grad nach rechts
  public String left (int a)      // dreht sich a Grad nach links
  public String penUp ()          // hebt den Stift hoch
  public String penDown ()        // setzt Stift wieder auf

  public void home()              // legt die Turtle auf den Startpunkt

canvas.clear(); // Zeichenfläche löschen Turtle turtle = new Turtle(1); turtle.home(); <eval id="4b756ff051311"> </eval> <canvas w=600 h=400></canvas>


Was kannst du jetzt

  • Grundlagen im Umgang mit Visual Studio Express
  • eigenständig AntMe! herunterladen und installieren
  • Ameisen auf dem Gelände laufen lassen
  • mit turtle objektorientiert Programmieren und Bilder malen


Das Krabbeln geht weiter! \Rightarrow Zum nächsten Lernpfad: AntMe! - Auf der Nahrungssuche

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