Einem Computer muss beigebracht werden, was er tun soll. Dafür gibt es verschiedene Programmiersprachen.
Ein Computer kennt nur zwei Zustände: 1 (elektrischer Strom an) und 0 (elektrischer Strom aus). Ein Wort aus unserer Sprache muss erst binär codiert werden, bevor ein Computer dieses Wort speichern und verarbeiten kann. Im ASCII-Code wird beispielsweise das Wort "Hallo" wie folgt notiert:
Ein Computer kann ein solches Programm leicht ausführen, denn seine Hardware ist so gebaut, dass diese binäre Folge abgearbeitet wird. Unser Gehirn ist völlig anders gebaut. Für unser Gehirn ist eine solche binäre Folge bedeutungslos. Wir denken in größeren Strukturen.
Um die Programmierung von Computern deutlich zu erleichtern, wurden Hochsprachen entwickelt, bei denen mit englischen Worten und einfachen Zeichen ein Programm geschrieben wird. Mit folgendem Programm in der Hochsprache JavaScript kann man eine Zeichenfläche anlegen und darin einen Kreis zeichnen:
Die verwendeten Worte haben einen Bezug zu dem, was der Computer tun oder darstellen soll. Damit kann man sich den Ablauf eines Programms vorstellen. Der Computer erzeugt dann aus diesen für den Menschen vorstellbaren Anweisungen automatisch die binäre Folge aus 1 und 0, welche der Computer dann verarbeiten kann.
Die Entwicklung von Hochsprachen war noch nicht das Ende der Vereinfachungen. Speziell für Programmieranfänger*innen wurde eine Methode entwickelt, mit welcher Anweisungen als grafische Blöcke dargestellt werden. Beispielsweise kann man mit folgenden Blöcken eine Zeichenfläche anlegen und darin einen Kreis zeichnen lassen:
Der große Vorteil der Block-Programmierung ist, dass man sich auf die Logik des Programms konzentrieren kann. Der Block-Editor kennt die Programmier-Anweisungen, welche den Blöcken zugeordnet sind und sorgt dafür, dass das auszuführende Programm fehlerfrei getippt wird.
Anweisung
Anweisungen kennt man aus dem täglichen Leben. Eltern, Lehrkräfte, Trainer*innen,... alle wollen einem sagen, was man zu tun hat. Das wird erst besser, wenn man volljährig ist. Aber auch dann gibt es Vorgesetzte, Behörden,... von denen man Anweisungen bekommt. Eine Anweisung beschreibt etwas, was ausgeführt werden soll:
Beispiel: "Bring den Müll raus"
Bevor man eine solche Anweisung ausführen kann, muss man die Bedeutung der Worte kennen:
"Müll" ist das, was man nicht mehr braucht und nicht aufheben möchte. Er befindet sich meistens in speziellen Behältern, den Mülleimern.
"rausbringen" bedeutet, dass draussen irgendwo eine geeignete Mülltonne für die richtige Sorte Müll sein müsste, in die der Müllbeutel geworfen wird.
Eine Anweisung ist ein einzelner Block, mit dem man dem Computer mitteilt, was er tun soll.
Beispiele:
Eine Anweisung ist eine einzelne Zeile im Programm-Code, mit der man dem Computer mitteilt, was er tun soll.
Beispiele:
Sequenz
Viele Vorgänge in unserer Lebenswirklichkeit erfordern mehrere einzelne Schritte. Angenommen, man möchte zum Frühstück ein hartgekochtes Ei essen. Im Internet findet man folgende Anleitung, die aus einer Sequenz (Aneinanderreihung) von Anweisungen besteht:
Bringe Wasser zum Kochen
Lege das rohe Ei vorsichtig mit Hilfe eines Esslöffels in das kochende Wasser
Lass das Ei 10 Minuten im kochenden Wasser kochen
Lass dann solange kaltes Wasser über das Ei fließen, bis dessen Temperatur angenehm ist.
Eine Sequenz ist eine Folge von Blöcken, mit denen man dem Computer mitteilt, was er tun soll.
Beispiel:
Eine Sequenz ist eine Folge von Zeilen im Programm-Code, mit denen man dem Computer mitteilt, was er tun soll.
Beispiel:
Übung
Um einem Computer beizubringen, was er machen soll, verwendet man Anweisungen, bei denen genau festgelegt ist, was der Computer jeweils machen soll. Je komplexer eine Vorgang ist, desto mehr Anweisungen benötigt man, um diesen zu beschreiben. Man benötigt auch immer mehr Wissen, um bei den einzelnen Anweisungen zu verstehen, was man tun soll. Mehrere aufeinander folgende Anweisungen werden Sequenz genannt.
In der folgenden Übung soll eine Figur mit Hilfe von Sequenzen den Weg aus einem Labyrinth finden:
Löse die Level 1 und 2. Unter LV 1 und LV 2 findest du Lösungsvorschläge, die du aber bitte erst anklickst, wenn du die Aufgabe selbst gelöst hast.
Bei der Anweisung "vorwärts laufen" bewegt sich die Figur eine bestimmte von den Programmierer*innen des Spiels festgelegte Strecke nach vorne. Da mit einer Anweisung das Ziel nicht erreicht wird, muss die Figur ein zweites Mal die bestimmte Strecke nach vorne laufen.
Bei der Anweisung "vorwärts laufen" bewegt sich die Figur eine bestimmte Strecke nach vorne. Bei der Anweisung "links abbiegen" dreht sich die Figur um 90° nach links und bei der Anweisung " rechts abbiegen" dreht sich die Figur um 90° nach rechts. Kombiniert man diese Anweisungen geeignet, erreicht die Figur das Ziel: