Berthold Schuppar. Logo-Programmierkurs fur Commodore 64 Logo \md Terrapin Logo (Apple II)

Transkript

1 Berthold Schuppar Logo-Programmierkurs fur Commodore 64 Logo \md Terrapin Logo (Apple II)

2 Programmieren von Mikrocomputem Die Bande dieser Reihe geben den Benutzern von Heimcomputern, Hobbycomputern bzw. Personalcomputern iiber die Betriebsanleitung hinaus zusatzliche Anwendungshilfen. Der Leser findet wertvolle Informationen und Hinweise mit Beispielen zur optimalen Ausnutzung seines Gerates, besonders auch im Hinblick auf die Entwicklung eigener Programme. Bisher erschienene Bande Band 1 Einfiihrung in BASIC Band 2 Lehr- und Obungsbuch fiir die Rechnerserien cbm 2001 und cbm 3001 von G. Oetzmann Band 3 Band 4 BASIC fur Fortgeschrittene E infiihrung in Pascal Band 5 Lehr- und Obungsbuch fiir die Rechnerserien cbm 4001 und cbm 8001 von G. Oetzmann Band 6 Band 7 BASIC-Programmierbuch zu den grundlegenden Ablaufstrukturen der Datenverarbeitung von E. Kaier Lehr- und Obungsbuch fiir Commodore-Volkscomputer von G. Oetzmann Band 8 Assembler-Programmierung von Mikroprozessoren (8080,8085, Z 80) mitdem ZX81 von P. Kahlig Band 9 Einfiihrung in die Anwendung des Betriebssystems CP/M Band 10 Datenstrukturen in Pascal und BASIC von D. Herrmann Band 11 Programmierprinzipien in BASIC und Pascal von D. Herrmann Band 12 Assembler-Programmierung von Mikroprozessoren (8080,8085, Z 80) mit dem ZX Spectrum von P. Kahlig Band 13 Strukturiertes Programmieren in BASIC Band 14 Logo-Programmierkurs fur Commodore 64 Logo und Terrapin Logo (Apple II) von B. Schuppar

3 Programmieren von Mikrocomputem Band 14 Berthold Schuppar Logo-Programmierkurs fur Commodore 64 Logo und Terrapin Logo (Apple II) Mit Beispielen fur den Mathematikunterricht M Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig/Wiesbaden

4 CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Schuppar, Berthold: Logo-Programmierkurs fur Commodore 64 Logo und Terrapin Logo (Apple II): mit Beispielen fur d. Mathematikunterricht / Berthold Schuppar. - Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, (Programmieren von Mikrocomputern; Bd. 14) ISBN ISBN (ebook) / NE:GT Das im Buch enthaltene Programm-Material ist mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Der Autor ubernimmt infolgedessen keine Verantwortung und wird keine daraus folgende oder sonstige Haftung ubernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieses Programm-Materials oder Teilen davon entsteht Aile Rechte vorbehalten Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschweig 1985 Die Vervielfaltigung und Obertragung einzelner Textabschnitte, Zeichnungen oder Bilder, auch fur Zwecke der Unterrichtsgestaltung, gestattet das Urheberrecht nur, wenn sie mit dem Verlag vorher vereinbart wurden. 1m Einzelfall mub uber die Zahlung einer Gebuhr fur die Nutzung fremden geistigen Eigentums entschieden werden. Das gilt fur die Vervielfaltigung durch aile Verfahren einschlieblich Speicherung und jede Obertragung auf Papier, Transparente, Filme, Bander, Platten und andere Medien. Dieser Vermerk umfabt nicht die in den 53 und 54 URG ausdrucklich erwahnten Ausnahmen. ISBN

5 Vorwort "Logo? Kindersprache. Wir wollen richtig programmieren." "Logo hat doch nicht mehr zu bieten als Turtle-Grafik." "Logo ist ganz einfach. FUr kompliziertere Dinge braucht man BASIC oder etwas anderes." Auf solche Ansichten kann man nur antworten: Mitnichten! Logo ist eine vollwertige Programmiersprache, die das Etikett "Nur fur Kinder" in keiner Weise verdient hat. Zwar ist sie ursprunglich fur Kinder entwickelt worden; Seymour Papert, der Vater von Logo, beschreibt seine Ideen und Experimente in dem lesenswerten Buch "Mindstorms - Kinder, Computer und Neues Lernen" [1]. Doch das Konzept dieser "Lernsprache" kommt auch Erwachsenen zugute: Logo eignet sich hervorragend fur Einsteiger jeden Alters. Aber mehr noch: Mit der hier zugrundeliegenden Version steht eine universelle Programmiersprache zur VerfUgung, die auch Experten einiges zu bieten hat; besonders im Mathematikunterricht ist Logo anderen gebrauchlichen Sprachen Uberlegen (im Kap. 17 finden Sie hierzu eine Reihe von Argumenten). Dieses Buch basiert auf einem Kompaktseminar "Progammieren in Logo" fur Lehrerstudenten des Fachs Mathematik (Primarstufe und Sekundarstufe I) am Institut fur Didaktik der Mathematik der Universitat Dortmund. Ein solcher Programmierkurs ist Pflichtbestandteil des Grundstudiums; er soll erste Kontakte zu Mikrocomputern herstellen und eine Basis schaffen fur den Computereinsatz in anderen Lehrveranstaltungen (Algebra, Geometrie, Analysis etc.) und im Mathematikunterricht. Demnach richtet sich das Buch an Mathematiklehrer und -studenten (aller Stufen) sowie an jeden Interessenten, der Uber ein mathematisches Grundwissen verfugt; es eignet sich als Basistext fur Programmierkurse und zum Selbstlernen. Vorkenntnisse Uber Computer sind nicht erforderlich. In einer sol chen EinfUhrung ist es notwendig, eine ausgewogene Mischung herzustellen aus mathematischen Inhalten und Elementen des Programmierens. Erstere stehen dabei im Vordergrund, denn der Computer soll zunachst einmal nichts anderes sein als ein Werkzeug, urn mathematische Themenkreise zu erschlieben.

6 FUr den Logo-Grundkurs (Teil I) stellt sich daher die Frage: Wie kann man moglichst viel Mathematik machen mit moglichst wenig Programmier-Aufwand? Paperts geniale Idee, mit den Anweisungen "Gehe vorwarts" und "Drehe dich" seine Igel-Geometrie zu entwickeln, ist hier beispielhaft. Zur Mathematik gehoren aber auch Arithmetik, Algebra etc.; darin bilden zweifel los die ganzen Zahlen und die Worter (Zeichenketten) passende Themenkreise fur einen Einstieg auf elementarer Stufe. Die Sprachelemente werden durchweg problemorlentiert eingefuhrt; das versteht sich hier fast von selbst. 1m Teil II verschiebt sich der Schwerpunkt: Anhand von Beispielen aus dem Grundkurs werden die Grundideen des Programmierens in Logo (z.b. das Variablenkonzept oder das Prinzip der Rekursion) genauer untersucht. Denn um eine Sprache mit allen ihren Fahigkeiten zu beherrschen, braucht man mehr als nur ihre Worter und ihre Grammatik. 1m weiteren Verlauf, namlich beim Logo-Erweiterungskurs (Teil III) und den Feinheiten des Programmierens in Logo (Teil IV), sind die Schwerpunkte ahnlich verteilt, auf einer hoheren Ebene. Es ist ein alter Hut, dab es wenig Sinn hat, Programmieren in einem Trockenkurs zu lernen. Gerade fur einen Neuling ist es wichtig, Erfahrungen mit dem Computer zu sammeln, eigene Ideen zu verwirklichen, Fehlerquell en aufzuspuren usw., kurz: aktiv zu lernen ("hands on", mit den Fingern auf den Tasten). Die Techniken des Programmierens bilden einen wichtigen Bestandteil des Kurses, denn ohne eine gewisse Fertigkeit wird der Umgang mit dem Computer muhselig. Deshalb gibt es zu den Programmbeispielen im Text zahlreiche Anregungen zum Variieren und Erweitern, und jedes Kapitel enthalt eine Sammlung weiterer. Aus dem gleichen Grund erschien es notwendig, das Buch auf eine spezielle Logo-Version zu beziehen (wir benutzen die englische Originalfassung, die Programme sind jedoch leicht auf das deutsche IWT-Logo,Ubertragbar). AbschlieBend mochte ich allen, die mich beim Verfassen dieses Buches unterstutzt haben, herzlich danken, insbesondere (in der Reihenfolge ihres Mitwirkens) Prof. Georg Schrage fur die "Entdeckung" von Logo, Prof. Erich Ch. Wittmann fur zahlreiche Anregungen, Petra KnoB fur ihr unablassiges Norgeln und Gudrun Steinecke fur die souverane Bedienung des Textsystems. Dortmund, im November 1984 Berthold Schuppar

7 Inhalt Einleitung Tei 1 I Igel-Geometrie Logo-Grundkurs 1.1 Die grundlegenden Zeichenbefehle 1.2 MaBe des Bildschirms 1.3 Fehler, Korrektur 1.4 Wiederholen mit REPEAT 1.5 Rechnen 2 Prozeduren 2.1 Definieren von Prozeduren 2.2 Andern, Fehlerkorrektur 2.3 Der Editor (Uberblick) 2.4 Prozeduren mit Eingaben: Variablen 2.5 Selbstaufruf von Prozeduren 2.6 Stopp-Bedingung 2.7 Bedingte Anweisungen 2.8 Speichern und Lesen 3 Ganze Zahlen 3.1 Ganzzahl-Operationen 3.2 Ausdrucken von Daten 3.3 Teiler 3.4 Folgen 4 Variablen und Funktionen 5 Wiirter 4.1 Wertzuweisungen fur Variablen 4.2 Funktionen: Die OUTPUT-Anweisung 4.3 Rekursive Funktionen 4.4 Anweisungen und Funktionen 5.1 Operationen auf Wiirtern 5.2 Prozeduren mit Wiirtern 5.3 Zahlen als Wiirter 5.4 ISBN-PrUfziffern

8 Tei 1 II 6 Bedingte Anweisungen Grund1deen des Programmierens in Logo 6.1 Eine andere Form: TEST 6.2 Logische VerknUpfungen und Variab1en 6.3 Logische Funktionen 7 Variab1en 7.1 Loka1e Variab1en 7.2 Globale Variablen 7.3 Variablen mit gleichen Namen 7.4 Mehr zur Wertzuweisung 8 Rekursion Zwei verschiedene Typen rekursiver Prozeduren Rekursive Funktionen Mehrfach-rekursive Prozeduren Rekursion als Strategie Fehler Debuggi ng Vorbeugen Systemfehler Drucken, Speichern, Loschen Ausgabe auf dem Drucker Organisieren des Arbeitsspeichers Disketten Tei1 III Logo-Erweiterungskurs 11 Graphik Die Position des Igels 11.2 Koordinaten: Funktionsgraphen 11.3 Das Kafer-Problem 11.4 Weitere Graphik-Anweisungen 12 Reelle Zahlen 12.1 Darstel1ung "ree11er" Zahlen 12.2 Standardfunktionen 12.3 Potenzen, Wurzeln, Nullstel1en 12.4 Exponentia1funktion und Logarithmus 12.5 Zufallszahlen

9 13 Listen 13.1 Strukturierte Daten 13.2 Lottozahlen 13.3 Operationen mit Listen 13.4 Weitere Beispiele 13.5 Oatentypen Tei 1 IV 14 Ein-/Ausgabe Feinheiten des Programmierens mit logo 14.1 Cursorsteuerung 14.2 Interaktive Prozeduren 14.3 Tricks und Gags 14.4 Jackpot 15 Programme als Daten 15.1 AusfUhren von Listen: Oer RUN-Befehl 15.2 Prozedurtexte 16 Projekt "Funktionsgraphen" Exkurs Uber Programmentwicklung Idee und Plan AusfUhrliche Planung der Teilaufgaben Programmierung, Zusammenbau der Einzelteile Ookumentation Vari anten und Erwe; terungen RUckblick: Plus und Minus Allgemeines 17.2 Spezielles Anhang A Laden des Systems B Fehlermeldungen C Losungshinweise zu den o Verze;chn;s der Logo-Grundworter E Stichwortverze;chnis F Literatur