Programmierpraktikum Bruchrechner

Die Lehrerin gibt typische Musterklassen, z.B. zur Berechnung einfacher numerischer Terme, vor und die Schülerinnen leiten weitgehend selbständig sinnvolle Bruchklassen davon ab.

Im Folgenden werden das Material und einige Fragestellungen für einen praxisorientierten Unterricht beispielhaft wiedergegeben.

Bitte achten Sie jedoch bei den Ausarbeitungen durch die Schülerinnen unbedingt auf Klassenbildung und Manipulation der Attribute ausschließlich über Methoden!

Voraussetzung: Problemstellung

• Was soll ein System zur Bruchrechnung leisten?
• Welche Rechenvorschriften kennen wir? Definitionsbereich?
• Welche Arten von Ergebnis können wir erwarten?

Ergebnis: Problembeschreibung, grobe Arbeitsaufträge.

Die Klasse "Bruch"

Aufgabe 1: Erstellen Sie eine Klasse "Bruch" in einer Datei mit Namen bruch0.py.

Als Vorlage dient Ihnen eine simple Klasse zum Rechnen mit ganzen Zahlen. Laden Sie die Datei zahl0.py als Beispiel in Ihr Arbeitsverzeichnis. Erstellen Sie nach diesem Muster selbst eine Klasse "Bruch", mit geeigneten Attributen und den Standardmethoden. Wie wäre es zusätzlich mit einem Attribut "Dezimalzahl" oder einer entsprechenden Ausgabemethode?

Die Klasse "MonaBruch"

Aufgabe 2: Modifizieren Sie die Klasse "MonaBruch"

Erstellen Sie in der Datei mbruch0.py neben den vorhandenen Methoden weitere "monadische" Bruchoperationen, wie: "kürzen um", "kürzen, so weit es geht", "Kehrwert bilden".
Bitte vergessen Sie nicht, die dokumentierenden Kommentare einzufügen!

Die Klasse "DiaBruch"

Aufgabe 3: Modifizieren Sie die Klasse "DiaBruch"

Erstellen Sie in der Datei dbruch0.py neben den vorhandenen Methoden weitere "diadische" Bruchoperationen, wie: "addieren", "subtrahieren", "dividieren".

Textinterface

Aufgabe 4: Erstellen Sie ein textorientiertes Testprogramm.

Als Vorlage dient Ihnen ein entsprechendes Programm zum Rechnen mit ganzen Zahlen. Laden Sie die Datei test_rzahl0.py als Beispiel in Ihr Arbeitsverzeichnis. Überlegen Sie, welche Objekte von welchen Klassen für sinnvolle Tests gebildet werden müssen. Erweitern Sie die Ein- und Ausgabe-Routinen entsprechend und ermöglichen Sie die Tests aller Bruchoperationen. Speichern Sie alles in einer neuen Datei, z.B. mit Namen test_bruch.py

Grafisches Benutzerinterface

Da die grafischen Anforderungen übersichtlich sind, eignet sich der "Bruchrechner" für eine Einführung in die Konstruktion von Benutzerschnittstellen (GUI) mit der Grafikschnittstelle Tkinter. Siehe nächste Seite.

Hinweis

Sie suchen die Ergebnisse? Na, bitte, betrachten Sie die Dateien mit den Klassen Bruch, MonaBruch und DiaBruch, sowie das Textinterface. Aber ehrlich: das hätten Sie auch selbst geschafft?!
(Die nicht verlinkten Dateien des Python-Materials erhalten Sie auf Anforderung per Mail vom Autor (bombei).
Bitte haben Sie Verständnis für den "Schutz" des Materials. Bitte machen Sie in diesem Sinne bei der Mailanfrage glaubhaft, dass Sie das Material als Lehrerin bzw. Lehrer anfordern!)

Ausblick

Statt die teilfertigen Bruchrechner-Programme vorzugeben, kann im Unterricht die Software-Entwicklung thematisiert werden, indem gemeinsam eine Anforderungsdefinition erarbeitet wird und ein einfacher, zunächst textbasierter Bruchrechner selbst erstellt wird. Siehe: Softwareprojekt Bruchrechner .