Pirates, Python und Pflanzen: Girls’Day mit The Farmer Was Replaced

Heute durfte unsere Crew drei neugierige Entdeckerinnen willkommen heißen. Von 10 bis 16 Uhr begleitete unser Ausbilder Yannick die Schülerinnen durch den Tag und schuf Raum für Fragen, Ideen und eigene Lösungsansätze.

Nach einer kurzen Vorstellungsrunde ging es dann auch schon los. Zunächst gab Yannick einen Überblick über den Beruf des Fachinformatikers und stellte die verschiedenen Fachrichtungen vor. Dabei wurde schnell deutlich, wie vielseitig und spannend dieses Berufsfeld sein kann.

Besonders praxisnah wurde es beim Programmieren mit The Farmer Was Replaced, einem Python-Programmierabenteuer rund um die Automatisierung einer Farm. In dem Spiel geht es darum, eine Drohne so zu programmieren und schrittweise zu optimieren, dass sie ein digitales Feld bepflanzt und erntet. Neue Funktionen und Verbesserungen lassen sich mit gesammelten Ressourcen freischalten. Durch die gut aufgebaute Spielmechanik werden die Spieler:innen nach und nach an immer komplexere Programmierlogik herangeführt.

Mit jeder neuen Freischaltung kamen weitere Herausforderungen hinzu. Ob Karotten, Büsche, Bäume, mehr Geschwindigkeit oder eine größere Feldfläche, jede Erweiterung verlangte ein Stück mehr logisches Denken. Karotten etwa benötigen ein zuvor gepflügtes Feld und verbrauchen zusätzlich Heu als Ressource. Auf diese Weise entwickelte sich nicht nur das Spiel weiter, sondern auch das Verständnis für Syntax und Semantik.

Zu Beginn starteten die drei mit einem einzigen Feld, auf dem lediglich Gras wuchs. Mithilfe der Funktion harvest() konnte die Drohne das Feld abernten, während das Gras automatisch nachwuchs. Eine kleine Beobachtung, die im weiteren Verlauf noch ziemlich wichtig werden sollte. Lange dauerte es nicht, bis das erste Problem auftauchte. Bei jedem Start des Programms führte die Drohne den Befehl nur ein einziges Mal aus und stoppte danach wieder. Das war natürlich wenig praktisch, besonders wenn man lieber gemeinsam brunchen möchte, statt das Programm ständig neu zu starten.

Man hätte denselben Befehl einfach mehrfach hintereinander schreiben können, doch wirklich elegant wäre diese Lösung nicht gewesen. Also schaute sich die Gruppe den Aufwertungsbaum des Spiels genauer an und entdeckte die while-Schleife. Damit lernten die drei nicht nur neue Syntax, sondern ganz nebenbei auch einen wichtigen Grundgedanken der Softwareentwicklung kennen, nämlich das DRY-Prinzip. Hinter Don’t Repeat Yourself steckt die Idee, unnötige Wiederholungen im Code zu vermeiden. Nach einer kurzen Anpassung lief das Ernten automatisch in einer Endlosschleife weiter und die ersten Ressourcen waren schnell gesammelt.

Mit den neuen Möglichkeiten stieg allerdings auch die Komplexität. Nachdem weitere Funktionen und Optimierungen freigeschaltet worden waren, lief das Programm plötzlich nicht mehr wie gewünscht. Ein Blick in die Dokumentation brachte schließlich die Ursache ans Licht. Durch das Geschwindigkeitsupgrade war die Drohne inzwischen schneller unterwegs, als das Gras nachwachsen konnte. Also musste die erste if-Bedingung her. Sie prüfte, ob das Feld bereits abgeerntet werden konnte, und sorgte dafür, dass dieser Schritt nur dann ausgeführt wurde, wenn die Voraussetzung tatsächlich erfüllt war.

while True:
	if can_harvest():
		harvest()

Spätestens mit der Vergrößerung der Feldfläche wurde es dann richtig spannend. Nun musste die Drohne nicht nur mehrere Schritte nach vorne fahren, sondern sich auch systematisch nach rechts bewegen, um die nächste Spalte zu bearbeiten. An diesem Punkt merkten sie schnell, dass es nicht ausreicht, einzelne Befehle einfach nur zu kennen. Entscheidend ist ebenso, wie und in welcher Reihenfolge sie eingesetzt werden, damit am Ende tatsächlich das passiert, was beabsichtigt ist. Genau hier wurde auch das Thema Semantik greifbar, also die Frage danach, welche Bedeutung ein Programm hat und welche Wirkung der Code tatsächlich entfaltet.

Zur Mittagszeit wurde es etwas weniger technisch, aber keineswegs weniger gesellig. Es wurde ausgiebig gebruncht und über Schule, Zukunftspläne und den bisherigen Tag gesprochen. Frisch gestärkt ging es anschließend wieder zurück an den Rechner.

Am Nachmittag machten die drei große Fortschritte. Am Ende lief bereits ein automatisiertes 8x8-Feld, das mit verschiedenen Pflanzen bestückt und zuverlässig abgeerntet werden konnte. Auch andere Kolleg:innen ließen es sich nicht nehmen, immer wieder Tipps und Tricks beizusteuern. Sogar unser Dennis schaute vorbei, erklärte einige Zusammenhänge und programmierte dabei einen AutoMover. Damit konnte sich die Drohne unabhängig von der Größe des Feldes mit nur einem einzigen Befehl über die gesamte Fläche bewegen. Letztlich kam dann folgender Code zustande:

import mover

def plant_carrot():
	if get_ground_type() != Grounds.Soil:
		till()
	plant(Entities.Carrot)

clear()

while True:
	if can_harvest():
		harvest()
		if get_water() <0.2:
			use_item(Items.Water)
			
		
		if get_pos_x() % 2 and get_pos_y() % 2:
			plant(Entities.Tree)

		if not get_pos_x() % 2 and get_pos_y() % 2:
			plant_carrot()

	mover.move_inifinite()

Und das Endergebnis seht ihr hier:

Das Fazit des Tages fiel rundum positiv aus. Die Schülerinnen hatten sichtbar Spaß, nahmen viele neue Eindrücke mit und sammelten erste praktische Erfahrungen mit logischem Denken und Programmierung. Auch für unsere Crew war der Girls’Day ein voller Erfolg. Die Begeisterung der Schülerinnen bestärkt uns darin, auch im nächsten Jahr wieder dabei zu sein und jungen Menschen spannende Einblicke in die Softwareentwicklung zu ermöglichen.

Wir freuen uns darauf, CloudPirates auch 2027 wieder als Lern- und Erfahrungsraum anzubieten, und wünschen allen weiterhin viel Erfolg auf ihrem schulischen und beruflichen Weg.