Programmieren lernen mit "Minecraft" So coden Kinder im Klötzchenland

In der 3D-Welt von "Minecraft" fällt es selbst Kindern leicht, virtuelle Welten zu bauen. Das Spiel eignet sich aber auch zum Einstieg ins Programmieren. Wie genau, das erklärt hier ein Lehrer.

Digitale Arbeit in "Minecraft"
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Digitale Arbeit in "Minecraft"

Von "c't"-Autor Mirek Hancl


Was war das für ein Kindheitserlebnis: der erste Homecomputer, ein grüner Farbmonitor, mittig darauf ein geduldig wartendes Dreieck, das eine Schildkröte darstellen sollte. Ich konnte sie in der Programmiersprache Logo über den Bildschirm steuern und geometrische Figuren zeichnen lassen.

Und heute? Programmiere ich wieder Schildkröten, zusammen mit meinen Schülern im Informatik-Unterricht. Allerdings hat die moderne Variante nicht mehr viel mit den Schildkröten von früher gemein: Sie ist dreidimensional und bunt, kann sogar schweben, hat eine Spitzhacke und lässt sich in Minecraft programmieren.

Das Computerspiel "Minecraft" hat einiges mit Lego gemeinsam: Aus seinen Klötzchen kann man fast beliebige Schöpfungen zusammenbauen. Das 3D-Open-World-Spiel ist daher nicht nur bei Kindern sehr beliebt. Es erschien 2009 zunächst für den PC, inzwischen gibt es Versionen für iOS, Android, Raspberry Pi und alle gängigen Spielkonsolen.

Vielleicht hat Ihr Kind bisher geduldig immer wieder dieselben Arbeitsschritte ausgeführt, um seine "Minecraft"-Kreationen aufzubauen. Dann wird es sich sicherlich über Unterstützung durch eine programmierbare "Minecraft"-Turtle freuen. Wie das geht, zeigt dieser Artikel am Beispiel einer Treppe.

In "Minecraft" von Hand eine Treppe zu bauen ist nämlich recht mühsam, da man nur auf eine Seitenfläche von bereits platzierten Blöcken bauen kann und nicht freischwebend in der Luft. Man muss also immer erst zwei Blöcke übereinanderstapeln, dann einen dritten Block seitlich an den oberen der beiden anbauen und schließlich den zweiten Block zerstören. Das geht mit der "Minecraft"-Programmierumgebung, die im Folgenden Schritt für Schritt eingerichtet wird, deutlich entspannter.

"Minecraft" einrichten

Um später in "Minecraft" coden zu können, muss man die richtige Version wählen, diese dann für Erweiterungen, die sogenannten Mods, fit machen und anschließend den passenden Mod installieren. Nicht jede "Minecraft"-Version lässt sich mit Mods pimpen. Für das folgende Beispiel haben wir mit der "Minecraft: Java Edition" für Windows gearbeitet; diese Edition gibt es auch für MacOS und Linux. Um später die Erweiterung ComputerCraftEdu installieren zu können, brauchen Sie "Minecraft: Java Edition" in der Version 1.7.10. Das Spiel laden Sie für knapp 24 Euro von der Entwickler-Homepage.

Zum Einrichten starten Sie den "Minecraft"-Launcher. Klicken Sie nicht gleich auf "Spielen", da sonst die aktuelle Version eingerichtet würde. Öffnen Sie stattdessen rechts oben das Menü mit den drei Strichen und wählen Sie "Profile" aus. Klicken Sie auf "Neues Profil anlegen" und wählen Sie im Drop-Down-Menü Version 1.7.10 aus.

Nachdem Sie das Profil gespeichert haben, wählen Sie es mit dem Pfeil neben dem "Spielen"-Knopf aus und starten anschließend das Spiel. Der "Minecraft"-Launcher lädt daraufhin alle notwendigen Programmdateien herunter. Sobald das "Minecraft"-Menü erscheint, klicken Sie auf "Quit Game" - denn die Vorbereitungen fürs Coding in "Minecraft" haben gerade erst begonnen.

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Mod-Vorbereitungen

Damit "Minecraft" Mods unterstützt, müssen Sie im nächsten Schritt den kostenlosen Modloader "Minecraft Forge" installieren. Wenn Sie den Forge Installer starten, wählt dieser automatisch den korrekten Installationspfad C:Users<benutzername>AppDataRoaming.minecraft aus. Bestätigen Sie mit OK.

Anschließend lädt der Installer weitere notwendige Dateien herunter und erstellt in "Minecraft" ein neues Profil namens "Forge". Im "Minecraft"-Launcher können Sie im Menü unter "Profile" das neue "Forge" umbenennen, etwa in "Minecraft Coding". Starten Sie das von Forge neu angelegte Profil mit einem Klick auf "Spielen". Jetzt werden die letzten notwendigen Ordner automatisch angelegt. Beenden Sie "Minecraft" anschließend abermals mit "Quit Game".

Der Mod ComputerCraftEdu mit der programmierbaren Schildkröte steht auf www.computercraftedu.com als Download zur Verfügung. Scrollen Sie auf der Homepage bis zu "Getting Started" und klicken Sie auf "I'm a player".

Laden Sie die Java-Datei über den Knopf "Download Mod for 1.7.10" herunter und kopieren Sie die heruntergeladene Jar-Datei in den Ordner, den "Minecraft Forge" dafür angelegt hat: Mit dem Tastenkürzel Win+R öffnen Sie das Ausführen-Fenster. Hier tippen Sie "%appdata%" ein. Im neu geöffneten Explorer-Fenster wechseln Sie in den Ordner ".minecraft/mods" und kopieren oder verschieben die heruntergeladene Jar-Datei dort hinein. Damit sind alle Vorbereitungen abgeschlossen.

Guten Flug

Starten Sie im "Minecraft"-Launcher das Profil mit Minecraft 1.7.10, Forge und den Mod ComputerCraftEdu. Wählen Sie im "Minecraft"-Menü "Singleplayer", dann "Create New World" und unter "Game Mode" "Game Mode Creative". Geben Sie Ihrer Welt einen beliebigen Namen und starten Sie sie mit "Create New World". Mit den Tasten W, A, S, D und der Maus erkunden Sie die Umgebung, Hindernisse überwinden Sie mit einem Sprung per Leertaste.

Der Kreativmodus befreit Sie von den Gesetzen der Gravitation: Drücken Sie die Leertaste zweimal hintereinander, fliegen Sie über die Welt. Mit gedrückter Leertaste steigen Sie weiter auf, die Shift-Taste leitet den Sinkflug ein. Blöcke zerstören Sie im Kreativmodus mit der linken Maustaste.

Suchen Sie sich nun eine freie Fläche und drücken Sie "E", um das Inventar zu öffnen. Im Kreativmodus stehen Ihnen alle verfügbaren Blöcke und Objekte zur Verfügung, die man sich in den anderen Spielmodi mühsam zusammensuchen muss. Von ComputerCraftEdu nachinstallierte Objekte finden Sie auf Seite 2 im Tab ComputerCraftEdu, den Sie am Fernbedienungssymbol erkennen.

Nehmen Sie per Mausklick eine Schildkröte mit Spitzhacke (Beginner's Mining Turtle) aus dem Inventar und legen Sie sie im ersten Slot in der untersten, etwas abgesetzten Zeile mit den leeren Slots ab. Legen Sie eine Fernbedienung (Turtle Remote Control) aus dem Inventar in den zweiten freien Slot. Dann können Sie das Inventar wieder schließen ("E" oder Esc).

Sie wählen den Gegenstand, den Sie aktiv in der Hand halten wollen, aus der Schnellzugriffsleiste am unteren Rand durch Drehen am Mausrad oder Drücken der Tasten 1 bis 9 aus. Wählen Sie die Schildkröte, zielen Sie mit der Maus so in die Welt, dass das Fadenkreuz einen Block am Boden vor Ihnen anvisiert (der Block wird schwarz umrandet) und drücken Sie die rechte Maustaste. Damit platzieren Sie die Schildkröte auf dem anvisierten Block.

Mit der Fernbedienung steuert man die Schildkröte. Hinter den vier Tabs an der rechten Seite verstecken sich weitere Funktionen.
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Mit der Fernbedienung steuert man die Schildkröte. Hinter den vier Tabs an der rechten Seite verstecken sich weitere Funktionen.

Zugegeben, der grüne Kasten sieht eher nach Karton als nach einem Reptil aus, aber das beflügelt die Fantasie. Wählen Sie nun die Fernbedienung aus und klicken Sie mit der rechten Maustaste zweimal auf die eben platzierte Schildkröte. Beim ersten Klick erscheint die Fernbedienung als zusätzlicher zehnter Slot rechts in der Schnellstartleiste, der zweite Klick koppelt Reptil und Fernbedienung. Öffnen Sie die Fernbedienung mit "0".

Die Fernbedienungsfunktionen rufen Sie über die Tabs an der rechten Seite auf. Ganz unten im Abschnitt "Remote" finden sich die Bedienelemente, über die die Schildkröte Richtungsanweisungen erhält. Der Knopf mit dem Kamerasymbol wechselt zwischen der Perspektive der Schildkröte und der des Spielers hin und her.

Stairway to Heaven

Mit dem Customize-Tab verändern Sie das Aussehen der Schildkröte - besonders für Kinder ein wichtiger Schritt. Mithilfe des Textfelds lässt sich der Name der Schildkröte beispielsweise von "Turtle" in "c'turtle" ändern. Über die vier Pfeile unter dem Textfeld kann man Farbe und lustige Accessoires hinzufügen - zum Beispiel Masken, wie sie die "Teenage Mutant Ninja Turtles" heute noch tragen.

Ein paar Mausklicks färben die Schildkröte blau
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Ein paar Mausklicks färben die Schildkröte blau

Nun soll die oben erwähnte Treppe entstehen. Die beiden Befehle zum Bauen (Place) und Graben (Dig) führen auf freier Fläche aber zunächst zu einem Abbruch, da die Schildkröte weder Baumaterial noch einen Block vor sich hat, den sie zum Beschaffen von Baumaterial nutzen könnte. Eine Abbruchsituation erkennen Sie an einem roten Stopp-Quadrat. Fahren Sie mit der Maus darüber, um den Grund des Abbruchs zu erfahren, in diesem Fall "No items to place".

Um die Schildkröte für das Code-Bauvorhaben mit Baustoffen auszustatten, schließen Sie die Fernbedienung und öffnen Sie mit "E" das Inventar Ihres Avatars. Wechseln Sie auf Seite 1 und wählen Sie den ersten Tab mit den Baublöcken (Building Blocks) aus.

Suchen Sie sich ein Baumaterial aus, das Ihnen spontan zusagt, und klicken Sie bei gedrückter Shift-Taste mit links auf das Symbol. Damit nehmen Sie einen ganzen Stack auf, exakt 64 Stück. Legen Sie den Stack in einen freien Slot in der untersten Zeile ab. Schließen Sie das Inventar, öffnen Sie mit 0 oder Rechtsklick auf die Schildkröte deren Menü und legen Sie den Stack aus Ihrem Inventar im ersten Slot des Inventars der Schildkröte ab. Das Inventar der Schildkröte verwalten Sie im zweiten Tab von unten (Inventory).

Visuelle Programmierumgebung

Der vierte Tab namens "Program" beherbergt eine visuelle Programmierumgebung mit vielen Funktionen. Der rechte obere Bereich listet Befehlsblöcke auf, die die Schildkröte versteht. Darunter gesellen sich Schlüsselwörter für Schleifen, bedingte Verzweigungen und Operatoren, die teils als Sinnbilder, teils als Text-in-Grafik dargestellt werden. Links befindet sich der Editor, in dem Sie einzelne Programmblöcke per Drag & Drop hineinziehen und zu einem fertigen Programm kombinieren.

Ihre Programme verwalten Sie mit den "Disketten" rechts unter "My Library". Nach einem Klick auf das Startsymbol unten rechts versucht die Schildkröte, das aktuell ausgewählte Programm auszuführen.

Für eine Treppe muss die Schildkröte in der gewünschten Anzahl an Stufen immer wieder die gleichen Befehle ausführen: Bauen, hoch gehen, vorwärts gehen. So lange genug Baumaterial im aktiven Slot Ihres Inventars vorhanden ist, wird die Schildkröte das Programm nicht abbrechen. Bevor Sie nun fünfzig Mal genervt Zeile für Zeile diese drei Befehle hintereinander in dem Editor zusammenklicken, programmieren Sie einfach eine Schleife.

Per Drag & Drop zieht man Codeblöcke aus dem Menü auf der rechten oberen Seite nach links in den Editor und verknüpft sie zu einem Programm.
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Per Drag & Drop zieht man Codeblöcke aus dem Menü auf der rechten oberen Seite nach links in den Editor und verknüpft sie zu einem Programm.

Für Schleifen ist kein Symbol verfügbar. Sie bauen Sie mit den drei Befehlen REP, DO und END zusammen. Sobald Sie REP (für repeat) im ersten Feld des Editors ablegen, erscheinen weitere Slots rot, da die Programmierumgebung weitere Befehle erwartet.

Rechts neben REP klicken Sie auf das nächste rote Kästchen, wählen den Codeblock mit der "42" aus und geben dort die Anzahl der Wiederholungen ein, zum Beispiel 10. Denken Sie daran, dass ein Slot maximal 64 Elemente enthält und Ihr Programm abgebrochen wird, wenn der Slot leer ist. Klicken Sie auf das nächste rote Kästchen und wählen Sie DO aus. Mit Klick auf das letzte rote Kästchen wählen Sie END aus.

Die Wiederholung wird später zehn Mal alles zwischen DO und END ausführen - aktuell also noch nichts. Legen Sie daher in der Zeile zwischen DO und END die drei Befehle Bauen (Place), hoch gehen (Move Up), vorwärts gehen (Move Forward) ab - etwas Formatierung mit Einrückungen ist dabei zwar nicht zwingend erforderlich, sieht aber nie schlecht aus.

Überprüfen Sie nochmals, ob sich genug Baumaterial im aktiven Slot des Inventars Ihrer Schildkröte befindet, schalten Sie um auf die Minifernbedienung und starten Sie das Programm.

Bei einem Programmierfehler oder einem Programmabbruch können Sie die Schildkröte durch Zurückspulen wieder an die Koordinate teleportieren, an der sie zuletzt gestartet wurde. Gebaute Blöcke werden nach einer Rückfrage ebenfalls entfernt und zurück ins Inventar gelegt.

Dies ist hilfreich, um Dinge erst zu testen, bevor der Wildwuchs an Treppen, Schneckentürmen, Pyramiden und Häusern losgeht. Achten Sie auf ausreichend Platz, wenn Sie gemeinsam mit anderen auf einem Server spielen.

So sieht die Treppe der Marke c'turtle aus.
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So sieht die Treppe der Marke c'turtle aus.

Wie geht es weiter?

In ComputerCraftEdu gibt es noch viel zu entdecken. Schauen Sie in Ruhe die Befehlssammlung rechts durch und probieren Sie, neue Programme zusammenzusetzen. Es gibt Zufallszahlen, Wahrheitswerte, Boolesche Operatoren, bedingte Verzweigungen, Sensoren für Blöcke und Redstone, einen Slotwechselbefehl sowie einen Redstone-Aktivator. Die Schildkröte kann chatten, Dinge aufsammeln und in die Welt werfen.

Sind Sie an die Grenzen der grafischen Programmierumgebung gestoßen, können Sie mit dem Button "Code Editor" Ihr visuelles Programm in der Skriptsprache Lua bewundern und daran per Texteingabe weiterarbeiten.

SPIEGEL.TV-Doku über Lernen und Arbeiten in der virtuellen Realität


insgesamt 7 Beiträge
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Seite 1
Simon2017 03.09.2017
1. Next Step
Und wer mehr möchte und sich traut direkt in Lua zu programmieren der kann mit Wizards of Lua noch viel mehr anstellen :D http://www.wizards-of-lua.net
xineohp 04.09.2017
2. Bitte frühestens ab Alter 12 Jahre ...
... und auch dann nur zeitlich streng reglementiert. Ansonsten läuft die haptische 3D-Integration im neuronal-physischen Bewegungskonzept aus dem Ruder und wir bekommen Real-World-Bewegungslegastheniker am Fließband. Sportvereine und Sportlehrer in der Schule können bereits jetzt schon ein Lied davon singen: Flachschirm-Pseudo-3D-Menschen, die kaum einen Fuß vor den anderen kriegen. Ergo: echtes Basteln und echte Legosteine bis 12 Jahre und dann langsam auf virtuelles 3D einstimmen - dann wird vielleicht ein vernünftiger Schuh d'raus - und der Vernunft sollte man sich doch nicht entgegenstellen, wenn es um unsere Kinder geht, oder? ;-)
koem 04.09.2017
3.
Danke für den Hinweis auf diese Möglichkeit. Scratch versucht ja ebenfalls mit diesem Ansatz das Programmieren näher zu bringen. Minecraft ist einfach ein tolles Medium um auch viele andere Dinge didaktisch zu vermitteln. Die Minecraft Education Edition wird ja bereits auch für Fächer wie Geschichte (historische Gebäude nachbauen) oder auch Erdkunde insbesondere in den USA eingesetzt. Imho ist das ein toller Ansatz. Wenn nicht immer nur alle auf die Gefahren der neuen Medien hinweisen würden, sondern auch mal die Chancen erkennen würden, wäre schon viel gewonnen. Kein Mensch erwartet, dass die Kinder das den ganzen Tag machen sollen, aber als Ergänzung ist das mehr als zukunftweisend.
dr.greenthumb 04.09.2017
4. @xineohp
Das muss nicht unbedingt der Fall sein, solange das Kind sich als Ausgleich oft genug sportlich betätigt und Zeit im Freien verbringt.
drakoon 04.09.2017
5. Open-World-Spiele
Open-World-Spiele sind eine vielversprechende Plattform für Lehrzwecke, nicht nur für Kinder, und nicht nur zum programmieren lernen. Trotzdem erscheint mir dieser Artikel ziemlich unausgewogen. Inzwischen gibt es nicht nur Versionen für weitere Plattformen, sondern es wurde die Entwicklung der Raspberry-Pi-Version z.B. auch wieder eingestellt. Will man nicht abhängig sein von der zukünftigen Vermarktungsstrategie des Distributors, lohnt daher ein Blick auf offene Alternativen, beispielsweise Minetest. Gerade im Bereich der Lehre ist schließlich Unabhängigkeit ein Grundgedanke unserer Gesellschaft.
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