Objektorientierung

Programmieren Klasse 10
  • Wie lässt sich „Objektorientierung“ mit einem Modell erklären?
  • Welche Dinge kommen in der Aufgabe vor - und was kann jedes von ihnen selbst?
  • Wie kann ich meine Lösung testen und verständlich dokumentieren?

Themen in diesem Bereich

Objektorientiertes Datenmodell

Damit in der Datenbank auch die richtige Struktur ist, um Daten gut einzupflegen, zu verändern und abzufragen, muss man sich die reale Situation, die man in der Datenbank abbilden möchte, gut anschauen und geeignet in ein Modell übertragen. Dabei hilft ein objektorientiertes Datenmodell, auch Objektmodell genannt.

In einem objektorientierten Datenmodell kann man (zum Beispiel in einem Klassendiagramm) direkt alle relevanten Klassen, Attribute und Beziehungen sehen. Wie immer in einem Modell sollte hierbei auf das Nötige reduziert werden. Was für die Arbeit mit den Daten wichtig ist, steht im Pflichtenheft.

Vorgehen bei der Modellierung

Beim Modellieren geht man häufig von einem oder mehreren Texten (Userstories) aus und muss identifizieren, was wichtig für das Modell ist.

Auch wenn man sich selbst manchmal denkt "Aber das ist doch auch wichtig" sollte man sich auf die Angaben aus den Texten konzentrieren, damit das Modell nicht unnötig unübersichtlich wird!

Objekte identifizieren

Zunächst sucht man aus den Texten alle Objekte (Ja, in der Informatik können auch Menschen Objekte sein) heraus, die vorkommen. Häufig sind es die Subjekte eines Satzes. Man kann sie zum Beispiel in einer Farbe unterstreichen.

Beispiel: "Das X7 Mountainbike hat 21 Gänge, das G21 Rennrad nur einen. Die Mountainbike-Reifen haben 20 Zoll und sind rot."

Klassen identifizieren

Als Nächstes fasst man diese Objekte in Klassen zusammen. Manchmal stehen auch schon Klassen in den Texten. Diese kann man dann direkt verwenden.

Beispiel: "Das X7 Mountainbike hat 21 Gänge, das G21 Rennrad nur einen. Die Mountainbike-Reifen haben 20 Zoll und sind rot."

Die Klasse zu Mountainbike und Rennrad ist FAHRRAD, die zu Mountainbike-Reifen ist REIFEN.

Attribute identifizieren

Man sucht nun alle Eigenschaften (in der Informatik: Attribute) zu den Klassen heraus. Dabei sollte man für gegebene Attributwerte passende Bezeichner finden.

Beispiel: "Das X7 Mountainbike hat 21 Gänge, das G21 Rennrad nur einen. Die Mountainbike-Reifen haben 20 Zoll und sind rot."

Für die Klasse FAHRRAD finden sich die Attribute Modell und Gangzahl. Je nach Szenario ist eventuell auch noch die Art ein Attribut. Für die Reifen ist es die Größe und die Farbe:

FAHRRAD(Modell, Gangzahl, Art)

REIFEN(Größe, Farbe)

Beziehungen zwischen den Klassen

Zuletzt schaut man, welche Verbindungen es zwischen den Klassen gibt. Diese sollte man nur angeben, wenn sie von der Situation verlangt sind.

Beispiel: "Das X7 Mountainbike hat 21 Gänge, das G21 Rennrad nur einen. Die Mountainbike-Reifen haben 20 Zoll und sind rot."

Ein FAHRRAD hat REIFEN. Für's Erste wird diese Beziehung nur ohne genauere Angaben im Klassendiagramm dargestellt. Interessierte können sich Beziehungen zwischen Tabellen anschauen.

Modellierung Fahrrad Reifen

Beispiel: Musikdatenbank

Erklärung von Serlo Education e. V., lizenziert unter CC BY-SA 4.0 – Original bei Serlo, CC BY-SA 4.0, übernommen am 2026-09-03.

Schlau Fassung

Objektorientierung Objektorientierte Programme beschreiben Dinge mit Eigenschaften und Verhalten. Eine Klasse ist der Bauplan, ein Objekt das daraus erzeugte Einzelstück mit eigenen Werten.

Objektorientierung ist in der Informatik kein isolierter Merksatz. Entscheidend ist, welche Daten oder Zustände am Anfang vorliegen, nach welcher Regel sie verarbeitet werden und wie sich das Ergebnis überprüfen lässt. Die Klasse Konto legt fest, dass jedes Konto einen Inhaber und einen Kontostand hat und Geld einzahlen kann; das Objekt von Frau Yilmaz hat davon einen ganz bestimmten Stand.

Beim Bearbeiten trennst du deshalb Beobachtung und Vermutung: Zuerst beschreibst du, was tatsächlich eingegeben, gespeichert, übertragen oder ausgegeben wird. Danach begründest du mit Fachbegriffen, warum der Ablauf so funktioniert.

Drei Bausteine, die du sicher können musst

Baustein 1Klasse

Ein Bauplan legt Eigenschaften und Fähigkeiten fest.

Baustein 2Objekt

Ein Exemplar der Klasse mit eigenen Werten und eigener Identität.

Baustein 3Kapselung

Der Zustand wird über Methoden geändert, nicht von außen frei überschrieben.

Ein Programm ruft Methoden von Objekten auf
Ein Programm ruft Methoden von Objekten auf

Ausgearbeitetes Beispiel

Ausgangslage: Die Klasse Konto legt fest, dass jedes Konto einen Inhaber und einen Kontostand hat und Geld einzahlen kann; das Objekt von Frau Yilmaz hat davon einen ganz bestimmten Stand.

  1. Modell festlegen: Benenne Eingaben, gespeicherte Werte und die gewünschte Ausgabe.
  2. Regel anwenden: Formuliere die Verarbeitung so genau, dass eine andere Person jeden Schritt wiederholen kann.
  3. Ergebnis prüfen: Vergleiche die beobachtete Wirkung mit einer vorher notierten Erwartung und untersuche mindestens einen Randfall.

Begründung: Objektorientierte Programme beschreiben Dinge mit Eigenschaften und Verhalten. Eine Klasse ist der Bauplan, ein Objekt das daraus erzeugte Einzelstück mit eigenen Werten. Dadurch wird nicht nur das Ergebnis, sondern auch sein Zustandekommen nachvollziehbar.

So gehst du informatisch vor

1BenennenDie beteiligten Dinge als Substantive sammeln.
2TrennenFür jedes Ding Eigenschaften und Fähigkeiten unterscheiden.
3VerbindenBeschreiben, welches Objekt welches andere kennt oder benutzt.
MerksatzObjektorientierte Programme beschreiben Dinge mit Eigenschaften und Verhalten. Eine Klasse ist der Bauplan, ein Objekt das daraus erzeugte Einzelstück mit eigenen Werten.
Typischer DenkfehlerEine Klasse ist kein Objekt. Die Klasse ist der Bauplan und existiert einmal; jedes erzeugte Objekt hat eigene Werte, und eine Änderung an einem Objekt verändert die anderen nicht.

Fachbegriffe in eigenen Worten

Klasse
Ein Bauplan legt Eigenschaften und Fähigkeiten fest.
Objekt
Ein Exemplar der Klasse mit eigenen Werten und eigener Identität.
Kapselung
Der Zustand wird über Methoden geändert, nicht von außen frei überschrieben.

Aufgaben

  1. StartBegriffe sichern: Erkläre „Objektorientierung“ in mindestens vier Sätzen und verwende zwei Begriffe aus dem Glossar.
    MusterlösungObjektorientierte Programme beschreiben Dinge mit Eigenschaften und Verhalten. Eine Klasse ist der Bauplan, ein Objekt das daraus erzeugte Einzelstück mit eigenen Werten. Die Klasse Konto legt fest, dass jedes Konto einen Inhaber und einen Kontostand hat und Geld einzahlen kann; das Objekt von Frau Yilmaz hat davon einen ganz bestimmten Stand. Eine vollständige Antwort benennt zusätzlich Eingabe oder Ausgangszustand, Verarbeitung und überprüfbares Ergebnis.
  2. OrdnenModell bilden: Zerlege das Beispiel der Seite in Ausgangslage, Regel, Ergebnis und Test.
    MusterlösungAusgangslage: die im Beispiel genannten Daten oder Geräte. Regel: der beschriebene Verarbeitungsschritt. Ergebnis: die sichtbare Wirkung. Test: ein normaler Fall und ein bewusst veränderter Randfall.
  3. AnwendenSelbst lösen: Beschreibe für eine Schulbücherei drei Klassen mit je zwei Attributen und zwei Methoden.
    MusterlösungBuch (titel, ausgeliehen; ausleihen, zurueckgeben), Person (name, ausweisnummer; anmelden, ausleihen), Ausleihe (buch, rueckgabedatum; verlaengern, ist_ueberfaellig).
  4. FehlersucheDiagnose: Verändere im Beispiel genau eine Voraussetzung. Sage vorher, welche Wirkung du erwartest, und begründe sie.
    LösungshinweisEine gute Lösung benennt die veränderte Voraussetzung, den betroffenen Verarbeitungsschritt und eine beobachtbare Ausgabe. Mehrere Dinge gleichzeitig zu ändern erlaubt keine eindeutige Ursache.
  5. TransferNeuer Zusammenhang: Finde ein zweites Beispiel aus Schule oder Alltag und erkläre Gemeinsamkeit sowie Unterschied.
    LösungshinweisNutze dieselben Fachbegriffe, aber übertrage sie auf andere Daten, Geräte oder Regeln. Der Unterschied muss fachlich relevant sein und darf nicht nur den Namen betreffen.
  6. ProfiVertiefung: Nenne zwei Objekte derselben Klasse, die in jedem Attribut übereinstimmen - und begründe, warum sie trotzdem nicht dasselbe Objekt sind.
    LösungshinweisZwei Exemplare desselben Buchtitels stehen an zwei Plätzen im Regal. Gleiche Werte sind noch keine gleiche Identität.

Weiterführende Aufgaben

Mini-ProjektPlant zu zweit eine kleine Verwaltung (Bücherei, Vereinskasse oder Geräteausleihe): sammelt die Dinge, schreibt Klassenkarten mit Attributen und Methoden und setzt zwei davon in Python um.

Abgabe in fünf Teilen

  1. Ziel: Ein Satz, der messbar sagt, was funktionieren soll.
  2. Plan: Skizze, Ablaufplan, Tabelle oder Pseudocode.
  3. Produkt: Programm, Modell, Untersuchung oder dokumentierter Versuch.
  4. Tests: Normalfall, Randfall und mindestens ein absichtlich provozierter Fehler.
  5. Reflexion: Gefundener Fehler, vorgenommene Verbesserung und nächster sinnvoller Schritt.
Bewertungsraster für Partnerfeedback
  • Fachlich richtig und mit passenden Begriffen erklärt
  • Plan und Ergebnis stimmen sichtbar überein
  • Tests sind reproduzierbar dokumentiert
  • Quellen, Bilder und fremde Hilfen sind angegeben

Material & Links

Informatik 10 - Arbeitsheft mit Lösungen
Arbeitsblatt
Druckfertige SchlauStart-Aufgaben zu allen Themen der Klassenstufe.
SchlauStart · Eigenmaterial

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