Skip to main content
بوابة المعلم

الخلفية

أساسيات الترميز

ستقوم وحدة أساسيات الترميز بتعريفك أنت وطلابك بالمفاهيم الأساسية لبرمجة الكمبيوتر. سيتعلم الطلاب المصطلحات المرتبطة بسلوكيات الروبوت، والتحلل، والتسلسل، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها (تصحيح الأخطاء). سيستخدم الطلاب هذه اللغة أثناء مشاركتهم في الاستكشافات الموجهة، والتحقيق في أساسيات الترميز، وحل المشكلات باستخدام الروبوت 123 داخل الفصل الدراسي.

اجتمعت مجموعة من الطلاب على طاولة مع 123 روبوتًا لاختبار ميزاتهم وتجربتها.

ما هو التحلل

يتضمن التحلل تقسيم مشكلة معقدة إلى سلوكيات أكثر قابلية للإدارة وأسهل للفهم. تقسيم المشكلة إلى أجزاء أصغر يعني أنه يمكن فحص كل جزء بمزيد من التفصيل وحلها بسهولة أكبر. على سبيل المثال، إذا أراد الطالب أن يتحرك روبوته في مربع، فسيحتاج إلى تقسيمه إلى أوامر أصغر. يعد تحسين عملية التفكيك أمرًا مهمًا للطلاب للتدرب عليه، حيث قد لا يقومون بتقسيم الأوامر إلى مكونات أصغر في البداية.

الانتقال إلى تقسيم مربع 1 الانتقال إلى تقسيم مربع 2 الانتقال إلى تقسيم مربع 3
  1. تقدم للأمام وانعطف يمينًا أربع مرات
  1. تقدم للأمام وانعطف يمينًا
  2. تقدم للأمام وانعطف يمينًا
  3. تقدم للأمام وانعطف يمينًا
  4. تقدم للأمام وانعطف يمينًا
  1. تقدم خطوة واحدة، أو طول واحد للروبوت 123.
  2. انعطف يمينًا 90درجة
  3. تقدم خطوة واحدة، أو طول واحد للروبوت 123.
  4. انعطف يمينًا 90درجة
  5. تقدم خطوة واحدة، أو طول واحد للروبوت 123.
  6. انعطف يمينًا 90درجة
  7. تقدم خطوة واحدة، أو طول واحد للروبوت 123.
  8. انعطف يمينًا 90درجة

كيف يتم استخدام التسلسل في هذه الوحدة ؟

التسلسل هو الترتيب الذي يتم به تنفيذ بطاقات المبرمج في المشروع. تبدأ بطاقات المبرمج بالبطاقة التي يتم إدخالها في الجزء العلوي من المبرمج، ثم تتحرك لأسفل واحدة تلو الأخرى. في المختبر 3، سيقوم الطلاب بتسلسل بطاقات المبرمج لإنشاء مشروع ينتقل فيه الروبوت 123 من موقع إلى آخر على النحو الذي تحدده مطالبات تحدي الخرائط. إذا لم يكن لدى الطلاب بطاقاتهم بالتسلسل الصحيح، فلن يتمكن روبوت 123 من الوصول إلى الوجهة على الموجه.

في الرسوم المتحركة أدناه، يمكنك أن ترى كيف يبدأ المشروع ببطاقة "عند بدء 123" في الجزء العلوي من المبرمج، ثم يتم تنفيذ كل بطاقة المبرمج بالترتيب من أعلى إلى أسفل. تشير ميزة التمييز الخضراء على يسار المبرمج إلى بطاقة المبرمج الفردية التي يتم تشغيلها في الوقت الحالي. يمكن أن يوفر ذلك للطلاب ملاحظات فورية لربط سلوكيات روبوت 123 ببطاقات مبرمج محددة.

ملف فيديو

من أجل معرفة الروبوت بدقة ودقة كيفية التحرك، هناك حاجة إلى كل من التحلل والتسلسل. أولاً، ستتحلل المشكلة، مثل كيفية الانتقال إلى موقع معين على الخريطة، إلى زيادات وسلوكيات أصغر. بعد ذلك، بمجرد تحديد هذه السلوكيات، يجب تنظيمها في التسلسل الصحيح. هذا مهم لأن الروبوت 123 سيتحرك فقط وفقًا للتوجيهات في مشروع بطاقة المبرمج.

خطوات تخطيط وتسلسل بطاقات المبرمج في المشروع

يتطلب تخطيط المشروع من الطلاب تحديد هدف مشروعهم، ثم تقسيم الخطوات اللازمة لتحقيق هذا الهدف إلى خطوات منفصلة يمكن تنفيذها بواسطة روبوت 123. بمجرد تقسيم الخطوات إلى سلوكيات بطاقة المبرمج، سيقومون بتسلسل البطاقات لبناء مشروعهم، وإدراجها في المبرمج. بعد ذلك، يمكنهم اختبار المشروع في حقل 123 للتأكد من وصوله إلى الهدف.

  • أولاً، حدد الهدف - ما الذي يجب القيام به ؟ على سبيل المثال، قم بالقيادة من الحديقة إلى المنزل على الخريطة.
صورة لخريطة كنز المختبر 3 مع تسمية مواقع البدء والتوقف واستدعائها بصناديق حمراء. موقع البدء هو المتنزه، في المربع الأوسط للبلاط الأيسر العلوي ؛ وموقع التوقف هو المدرسة، في المربع السفلي الأوسط للبلاط الأيمن العلوي. توجد مواقع إضافية في الميدان أيضًا.
  • بعد ذلك، قسِّم الخطوات اللازمة لتحقيق الهدف، وحدِّد بطاقات المبرمج اللازمة لإنجاز هذه الخطوات. هنا ستحتاج أولاً إلى التقدم للأمام لثلاث خطوات. ثم انعطف يمينًا. وأخيرًا، تقدم خطوة أخرى للوصول إلى المنزل. يمكن تحقيق ذلك باستخدام ثلاثة بطاقات "Drive 1" و "انعطف يمينًا" و "Drive 1 ". 
    • ملاحظة: هناك أكثر من طريقة لتحقيق هدف الوصول إلى الوجهة، على سبيل المثال، يمكن للطلاب استخدام بطاقة "Drive 1" وبطاقة "Drive 2" بدلاً من ثلاثة "Drive 1"، أو قد يختارون مسارًا مختلفًا للمنزل. الشيء المهم هو أنهم يكسرون خطوات حلهم، ويطابقون تلك الخطوات مع سلوكيات بطاقة المبرمج. 

صورة لخطوات تخطيط المشروع، حدد أولاً البداية والنهاية على الخريطة، ثم حدد ما سيحتاج الروبوت 123 إلى القيام به: المضي قدمًا 3 مسافات، والانعطاف يمينًا، ثم المضي قدمًا 1 مساحة إضافية.  ثم حدد بطاقات المبرمج اللازمة للقيام بذلك: "محرك الأقراص 1"، محرك  "الأقراص 1"،  "محرك الأقراص 1"، "انعطف يمينًا"،  "محرك الأقراص 1"،

  • بعد ذلك، خطط لتسلسل المشروع من خلال وضع بطاقات المبرمج على الطاولة. بمجرد أن تكون راضيًا عن خطة المشروع، أدخل بطاقات المبرمج في المبرمج بدءًا من الأعلى والعمل لأسفل.
صورة يد تقوم بإدخال آخر بطاقة مبرمج في مشروع المبرمج. يقرأ المشروع الآن عند بدء التشغيل 123، محرك الأقراص 1، محرك الأقراص 1، محرك الأقراص 1، انعطف يمينًا، ثم تتم إضافة محرك الأقراص 1.
  • حدد "ابدأ" لاختبار المشروع ومعرفة ما إذا كان روبوت 123 يحقق الهدف المحدد في الخطوة الأولى.
صورة لمشروع في المبرمج مع استدعاء زر البدء في مربع أحمر.

إذا كنت ترغب في تغيير مشروعك، فما عليك سوى إزالة بطاقات المبرمج من المبرمج، وإعادة ترتيب البطاقات، وإدراجها مرة أخرى في المبرمج لتحديث مشروعك. 

استراتيجيات التدريس مع المبرمج في هذه الوحدة

يوفر المبرمج فرصة للطلاب والمعلمين للتفاعل مع التعليمات البرمجية ومشاركتها بسهولة وبشكل ملموس خلال أنشطة المختبر.

دعم القراء قبل أو في وقت مبكر — تم تصميم بطاقات المبرمج لدعم القراء قبل، أو القراء في وقت مبكر، وذلك باستخدام الرموز لتمثيل كلمات البطاقة نفسها، حتى يتمكن الطلاب من قراءة الصور بشكل أساسي، إذا لم يتمكنوا من قراءة الكلمات بعد. شجع الطلاب على استخدام صور الأيقونات هذه لمساعدتهم أثناء عملهم على بناء مشاريعهم. عزز ذلك من خلال الإشارة إلى الصور الموجودة على بطاقات المبرمج عند تسميتها مع الطلاب، مثل "عندما تبدأ بطاقة المبرمج 123، البطاقة ذات السهم الأخضر، تبدأ دائمًا أولاً." 

صورة لبطاقات المبرمج التالية مع الرموز التي تم استدعاؤها: عند البدء، محرك الأقراص 1، انعطف يمينًا
شجع الطلاب على استخدام صور الأيقونات هذه لمساعدتهم أثناء عملهم على بناء مشاريعهم

التحقق من التعليمات البرمجية ومشاركتها بسهولة — بمجرد تحميل بطاقات المبرمج في المبرمج، يمكن للطلاب رفع المبرمج لإظهار التعليمات البرمجية الخاصة بهم، تمامًا كما لو كانوا يحملون سبورة بيضاء تحتوي على حل للرياضيات. استخدم هذه الاستراتيجية أثناء التدريس الجماعي كوسيلة للتحقق من دقة الطلاب قبل بدء مشاريعهم. يمكنك بسرعة وسهولة معرفة ما إذا كانت بطاقات المبرمج الصحيحة مستخدمة، وما إذا كانت مدرجة بالترتيب الصحيح، والتأكد من أنها ليست مقلوبة أو مقلوبة. عند تسجيل الوصول مع المجموعات لتسهيل النشاط المستقل، انظر إلى بطاقات المبرمجين والمبرمجين للتحقق من التقدم. 

لمعرفة المزيد حول استخدام المبرمج كأداة تعليمية، راجع هذه المقالة في مكتبة العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.

ما هي بطاقات الترميز التي تحتاجها ؟

تمثل بطاقات المبرمج 123 أمر روبوت يتم إدخالها في المبرمج وتستخدم لترميز 123 روبوت. فيما يلي قائمة ببطاقات الترميز الرئيسية المستخدمة خلال هذه الوحدة. راجع قسم إعداد البيئة في الملخص في كل مختبر للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً حول تنظيم وتوزيع بطاقات المبرمج على طلابك.

البطاقة السلوك مثال
بطاقة عند البدء يبدأ المشروع عند الضغط على زر "ابدأ" في المبرمج.   
القيادة 123 سيقود الروبوت إلى الأمام لطول روبوت واحد، أو مربع واحد في حقل 123. منظر من أعلى إلى أسفل للروبوت 123 على البلاط بسهم أحمر من الأمام يشير إلى أن الروبوت سيتحرك خطوة واحدة إلى الأمام باستخدام بطاقة Drive 1 Coder.
محرك الأقراص 2 123 سيقود الروبوت للأمام بطول روبوتين، أو مربعين في حقل 123. منظر من أعلى لأسفل للروبوت 123 على البلاط بسهم أحمر من الأمام يشير إلى أن الروبوت سيتحرك للأمام خطوتين باستخدام بطاقة Drive 2 Coder.
محرك الأقراص 4 123 سيقود الروبوت إلى الأمام لمدة 4 أطوال روبوت، أو 4 مربعات في حقل 123. منظر من أعلى لأسفل للروبوت 123 على البلاط بسهم أحمر من الأمام يشير إلى أن الروبوت سيتحرك للأمام 4 خطوات باستخدام بطاقة Drive 4 Coder.
انعطف يسارًا 123 سوف يتحول الروبوت في مكانه 90 درجة إلى اليسار. منظر من أعلى لأسفل للروبوت 123 على البلاط بسهم أحمر يمتد حول الجزء الأمامي من الروبوت 90 درجة إلى اليسار، مما يشير إلى كيفية تحرك الروبوت باستخدام بطاقة المبرمج اليسرى.
انعطف يمينًا 123 سوف يتحول الروبوت في مكانه بزاوية 90 درجة إلى اليمين. منظر من أعلى لأسفل للروبوت 123 على البلاط بسهم أحمر يمتد حول مقدمة الروبوت 90 درجة إلى اليمين، مما يشير إلى كيفية تحرك الروبوت ببطاقة المبرمج اليمنى.
استدر 123 سوف يتحول الروبوت في مكانه 180 درجة إلى اليمين من نقطة البداية. منظر من أعلى لأسفل للروبوت 123 على البلاط بسهم أحمر يمتد حول مقدمة الروبوت 180 درجة إلى اليمين، مما يشير إلى كيفية تحرك الروبوت مع الدوران حول بطاقة المبرمج.

سيتم أيضًا استخدام بطاقات الترميز الإضافية من فئات الصوت والعمل والمظهر لتجربة سلوكيات بطاقة الترميز في المختبر 1، ولمشاريع التصحيح في المختبر 4. تتضمن أمثلة هذه البطاقات "Act Crazy" من فئة Action و "Play Honk" من فئة Sound و "Glow Purple" من فئة Looks. للحصول على قائمة كاملة ببطاقات المبرمج وسلوكياتها، راجع مقالة مكتبة STEM للدليل المرجعي لبطاقة المبرمج VEX.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها باستخدام المبرمج

يتطلب الترميز باستخدام بطاقات Coder و Coder حتماً بعض استكشاف الأخطاء وإصلاحها وتصحيحها. في حين أن هذا جزء قيم من عملية التعلم، فإليك بعض الحلول للمشكلات الأكثر شيوعًا التي قد تصادفها في هذه الوحدة:

  • تسقط بطاقات المبرمج عند تحريك المبرمج — عندما يقوم الطلاب بحمل المبرمجين الخاصين بهم مع بطاقات المبرمج الخاصة بهم، ذكّرهم بحملها بشكل مستقيم، وعدم قلبها جانبًا. إذا كانت مائلة إلى اليمين (أو الجانب المفتوح من المبرمج)، يمكن أن تسقط بطاقات المبرمج. نظرًا لأن اليسار واليمين لا يمكن الاعتماد عليهما دائمًا للطلاب الصغار، شجعهم على عدم إمالة المبرمج في أي اتجاه.
  • يتم توجيه بطاقة المبرمج بشكل غير صحيح — ذكّر الطلاب بالتأكد من إدخال بطاقات المبرمج الخاصة بهم في الاتجاه الصحيح - مع الكلمات والصور التي تواجههم، والصور الموجودة على يمين (أو الجانب المفتوح) من المبرمج. إذا كانت البطاقات مقلوبة أو مقلوبة، اطلب من الطلاب سحبها وإعادة إدخالها في الاتجاه الصحيح.
تم إدخال بطاقات الترميز بشكل صحيح على اليسار. يقرأ المشروع عند بدء التشغيل 123، محرك الأقراص 1، محرك الأقراص 1، محرك الأقراص 1، انعطف يمينًا، ومحرك الأقراص 1. على اليمين، يتم إدخال بطاقة ترميز "" الانعطاف لليمين رأسًا على عقب تم إدخال بطاقات
الترميز بشكل صحيح على اليسار. على اليمين، يتم إدخال بطاقة الترميز "انعطف يمينًا" رأسًا على عقب
  • تعرض فتحة بطاقة Coder ضوءًا أحمر عند التشغيل — إذا ظهر مصباح مؤشر أحمر بجانب بطاقة Coder، فقد لا يتم إدخال بطاقة Coder بالكامل في الفتحة. ذكّر الطلاب بدفع بطاقات المبرمج طوال الطريق، أو إخراجها وإعادة إدخالها، إذا حدث ذلك. عرض الرسوم المتحركة أدناه لرؤية ومثال على ذلك.
ملف فيديو

 

لمزيد من المعلومات حول المبرمج، راجع مقالة استخدام مكتبة VEX 123 Coder STEM.