الحلقات: تبسيط العمل المتكرر - Python
صندوق أدوات المعلم
-
الغرض من هذا القسم
- الهدف من قسم Play هو أن يتعلم الطلاب كيفية برمجة VEX V5 Clawbot للتحرك باستخدام وحدة التحكم. يعد تعلم كيفية استخدام جهاز التحكم أمرًا مهمًا إذا أراد الطلاب المشاركة في المسابقات. تُعد وحدات التحكم أيضًا طريقة ممتعة للطلاب لتعلم مفاهيم البرمجة المهمة مثل الحلقات والأحداث. لبدء قسم Play ، يتم تعريف الطلاب على البرمجة باستخدام الحلقات. بعد ذلك، سوف يقوم الطلاب بالاستكشاف حيث سيتعلمون كيفية توصيل وحدة التحكم وبرمجة Clawbot للاستجابة لوحدة التحكم، باستخدام هيكل الحلقة اللانهائية بينما True عن طريق تنزيل وتشغيل مشروع مثال. استخدم أسئلة مناقشة تحفيز لمراجعة ما هي الحلقات وكيفية استخدامها لسلوكيات Clawbot المتكررة مع الطلاب.
- تمنح "الحلقات" Clawbot القدرة على تكرار السلوكيات. أية تعليمات توضع داخل حلقة سوف تتكرر وفقًا لقواعد الحلقة. على سبيل المثال، يتم تكرار أي سلوك داخل حلقة بينما True طوال مدة المشروع.
- عندما يبدأ الطلاب مهمة فتح المشروع النموذجي لكي يقوم Clawbot بأداء حلقات، يجب عليهم أيضًا أن يبدأوا في التفكير في تصرفات Clawbot من حيث التكرار. أولاً، يجب على الطلاب أن يقرروا:
- ما هي السلوكيات التي يجب تكرارها؟
- كم مرة أو لمدة كم من الوقت يجب تكرار السلوكيات؟
- ستكون الخطة ببساطة عبارة عن تسلسل السلوكيات التي يحتاج Clawbot إلى تكرارها، وسيكون المشروع عبارة عن تلك السلوكيات المترجمة إلى VEXcode V5.
- يمكنك إقران وحدة التحكم بـRobot Brain قبل بدء الفصل الدراسي لتوفير الوقت. أو يمكنك أن تطلب من الطلاب القيام بذلك أثناء الفصل الدراسي باتباع الخطوات هنا. يمكنك طباعة هذه المقالة ليستخدمها الطلاب.
تبسيط المشاريع باستخدام الحلقات
نحن، كبشر، نكرر العديد من السلوكيات في حياتنا اليومية. من الأكل والنوم إلى تنظيف أسناننا والمشي مع كلابنا، فإن الكثير مما نقوم به كل يوم يتكرر. في درس الرياضيات، نعلم أن ضرب رقم في الصفر يساوي دائمًا صفرًا، أو أن ضرب رقم في واحد يساوي نفسه دائمًا، بغض النظر عن عدد المرات التي نفعل ذلك. على الرغم من أننا نميل إلى تكرار سلوكياتنا، إلا أن تعليماتنا يمكن أن تكون مبسطة في بعض الأحيان. على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم وصفة لخبز كعكة، فلن تخبرك "أضف كوبًا واحدًا من السكر، أضف كوبًا واحدًا من السكر، أضف كوبًا واحدًا من السكر، أضف كوبًا واحدًا من السكر". وبدلاً من ذلك، سيخبرك ببساطة بإضافة أربعة أكواب من السكر وستحصل على كوب واحد من السكر أربع مرات.
باستخدام الروبوتات، تساعدنا الحلقات على تبسيط مشاريعنا. على سبيل المثال، بدلاً من إضافة نفس التعليمات أربع مرات، يمكننا استخدام حلقة لإخبار الروبوت بأداء نفس السلوك أربع مرات، مما يوفر الوقت والمساحة أثناء بناء مشاريعنا. تخيل أن هناك مهمة يمكن أن يؤديها الروبوت والتي قد تتطلب التكرار لإكمالها. هذه السلوكيات، بالإضافة إلى حلقة من فئة التحكم، هي ما تحتاجه حتى يتمكن المشروع من تحقيق المهمة.
تحفيز المناقشة
-
السلوكيات المتكررة
س: كيف يمكن أن يساعد استخدام الحلقات في توفير الوقت ومنع الأخطاء لكل من الإنسان والكمبيوتر/الروبوت؟
ج: لنفترض أنك تريد من الروبوت أن يكرر نفس السلوك 10 مرات. بدون حلقات، سيكون عليك إضافة نفس التعليمات إلى مشروعك 10 مرات منفصلة. نظرًا لأنه يمكنك استخدام حلقة، فإنك توفر الوقت في إضافة التعليمات إلى مشروعك، ولأنك يمكنك تحقيق نفس الهدف عن طريق إضافة بنية حلقة واحدة، فيمكنك أيضًا إبقاء مشروعك خاليًا من التعليمات الإضافية غير الضرورية. لدى البشر أيضًا القدرة على ارتكاب الأخطاء، خاصة إذا كانوا يكررون السلوك مرارًا وتكرارًا. في كل مرة يتكرر السلوك، قد لا يتم تنفيذه بالضبط كما كان من قبل.
س: ما بعض المزايا التي تتمتع بها الروبوتات في تكرار السلوكيات مقارنة بالبشر؟
ج: لا يستطيع البشر أداء معظم السلوكيات إلا لفترة زمنية معينة، بينما تستطيع الروبوتات أداء السلوكيات طالما كانت هناك حاجة إليها. يمكن للروبوتات القيام بالأشياء باستمرار لفترة طويلة؛ فهي لا تحتاج إلى فترات راحة مثل البشر.
س: أين تُستخدم الحلقات في حياتنا اليومية؟
ج: قد تختلف الأمثلة؛ ومع ذلك، يجب أن توضح جميعها بوضوح وظيفة متكررة. قد يكون أحد الأمثلة هو الجدول الدراسي. كل يوم، يكرر الطلاب سلوك الانتقال من فصل إلى آخر عندما يرن الجرس، اعتمادًا على جدول ذلك اليوم.
وسّع نطاق تعلمك
إلى
حلقة في الحياة