تعريف المشكلة - كتاب المهارات الرقمية - الصف 7 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تعريف المشكلة والبرمجة

المفاهيم الأساسية

المشكلة: قبل تصميم البرنامج، يجب فهمها لتحديد المدخلات والمخرجات والخطوات اللازمة لتحقيق الهدف (مثال: حساب مساحة المستطيل).

المحول البرمجي (Compiler): الأداة المستخدمة لتحويل تعليمات لغة البرمجة عالية المستوى إلى لغة الآلة لكي يفهمها جهاز الحاسب.

خريطة المفاهيم

```markmap

الوحدة الرابعة: البرمجة

المفاهيم الأساسية

البرمجة

الخوارزمية

#### تعريف

##### قائمة تعليمات خطوة بخطوة لحل مشكلة

##### يجب أن تكون واضحة وسهلة التنفيذ

#### أمثلة من الحياة اليومية

##### اتجاهات الوصول إلى المتنزه

##### وصفة إعداد الطعام

#### مكونات العملية

##### المدخلات (المكونات)

##### الخوارزمية (إجراءات الطهي)

##### المخرجات (طبق شهي)

المخطط الانسيابي

#### تعريف

##### مخطط بياني لتمثيل الخوارزمية

##### يعرض الخطوات والترتيب الصحيح

##### يقدم الحل خطوة بخطوة

#### طريقة التمثيل

##### رسم أربعة أنواع مختلفة من الأشكال

##### ربط الأشكال بالأسهم لإظهار الترتيب

#### أنواع الأشكال

##### البداية / النهاية

###### للإشارة إلى بداية ونهاية المقطع البرمجي

##### الإدخال / الإخراج

###### لاستقبال وعرض البيانات

##### العمليات

###### لتنفيذ عملية رياضية

##### اتخاذ قرار

###### لاتخاذ قرارات (نعم/لا) أو اختبارات (صواب/خطأ)

##### الأسهم

###### لعرض التسلسل الذي يجب تنفيذ الخطوات به

#### قواعد الرسم

##### أن يحتوي على نقطة بداية ونقطة نهاية

##### عدم تقاطع خطوط الأسهم

##### تضمين جميع الإجراءات

#### مثال تطبيقي

##### مخطط انسيابي لعمل فطيرة محلاة

بايثون

المتغيرات

أهداف التعلم

فهم بايثون والخوارزميات

كتابة الخطوات الخوارزمية

تقسيم المشكلات

تمثيل الخوارزميات بمخططات انسيابية

مراحل تكوين البرنامج

#### أولاً: تحديد المشكلة

#### ثانياً: كتابة الخطوات الخوارزمية اللازمة لحلها بترتيب متسلسل

#### ثالثاً: رسم المخطط الانسيابي بناءً على الخطوات الخوارزمية

#### رابعاً: كتابة البرنامج بلغة البرمجة

أنواع المتغيرات وتعيين القيم

أنواع البيانات

المعاملات (الإسناد والرياضية)

استخدام نموذج السلحفاة في بايثون

رسم أشكال بسيطة ببايثون

الأدوات

بيئة التطوير المتكاملة للغة بايثون (Python IDLE)

ما البرنامج

جهاز الحاسب يتبع تعليمات محددة

المبرمج يكتب المقاطع البرمجية

كيف أكتب مقطعاً برمجياً

يكتب بلغة برمجة عالية المستوى

يترجم إلى لغة الآلة (0 و 1)

لغة برمجة بايثون

لغة عالية المستوى

مفتوحة المصدر

سهلة التعلم

عالمية الاستخدام

لمحة تاريخية

أنشأها جودو فان روسوم

عام 1991

أمثلة على لغات برمجة

سكراتش (SCRATCH)

بايثون (Python)

سمول بيزيك (Small Basic)

أنسي سي (ANSI C)

روبي (Ruby)

سي شارب (C#)

مثال "مرحباً بالعالم"

في بايثون

#### print("Hello world!")

في سمول بيزيك

#### TextWindow.WriteLine("Hello world!")

في أنسي سي

#### puts("Hello world!");

في روبي

#### puts "Hello world!"

في سي شارب

#### System.Console.WriteLine("Hello world!");

معلومة مهمة

تنفيذ التعليمات

#### الحاسب ينفذ التعليمات حرفياً

#### التعليمات الخاطئة تؤدي إلى نتائج خاطئة

مثال تطبيقي: حساب مساحة المستطيل

تعريف المشكلة

#### فهم المشكلة لتحديد المدخلات والمخرجات

#### مثال: حساب المساحة

##### المدخلات: الطول والعرض

##### المعادلة: المساحة = الطول × العرض

##### المخرجات: المساحة

خطوات الخوارزمية

احصل على العرض

احصل على الطول

اضرب الطول بالعرض

اعرض النتيجة

المخطط الانسيابي

• البداية
• احصل على العرض
• احصل على الطول
• اضرب الطول بالعرض
• اعرض النتيجة
• النهاية

التعليمات البرمجية (بايثون)

#### print("لحساب مساحة المستطيل")

#### print("اكتب طول المستطيل:")

#### length=int(input())

#### print("اكتب عرض المستطيل:")

#### width=int(input())

#### area=length * width

#### print("مساحة المستطيل هي:", area)

المحول البرمجي (Compiler)

#### أداة تحول لغة البرمجة عالية المستوى إلى لغة الآلة

```

نقاط مهمة

• أول خطوة في البرمجة هي فهم المشكلة بوضوح لتحديد المدخلات والمخرجات.
• المخطط الانسيابي و خطوات الخوارزمية هما تمثيلان مرئيان ومنطقيان لنفس الحل (حساب مساحة المستطيل).
• لتنفيذ البرنامج على الحاسب، يجب تحويل الكود (مثل كود بايثون) إلى لغة الآلة باستخدام المحول البرمجي (Compiler).
• مثال حساب المساحة في بايثون يستخدم `input()` لأخذ المدخلات و `print()` لعرض المخرجات.

قبل البدء بتصميم البرنامج، يتعين عليك فهم المشكلة التي يجب عليك حلها لتحديد المدخلات والمخرجات وما يجب فعله لتحقيق هدفك. على سبيل المثال، افترض أنك تريد حساب مساحة المستطيل. أولاً، عليك التفكير في الخطوات اللازمة للحصول على إجابتك. ستحتاج في هذا المثال إلى معرفة بُعدي الشكل (العرض والطول). تُستخدم المعادلة التالية لحساب المساحة:

المساحة = الطول × العرض (Area = Width × Length)

المخطط الانسيابي هو تمثيل رسومي للخطوات اللازمة لحل مشكلة ما أو لتنفيذ عملية ما. يستخدم المخطط الانسيابي مجموعة من الرموز القياسية لتمثيل الخطوات المختلفة، مثل البداية والنهاية، والمدخلات والمخرجات، والعمليات الحسابية، والقرارات.

الخوارزمية هي مجموعة من الخطوات المنطقية والمتسلسلة التي تصف كيفية حل مشكلة معينة أو إنجاز مهمة محددة. تُعد الخوارزمية أساس تصميم البرامج الحاسوبية.

لكتابة مقطع برمجي بلغة البايثون، يجب عليك تحويل المخطط الانسيابي إلى لغة برمجة. سنتعلم قريباً كيفية كتابة تعليماتك البرمجية بنفسك.

يُطلق على الأداة المستخدمة لتحويل تعليمات لغة البرمجة عالية المستوى إلى لغة الآلة لكي يفهمها جهاز الحاسب اسم محول برمجي (Compiler).

--- SECTION: تعريف المشكلة --- قبل البدء بتصميم البرنامج، يتعين عليك فهم المشكلة التي يجب عليك حلها لتحديد المدخلات والمخرجات وما يجب فعله لتحقيق هدفك. على سبيل المثال، افترض أنك تريد حساب مساحة المستطيل. أولاً، عليك التفكير في الخطوات اللازمة للحصول على إجابتك. ستحتاج في هذا المثال إلى معرفة بُعدي الشكل (العرض والطول). تُستخدم المعادلة التالية لحساب المساحة: المساحة = الطول × العرض (Area = Width × Length) --- SECTION: المخطط الانسيابي --- المخطط الانسيابي هو تمثيل رسومي للخطوات اللازمة لحل مشكلة ما أو لتنفيذ عملية ما. يستخدم المخطط الانسيابي مجموعة من الرموز القياسية لتمثيل الخطوات المختلفة، مثل البداية والنهاية، والمدخلات والمخرجات، والعمليات الحسابية، والقرارات. --- SECTION: خطوات الخوارزمية --- الخوارزمية هي مجموعة من الخطوات المنطقية والمتسلسلة التي تصف كيفية حل مشكلة معينة أو إنجاز مهمة محددة. تُعد الخوارزمية أساس تصميم البرامج الحاسوبية. --- SECTION: هيا لنبرمج --- لكتابة مقطع برمجي بلغة البايثون، يجب عليك تحويل المخطط الانسيابي إلى لغة برمجة. سنتعلم قريباً كيفية كتابة تعليماتك البرمجية بنفسك. --- SECTION: التعليمات البرمجية --- يُطلق على الأداة المستخدمة لتحويل تعليمات لغة البرمجة عالية المستوى إلى لغة الآلة لكي يفهمها جهاز الحاسب اسم محول برمجي (Compiler). --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: المخطط الانسيابي Description: A flowchart illustrating the steps to calculate the area of a rectangle. It starts with 'البداية' (Start), then sequentially gets the width ('احصل على العرض'), gets the length ('احصل على الطول'), multiplies them ('اضرب الطول بالعرض'), displays the result ('اعرض النتيجة'), and ends with 'النهاية' (End). Context: Illustrates the basic steps of an algorithm and flowchart for a simple calculation. **DIAGRAM**: خطوات الخوارزمية Description: A callout diagram linking numbered steps to the flowchart. Step 1: 'احصل على العرض' (Get width). Step 2: 'احصل على الطول' (Get length). Step 3: 'اضرب الطول بالعرض' (Multiply length by width). Step 4: 'اعرض النتيجة' (Display result). Context: Connects the abstract steps of an algorithm to the visual representation in a flowchart. **CODE_BLOCK**: التعليمات البرمجية Description: A Python code snippet demonstrating how to calculate the area of a rectangle. It includes print statements for user prompts and output, input functions to get width and length, type conversion to integers, the area calculation, and finally printing the result. Data: This code block takes length and width as input, calculates the area, and prints the result. Key Values: length=int(input()), width=int(input()), area=length * width Context: Shows a practical implementation of the flowchart and algorithm in Python, demonstrating input, processing, and output.