مثال 3 - كتاب المهارات الرقمية - الصف 9 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: بناءً على السيناريو الموضح أعلاه، أكمل كتل البرمجة التالية لتنفيذ سلوك الروبوت: قياس المسافة من العائق بالانعطاف 90 درجة لليسار ثم 180 درجة لليمين، ثم مقارنة المسافتين والانعطاف في الاتجاه ذي المسافة الأكبر، ثم التحرك للأمام. السيناريو: لتشاهد مثالاً ينعطف فيه روبوت الواقع الافتراضي في ملعب شبكة خريطة إلى اليسار بمقدار 90 درجة ليقيس المسافة من العائق، ثم يعود لينعطف 180 درجة إلى اليمين لقياس المسافة من العائق، وبعد ذلك يقارن بين المسافتين ويقرر أن ينعطف في الاتجاه الذي تكون فيه المسافة أكبر ويتحرك في هذا الاتجاه.

الإجابة: المتغيرات: Distance_to_left, Distance_to_right. تعريف Turn 90 left or right: العطف اليسار 90 درجة، مجموعة Distance_to_left إلى المسافة الأمامية في mm، العطف يمين 180 درجة، مجموعة Distance_to_right إلى المسافة الأمامية في mm، إذا Distance_to_left > Distance_to_right: العطف اليسار 180 درجة، وإلا: العطف يمين 0 درجة، تحرك إلى الأمام.

خطوات الحل:

1. | المعطيات | الوصف | |----------|--------| | **السيناريو** | روبوت يقيس المسافة من عائق في اتجاهين مختلفين ثم يختار الاتجاه ذي المسافة الأكبر للتحرك فيه. | | **الإجراءات المطلوبة** | 1. قياس المسافة بعد انعطاف 90° لليسار. 2. قياس المسافة بعد انعطاف 180° لليمين. 3. مقارنة المسافتين. 4. الانعطاف في الاتجاه ذي المسافة الأكبر. 5. التحرك للأمام. | | **المطلوب** | كتابة كتل برمجة لتنفيذ هذا السلوك. |
2. **المبدأ المستخدم:** البرمجة باستخدام **المتغيرات** و **التعليمات الشرطية** لاتخاذ القرار بناءً على مقارنة قيمتين.
3. 1. **تحديد المتغيرات اللازمة:** - `Distance_to_left`: لتخزين المسافة المقاسة بعد الانعطاف لليسار. - `Distance_to_right`: لتخزين المسافة المقاسة بعد الانعطاف لليمين.
4. 2. **كتابة خطوات البرمجة التفصيلية:** - **الخطوة 1:** انعطاف الروبوت **90 درجة لليسار**. - **الخطوة 2:** قياس المسافة الأمامية من العائق (بوحدة **mm**) وتخزينها في المتغير `Distance_to_left`. - **الخطوة 3:** انعطاف الروبوت **180 درجة لليمين** (للعودة للاتجاه الأصلي ثم القياس في الاتجاه المعاكس). - **الخطوة 4:** قياس المسافة الأمامية من العائق (بوحدة **mm**) وتخزينها في المتغير `Distance_to_right`. - **الخطوة 5:** استخدام **تعليمة شرطية** للمقارنة: - **إذا** `Distance_to_left > Distance_to_right`: - انعطاف **180 درجة لليسار** (للتوجه نحو الاتجاه ذي المسافة الأكبر، وهو اليسار). - **وإلا** (أي إذا كانت `Distance_to_right` أكبر أو تساوي): - انعطاف **0 درجة** (أي البقاء في الاتجاه الحالي، الذي هو اليمين بعد الخطوة 3، أو يمكن تفسيره كـ "انعطاف يمين 0 درجة" للدلالة على عدم التغيير). - **الخطوة 6:** التحرك **إلى الأمام** في الاتجاه المختار.
5. > **ملاحظة مهمة:** الانعطاف 180 درجة لليمين في الخطوة 3 يعيد الروبوت فعلياً إلى اتجاهه الأصلي ثم يجعله يقيس في الاتجاه المعاكس (اليمين) مقارنة بالقياس الأول. القرار النهائي (الخطوة 5) يضمن أن الروبوت ينعطف ليتوجه نحو الجانب ذي المسافة الأكبر من العائق.
6. **الحل البرمجي النهائي:** بعد تنفيذ الخطوات السابقة، سيتحرك الروبوت في الاتجاه الذي يوفر مسافة أكبر من العائق، مما يضمن تجنبه بشكل فعال.

في مثال برمجة روبوت لتجنب عائق، ما الهدف من استخدام المتغيرين Distance_to_left و Distance_to_right؟

• أ) لحساب متوسط المسافة بين الروبوت والعائق من الجهتين.
• ب) لتخزين قيم المسافة المقاسة بعد انعطاف الروبوت إلى اليسار وإلى اليمين، تمهيداً لمقارنتها.
• ج) لإظهار المسافة الحالية للروبوت على الشاشة فقط.
• د) لحفظ زوايا الانعطاف التي قام بها الروبوت.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لتخزين قيم المسافة المقاسة بعد انعطاف الروبوت إلى اليسار وإلى اليمين، تمهيداً لمقارنتها.

الشرح: 1. الروبوت يقيس المسافة من عائق في اتجاهين مختلفين (يسار ويمين). 2. يحتاج إلى حفظ هاتين القيمتين لاستخدامهما لاحقاً. 3. المتغيرات هي أماكن في الذاكرة لتخزين البيانات مثل قياسات المسافة. 4. بعد التخزين، تتم مقارنة القيمتين لاتخاذ قرار الانعطاف نحو الاتجاه الأكثر أماناً (المسافة الأكبر).

تلميح: فكر في الغاية من قياس المسافة في اتجاهين مختلفين قبل اتخاذ قرار التحرك.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما الخطوة البرمجية التي يتخذها الروبوت بعد مقارنة قيمتي Distance_to_left و Distance_to_right؟

• أ) يتوقف عن الحركة وينتظر تعليمات جديدة.
• ب) يعود إلى نقطة البداية ويعيد المحاولة.
• ج) ينعطف باتجاه المسافة الأطول (الخالية من العوائق) ثم يتحرك للأمام.
• د) يغير سرعته بناءً على مجموع المسافتين.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: ينعطف باتجاه المسافة الأطول (الخالية من العوائق) ثم يتحرك للأمام.

الشرح: 1. بعد تخزين المسافتين، تتم مقارنتهما باستخدام تعليمة شرطية (إذا-وإلا). 2. يتم تحديد الجانب ذي المسافة الأكبر من العائق. 3. ينعطف الروبوت ليتوجه نحو ذلك الجانب. 4. أخيراً، يتحرك الروبوت للأمام في الاتجاه الآمن الجديد.

تلميح: الهدف النهائي هو تجنب الاصطدام والتحرك في مسار آمن.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

في السيناريو الموصوف، ما التسلسل الصحيح لإجراءات الروبوت لتجنب عائق؟

• أ) قياس المسافة للأمام → انعطاف عشوائي → التحرك.
• ب) انعطاف 90° يمين → قياس → انعطاف 90° يسار → قياس → مقارنة → تحرك.
• ج) انعطاف 90° يسار → قياس المسافة وتخزينها → انعطاف 180° يمين → قياس المسافة وتخزينها → مقارنة المسافتين → الانعطاف نحو الأكبر → التحرك للأمام.
• د) التحرك للأمام حتى اكتشاف عائق → الانعطاف 90° يمين تلقائياً.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: انعطاف 90° يسار → قياس المسافة وتخزينها → انعطاف 180° يمين → قياس المسافة وتخزينها → مقارنة المسافتين → الانعطاف نحو الأكبر → التحرك للأمام.

الشرح: 1. الانعطاف 90 درجة لليسار وقياس المسافة (تخزين في Distance_to_left). 2. الانعطاف 180 درجة لليمين (يعود للاتجاه الأصلي ثم للاتجاه المعاكس) وقياس المسافة (تخزين في Distance_to_right). 3. مقارنة قيمتي المسافة باستخدام شرط. 4. الانعطاف (180 درجة لليسار أو 0 درجة لليمين) نحو الاتجاه ذي المسافة الأكبر. 5. التحرك للأمام.

تلميح: يبدأ الروبوت بفحص جانب واحد، ثم يعود لفحص الجانب الآخر قبل المقارنة والتحرك.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: صعب