الفرق بين المراجعتين لصفحة «لعبة الترتيب الفقاعي»

المراجعة الحالية بتاريخ 20:20، 27 فبراير 2017

مقدمة

لعبة الترتيب هى لعبة لتعريف الطلاب بمفهوم خوارزميات الترتيب بشكل عملي بعيدا عن مصطلحات الحوسبة المعقدة.

الأهداف

تعليم الطلاب خوارزميات الترتيب الفقاعات.

مهارات و معارف الطلاب اللازمة للاستفادة من الجلسة

القراءة
العد
المقارنة
الترتيب

الفئة العمرية

ست سنوات فأكثر

متطلبات اللعبة

خوارزمية الترتيب يمكن تنفيذها بوسائل متعددة و يرجع ذلك الى قدرات الطلاب المشاركين ، فيمكن استخدام

أوراق مرقمة بأرقام عشوائية
صور متفاوتة الاحجام لشكل هندسي ما
مجسمات متفاوتة الاحجام ايضا

شرح اللعبة

تقوم اللعبة على تعليم الطلاب خوارزمية ترتيب الارقام سواء تصاعديا او تنازليا باستخدام طريقة تسمى الترتيب الفقاعي وتطبق هذه الخوارزمية كالتالي : أولا اذا كان الطلوب ترتيب الارقام تصاعديا يقف الطلاب في صف بجوار بعضهم البعض وتوزع عليهم الأوراق المرقمة بشكل عشوائي و يبدأ المدرب اللعبة بأن : يطلب من أول لاعب في الصف بان ينظر للذي يليه و يقارن الرقمين -رقمه و رقم التالي له - اذا وجد أول لاعب رقمه هو الاكبر يبدل مكانه مع الذي يليه، ان كان هو الاصغر يظل كل منهم في مكانه .. ويقوم اللاعب التالي بتنفيذ نفس الخطوة حتى نصل الى اخر الصف . ثم نبدأ من أول الصف مرة اخرى و نعيد المقارنات بين اللاعبين حتى نلاحظ عدم تحرك احدهم من مكانه حينها نجد ان الارقام قد ترتبت بالشكل المطلوب . بالطبع اذا كان المطلوب ترتيبها تنازليا فان تغيير اماكن المتشاركين سيتم اذا كان رقم الطالب التالي أكبر بحيث يكون أكبر رقم في بداية الصف . بالنسبة لاستخدام الاشكال او المجسمات فهذا مراعاة للطلاب الاصغر سنا او المتعسرين في القراءة او المقارنة الرقمية و سيقوم المتتشاركين بمقارنة صور الاشكال او احجامهم .

الخطوات

يطلب الميسر من الاطفال ان يقفوا في صف افقي متجاورين .
يوزع الميسر على كل طالب ورقة مرقمة ويطلب من كل منهم معرفة رقمه.
يقوم الميسر بشرح قواعد اللعبة للطلاب و يطلب من اول طالب في الصف ان يبدأ بماقرنة رقمه برقم الذي يليه فاذا كان الترتيب تصاعديا يقوم الطالب بابدال مكانه اذا وجد رقمه اكبر من رقم التالي له .
تتابع الخطوة السابقة بين كل الطلاب في الصف ، يتم تغيير اماكنهم في حالة ان تكون ارقامهم اكبر من ارقام التالين لهم في الصف .
ثم نعيد الكرة مرة اخرى باعادة الخطوتين السابقتين ، وينهي الميسر اللعبة اذا وجد ان الاطفال لم يعد بامكانهم تغيير اماكنهم مرة اخرى ..

ملحوظة:بالطبع يمكن استبدال الارقام بمجسمات او صور .

خطوات شرح المفاهيم

يسأل الميسر الطلاب عن ملاحظاتهم عن هذه الطريقة في الترتيب وهل هي الطريقة التي اعتادوا عليها ام لا .
يستمع إلى إجابات الطلاب و يوضح أننا استخدمنا اسلوب منطقي في الترتيب يتبع خوارزمية ويسألهم عن ملاحظاتهم بخصوص الخطوات التي قاموا بها و هل لاحظوا تكرارا معين في تنفيذ الخطوات ام لا .
يسأل الميسر الطلاب عن اذا ما كانوا يعرفون طريقة اخرى للترتيب يمكن ان تتم في وقت أقصر؟.
يوضح الميسر للطلاب ان المرة التي لم يتغير فيها أحد من مكانه كانت هي شرط انتهاء اللعبة لذا وجدوا بعدها ان الصف مرتبا ترتيبا صحيحا.
يوضح الميسر ان عدد مرات تغيير الطلاب لاماكنهم يتم عدها و وضعها في الحسبان لقياس كفاءة هذه الطريقة في الترتيب و أيضا عدد المرات التي نعيد فيها الخطوات من أول الصف .
يوضح الميسر أيضا ان الوقت المستغرق في ترتيب الصف يؤخذ ايضا في الحسبان لتقدير كفاءة هذه الطريقة في الترتيب .
يفترض أيضا من الميسر توضيح للطلاب ان التبديل الذي يتم في خطوة واحدة في اللعبة يتم عن طريق وسيط في الكمبيوتر ولا يتم لحظيا و يتم شرح فكرة ال "buffer " -مش عارفة معناها بالعربي :D -.
أخيرا يوضح الميسر أنه توجد اكثر من طريقة للترتيب ولكن نختار الطريقة المناسبة على حسب الحالة التي نستخدم فيها الخوارزمية .

ختام اللعبة

يختم الميسر اللعبة بتلخيص ما تم تعلمناه من خلال اللعبة و هو:

للترتيب اكثر من طريقة ومنطق لتنفيذه.
الترتيب الفقاعي يعتمد على نقل اكبر او اصغر قيمة على حسب نوع الترتيب "تصاعدي ام تنازلي " في اخر الصف او اوله .. ثم تحريك التالي له في الترتيب تجاهه وهكذا حتى اخر رقم .
المقارنة " تبديل الاماكن " يتم في اتجاه واحد من الصف اما يمينا فقط او يسارا فقط .
هذا النوع من البحث يأخذ وقت طويل ولا يفضل مع قوائم الاعداد الطويلة .

قراءات و تدريبات إضافية

@@ سطر 32: / سطر 32: @@
 == الخطوات ==
-# يعد الميسر مكان (أو أماكن) اللعب عن طريق وضع الحاويات (الأكواب، على سبيل المثال) على طرف من الطاولة مع وضع الوريقات داخل كل منها بترتيب مناسب و وضع الصناديق على الطرف الأخر.  كذلك يضع الميسر الوريقة الأولى و التي تشكل مفتاح اللعبة في الصندوق المسمى "رقم الكوب التالي".
+# يطلب الميسر من الاطفال ان يقفوا في صف افقي متجاورين .
-# يوزع الطلاب على مجموعات بحيث لا يقل عدد المجموعة عن إثنان و لا يزيد عن خمسة.
+# يوزع الميسر على كل طالب ورقة مرقمة ويطلب من كل منهم معرفة رقمه.
-# تقف كل مجموعة على شكل طابور.
+# يقوم الميسر بشرح قواعد اللعبة للطلاب و يطلب من اول طالب في الصف ان يبدأ بماقرنة رقمه برقم الذي يليه فاذا كان الترتيب تصاعديا يقوم الطالب بابدال مكانه اذا وجد رقمه اكبر من رقم التالي له .
-# يشرح الميسر للطلاب الهدف من اللعبة و كيفية اللعب و قواعده.
+# تتابع الخطوة السابقة بين كل الطلاب في الصف ، يتم تغيير اماكنهم في حالة ان تكون ارقامهم اكبر من ارقام التالين لهم في الصف .
-# ينفذ الطالب الأول في الطابور الخطوات المطلوبة ثم يقف في نهاية الطابور، ثم يتبعه الذي يليه فالذي يليه و هكذا كل في دوره حتى الوصول إلى الوريقة المطلوبة.
+# ثم نعيد الكرة مرة اخرى باعادة الخطوتين السابقتين ، وينهي الميسر اللعبة اذا وجد ان الاطفال لم يعد بامكانهم تغيير اماكنهم مرة اخرى ..
-# متى عرف الطلاب مكان الكرة، يحضرونها.
-ملحوظة: يمكن استبدال الكرة بحلوى كهدية للطلاب.
+ملحوظة:بالطبع يمكن استبدال الارقام بمجسمات او صور .
 == خطوات شرح المفاهيم ==
-# يسأل الميسر كيف استطاع الطلاب تمييز الصندوق الذي يحتوي على الوريقات.
+# يسأل الميسر الطلاب عن ملاحظاتهم عن هذه الطريقة في الترتيب وهل هي الطريقة التي اعتادوا عليها ام لا .
-# يستمع إلى إجابات الطلاب و يوضح أننا استطعنا تمييز الصندوق عن طريق أسمه، و يؤكد على ضرورة أن يكون لكل صندوق اسم لا يتكرر على أي من الصناديق الباقية بحيث نستطيع أن نميزه عنهم، كما يؤكد على أهمية أن يكون هذا الاسم معبرا عن محتوى الصندوق حتى لا يختلط الأمر علي الطلاب و يبحثون عن الوريقة في صندوق خطأ.
+# يستمع إلى إجابات الطلاب و يوضح أننا استخدمنا اسلوب منطقي في الترتيب يتبع خوارزمية ويسألهم عن ملاحظاتهم بخصوص الخطوات التي قاموا بها و هل لاحظوا تكرارا معين في تنفيذ الخطوات ام لا  .
-# يسأل الميسر الطلاب إذا ما كان الصندوق قد احتوى على نفس القيمة في الأدوار المختلفة.
+# يسأل الميسر الطلاب عن اذا ما كانوا يعرفون طريقة اخرى للترتيب يمكن ان تتم في وقت أقصر؟.
-# يشير الميسر إلى أنه على الرغم من أن في كل دور استخدم الطالب  نفس الصندوق، إلا أنه احتوى على رقم مختلف و بالتالي أشار إلى كوب مختلف.
+# يوضح الميسر للطلاب ان المرة التي لم يتغير فيها أحد من مكانه كانت هي شرط انتهاء اللعبة لذا وجدوا بعدها ان الصف مرتبا ترتيبا صحيحا.
-# يسأل الميسر الطلاب عن من كان يقوم بتغيير محتوى الصندوق و يشير إلى أن الطلاب انفسهم هم من كانوا يقومون بتغيير المحتوى.
+# يوضح الميسر ان عدد مرات تغيير الطلاب لاماكنهم يتم عدها و وضعها في الحسبان لقياس كفاءة هذه الطريقة في الترتيب و أيضا عدد المرات التي نعيد فيها الخطوات من أول الصف .
-# يشير الميسر إلى ان لغات البرمجة تدعم أشياء تقوم بنفس دور الصندوق في اللعبة، و يطلق عليها اسم المتغيرات، و إلى أننا سنتعلم كيف نستفيد من استخدام هذه المتغيرات في برامجنا.
+# يوضح الميسر أيضا ان الوقت المستغرق في ترتيب الصف يؤخذ ايضا في الحسبان لتقدير كفاءة هذه الطريقة في الترتيب .
-# يوضح الميسر أن المتغير ما هو إلا مكان في ذاكرة الحاسوب يستخدم لحفظ بيان أو معلومة، بالضبط كما استخدمنا الصندوق لحفظ رقم الكوب التالي. و أننا كما استطعنا قراءة الورقة الموضوعة داخل الصندوق، فإننا نستطيع معرفة القيمة المحفوظة في الذاكرة.
+#يفترض أيضا من الميسر توضيح للطلاب ان التبديل الذي يتم في خطوة واحدة في اللعبة يتم عن طريق وسيط في الكمبيوتر ولا يتم لحظيا و يتم شرح فكرة ال "buffer "   -مش عارفة معناها بالعربي :D -.
-# يوضح الميسر أنه يجب أن يكون لكل متغير من المتغيرات اسم مميز يشار به إليه، بالضبط كما أشار اسم "رقم الكوب التالي" إلى الصندوق الذي استخدمناه في اللعبة. و يؤكد على أن اسم المتغير يجب ألا يتكرر حتى نستطيع أن نحدد إلى أي متغير نشير بدون لبس.  بالإضافة إلى ذلك يوضح أن من المهم (و إن كان ليس ضروريا) أن يكون اسم المتغير يدل على محتواه.
+# أخيرا يوضح الميسر أنه توجد اكثر من طريقة للترتيب ولكن نختار الطريقة المناسبة على حسب الحالة التي نستخدم فيها الخوارزمية .
-# يوضح أننا نستطيع تغيير قيمة المتغير عن طريق وضع قيمة جديدة فيه، بالضبط كما قام كل طالب منهم في دوره بوضع وريقة جديدة في الصندوق.
 == ختام اللعبة ==
 يختم الميسر اللعبة بتلخيص ما تم تعلمناه من خلال اللعبة و هو:
-# المتغير هو مكان في ذاكرة الحاسوب يستخدم لحفظ بيان أو معلومة.
+# للترتيب اكثر من طريقة ومنطق لتنفيذه.
-# لكل متغير اسم مميز يشار به إليه، و أنه لا يمكن أن يحمل متغيران أو أكثر نفس الأسم بشكل يحدث لبس في فهم إلى أي متغير نشير.
+# الترتيب الفقاعي يعتمد على نقل اكبر او اصغر قيمة على حسب نوع الترتيب "تصاعدي ام تنازلي " في اخر الصف او اوله .. ثم تحريك التالي له في الترتيب تجاهه وهكذا حتى اخر رقم .
-# يفضل أن يشار إلى كل متغير بأسم دال على محتواه.
+# المقارنة " تبديل الاماكن " يتم في اتجاه واحد من الصف اما يمينا فقط او يسارا فقط .
-# من الممكن قراءة قيمة المتغير أو استبدالها بأخرى.
+# هذا النوع من البحث يأخذ وقت طويل ولا يفضل مع قوائم الاعداد الطويلة .
-== تنويعات على اللعبة ==
-=== تنويعة للتركيز على أهمية تسمية المتغيرات بأسماء مميزة ===
-يمكن التركيز بشكل أكبر على أهمية وجود أسم مميز لكل متغير عن طريق استخدام أحرف اللغة العربية كأسماء للصناديق الثلاثة بدلاً من "رقم الكوب التالي" و الأسماء المطولة الأخرى، مع تعديل الوريقات الموجودة في كل كوب  لتحتوي، بالإضافة إلى رقم الكوب، التالي على أسم الصندوق الذي يجب أن توضع فيه الوريقة التي سيأخذها الطالب من هذا الكوب.
-في هذه الحالة، يكون على كل طالب إبلاغ الطالب الذي يليه باسم الصندوق الذي وَضَع فيه الوريقة، حتى يستطيع هو أيضا القيام بدوره في اللعبة.
-يلاحظ أن في هذه الحالة، فإن معرفة اسم المتغير الصحيح يشكل عنصراً أساسياً للنجاح في تنفيذ اللعبة. على هذا، يستطيع الميسر أن يؤكد بشكل أكبر على أهمية وجود أسامي مميزة لكل متغير، و أن استخدام نفس الأسم لأكثر  من متغير يؤدي إلى حدوث لبس و الفشل في تحقيق الهدف من اللعبة.
-يلاحظ كذلك أن هذا التعديل يؤكد على أهمية وجود أسماء مميزة للمتغيرات على حساب التركيز على أهمية تسمية المتغيرات بأسماء تعبر عن محتواها.
 == قراءات و تدريبات إضافية ==
-# http://www.programmingbasics.org/ar/beginner/variables.html
+# http://www.stoimen.com/blog/2012/02/20/computer-algorithms-bubble-sort/
-# http://arccn.net/?p=14
+# https://www.youtube.com/watch?v=wbPp9Ho9_tQ
-# https://www.khanacademy.org/math/algebra-basics/core-algebra-expressions/core-algebra-variables-and-expressions/v/what-is-a-variable
+[[تصنيف:ألعاب مفاهيم حوسبية]]
-[[تصنيف:ألعاب مفاهيم حوسبية]]
 [[تصنيف:جلسات منهج الحوسبة لشمشر]]