الثلاثاء، 10 ديسمبر 2019

لعبة السودوكو والتفكير المنطقي

 السودوكو هو لغز ممتع يتيح للأطفال استخدام مهارات التفكير المنطقي والتفكير النقدي والتمرين على التركيز




وكلمة سودوكو يابانية الأصل، وهي مكوّنة من كلمتيْن: الأولى ( سو ): بمعنى عدد، والثانية ( دوكو ): بمعنى مكان العدد
قبل البدأ في لعبة السودوكو يجب أن يعرف الطفل 
ما هو العمود 
ما هو الصف 

في السن الصغير نبدأ لعبة السودوكو من أربع مربعات كبيرة، في داخل كل مربع أربع مربعات أصغر منه

كيف تلعب لعبة السودوكو
الأصل في لعبة السودوكو .. الأرقام
 في السن الصغير ممكن نبدأ بأشكال أو أرقام من 1 ل 4

 وهنا يجب على الطفل التفكير وملئ الخانات الفارغة من الأرقام أو الأشكال و ولكن يشترط ان لا تتكرر الأرقام أو الأشكال في احد الخانات سواء بشكل أفقي أو بشكل عمودي 

وحتى يتأكد الطفل أن الحل الذي قام به صحيح , يقوم بمراجعة الأرقام من 1 الى 4 , والا يتكرر الرقم فينفس العمود الافقي أو الرأسي مرتين 

أمثلة







































تطبيق مهارة التفكبير الحسابي على صنع كعكة



.. التفكير الحسابي مهارة مثل مهارة تعلم القرآءة والكتابة .. وهي مهارة لحل المشكلات


تقوم هذه المهارة على أربع ركائز أساسية



التحلل - تقسيم مشكلة أو نظام معقد إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة
التعرف على الأنماط - البحث عن أوجه التشابه بين المشاكل وداخلها
التجريد - التركيز على المعلومات المهمة فقط ، مع تجاهل التفاصيل غير ذات الصلة
الخوارزميات - تطوير حل تدريجي للمشكلة ، أو القواعد الواجب اتباعها لحل المشكلة


مثال : صنع كعكة








أول خطوة نقوم بعمل تحليل المهمة لمشاكل أصغر لمعرفة حلول سلسلة لها


أي نوع من الكعكة نريد أن نخبز
ما المكونات التي نحتاجها وكم من كل منها
كم عدد الأشخاص الذين يريدون أن يخبزوا الكعكة
كم من الوقت نحتاج لخبز الكعكة
متى نحتاج إلى إضافة كل مكون
ما المعدات التي نحتاجها


بمجرد أن نعرف كيف نخبز نوعًا معينًا من الكعك ، يمكننا أن نرى أن خبز نوع آخر من الكعكة لا يختلف عن ذلك - لأن الأنماط موجودة.



ما هي الأنماط هنا ؟


ستحتاج كل كعكة إلى كمية دقيقة من المكونات المحددة
سيتم إضافة المكونات في وقت محدد
كل كعكة سوف تخبز لفترة محددة من الزمن


بمجرد تحديد الأنماط ، يمكننا العمل على إيجاد حلول مشتركة بين المشاكل


قد توجد أنماط أيضًا ضمن المشكلات الأصغر التي تحللناها.

: في الأعلى حددنا الأنماط المتشابهة عند صنع كعكة .. قد نجد أنماطا أخرى ضمن التي حددناها

 على سبيل المثال ، بالنسبة لـ "كل كعكة ستحتاج إلى كمية دقيقة من المكونات المحددة" ، يحتاج كل عنصر إلى


المكون تحديد أي تسمية
قياس معين


بمجرد أن نعرف كيفية تحديد كل عنصر ومقداره ، يمكننا تطبيق هذا النمط على جميع المكونات. مرة أخرى ،

 كل هذه تعتبر التفاصيل



التجريد هو جمع الخصائص العامة التي نحتاجها وتصفية التفاصيل والخصائص التي لا نحتاج إليها.



عند تحضير كعكة ، هناك بعض الخصائص العامة بين الكعك. فمثلا:

الكعكة تحتاج المكونات
كل عنصر يحتاج إلى كمية محددة
الكعكة تحتاج توقيت


عند الخلاصة ، نزيل تفاصيل محددة ونحافظ على الأنماط العامة ذات الصلة




الأنماط العامة

نحتاج أن نعرف أن الكعكة تحتوي على مكونات
نحتاج إلى معرفة أن كل مكون يحتوي على كمية محددة
نحن بحاجة إلى معرفة أن كل كعكة تحتاج إلى وقت محدد للخبز

تفاصيل محددة

لا نحتاج إلى معرفة ماهية هذه المكونات
لا نحتاج إلى معرفة ماهية هذه الكمية
لا نحتاج أن نعرف كم من الوقت


وبالمثل ، عند تحضير كعكة ، لن تكون الكعكة النموذجية كعكة محددة ، مثل كعكة إسفنجية أو كعكة فواكه. بدلا من ذلك ، فإن النموذج يمثل جميع الكعك. من هذا النموذج ، يمكننا أن نتعلم كيفية خبز أي كعكة ، باستخدام الأنماط التي تنطبق على جميع الكعك.

بمجرد أن يكون لدينا نموذج لمشكلتنا ، يمكننا بعد ذلك تصميم خوارزمية لحله


النموذج هو فكرة عامة عن المشكلة التي نحاول حلها.


الخوارزمية عبارة عن خطة ، عبارة عن مجموعة من الإرشادات خطوة بخطوة لحل مشكلة. في الخوارزمية ، يتم تحديد كل تعليمة ويتم التخطيط للترتيب الذي ينبغي تنفيذه بها


الاثنين، 18 نوفمبر 2019

نشاط على مفهوم الأنماط

الأنماط والتفكير الحسابي

هذا النشاط مناسب للأطفال من سن 5 ل 7 سنوات

بقدم للطفل مجموعة من الأشياء 

مثلا : فيلة أو قطط أو سيارات

يعمل الطفل في هذا النشاط لتحديد أنماط من صور الأشياء والتفكير في عبارات عامة لوصف هذه الأشياء
ما هو المتشابه ؟
ما هو المختلف ؟



الأهداف التي سيحققها الطفل

يستطيع معرفة ما هو متشابه
يستطيع معرفة ما هو مختلف
معرفة ما هو صحيح عموما حول شيء ما



 أعرض للطفل هذه الصورة وناقشه ما هو متشابه وما هو مختلف وما يمكن قوله عمومًا عن صور الأفيال


ما هو متشابه مثل

كل الأفيال لديها آذان كبيرة وخرطوم وتأكل العشب

ما هو مختلف

بعض الفيلة لديها أنياب والبعض الآخر لا

ما يمكن قوله عموما عن الأفيال

جميع الأفيال لها آذان جلدية كبيرة ، جذع طويل التجاعيد ، حجمها كبير وعادة ما تعيش في أمكان حارة


فكّر

ناقش مع الطفل ما هو متشابه ؟ ما هو مختلف ؟ هل هناك وصف عام ؟هل هناك استثناءات؟


 الإستثناءات على سبيل المثالو تكون بعض القطط بدون شعر ، وقد تكون بعض الأفيال قد أصيبت وليس لديها جزء من الأذن
 ، وبعض السيارات بها ثلاث عجلات.

 وضح للطفل أنه يمكننا الإدلاء ببيانات عامة ولكن قد تكون هناك استثناءات لأفكارهم



مثال 2


ما هوالمتشابه في هذه القطط الاليفة؟
ما هو المختلف؟
كيف نصف عموما لقطط الاليفة؟
ما الذي يجعل القط حيوان أليف؟
هل هناك استثناءات؟

مثال 3





ما هو الشيء المتشابه في هذه السيارات؟
ما هو المختلف؟
ماذا يمكن أن نقول عموما عن السيارات؟
ما الذي يجعل السيارة سيارة؟
هل هناك استثناءات؟


اشرح للطفل أننا في علوم الكمبيوتر غالباً ما نبحث عن الأنماط. هذا يساعدنا على إيجاد طرق عامة للنظر إلى الأشياء

 هذا يساعدنا على إعادة استخدام الأفكار. على سبيل المثال ، إذا أنشأنا برنامجًا لصنع السيارات يمكننا تصميم آلة لصنع العجلات ووضع نفس العجلات على سيارات مختلفة

 إذا كتبنا برنامجًا لألعاب الكمبيوتر يحتوي على قطط ، فيمكننا كتابة التعليمات البرمجية لرسم جسم أساسي ، وتغيير لون وحجم كل قطة من خلال إعادة استخدام رمز جسم القطة الأساسي




إمتداد للنشاط وزيادة التحدي

شجع الأطفال على اختبار بياناتهم العامة بأمثلة ، هل يمكنهم التفكير في الاستثناءات؟

على سبيل المثال ، فكر في كل القطط التي سمعتوا عنها 

 هل تتناسب جميعها مع البيانات التي أدلوا بها؟
 هل بعض القطط لا تحتوي على فراء؟
 هل فقدت القط ذيله في حادث؟ 
هل تحتوي بعض السيارات على ثلاث عجلات؟

هل يمكنهم جعل بيانهم العام أكثر دقة واكتمال؟

sphynx  على سبيل المثال ، تحتوي معظم القطط على فراء باستثناء قطة
أو تلك التي تعاني من مشكلة مع فراءها.

للربط بين تلك الأمثلة وعلوم الكمبيوتر

إذا واجهت تحدي فيما يتعلق بألعاب الكمبيوتر ، شجع الأطفال على التفكير في أي ألعاب قاموا بإنشائها ، وإذا كانت هناك أوجه تشابه واختلاف مع ألعاب البرمجيات التجارية التي يعرفونها


تلخيص

النمط

الأنماط موجودة في كل مكان ، على سبيل المثال ، نستخدم أنماط الطقس لإنشاء توقعات الطقس ؛ قد يلاحظ الأطفال أنماطًا في كيفية تفاعل المعلمين مع سلوكهم لمعرفة كيفية التصرف في المرة القادمة

من خلال تحديد الأنماط ، يمكننا عمل تنبؤات وإنشاء قواعد وحل مشكلات أكثر عمومية. في الحوسبة ، طريقة البحث عن نهج عام لفئة من المشاكل تسمى التعميم

في هذا النشاط ، يعمل الأطفال على اكتشاف الأنماط وإنشاء بيان عام. ينظرون إلى صور لأشياء مألوفة مثل الفيلة. انهم يعتقدون ما هومتشابه عن الصور وما هو مختلف

اسأل أيضًا ما الذي يجعل الفيل فيلًا لإنشاء بيان عام


المصادر
تم ترجمة هذا النشاط من هذا الموقع


للقراءة عن الأنماط والتفكير الحسابي من هنا