الخوارزميات: مفهومها وأمثلة عليها – الإعلام الآلي — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري

مقدمة

مرحباً بكم في درس جديد من مادة الإعلام الآلي للمرحلة المتوسطة حسب المنهاج الجزائري. في هذا الدرس، سنتناول موضوع الخوارزميات: مفهومها وأمثلة عليها.

الأهداف التعليمية

• فهم مفهوم الخوارزمية.
• التعرف على طرق تمثيل الخوارزميات.
• كتابة خوارزميات بسيطة.
• فهم أهمية الخوارزميات في البرمجة.

ما هي الخوارزمية؟

الخوارزمية (Algorithm) هي مجموعة من التعليمات المحددة والمرتبة منطقياً لحل مشكلة معينة. يجب أن تكون الخوارزمية: محددة (لا تحتمل التأويل)، منتهية (تنتهي بعد عدد محدود من الخطوات)، فعالة (تحقق الهدف المطلوب).

طرق تمثيل الخوارزميات

• اللغة الطبيعية: كتابة الخطوات بالكلمات. سهلة لكن قد تكون غير دقيقة.
• المخطط الانسيابي (Flowchart): تمثيل بياني بالرموز. يوفر رؤية واضحة لسير الخوارزمية.
• الكود المزيف (Pseudocode): كتابة الخوارزمية بلغة شبيهة بلغة البرمجة ولكن بطريقة غير رسمية.
• لغة برمجة: كتابة الخوارزمية بلغة برمجة مثل Python أو Scratch.

الرموز الأساسية للمخطط الانسيابي

• البداية/النهاية: شكل بيضاوي.
• المعالجة: مستطيل (عملية حسابية أو تعيين قيمة).
• القرار: معين (شرط، نعم/لا).
• الإدخال/الإخراج: متوازي أضلاع (قراءة/كتابة).
• سهم التدفق: يحدد اتجاه سير الخوارزمية.

مثال: خوارزمية حساب مجموع عددين

المخطط الانسيابي:
1. بداية
2. اقرأ a, b
3. احسب s = a + b
4. اكتب s
5. نهاية

البنى الأساسية للخوارزميات

• التسلسل (Sequence): تنفيذ التعليمات واحدة تلو الأخرى.
• الاختيار (Selection): تنفيذ تعليمة أو أخرى حسب شرط (إذا وإلا).
• التكرار (Iteration): تكرار مجموعة من التعليمات عدة مرات (حلقات).

تمارين تطبيقية

1. التمرين الأول: اكتب خوارزمية لإيجاد أكبر عددين.
2. التمرين الثاني: ارسم مخططاً انسيابياً لحساب مساحة دائرة.
3. التمرين الثالث: اكتب خوارزمية لحساب مجموع الأعداد من 1 إلى 10.
4. التمرين الرابع: ما الفرق بين بنية الاختيار وبنية التكرار؟

ملخص الدرس

الخوارزمية: تعليمات محددة لحل مشكلة. تمثيلها: لغة طبيعية، مخطط انسيابي، كود مزيف، لغة برمجة. البنى: تسلسل، اختيار، تكرار. راجع درس لغات البرمجة: أنواعها واستخداماتها ودرس البرمجة بلغة سكراتش (Scratch).