المخطط الانسيابي (Flowcharts)

1. المخطط الإنسيابي

الكفاءات المستهدفة

• يدرك المتعلم مفهوم المخطط الانسيابي.
• القدرة على التفكير لحل المشكلات.
• يتمكن من كتابة برامج للحاسوب.

عرف حسن حسين زيتون المشكلة بأنها: "موقف مربك أو سؤال محير أو مدهش يواجه الفرد أو مجموعة من الأفراد فيشعرون بحاجة إلى الحل، ولا يوجد لديهم إمكانات أو خبرات حالية مخزنة في بنيتهم المعرفية تمكنهم من الوصول إلى الحل بصورة فورية أو روتينية، بل عليهم بذل جهد معرفي مهاري للوصول إلى الحل، أي أن الفرد يجاهد للعثور على هذا الحل".

إننا عندما نتعلم ونتدرب على صياغة حل المسائل بواسطة الحاسوب، فإن هذا لا يعني أن الفائدة تقتصر على المسائل الحسابية والمنطقية فحسب، بل إننا نهدف من تعلم هذا الموضوع إلى:

1. القدرة على كتابة برامج للحاسوب.
2. التخطيط لحياتك اليومية.
3. القدرة على التفكير لحل المشكلات.

صياغة حل المشكلة

إن صياغة حل مشكلة ما هي تحديد الخطوات المتبعة للوصول إلى الحل، وتتكون هذه الصياغة من ثلاث خطوات أساسية هي:

فهم المسألة وتحليلها وتحديد عناصرها

لا يمكن حل مسألة ما إن لم يتم فهمها بشكل دقيق وكامل، وكما يقال: "فهم السؤال نصف الجواب".

والمقصود بفهم المسألة وتحليل عناصرها هو استخراج العناصر الأساسية لحل هذه المسألة، وهي:

• تحديد مدخلات المسألة: الفرضيات والبيانات التي يتم تحليلها لمعرفة النتائج والمخرجات.
• تحديد مخرجات المسألة: النتائج والمعلومات المراد التوصل إليها عند حل المسألة.
• تحديد عمليات المعالجة: العمليات الحسابية والخطوات المنطقية التي نقوم بإجرائها على المدخلات حتى تؤدي بالنهاية إلى المخرجات والنتائج السليمة.

المخططات الانسيابية

مقدمة

بالرغم من أن الحاسوب يمتاز بقدرته على إنجاز العمليات الحسابية والتعليمات المعطاة له بسرعة فائقة وبدقة، وعلى حفظ المعلومات التي يعجز الإنسان عن حفظها واستعادتها، إلا أنه يعجز عن القيام بشكل ذاتي بحل أي مسألة مهما كانت بسيطة، بينما الإنسان يمتاز عن الحاسوب بقدرته على التفكير وإرشاده إلى طريقة الحل، أي أن يقوم مبدئيًا بتمثيلها على شكل تمثيل بياني (مخطط).

تعريف المخططات الانسيابية:

هي تمثيل بياني يوضح خطوات حل مشكلة (مسألة) معينة من البداية إلى النهاية، مع إخفاء التفاصيل والأخذ بعين الاعتبار كل الحلول الممكنة لإعطاء الصورة العامة للحل، فهي تعبر عن تدفق عمليات المسألة.

لإنشاء مخطط انسيابي لمسألة محددة نتبع ما يلي:

• تحديد المسألة (المشكلة).
• تحليل عناصر المسألة.
• استعمال الأشكال الهندسية الاصطلاحية في المخطط الانسيابي.

تحديد وتحليل عناصر المسألة:

وهي المرحلة الأساسية لحل مسألة وتعتمد عادة على ثلاثة خطوات:

• الخطوة 1: المدخلات الواجب استعمالها (Entrées): تسمح هذه الخطوة بتحديد المعطيات التي تتم قراءتها وإدخالها من لوحة المفاتيح.
• الخطوة 2: العمليات الواجب إنجازها (Traitements): تسمح هذه الخطوة بتحديد عمليات المعالجة المتسلسلة في التعامل مع المعطيات التي تم إدخالها في الخطوة الأولى.
• الخطوة 3: المخرجات المراد الحصول عليها (Sorties): تسمح بإظهار وإخراج النتائج المطلوبة، وهي المرحلة الأخيرة من حل المسألة (تحقيق الهدف).

الأشكال الهندسية المستعملة في رسم المخطط الانسيابي:

أهم الأشكال الهندسية في المخططات الانسيابية:

مثال:

نريد حساب مساحة المستطيل بمعرفة الطول والعرض.

قم بصياغة حل المسألة، وهذا بتحليل عناصر المسألة ثم كتابة الخطوات الخوارزمية ثم رسم المخطط الانسيابي، إذا علمت أن مساحة المستطيل = الطول × العرض.

تحليل عناصر المسألة:

1. المدخلات: هي الطول (x) والعرض (y).
2. عمليات المعالجة: هي قانون مساحة المستطيل، أي مساحة المستطيل (z) = الطول (x) × العرض (y).
3. المخرجات: هي مساحة المستطيل (z).

تطبيقات

1. أنشئ المخطط الانسيابي لحساب مساحة الدائرة.
2. أنشئ المخطط الانسيابي لحساب المعدل الفصلي لمادة المعلوماتية.
3. أنشئ المخطط الانسيابي لحساب المعدل السنوي مع إضافة الملاحظة "ناجح" إذا كان المعدل السنوي ≥ 11، أو "راسب" إذا كان المعدل السنوي < 11.
4. أنشئ المخطط الانسيابي الخاص بإدخال عدد موجب.
5. تتبع سير المخططات الانسيابية التالية، وجد الهدف المرجو منها؟