يمكن أن تكون الرياضيات كابوساً لأي طفل لا يدرك أنها أبسط مما يعتقد، عندما كنا في المدرسة الإعدادية والثانوية عانينا جنباً إلى جنب مع أطفالنا وهم يحاولون فهم صيغة جديدة علّمها لهم معلمهم للتو. وندخل في أزمة، كآباء، عندما يتوجب علينا أن نشرح ما هي الخوارزمية.
المفتاح لتقليل مقدار التوتر لدى أطفالنا هو أن نُظهر لهم أن هذه المصطلحات والتمارين والأدوات ممتازة ومثيرة وجذابة، العديد من المنهجيات التي تكون كاللعبة تجعل الخوارزميات سهلة الفهم للأطفال. هل سمعت عن مونتيسوري على سبيل المثال؟
لكن كيف تُعلّم أطفالك ما تعنيه الخوارزمية إذا كنت لا تعرفها أنت نفسك؟ حسناً، الهدف الأساسي من هذه المقالة هو مساعدتك على القيام بذلك. سنأخذك عبر المبادئ ذات الصلة حتى تشعر بالثقة في شرح الخوارزميات لأطفالك.
الشيء المثير للاهتمام الذي يجب تجربته هو إزالة مفهوم الخوارزمية من عالم الرياضيات ونقله إلى مجال أكثر جاذبية لأطفالك. على سبيل المثال، عندما يتعلم أطفالك كيفية إنشاء التطبيق الخاص بهم، فسوف يفهمون ماهية الخوارزمية في البرمجة… أو عندما يتعلمون أساسيات لغة برمجة Scratch فإنهم سيفهمون بشكل طبيعي ماهية الخوارزميات في البرمجة. بهذه الطريقة سيبدون اهتماماً أكبر بالموضوع وبالتالي سيكونون أكثر فاعلية.
لكن ما هي الخوارزمية؟ كيف تعرّف هذه الكلمة؟ وكيف يمكنك تطبيق الخوارزميات في حياتك اليومية؟ في هذه المقالة، سنوضح لك كيف يتم تحويل الخوارزميات الرياضية إلى خوارزميات للأطفال.
لأنه، صدق أو لا تصدق… يمكن أن تحسّن البرمجة مهارات أطفالك في الرياضيات.
بعبارات بسيطة: ما هي الخوارزمية؟
إن وصف الخوارزمية بكلمات بسيطة ليس معقداً كما قد يتصور المرء. في علوم الكمبيوتر والبرمجة والرياضيات الخوارزمية عبارة عن سلسلة من الإرشادات حيث يكون الهدف الرئيسي هو حل مشكلة معينة عن طريق تنفيذ إجراء أو عملية حسابية معينة.
بمعنى آخر، تعد الخوارزمية خطوات واضحة لمعالجة البيانات ولإجراء العمليات الحسابية من بين العديد من المهام الأخرى.
طريقة ممتازة لشرح الخوارزمية هي القول بأن من ينشئ خوارزمية محددة هو من يضع قواعد اللعبة. لذا، يمكنك أن تشرح لأطفالك أنهم عندما يصنعون خوارزمية فإنهم يقررون ما سيحدث – وهي مهارة ممتازة في الحياة.
أخبر أطفالك أن الخوارزميات هي التعليمات التي تحدد كيفية عمل الأشياء. بما في ذلك الرد على أفعالنا (خاصة في علوم الحاسوب).
لذلك عندما يصمم شخص أو آلة خوارزمية فإنهم يبنون جميع ردود الفعل المحتملة التي ستحدث عندما نفعل أ أو ب أو ج في أحد التطبيقات.
ربما سمعت عن الخوارزميات في الأخبار.
على سبيل المثال، تُظهر المنصات الأساسية في Meta – وهي الشركة المسؤولة عن Facebook و Instagram و WhatsApp – منشورات معينة وليس غيرها بناءً على خوارزميات تلك المنصة وعلاقتها بأنشطتك المحددة.
على سبيل المثال، سيؤدي النقر فوق “أعجبني” على صورة شخص ما على Facebook إلى عرض الخوارزمية الخاصة به لك المزيد من مشاركات هذا الشخص في مخططك الزمني.
لذلك فإن الخوارزميات في علاقة ثابتة مع القيم الأخرى.
وفقاً لموقع WhatIs.com، فإن الخوارزمية في الرياضيات وعلوم الكمبيوتر هي إجراء أو صيغة لحل مشكلة عادة ما تكون متكررة، من خلال القيام بسلسلة من الإجراءات المحددة والمتعلقة بالمشكلة. يمكن اعتبار برنامج الكمبيوتر بمثابة خوارزمية معقدة.
دعونا نحلل كل ما ذكرناه للتو: وسنأخذ بعين الاعتبار كيف أصبحت مهارات القرن الحادي والعشرين حلولاً شاملة لتعليم أطفالنا، يمكننا أن نستنتج أن فهم كيفية عمل الخوارزميات سيساعدهم على تعزيز قدراتهم على حل المشكلات، وسيؤدي هذا إلى زيادة فرصهم في النجاح في ميدان العمل بشكل كبير في المستقبل.
شرح الخوارزمية لأطفالك
أخبر أطفالك أن بإمكانهم امتلاك القوة لإنشاء ما يريدون إنشاؤه، أخبرهم أنه إذا تخيلوا لعبة أو تطبيقاً يرغبون بها فيمكنهم إنشاؤه. ساعدهم على فهم أن كل شيء ممكن، وأن يتمكنوا من تحويل أي حلم قد يكون لديهم إلى حقيقة،
عندما يتم شرح الأشياء بطريقة مرحة وجذابة وبشكل شخصي فإن ذلك سيخلق تلقائياً رغبة حقيقية في التعلم لدى أطفالك.
يمكنك الاقتباس من العم Ben من Spider-Man لجعلهم يفهمون شيئاً مهماً جداً حول الخوارزميات وما يمكنهم فعله بها: “مع القوة العظيمة تأتي المسؤولية العظيمة”. إذا أرادوا إنشاء تطبيق خاص بهم على سبيل المثال فيجب أن يعرفوا كيفية إعطاء تطبيقهم الإرشادات الصحيحة بطريقة مترابطة ومتسقة وجيدة البناء.
الخوارزمية عبارة عن سلسلة من الخطوات التي تعطيها لبرنامج كمبيوتر من أجل حل مشكلة أو تحقيق مهمة، إنها بهذه السهولة. ومع ذلك فمن الضروري إدخال جميع التعليمات بدقة وإلا فإن الآلات لن تعمل بالشكل الصحيح.
إذا كنت تبحث عن مصدر ملهم لشرح الخوارزميات لأطفالك شاهد هذا الفيديو المميز والمباشر الذي أنشأته BBC.
هل أطفالك يستطيعون تنظيف أسنانهم بالفرشاة بطريقة صحيحة؟ حسناً قد يساعدك هذا الفيديو القصير:
الخوارزميات في كل مكان: في الرياضيات وعلوم الكمبيوتر
الخوارزميات موجودة في كل مكان وحاضرة في حياتنا اليومية، لها حضور أكثر أهمية في الرياضيات وعلوم الكمبيوتر لكنها موجودة في أماكن أخرى أيضاً،
على سبيل المثال عند تقديم مفهوم الخوارزميات لأطفالك ناقش وصفات الوجبات، هل تذكر عندما ذكرنا أوجه التشابه بين البرمجة والطبخ؟ الآن، كل شيء سيكون أكثر منطقية،
الوصفة تشبه الخوارزمية من حيث أنها عبارة عن عدد من الخطوات (مكتوبة على شكل عناصر أو مضمنة في كتاب) تحقق مهمة محددة. على سبيل المثال، يمكنك اتباع هذه الخطوات بأخذ مزيج من العناصر وصنع كعكة الفانيليا منه.
مثال آخر رائع يمكن أن يكون قطعة أثاث من IKEA. هل لديك فكرة عامة بالفعل؟
الخوارزميات في الرياضيات
وفقاً لـ ThoughtCo والمؤلف Deb Russell، فإن الخوارزمية في الرياضيات هي إجراء ووصف لمجموعة من الخطوات التي يمكن استخدامها لحل عملية حسابية رياضية. تُستخدم الخوارزميات في العديد من حقول STEM، ولكن المثال الأكثر شيوعاً هو الإجراء التدريجي المستخدم في القسمة الطويلة.
حل مسألة حسابية مثل “ما نتيجة قسمة 73 على 3” عن طريق إجراء الخوارزمية التالية:
- كم مرة تقسم 7 على 3؟
- الجواب 2
- كم تبقى معنا؟ 1
- ضع 1 بخط صغير فوق الرقم 3
- كم مرة يقسم العدد 13 على 3؟
- الجواب هو 4 والباقي واحد.
- وبالطبع، الإجابة هي 24 والباقي 1
لا تختلف الخوارزمية في الرياضيات عن الخوارزمية في علوم الكمبيوتر أو تطوير التطبيقات، كلاهما لهما نفس التعريف والوصف والأهمية.
سيساعد إنشاء تطبيقهم الخاص على أن يصبحوا أفضل في الرياضيات، ويزيد من مستويات إبداعهم ويمنحهم الأدوات اللازمة للاستعداد بشكل أفضل لمستقبل لا نعرف الكثير عنه.
ما هي الخوارزمية في علم الحاسوب؟
كما ذكرنا من قبل، فإن الخوارزمية هي أن تخبر جهاز الكمبيوتر الخاص بك ليس فقط بما يجب القيام به ولكن أيضاً بكيفية القيام بذلك. نحن نفترض أن الأمر الآن أوضح قليلاً. لكن الهدف الرئيسي هو إنجاز المهمة. والخوارزمية هي صيغة أساسية تستخدم للتأكد من حدوث ذلك.
التفكير الخوارزمي: مهارة للأطفال
إن تمكين أطفالك بمهارات القرن الحادي والعشرين أمر بالغ الأهمية لضمان نجاحهم في المستقبل. في المقالات السابقة ناقشنا الإبداع والعمل الجماعي وتعمقنا في حل المشكلات. لكننا لا نريدك أن تنسى التفكير الحسابي. ستمكّن تقوية هذه المهارة أطفالك من فهم معنى الخوارزميات بشكل كامل وكيف يمكنهم استخدام طريقة التفكير هذه في حياتهم اليومية.
من خلال تطوير تفكيرهم الخوارزمي سيقدّرون أهمية العملية وليس النتيجة نفسها فقط. سيفهمون أيضاً مدى أهمية كل خطوة عند تصميم وإنشاء وتطوير مشاريعهم الخاصة في الحياة.
يذهب هذا إلى أبعد من فهم أطفالك لخوارزمية قياسية أو إعطائهم أمثلة حسابية لخوارزميات للأطفال، هذا في الواقع يتعلق بقيم التطبيق الحقيقي لكيفية عمل الخوارزميات لبناء نجاحها.
لنفترض أنك تشعر أن كل ما ذكرناه من قبل كثير جداً بالنسبة لك بصفتك أحد الوالدين. في هذه الحالة يمكنك أن تعرض لأطفالك مقطع الفيديو الذي قمنا بتضمينه من قبل وأيضاً هذا الفيديو التالي وهو مقطع فيديو يصف ماهية الخوارزمية ببساطة ودقة، بالمناسبة لن ترى كل الأمثلة الرائعة للخوارزميات التي عرضناها لك هنا للتو.
تصنع الخوارزميات المتعة حتى يتمكن أطفالك من كتابة واحدة خاصة بهم!
لكن كيف يمكن لأطفالك فهم قيمة الخوارزميات حقاً؟ للبرمجة يدٌ في ذلك! عندما يتعلم أطفالك كيفية البرمجة، سيكتسبون المهارات الضرورية للقرن الحادي والعشرين. سيمكّنهم ذلك من التفاعل مع المجتمع والعالم وزملائهم بالعمل في المستقبل من حيز مفيد،
يمكن أن يكون تعلم كيفية البرمجة أمراً ممتعاً وجذاباً. اليوم من خلال تسجيل أطفالك في إحدى دورات Tekkie Uni في البرمجة، سيكونون على بعد خطوة واحدة من إنشاء تطبيقهم الخاص أو تصميم محتوى YouTube الخاص بهم أو تطوير ألعابهم الخاصة في Scratch. كل هذا مع تعزيز قدرتهم على التفكير الخوارزمي،
هل أنت مستعد لمنح أطفالك أفضل هدية في حياتهم؟ تأكد من جاهزيتهم للمستقبل امنح أطفالك هدية البرمجة اليوم.
