التعلم مع إدوارد الروبوت
تعلم مفهوم الدوال في Python من خلال أسلوب اللعب.
مقدمة عن إدوارد
دعونا نُعرّفكم على روبوتنا، إدوارد. إنه هنا ليجعل تجربة التعلّم أكثر فعالية وجاذبية. سيُساعدنا التعلّم من خلال التفاعل مع إدوارد على جعل المفاهيم المجردة أكثر واقعية وأسهل فهمًا. سنُعطي إدوارد تعليمات لتنفيذ بعض المهام، وبما أن إدوارد روبوت مُبرمج بلغة بايثون، فسنتعلّم برمجة Python أثناء ذلك.
أليس هذا رائعًا؟ فلنتعرف على صديقنا إدوارد بشكل أفضل من خلال التفاعل معه. ومع تقدمنا في الدرس، سنتعرف على إدوارد من خلال الوظائف التي يمكنه القيام بها.
move()
لإرشاد إدوارد للانتقال إلى المربع الأخضر، دعنا نضيف خاصية الانتقال إليه. انقر علىmove() زر مرتين في الأداة أدناه وشاهد ما سيحدث.
إنه لأمر رائع، أليس كذلك؟ إدوارد يستطيع الحركة بالفعل! دعونا نرى ما الذي يمكننا أن نجعله يفعله أيضاً.
turn()
لنمنح إدوارد القدرة على التحول! جرب استخدامturn() وظيفته تغيير اتجاهه.
هل يمكنك جعل إدوارد يستدير نحوturn() زر؟
ملاحظة: قد تحتاج إلى الضغط على زر مرتين.
turn() وmove()
والآن، لتوجيه إدوارد إلى الكتلة الخضراء، استخدمturn() وmove() أزرار.
انظروا إلى إدوارد وهو يتحرك! بإمكانه الآن أن يستدير في أي اتجاه ويتحرك بحرية.
لاحظ أنه كلما نقرنا على أي من أزرار الأوامر، فإنها تظهر في سجل أوامر الأداة. هذا لكي نتمكن من تتبع جميع الأوامر بالترتيب الذي نفذناها به.
remove_trash()
إدوارد روبوت صديق للبيئة، ويرغب في بيئة نظيفة وخالية من التلوث. لنضف إليه خاصية إزالة النفايات. بهذه القدرة الجديدة، سيتمكن من المساهمة في الحفاظ على نظافة عالمه.
place_plant()
لنُعرّف إدوارد على قدرة جديدة: زراعة النباتات! استخدمplace_plant() زر لمساعدته في جعل منزله أكثر جمالاً عن طريق زراعة الأشجار.
إدوارد، قم بأداء جميع المهام
والآن، مهمتنا هي توجيه إدوارد إلى مكان القمامة حتى يتمكن من إزالتها ووضع نبتة بدلاً منها.
ها هو ذا! أصبح بإمكان إدوارد الآن:
انعطف في أي اتجاه
تحرك في ذلك الاتجاه
ضع نبتة
أزل القمامة
لقد أعطينا إدوارد التعليمات اللازمة لتنفيذ الإجراءات المذكورة أعلاه. وهذا في الواقع هو جوهر البرمجة - إعطاء تعليمات لجهاز كمبيوتر (آلة) لتنفيذ مهمة معينة .
الدوال في Python
لدينا مصطلح في لغة بايثون لكل إجراء قام به إدوارد؛ يُسمى هذا المصطلح "دالة" . في البرمجة، نستخدم الدوال لتنفيذ إجراءات أو مهام محددة يمكن للحاسوب، أو في هذه الحالة، إدوارد، القيام بها.
عندما نريد من إدوارد تنفيذ إجراء معين، نستخدم الدالة المناسبة له. لاستخدام أي دالة في Python، يجب استدعاؤها. يمكن القيام بذلك بكتابة اسم الدالة متبوعًا بقوسين.() على سبيل المثال،move() تُخبر الدالة إدوارد بالتحرك،turn() تخبره الدالة بالانعطاف، وهكذا.
التفاعل مع إدوارد باستخدام Python
تمامًا كما نضغط على الأزرار لتوجيه إدوارد للقيام ببعض الإجراءات، يمكننا إنشاء وظائف في Python لتحديد إجراءات إدوارد في التعليمات البرمجية الخاصة بنا.
يستطيع إدوارد التحرك في جميع الاتجاهات والالتفاف لمواجهة أي اتجاه. كما يمكنه زراعة الأشجار لإضفاء المزيد من الخضرة على موطنه، وإزالة النفايات للحفاظ على نظافته. لنلقِ نظرة على كود Python ونُشغّله لنفعل الشيء نفسه، ولكن باستخدام الكود هذه المرة!
لفهم ما نعنيه، انسخ استدعاءات دالة Python من سجل أوامر الأداة أعلاه في محرر التعليمات البرمجية أدناه، ثم انقر فوق زر"تشغيل".
ماذا لو لم يتم تشغيل الكود؟
لكي يعمل استدعاء دالة في Python، يجب كتابة اسم الدالة كاملاً متبوعاً بأقواس. لا تفهم Python الكود إلا إذا كُتب بالتنسيق الصحيح.
على سبيل المثال،move() هذه دالة صحيحة، لكن ما يلي غير صحيح:
moveMove()mve()
هذه غير صحيحة لأسباب مختلفة:
moveينقصها الأقواس.Move()يستخدم حرفًا كبيرًا، لكن Python حساسة لحالة الأحرف.mve()خطأ إملائي.
إليكم النسخة الصحيحة:
move()turn()move()
إذا لم يتم تشغيل التعليمات البرمجية الخاصة بك، فقارنها بعناية مع سجل الأوامر وتحقق مما يلي:
كل اسم دالة مكتوب بشكل صحيح
يتم استخدام الأحرف الكبيرة والصغيرة بشكل صحيح
تحتوي كل دالة على أقواس
()
هكذا نحل المشكلة: عن طريق تصحيح استدعاء الدالة حتى يتمكن Python من فهمها وتنفيذها.
تهانينا، لقد نفذت للتو أول كود Python بنجاح!
تتيح لنا Python كتابة أكثر من سطر واحد من التعليمات البرمجية، ثم تنفيذ تلك الأسطر واحدًا تلو الآخر. لذا، يتصرف إدوارد بترتيب تسلسلي وفقًا لكل استدعاء دالة في الأداة أعلاه، وينفذ بعض الإجراءات (turn() وmove() إلخ.) عدة مرات.
الأمر المهم الذي يجب ملاحظته هو أنه يمكننا إعادة استخدام هذه الدوال لتكرار نفس المهام، على غرار كيفية تكرار إدوارد لأفعال محددة (مثل الدوران عدة مرات أو تحريك عدد من المكعبات للأمام). هذا ما نقصده بإمكانية استدعاء الدوال عدة مرات.
بكلماتك الخاصة
"إذا لم تستطع شرح الأمر ببساطة، فأنت لا تفهمه جيداً بما فيه الكفاية."
ألبرت أينشتاين
دعونا نتحقق من فهمنا لمفهوم الدوال الذي تعلمناه حتى الآن. في أداة المفكرة أدناه، اشرح بكلماتك الخاصة ما تفهمه عن الدوال واستدعاءاتها. واكتب أيضًا صيغة دالة تُسمىrun .
خلاصة
في هذا الدرس، ربطنا أفعال إدوارد بمفهوم في Python يُسمى الدوال. كتبنا وشغّلنا أول كود Python باستخدام الدوال. لنضف الآن ميزة أخرى لإدوارد: القدرة على التواصل معنا.