ملخص المهارات الرقمية ثاني متوسط الفصل الاول 1448

ملخص مادة المهارات الرقمية – الصف الثاني المتوسط (الفصل الدراسي الأول)

الوحدة الأولى: إنتاج مقطع فيديو

ملفات الوسائط

يمكن التمييز بين ملفات الوسائط المختلفة في جهاز الحاسب بالتحقق من امتدادها، فلكل ملف اسم وامتداد مثلاً الملف (مدرستي.jpg) عبارة عن صورة اسمها “مدرستي” وامتدادها jpg والذي يظهر أن الملف عبارة عن صورة بتنسيق “JPEG”.

أنواع الملفات الأكثر شيوعاً لملفات الوسائط وامتداداتها:

• ملف صورة: .jpg, .png, .gif
• ملف صورة رسم متجه: .ai, .svg
• ملف صوتي: .mp3, .aac
• ملف فيديو: .mp4, .avi, .mkv, .webm

مقاطع الفيديو

يمكن تصوير مقاطع الفيديو باستخدام كاميرا الفيديو أو الهاتف الذكي أو الكاميرا الرقمية صغيرة الحجم أو الكاميرا الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة (DSLR) أو كاميرا الويب المتصلة بالحاسب.

يشير الرمز (SD) إلى الدقة القياسية للفيديو (Standard Definition)، بينما يشير الرمز (HD) إلى الدقة العالية في الفيديو (High Definition) وتعني أن صورة الفيديو أو عدد الإطارات الملتقطة بالثانية أعلى في (HD)، وبالتالي جودة أفضل وأكثر وضوحاً وتتطلب مساحة تخزين أكبر.

يمكن ضغط ملفات الفيديو لتوفير مساحة التخزين وليسهل نقلها وتحميلها عبر الإنترنت، وهنالك أكثر من طريقة لضغط ملفات الفيديو وتصغير حجمها والتي يطلق عليها “برامج الترميز”، يتم تثبيت برامج الترميز بشكل تلقائي على الحاسب مثل MPEG-4, H.264, AV1 ويمكنك إضافة المزيد من برامج الترميز عند الحاجة.

يظهر امتداد الفيديو نوع “الحاوية” وهي مجموعة من الملفات تظهر للمستخدم كملف واحد، وتتضمن الحاوية في معظم الأحيان برنامج ترميز الفيديو وترميز الصوت وقد تتضمن أشياء أخرى مثل الترجمة. أمثلة على الحاويات mp4, webm.

أنواع ملفات الصوت

• ملفات صوتية غير مضغوطة: يتم تخزين البيانات بالشكل المطابق للتسجيل ويتمتع بأفضل جودة ممكنة ويشغل مساحات تخزين كبيرة، ومن أمثلتها تنسيق wav.
• ملفات صوتية مضغوطة: يفقد بعض الجودة عند الضغط ويكون حجم الملف أصغر بكثير ومن أمثلتها تنسيق mp3.

من خصائص الصوت التي يتم استخدامها عند تحرير الصوت معدل العينة (Sample rate) وهو كمية التفاصيل بالصوت، ومعدل البت (Bit rate) ويستخدم لتحديد درجة ضغط الصوت، كلما زادت قيم الخاصيتين زادت جودة الملف وحجمه.

ملفات الصور

يمكن استخدام كاميرا الهاتف لالتقاط الصور أو الكاميرا الصغيرة أو الكاميرا الرقمية، الكاميرات الرقمية تنتج صوراً أكبر وأكثر وضوحاً ودقة بسبب امتلاكها عدسات أفضل ومستشعرات صور أكبر.

تتكون الصورة الرقمية من مربعات صغيرة متجاورة، لكل مربع من هذه المربعات لون محدد، وعند دمجها جميعاً يتم تكوين الصورة، يسمى كل مربع من هذه المربعات الصغيرة “بكسل”، لذا فإن صورة بدقة 50 ميجا بكسل تتكون من 50 مليون مربع صغير ملون.

بعض تنسيقات الصور الأكثر استخداماً:

• JPEG (بامتداد .jpg): تنسيق مضغوط ويستخدم في الإنترنت.
• GIF (بامتداد .gif): تدعم الشفافية والصور المتحركة.
• PNG (بامتداد .png): يدعم الشفافية ويعطي جودة جيدة جداً.
• TIFF (بامتداد .tif): تنسيق غير مضغوط بحجم وجودة أكبر.

خطوات إنشاء فيلم أو فيديو

1. النص: كتابة وصف تفصيلي تسلسلي لأحداث الفيلم يتضمن الأحداث والحوار والأبطال، وهو ما يعرف بالسيناريو.
2. جدول التصوير: تقسيم كل مشهد إلى مجموعة من اللقطات وتخطيط وتدوين كيفية ظهور كل لقطة.
3. مخطط القصة: رسم المظهر الذي ستبدو عليه كل لقطة، مع كتابة التفاصيل والتعليمات على الرسم.

برنامج شوت كت (Shotcut) لتحرير الفيديو

• موازنة اللون الأبيض (White Balance): ضبط الألوان لتبدو الصورة طبيعية بشكل مثالي.
• مرشح البني الداكن (Sepia Tone): تأثير بني داكن هادئ على العين.
• التأثيرات البصرية تساعد على رفع جودة إخراج مقاطع الفيديو وتسهم في وضوح الرسائل المضمنة فيها.
• التأثيرات الانتقالية تستخدم لربط لقطة بأخرى.

الوحدة الثانية: مخطط المعلومات البياني

مفهوم مخطط المعلومات البياني

هو تمثيل مرئي ملخص للمعلومات أو البيانات أو المعرفة، ويتميز بتقديم الموضوع بطريقة مختصرة ومركزة ويجذب الانتباه ويولد الاهتمام، ويستخدم للأغراض التالية:

• نقل رسالة محددة بسرعة.
• تبسيط عرض كمية كبيرة من المعلومات.
• توضيح العلاقة بين البيانات وكيفية ارتباطها ببعضها البعض.
• عرض عوامل التغيير في البيانات على مدار فترة زمنية.
• تقديم مجموعة متنوعة من عناصر البيانات لإحداث تأثير بصري قوي.

خصائص مخطط المعلومات البياني

لإنشاء مخطط معلومات هادف ومؤثر لابد من وضع الخصائص التالية في الاعتبار:

1. الكفاءة والدقة: عرض المعلومات في تسلسل سهل الفهم متضمناً الإحصائيات والحقائق الموثقة والدقيقة.
2. البساطة والوضوح: وذلك بتبسيط النصوص المعقدة لتسهيل فهم المعلومات.
3. الجاذبية والفعالية: وذلك بتقديم المعلومات بشكل جذاب للجماهير بطريقة موجزة وتصميم بسيط يجذب الانتباه.
4. التوازن: التوازن بين كمية البيانات وتصميم المخطط أمر بالغ الأهمية لإيصال الرسالة الصحيحة.

أنواع مخطط المعلومات البياني واستخداماتها

خطوات تصميم مخطط المعلومات البياني

1. اختيار موضوع مثير للاهتمام يمكن دعمه بالمصادر الصحيحة.
2. تحديد الجمهور المستهدف بناءً على المستوى المعرفي المتوقع.
3. تحديد الأهداف ومعالجة أحد أكبر مشاكل الجمهور وحلها.
4. جمع البيانات والمعلومات الموثوقة وذلك بالبحث في مصادر مختلفة وفرزها وتنظيمها.
5. اختيار التصميم المناسب ووضع تصور حول تقديم الموضوع بطريقة مناسبة وجذابة.
6. المراجعة والنشر بعد الانتهاء من تصميم مخطط المعلومات البياني ومراجعته والتأكد من خلوه من الأخطاء.

أدوات تصميم مخطط المعلومات البياني

يستخدم تطبيق كانفا (Canva) لإنشاء مخططات المعلومات البيانية وهو تطبيق مجاني وسهل الاستخدام لتصميم الرسومات.

مميزات إضافة الأشكال والصور في مخطط المعلومات البياني: يمكن أن تؤثر الأشكال والصور المصممة بعناية على رأي الجمهور حول موضوع ما، وتضيف الألوان الحيوية على محتوى مخطط المعلومات البياني، وتجذب الانتباه بشكل سريع وتساعد على التركيز على بيانات معينة.

مميزات تنسيق المستندات بصيغة PDF: يعرض المستندات والرسومات بشكل صحيح بغض النظر عن الجهاز أو التطبيق أو نظام التشغيل أو المتصفح المستخدم.

أمثلة على برامج أخرى تستخدم لتصميم مخططات المعلومات البياني: تطبيق إنفوجرام (Infogram) وتطبيق بيكتو شارت (Piktochart).

الوحدة الثالثة: البرمجة مع بايثون

مفهوم بيئة التواصل باي تشارم (PyCharm Community)

بيئة تطوير متكاملة توفر العديد من الوحدات النمطية والحزم والأدوات لمساعدتك على البرمجة بلغة بايثون وتتوافق مع أنظمة التشغيل ويندوز ولينكس وماك أو إس.

المعاملات الشرطية

تستخدم المعاملات الشرطية للتحكم في مسار البرنامج ولاتخاذ قرار في البرمجة، توجد عادة كجزء من دالة if أو else حيث تقارن القيم وتعود بنتيجة صواب (True) أو خطأ (False) وبناءً على النتيجة ينفذ البرنامج العمليات المقابلة.

• > : أكبر من
• < : أصغر من
• == : يساوي
• >= : أكبر من أو يساوي
• <= : أصغر من أو يساوي
• != : لا يساوي

الفرق بين معامل الإسناد (=) ومعامل المساواة (==): معامل الإسناد يغير قيمة المتغير بينما معامل المساواة سيقرأ قيمة المتغير ويرى ما إذا كان يساوي شيئاً ما.

المعاملات المنطقية في بايثون

تستخدم لدمج مقارنات متعددة في المعاملات الشرطية وتستخدم لدمج شرطين أو أكثر، ولهم جدول حقيقة:

• AND: تعود القيمة صواب (True) إذا كانت كلتا العبارتين صحيحة.
• OR: تعود القيمة صواب (True) إذا كانت إحدى العبارات صحيحة.
• NOT: تعود القيمة العكسية خطأ إذا كان الناتج صواب، وصواب إذا كان الناتج خطأ.

الجمل الشرطية في بايثون

تستخدم لاتخاذ القرارات في لغة برمجة بايثون ولإنشاء برامج تستجيب لمدخلات المستخدم أثناء تنفيذها وتعطي نتائج مختلفة بناءً على المدخلات المختلفة:

• جملة if الشرطية البسيطة: إذا تحقق الشرط فستنفذ العبارة التي تتبع if.
• جملة if ... else الشرطية: إذا تحقق الشرط فسيتم تنفيذ العبارة التي تتبع if وإن لم يتحقق سيتم تنفيذ العبارة التي تتبع else.
• جملة if ... elif: تحتوي على أكثر من عبارة if شرطية، ويتحقق البرنامج من الشروط واحداً تلو الآخر فإذا تحقق أحد الشروط يتم تنفيذ ما تحت هذا الشرط ويتجاوز باقي الشروط وإذا لم يتحقق أياً من الشروط يتم تنفيذ جملة else.

المسافة البادئة (Indentation): يستخدمها البرنامج للإشارة إلى العبارات المعتمدة على تحقيق الشرط، إذا لم تترك مسافة بادئة فستتلقى رسالة خطأ، والأسطر غير المزودة بمسافة بادئة ستنفذ حتى إذا لم يتحقق الشرط.

مفهوم التداخل (Nesting) والجمل الشرطية المتداخلة

مصطلح يستخدم لوصف وضع كائن أو أكثر داخل كائن آخر، وفي برمجة الحاسب العبارة المتداخلة عبارة موجودة داخل عبارة أخرى في المقطع البرمجي الأساسي، وتستخدم المسافة البادئة لتحديد الشرط الذي تنتمي إليه العبارة.

عبارة عن جملة if البسيطة تكون موجودة أو متداخلة مع جملة if أخرى أو جملة if…else الشرطية، ويمكن دمج أي عدد من العبارات في أي مجموعة داخل بعضها البعض.

الحلقات (Loops)

تستخدم هذه الدالة عند الحاجة إلى تكرار مجموعة من الأوامر في النص البرمجي، وتسمح لك بتنفيذ سطر واحد أو مجموعة من المقاطع البرمجية عدة مرات، ويمكنك تحديد عدد التكرارات برقم معين أو ربطها بشرط محدد، ويدعم بايثون نوعين من الحلقات (for و while).

• حلقة for: تستخدم لتكرار مجموعة من الأوامر لعدد محدد من المرات ويكون عدد التكرارات محدداً في قيم دالة النطاق (range).
• دالة النطاق (range): تستخدم مع الحلقة لتحديد عدد التكرارات ويسمى المتغير الذي يحسب التكرار العداد (counter) ويبدأ العد من 0 ويزيد بمقدار 1.
• حلقة while الشرطية: تستخدم عندما لا يكون عدد التكرارات معروفاً سابقاً، طالماً أن الحالة صحيحة “الشرط متحقق” فإن الحلقة تتكرر وتفحص بعد كل تكرار للتأكد من صحتها.
• الحلقة اللانهائية (infinite loop): إذا لم يصبح شرط حلقة while خطأ، فسينتهي بك الأمر بحلقة لا نهائية وهي لا تنتهي أبداً، لذلك يجب عليك التأكد من تضمين أمر يغير الحالة من صواب إلى خطأ لإيقاف while.
• عبارة الإيقاف (Break statement): تستخدم لإنهاء حلقة قبل أن تصبح حالتها خطأ وينتقل البرنامج إلى السطر المتواجد بعد الحلقة.
• الحلقات المتداخلة (Nested loops): وضع حلقة داخل حلقة أخرى.

الدوال (Functions)

الدالة هي مجموعة من الأوامر التي يتم تجميعها في مكان واحد مع إعطائها اسماً (تعريفاً) ويتم استدعائها عند الحاجة لها، ويحتوي البايثون على مجموعة متنوعة من الدوال الجاهزة مثل دالة الطباعة (print) ودالة النطاق (range) ودالة الإدخال (input) وغيرها.

إنشاء دالة خاصة بك: يعرف الجزء الأول من الدالة باستخدام أمر تعريف الدالة def متبوعاً باسم الدالة، وفي نهاية رأس الدالة هناك نقطتان (:) للإشارة إلى أن ما يلي عبارة عن مجموعة من المقاطع البرمجية، ويجب وضع مسافة بادئة لها، يتبع ذلك محتوى الدالة.

المعاملات (Parameters) والوسائط (Arguments):

• المعاملات (Parameters): المتغيرات التي يتم الإعلان عنها في الدالة وتستخدم داخل الدالة ويشار إليها بالمتغيرات المحلية (Local Variables) لأنه لا يمكن الوصول إليها إلا من خلال الدالة.
• وسائط (Arguments): المتغيرات التي تم تمريرها إلى الدالة لتنفيذها، وتتلقى المتغيرات المحلية للدالة قيم الوسائط كمدخلات ثم تتابع تنفيذ الدالة.
• عبارة الإرجاع (Return statement): تستخدم لإنهاء تنفيذ استدعاء الدالة وإرجاع قيمة التعبير.
• الوسائط الافتراضية (Default arguments): تستخدم لجعل المعاملات اختيارية واستخدام قيم افتراضية إذا كان المستخدم لا يريد إعطاء قيم لهذه المعاملات.
• المتغيرات المحلية والعامة (Local and Global Variables): المتغيرات داخل الدوال تسمى متغيرات محلية، وإذا كنت ترغب في تعيين قيمة لاسم محدد في المستوى الأعلى من البرنامج ليس ضمن نطاق الدوال أو الفئات فأنت بحاجة لاستخدام المتغير العام وتعريفه بكلمة global.

العمل مع إكسل وبايثون

باستخدام بايثون يمكن أتمتة بعض المهام المتكررة وإجراء العمليات الحسابية المعقدة بشكل أسرع من العمل مع إكسل فقط.

المكتبات في لغات البرمجة: حزمة مقاطع برمجية مكتوبة سابقاً تؤدي بعض المهام بحيث لا يحتاج المبرمج إلى كتابة المقطع البرمجي من البداية في كل مرة.

مكتبة أوبين بيكسل (openpyxl): مكتبة يمكن تنزيلها وتثبيتها ومن خلالها يمكن إجراء عمليات القراءة والكتابة والحسابات الرياضية وإنشاء الرسوم والمخططات البيانية.

• تحميل دفتر العمل: load_workbook
• أسماء الأوراق الموجودة: sheetnames
• معرفة عدد السطور: max_row
• معرفة عدد الأعمدة: max_column
• الحصول على القيم لصف أو أكثر: iter_rows
• الحصول على القيم لعمود أو أكثر: iter_cols