3.1. IDE-мен танысу

Информатика, 6 сынып. Оқулық: Қадырқұлов Р. А., Нұрмұханбетова Г. К. (Алматыкітап баспасы, 2023). 3 бөлім: Python тілінде программалау. 72–76-беттер.

Нені үйренесің

• Программа, программалау тілі және IDE дегеніміздің не екенін түсіндіруді.
• Компилятор мен интерпретаторды ажыратуды.
• IDE-нің төрт құрамдас бөлігін атап, әрқайсысының не істейтінін айтуды.
• IDLE-ді іске қосып, алғашқы print командаларын жазуды.
• Python-да мәтін шығаруды, сөздерді қайталауды және сандарды есептеуді.

Ой қозғау

• Пайдаланушы мен компьютер арасындағы қарым-қатынас қалай жүзеге асады? Интерфейс арқылы: батырмалар, мәзірлер, терезелер, пернетақта мен тінтуір. Сондай-ақ компьютерге не істеу керегін айтатын программалар арқылы.
• «Интерфейс» ұғымын қалай түсіндіресің? Бұл — программамен «сөйлесуге» көмектесетін барлық нәрсе: экран, белгішелер, мәзір. Мысалы, смартфонның экраны.

Тақырыпты талдаймыз

Программа, программалаушы, тіл

Программа — компьютер түсінетін тілде жазылған командалар мен нұсқаулар жиынтығы. Программа жазу процесі — программалау, ал программа жазатын адамды программалаушы деп атайды. Компьютер түсініп қабылдай алатын тілді программалау тілі дейміз.

💡 Тағам рецепті де командалар жиынтығы: «ұн ал, су қос, жаста». Программа — компьютерге арналған рецепт. Тек компьютер командаларды дәл орындайды және өзі ештеңе ойлап таппайды.

Программалау тілі — жасанды тіл. Онда сөздер аз, ал жазу ережелері қатаң: дұрыс емес жақша қойсаң, программа іске қосылмайды.

Аудармашылар: компилятор және интерпретатор

Процессор программалаушының тілін тікелей қабылдамайды. Ол үшін трансляторлар (аударғыштар) қажет. Олардың 2 түрі бар:

📕 Оқулықта интерпретатор «машине тіліне аударылған» программаны кезең-кезеңімен талдап орындайды деп жазылған (қазақша басылымда да солай). Шын мәнінде интерпретатор бүкіл программаны алдын ала машина кодына аудармайды, командаларды кезекпен оқып, орындай береді.

IDE дегеніміз не

IDE (Integrated Development Environment — программа құрудың интеграцияланған ортасы) — басқа программаларды жасауға арналған программалар кешені. IDE жүйесінің төрт негізгі құрамдас бөлігі бар (1-схема):

🌟 Стив Джобс: «Әрбір адам программалауды үйренуі керек, өйткені ол бізді ойлауға үйретеді» деп айтқан. Программалау арқылы адамның логикалық және алгоритмдік ойлау дағдысы қалыптасады.

Неліктен біз дәл Python-ды үйренеміз

Программа құрудың интеграцияланған ортасына C++, Pascal, Java, Python сияқты программалар жатады. Солардың ішінен біз Python тілімен танысамыз. Оқулықтағы себептер:

• Python үйренуге жеңіл болсын деген мақсатпен жасалған.
• Python-да программа жазу мен оқу басқа программалау тілдеріне қарағанда әлдеқайда оңай.
• Python-ның интерпретаторы тегін. Оны қосымшаларымен бірге тегін пайдалануға болады.
• Python-ның программалық жасақтамасының коды ашық. Оны қолданушы өз қалауынша әрі қарай жетілдіре алады.
• Әлемдегі мыңдаған кәсіпқой программалаушылар (Американың Ұлттық ғарыш агенттігі (NASA) мен Google-дың қызметкерлері) өз программаларын Python тілінде жазады.
• Python өзін танысқан операциялық жүйелер: Windows, MacOC және Linux-та ешбір кедергісіз жұмыс істейді.
• Python тілінде компьютерде ойын жасап, оған графика кіргізіп, дыбыспен сүйемелдеуге болады.

Python-ды қалай іске қосамыз

Python программалау тілін компьютерге орнату үшін интернеттегі іздеу серверлерінің іздеу алаңына Python деп жазу жеткілікті. Бұл программалау тілі тегін болғандықтан, оны кез келген сайттан көшіру тегін. Мысалы, Python-ның 3.7.2 нұсқасын python.org/downloads сайтынан көшіріп алуға болады. Оны барлық қолданбалы программалар сияқты орнатады. Оқулықта 3.7.2 нұсқасы көрсетілген, бүгін жаңа нұсқасын орнатқан дұрыс.

Python-ның программа құрудың интеграцияланған ортасы Python IDLE Python-ның ішіне енгізілген. Ол программаларды қарауға, түзетуге, іске қосуға және жөндеуге мүмкіндік береді. Оқулықта іске қосу «Пуск → Все программы → Python» (Іске қосу → Барлық программалар → Python) тізбегімен сипатталған. Windows 10 және 11-де «Пуск» түймесін басып, IDLE деп жазған оңайырақ. Басқа орталарда да жұмыс істеуге болады: Thonny немесе ештеңе орнатудың қажеті жоқ онлайн-редактор (мысалы, online-python.com).

Python IDLE терезесінің тақырып жолында «Shell» сөзі — «қабықша» (оболочка) мағынасын береді. Біз программалау тілімен әрекеттесуді дәл осы қабықша арқылы жүзеге асырамыз. «Қабықша» пайдаланушының графикалық интерфейсі деп те аталады. Бағдарлама мәзірінде File (Файл), Edit (Түзету), Shell (Қабықша), Debug (Жөндеу), Options (Опциялар), Windows (Терезе), Help (Көмек) сияқты бөлімдер орналасқан. Программа терезесіндегі >>> таңбалары пайдаланушының деректерін енгізуге, программамен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Пайдаланушының графикалық интерфейсі (ағыл. Graphical User Interface, GUI) құрамына терезе, мәзір, батырмалар, айналдыру жолақтары және т.б. жатады.

📕 Оқулықта Python қазақ әріптерін оқымайды, сондықтан мәтінді латын әріптерімен жазады деп айтылған (қазақша басылымда да солай). Python 3-тің қазіргі нұсқасында тырнақшаның ішіндегі мәтін кез келген тілде болуы мүмкін, оның ішінде қазақша: print("Сәлем!") жұмыс істейді. Бірақ ескі компьютерлердегі IDLE ортасында орыс және қазақ әріптері кейде дұрыс шықпайды, сондықтан латын әріптері сенімдірек.

print командасы

print (басып шығару; печать) командасы бұл жерде принтерге қағаз шығаруды емес, нәтижені экранға шығаруды меңзейді. Көрсету керек нәрсенің бәрін дөңгелек жақшаның ішіне жазады. Мәтінді тырнақшаға алады.

print("Salem, Kazakhstan")   # мәтінді шығару

Шығару:

Salem, Kazakhstan

Сөздерді біріктіруге плюс таңбасын қолданады:

print("ush" + "burysh")   # екі сөзді біріктіреміз

Шығару:

ushburysh

📕 Оқулықтағы мысалда нәтиже «Ushburysh» деп бас әріппен көрсетілген. Шын мәнінде программа сөздерді дәл жазылғандай біріктіреді, сондықтан экранда ushburysh шығады.

Сөзді қайталауға көбейту таңбасын қолданады. Тырнақшаның ішінде бос орын қоймасаң, сөздер жабысып қалады:

print("Arman " * 5)   # жолды 5 рет қайталаймыз; тырнақша ішіндегі бос орын қажет

Шығару:

Arman Arman Arman Arman Arman 

📕 Оқулықтағы мысалда код print ("Arman"*5) деп, бос орынсыз жазылған, ал нәтижесінде сөздер бос орынмен бөлінген. Мұндай код ArmanArmanArmanArmanArman шығарады. Мәтінде «әр сөзден соң бос орын тастап кеткен дұрыс» деп дұрыс айтылған, сондықтан біз "Arman " деп жазамыз.

Бір жолда бірнеше команданы нүктелі үтірмен бөліп жазады. Осылай «баспалдақ» шығады:

print("*"); print("*" * 2); print("*" * 3)   # бір жолдағы үш команда

Шығару:

*
**
***

Сандарды тырнақшаға алудың қажеті жоқ: Python оларды есептейді.

print(100 + 150)   # сандарды қосу

Шығару:

250

⚠️ Жиі кететін қате. Тырнақшаны ұмыту немесе жақшаны жаппау. print("Hi) командасы SyntaxError қатесін береді (синтаксистік қате: тырнақша жабылмаған), ал бас әріппен жазылған Print("Hi") NameError береді: Python Print сөзін білмейді. Командаларды оқулықтағыдай кіші әріппен жазамыз.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Алғашқы программаларды бірге жазған жөн. Бала шығатын сөз тіркесін өзі ойлап тауып, Enter басқанға дейін не шығуы керегін айтсын. Осылайша ол программаның қалай жұмыс істейтінін алдын ала болжауды үйренеді, ал бұл программалаушының басты дағдысы. Үйдегі компьютерде Python болмаса, онлайн-редакторды ашыңыз.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• IDE дегеніміз не? Программа құрудың интеграцияланған ортасы: программалар жасауға арналған программалар жиынтығы.
• IDE қандай құрамдас бөліктерден тұрады? Мәтіндік редактор, компилятор немесе интерпретатор, құрастыруды автоматтандыру құралдары, түзету/жөндеу.
• Компилятор интерпретатордан немен ерекшеленеді? Компилятор бүкіл программаны түгел аударып, содан кейін орындайды. Интерпретатор программаны кезең-кезеңімен орындайды.
• print командасы нені шығарады? Нәтижені экранға.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

(Практикада қолдану) Алғашқы программаңды жаз: амандасу, сөздерді біріктіру, сөзді қайталау, жұлдызшалардан «баспалдақ» және екі санды қосу.

Қалай ойлаймыз. Әр тапсырма бір print командасымен шешіледі. Мәтінді тырнақшаға аламыз, сандарды тырнақшасыз жазамыз.

Шешуі.

print("Salem, Kazakhstan")    # амандасу
print("ush" + "burysh")       # сөздерді біріктіреміз
print("Arman " * 5)           # атауды бос орынмен бес рет
print("*"); print("*" * 2); print("*" * 3)   # жұлдызшалардан баспалдақ
print(100 + 150)              # екі санның қосындысы

Шығару:

Salem, Kazakhstan
ushburysh
Arman Arman Arman Arman Arman 
*
**
***
250

Жауабы: программа амандасуды, «ushburysh» сөзін, атауды бес рет, үш жолдан тұратын баспалдақты және 250 санын шығарады.

№ 2

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 1) Қалай ойлайсың, программалауды үйрену не үшін қажет?

Қалай ойлаймыз. Программа жаза білу не береді, оны кім және не үшін қолданады, соны ойла.

Жауап үлгісі. Программалау логикалық және алгоритмдік ойлауды дамытады. Ол ойындардың, қосымшалар мен сайттардың қалай жұмыс істейтінін түсінуге және өзіңнің жеке нұсқаңды жасауға көмектеседі. Бұл көптеген мамандықта қажет болады.

Жауабы: өйткені ол логика мен ойлауды дамытады, өз программаларыңды жасауға көмектеседі және көптеген мамандықта керек.

№ 3

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 2) Программа құрудың интеграцияланған ортасы (IDE) бойынша түсінігіңді сыныптастарыңа қысқаша қалай жеткізер едің?

Қалай ойлаймыз. Таныс нәрсемен салыстыр.

Жауап үлгісі. IDE — программалаушының мектеп сөмкесі сияқты: қажеттінің бәрі бірден қол астында. Онда код жазатын «дәптер» (редактор), «аудармашы» (компилятор немесе интерпретатор), барлық бөлшектерді жинайтын «құрастырушы» және қателерді табуға көмектесетін «тексеруші» бар.

Жауабы: IDE — программалаушы программаны жазатын, аударатын, құрастыратын және тексеретін программалар жиынтығы.

№ 4

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 3) Программа құрудың интеграцияланған ортасы қандай бөліктерден тұрады?

Қалай ойлаймыз. Төрт блогы бар схеманы еске түсір.

Шешуі. 1) Мәтіндік редактор. 2) Компилятор немесе интерпретатор. 3) Құрастыруды автоматтандыру құралдары. 4) Түзету/жөндеу.

Жауабы: мәтіндік редактор, компилятор/интерпретатор, құрастыруды автоматтандыру құралдары, жөндеу.

№ 5

(Ойлануға берілген сұрақтар, № 4) Программалау тілдерінің арасынан не себепті Python-ды таңдадың?

Қалай ойлаймыз. Сабақтағы жеті себепті еске түсір.

Шешуі. Python-ды үйрену, оқу және жазу оңай. Интерпретаторы тегін. Программалық жасақтамасының коды ашық. Оны NASA мен Google қолданады. Ол Windows, MacOC және Linux-та жұмыс істейді. Онда ойын, графика және дыбыс жасауға болады.

Жауабы: ол қарапайым, тегін, коды ашық, барлық жүйеде жұмыс істейді, кәсіпқойлар қолданады және онда ойын жасауға болады.

№ 6

(1-тапсырма*) Төменде берілген сөздерден біріккен сөздерді алу программасын құр: Nur, alty, Saule, Sultan, su, baqan, aq.

Қалай ойлаймыз. Сөздерді + таңбасымен жұптап біріктіру керек, «ush» және «burysh» сияқты. Қай сөздердің бір-біріне үйлесетінін ойла.

Шешуі.

print("Nur" + "Sultan")     # Nur мен Sultan бірге
print("alty" + "baqan")     # алтыбақан
print("aq" + "su")          # Ақсу
print("Saule")              # жұбы жоқ есім

Шығару:

NurSultan
altybaqan
aqsu
Saule

Бос орын керек болса, оны тырнақшаның ішіне қой: print("Nur " + "Sultan").

Жауабы: жұптар: Nur + Sultan, alty + baqan, aq + su; Saule сөзі жеке қалады (немесе кез келген сөздің алдындағы есім ретінде).

№ 7

(2-тапсырма*) Еліміздің, астанамыздың атауын 4 реттен баспаға бер.

Қалай ойлаймыз. Екі жол керек: әр жолда сөз бос орынмен төрт рет қайталанады.

Шешуі.

print("Kazakhstan " * 4)   # ел 4 рет
print("Nur-Sultan " * 4)   # астана 4 рет

Шығару:

Kazakhstan Kazakhstan Kazakhstan Kazakhstan 
Nur-Sultan Nur-Sultan Nur-Sultan Nur-Sultan 

📕 Оқулықта астана «Nur-Sultan» деп берілген (қазақша басылымда да солай). Қазір Қазақстан астанасы қайтадан Астана (Astana) деп аталады; Нұр-Сұлтан атауы 2019–2022 жылдары қолданылды, сондықтан қазіргі уақытта print("Astana " * 4) деп жазған дұрыс.

Жауабы: print("Kazakhstan " * 4) және print("Nur-Sultan " * 4) (қазіргі атауы бойынша — print("Astana " * 4)).

№ 8

(3-тапсырма**) Python программасының көмегімен төмендегі фигураларды экранға шығар: баспалдақ, тіктөртбұрыш, ыдыс.

Қалай ойлаймыз. Әр жол — қажетті рет қайталанған жұлдызша. Баспалдақ үшін әр жолдағы жұлдызшаларды санау керек, ыдыс үшін жұлдызшалар тек шеттерінде тұр.

Шешуі.

# Баспалдақ: жолдарда 4, 7, 11 және 16 жұлдызша
print("*" * 4)
print("*" * 7)
print("*" * 11)
print("*" * 16)

# Тіктөртбұрыш: 10 жұлдызшадан 4 жол
print("*" * 10)
print("*" * 10)
print("*" * 10)
print("*" * 10)

# Ыдыс: бүйірінде бір-бір жұлдызша, төменде 10 жұлдызшадан тұратын толық жол
print("*" + " " * 8 + "*")
print("*" + " " * 8 + "*")
print("*" + " " * 8 + "*")
print("*" * 10)

Шығару:

****
*******
***********
****************
**********
**********
**********
**********
*        *
*        *
*        *
**********

Жауабы: жоғарыдағы программа үш фигураны да шығарады.

№ 9

(4-тапсырма***) Суретте берілген бөлменің өлшемдерін есепте, программасын құр: 1) бөлменің еденінің ауданын тап; 2) бөлменің периметрін есепте; 3) бөлменің төрт қабырғасының ауданын тап; 4) бөлменің көлемін есепте; 5) бөлменің жалпы бетінің ауданын есепте.

Қалай ойлаймыз. Суретте бөлме: биіктігі 3 м, ені 4 м, ұзындығы (еденнің тереңдігі) 5 м. Формулалар керек: еден = ұзындық · ені; периметр = 2 · (ұзындық + ені); қабырғалар = периметр · биіктік; көлем = ұзындық · ені · биіктік; барлық бет = 2 еден + қабырғалар.

Шешуі.

a = 5   # бөлменің ұзындығы, м
b = 4   # бөлменің ені, м
h = 3   # бөлменің биіктігі, м

print("Eden audany:", a * b)                           # 5 * 4
print("Perimetr:", 2 * (a + b))                        # 2 * (5 + 4)
print("Qabyrgalar audany:", 2 * (a + b) * h)      # периметр * биіктік
print("Kolemi:", a * b * h)                            # 5 * 4 * 3
print("Bet audany:", 2 * a * b + 2 * (a + b) * h)      # еден мен төбе және қабырғалар

Шығару:

Eden audany: 20
Perimetr: 18
Qabyrgalar audany: 54
Kolemi: 60
Bet audany: 94

💡 Бірліктер: аудан м², көлем м³, периметр м. Еден мен төбені де бет деп есептесек, қабырғалармен бірге 94 м² шығады.

Жауабы: еден ауданы 20 м², периметр 18 м, қабырғалар ауданы 54 м², көлемі 60 м³, бет ауданы 94 м².

№ 10

(Үй тапсырмасы) Берілген тақырып бойынша 3 слайдтан тұратын презентация дайында. Тақырып: «Python программалау тілі». Слайдтар тақырыптары: Python-ның пайда болу тарихы; Python-ның жалпы сипаттамасы; Терезе мәзіріндегі бөлімдердің қызметі.

Қалай ойлаймыз. Бұл үш слайдтан тұратын шағын жұмыс: Python қайдан шықты, ол не істей алады және IDLE мәзірі қандай бөлімдерден тұрады.

Шешуі. Жоспар: 1) сенімді көздерден Python-ды кім және қашан жасағанын тап (python.org сайтынан тексер); 2) тілдің жаңадан бастаушыларға неліктен ыңғайлы екенін, қайда қолданылатынын, қандай жүйелерде жұмыс істейтінін жаз; 3) Python IDLE мәзірінің бөлімдерін (File, Edit, Shell, Debug, Options, Windows, Help) санап шығып, әрқайсысының қызметін қысқаша түсіндір; 4) слайдтарға IDLE-дегі алғашқы программаңның экран суретін қос; 5) 2–3 минуттық сөз сөйлеуге дайында. Негіз ретінде сабақтағы деректерді алуға болады: қарапайым, тегін, коды ашық, үш жүйеде жұмыс істейді.

Жауабы: үш слайдтан тұратын презентация: пайда болу тарихы, жалпы сипаттамасы және терезе мәзірі бөлімдерінің қызметі.

Жадынама

Терминдер: программа, программалау, программалаушы, программалау тілі, транслятор (аударғыш), компилятор, интерпретатор, IDE, IDLE, орындалатын файл, print.

Шағын тест