Методические подходы к обучению программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования

Саблукова, Наталья Геннадьевна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методические подходы к обучению программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования

Автореферат

Автор научной работы: Саблукова, Наталья Геннадьевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 2012
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Методические подходы к обучению программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования"

На правах рукописи

САБЛУКОВА НАТАЛЬЯ ГЕННАДЬЕВНА

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОБУЧЕНИЮ ПРОГРАММИРОВАНИЮ В ВИЗУАЛЬНЫХ СРЕДАХ В УСЛОВИЯХ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

2 ФЕВ Ш

005010365

Москва - 2012

005010365

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Арзамасский государственный педагогический институт им. А.П. Гайдара», на кафедре информатики, теории и методики обучения информатике

Научный руководитель:

доктор педагогических наук, доцент Вострокнутов Игорь Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Бешенков Сергей Александрович;

кандидат педагогических наук Волков Петр Дмитриевич

Ведущая организация: Педагогический институт Федерального

государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»

Защита состоится «24» февраля 2012 года в «13.00» часов на заседании диссертационного совета Д 008.004.01 при Федеральном государственном научном учреждении «Институт информатизации образования» Российской академии образования по адресу: 119121, г. Москва,

ул. Погодинская, д. 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного научного учреждения «Институт информатизации образования» Российской академии образования.

Автореферат направлен по адресу геГега! vak@mon.eov.ru и размещен на сайте http://www.iiorao.ru.

Автореферат разослан «21» января 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Г.Л. Ежова

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Современный уровень информатизации образования характеризуется активным использованием средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) во всех сферах жизнедеятельности человека. Это требует соответствующей подготовки школьников в области информатики.

В педагогической науке вопросам отбора содержания и разработки методики преподавания информатики для общего среднего образования посвящены исследования Бешенкова С.А., Жданова С.А., Козлова O.A., Кузнецова A.A., Кузнецова Э.И., ЛапчикаМ.П., Ракитиной Е.А.,

Роберт И.В., Семакина И.Г., Хеннера Е.К. и др.

Как отмечают Бусова Ю.В., Зайцева О.С., Изарова Е.Г., Небогатикова С.М. и др., ряд разделов курса «Информатика и ИКТ» следует рассмотреть более подробно в связи с недостатком учебного времени, отводимого на их изучение в общеобразовательной школе. Так, раздел «Алгоритмизация и программирование» курса информатики и ИКТ, согласно стандарту основного общего образования, предусматривает лишь изучение алгоритмов, алгоритмических конструкций и реализацию несложных алгоритмов на преимущественно структурном языке программирования, что не обеспечивает запросы профессионального самоопределения школьников. По мнению Герасименко С.А., Ермилиной Е.В., Занозиной Г.В., Щетинскош Ю.А. и др. для расширения и углубления содержания учебного предмета «Информатика и ИКТ», повышения мотивации школьников к предмету и развития интереса к самостоятельному поиску практических решений целесообразно реализовывать возможности дополнительного образования при обучении информатике.

Теоретические аспекты и методические подходы к дополнительному образованшо по информатике и ИКТ рассмотрены в работах Алексеева A.B., Астафьевой E.A., Вострокнутова И.Е., Зайцевой О.С., Изаровой Е.Г., Самоделовой JI.A., Руденко А.Е. и др. Как отмечают Бекаревич Т.И., ДроботА.А., ЗимареваН.А., ШкляеваВ.Л. и др., дополнительное образование, обеспечивая социальную адаптацию и продуктивную организацию свободного времени школьников, является одним из определяющих факторов развития их склонностей, способностей и интересов, их социального и профессионального самоопределения. В системе дополнительного образования осуществляется реализация задач: осознанного выбора учащимися будущего профиля обучения, соответствующего их склонностям, индивидуальным особенностям и интересам; повышение уровня учебной мотивации к обучению по определенному профилю; формирование практического опыта

деятельности, ориентированного на выбор профиля обучения в старшей школе и др.

Реализация вышеперечисленных задач при обучении

программированию в системе дополнительного образования возможно при повышении учебной мотивации путем визуализации изучаемых объектов и процессов, разработки учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений. Это обуславливает необходимость изучения основ программирования в интегрированных визуальных средах (Delphi, C++ Builder, Visual Basic, Visual Studio.Net и др.), базирующихся на реализации объектно-ориентированного подхода и визуализации структурных элементов программирования. Это предполагает изучение общих подходов к разработке программ и общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом и компонентами интегрированных визуальных сред.

Вопросам методики обучения программированию в визуальных средах посвящены работы ГейнаА.Г., Бабушкиной И.А., Козлова O.A., Кузнецова A.A., Петрова А.Н., Семакина И.Г., Угриновича Н.Д., Шолоховича В.Ф. и др. В исследованиях Зайцевой М.А., Калмыкова Ю.В., Келлера Е.В., Коробкова Н.В., Кравцовой Е.К., Краевой Л.В., Пермяковой А.П., Смирновой О.В. и др. разработаны методические подходы к обучению объектно-ориентированному программированию в визуальных средах после получения базовых знаний структурного программирования. Такой подход, по мнению Бабушкиной И.В., Нефедовой В.Ю., Петухова А.Ю. и др., требует значительных временных затрат и предполагает решение большого числа однотипных вычислительных задач, которое приводит к снижению мотивации учащихся к изучению программирования. По мнению Гусевой О.В., Нефедовой В.Ю., Слинкина Д.А., РожинойИ.В. и др. для повышения уровня учебной мотивации к изучению программирования целесообразно использовать визуализацию учебного материала и применять метод проектов при разработке приложений. В исследованиях Барыковой H.A., Горлицкой С.И., Пахомовой Н.Ю., ПолатЕ.С., Самохвалова A.B., Слинкина Д.А. и др. подчеркивается эффективность использования метода проектов для активизации учебной деятельности, в том числе при обучении программированию, для развития творческих способностей и самостоятельности школьников, а также формирования практического опыта деятельности. Иной подход к обучению школьников программированию в визуальных средах (Нефедова В.Ю., Петухов А.Ю. и др.) в условиях дополнительного образования предполагает обучение школьников объектно-ориентированному программированию в визуальных средах без предварительного изучения структурного языка программирования для групп с разным уровнем знаниевой подготовки, мотивации и возрастной специфики.

Однако в этих исследованиях не уделено внимание вопросам изучения программирования в интегрированных визуальных средах, ориентированных на разработку учебных проектов и направленных на: изучение общих подходов к разработке программ в различных интегрированных визуальных средах и общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом и компонентами интегрированных визуальных сред; разработку учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений в интегрированной визуальной среде; повышение уровня учебной мотивации к программированию за счет визуализации структурных элементов языка программирования и получения наглядного результата; формирование практического опыта программирования в визуальных средах через разработку учебных проектов для социального и профессионального самоопределения.

Проблема исследования обусловлена противоречием между существующими подходами к обучению школьников программированию в условиях дополнительного образования, не обеспечивающими визуализацию обучения программированию, формирование практического опыта программирования, ориентированного на будущий профиль обучения, вариативность выбора среды программирования, и необходимостью реализации общих подходов к разработке программ в интегрированных визуальных средах, общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом, а также компонентами сред при разработке учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений в процессе обучения школьников программированию.

Актуальность исследования определяется необходимостью обоснования теоретических аспектов и разработки методических подходов к обучению школьников программированию в условиях дополнительного образования, ориентированных на: изучение основ программирования в интегрированных визуальных средах при разработке учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений; обеспечение осознанного выбора учащимися будущего профиля обучения; повышение уровня мотивации учащихся и формирование практического опыта программирования в интегрированных визуальных средах.

Объект исследования: процесс обучения программированию в визуальных средах в системе дополнительного образования.

Предмет исследования: теоретические аспекты и методические подходы к обучению программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования.

Цель исследования: теоретически обосновать и разработать

структуру и содержание, а также методические рекомендации к обучению программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования, ориентированные на изучение основ программирования в интегрированных визуальных средах, осознанный выбор учащимися

профиля обучения, повышение уровня учебной мотивации у школьников к программированию, формирование практического опыта программирования в интегрированных визуальных средах.

Гипотеза исследования: если обучение школьников

программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования будет реализовано на основе разработанных принципов и направлено на формирование знаний и умений в области разработки учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений на основе общих подходов к разработке программ и общих приемов работы в интегрированных визуальных средах, то это обеспечит достижение большинством обучающихся эвристического и творческого уровней обученности программированию в визуальных средах.

Исходя из цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи исследования:

1. Проанализировать современное состояние научно-педагогической, учебно-методической литературы и нормативных документов в области обучения программированию в визуальных средах.

2. Обосновать и сформулировать принципы обучения школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования.

3. Обосновать и сформулировать требования к отбору визуальной среды программирования, используемой в обучении школьников в условиях дополнительного образования.

4. Разработать структуру содержания обучения школьников программированию в визуальных средах и определить требования к уровням обученности школьников в этой области в условиях дополнительного образования.

5. Разработать методические рекомендации для педагогов дополнительного образования по созданию учебных проектов в интегрированной визуальной среде программирования Delphi и провести педагогический эксперимент по проверке уровня обученности школьников программированию в условиях дополнительного образования.

Теоретико-методологической основой исследования являются фундаментальные работы в области: педагогики и психологии

(Бабанский Ю.К., Беспалько В.П., Леонтьев А.Н., Пидкасистый П.И., Подласый И.П., Слестёнин В.А., Талызина Н.Ф., Эльконин Д.Б. и др.); информатизации образования (Ваграменко Я.А., Козлов O.A., Кравцова А.Ю., Мартиросян Л.П., Мухаметзянов И.Ш., Роберт И.В., Софронова Н.В., Сердюков В.И., Шихнабиева Т.Ш. и др.); информатики и методики ее преподавания (Бешенков С.А., Ершов А.П., Кузнецов A.A., ЛапчикМ.П., ЛедневВ.С., СемакинИ.Г., Угринович Н.Д. и др); теории дополнительного образования детей (Асмолов А.Г., Евладова Е.Б., Золотарева А.В., Коваль М.Б., Соколова H.A., Фришман И.Г. и др.);

технологии визуального программирования (Архангельский А .Я., Бадд Т., Бобровский С.И., Буч Г., Орлов С.А., Угринович Н.Д., Фаронов В.В. и др.).

Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: теоретический анализ и обобщение положений психологопедагогической науки, информатизации образования и информатики; анализ государственных образовательных стандартов общего и среднего образования, нормативных документов дополнительного образования, учебников и учебных программ по информатике; наблюдение, беседа, анкетирование, тестирование; педагогический эксперимент.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в: обосновании необходимости изучения основ

программирования в интегрированных визуальных средах и выявлении общих подходов к разработке программ, а также общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом, компонентами интегрированных визуальных сред; обосновании и формулировании принципов обучения школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования; обосновании и формулировании техникотехнологических, методических и психолого-педагогических требований к отбору визуальной среды программирования, используемой в обучении школьников в условиях дополнительного образования; определении требований к уровням обученности школьников в области программирования в визуальных средах.

Практическая значимость исследования заключается в: разработке блочно-уровневой структуры содержания обучения школьников программированию в визуальных средах; разработке методических рекомендаций для педагогов дополнительного образования по созданию учебных проектов в интегрированной визуальной среде программирования Бе1рЫ; разработке авторских задач в среде Ое!рЫ, направленных на визуализацию обучения программированию через наглядное представление объектов и процессов в виде компонентов визуальной среды и формирование практического опыта в программировании через разработку учебных проектов; разработке учебных программ, учебнометодических пособий по обучению программированию в интегрированной визуальной среде Ое1рЫ.

Этапы исследования. Исследование проводилось в три этапа в течение 2005-2011 гг.

На первом этапе (2005-2007гг.) осуществлялся анализ научнопедагогической, учебно-методической литературы и нормативных документов в области обучения программированию в визуальных средах в условиях: дополнительного образования. Обосновывались и

формулировались принципы обучения программированию в визуальных средах.

На втором этапе (2008-2009гг.); обосновывались и формулировались требования к отбору визуальной среды программирования, используемой в обучении школьников в условиях дополнительного образования; определялись требования к уровням обученности школьников в области программирования в визуальных средах; разрабатывалась структура содержания обучения школьников программированию в визуальных средах; разрабатывались методические рекомендации для педагогов дополнительного образования по созданию учебных проектов в интегрированной визуальной среде Delphi.

На третьем этапе (2010-2011гг.) осуществлялась экспериментальная оценка уровней обученности школьников программированию и проверка правдоподобности гипотезы исследования методами математической статистики; формулировались выводы; оформлялось диссертационное исследование.

Апробация результатов исследования проводилась на заседаниях ученого совета Учреждения РАО «Институт информатизации образования» (2011г.); на заседаниях кафедры информатики, теории и методики обучения информатики ФГБОУ ВПО «Арзамасский государственный педагогический институт им. А.П. Гайдара»; на всероссийских и международных научных конференциях и симпозиумах: «Развитие отечественной системы информатизации образования в здоровьесберегающих условиях» (Москва, 2008), «Информационные технологии в образовании» (Курск, 2008), «Смешанное и корпоративное обучение» (Анапа, 2008), «Современные достижения в науке и образовании: математика и информатика» (Архангельск, 2009),

«Современные информационные и коммуникационные технологии в образовании, науке и технике» (Арзамас, 2009), «Информатизация образования» (Кострома, 2010), «Новые информационные технологии в образовании» (Улан-Удэ, 2010), «Электронные ресурсы в непрерывном образовании» (Туапсе, 2010), «Информатика: проблемы, методология, технология» (Воронеж, 2010, 2011), «Инновационные технологии в образовании и профессиональной деятельности» (Арзамас, 2010,2011).

Внедрение результатов исследования осуществлено в учебный процесс дополнительного образования школьников в Арзамасском филиале Негосударственного аккредитованного частного образовательного учреждения «Современная Гуманитарная Академия» и Государственном бюджетном образовательном учреждении среднего профессионального образования «Арзамасский коммерческо-технический техникум» в рамках функционирования проекта «Школа программистов».

Достоверность и обоснованность результатов диссертационного исследования обеспечивается опорой на научно-методические разработки в области психологии, педагогики, информатизации образования, информатики и методики ее преподавания, обучения визуальному

программированию, теории дополнительного образования; совокупностью разнообразных методов исследования, адекватных сути проблемы; согласованностью полученных выводов с основными положениями современной концепции информатизации образования, а также с результатами педагогического эксперимента.

Положения, выносимые на защиту:

1. Теоретические аспекты обучения школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования базируются на реализации принципов наглядного представления объектов и процессов, формирования практического опыта деятельности, унифицикации приемов работы в визуальных средах; технико-технологических, методических и психолого-педагогических требованиях к отбору визуальной среды программирования, а также на требованиях к уровням обученности школьников в этой области.

2. Реализация обучения программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования на основе блочно-уровневой структуры содержания, организационных форм и методов обучения, а также методических рекомендаций по созданию учебных проектов в интегрированных визуальных средах обеспечивает формирование знаний и умений школьников в области программирования.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Во введении обоснована актуальность темы исследования, выявлена проблема, определены объект, предмет и цель исследования, выдвинута гипотеза, определены задачи, научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ научно-педагогической и учебнометодической литературы (Алексеев A.B., Зайцева О.С., Ермилина Е.В., Небогатикова С.М., Нефедова В.Ю., Петухов А.Ю., Руденко А.Е. и др.) в области обучения программированию в условиях дополнительного образования, который показал возможность реализации его особенностей для расширения и углубления содержания обязательного образования в области программирования, развития интереса к самостоятельному поиску практических решений. В современных исследованиях (Бекаревич Т.И., Дробот A.A., Зимарева H.A., Шляева B.JL и др.) подчеркивается целесообразность использования дополнительного образования для реализации осознанного выбора учащимися будущего профилирующего направления собственной деятельности, повышения уровня учебной мотивации школьников к программированию и формирования практического опыта в программировании. Обоснована необходимость

изучения основ программирования в интегрированных визуальных средах и выявления общих подходов к разработке программ для формирования общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом, а также компонентами интегрированных визуальных сред.

Выявлены два подхода к обучению школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования: обучение объектно-ориентированному программированию в визуальных средах после получения базовых знаний структурного языка (Зайцева М.А., Калмыков Ю.В., Келлер Е.В., Коробков Н.В., Корнеева Т.Б., Кравцова Е.К., Краева JI.B., Пермякова А.П., Сидоров В.А., Смирнова О.В. и др.) и обучение объектно-ориентированному программированию в визуальных средах без предварительного изучения структурного языка для разноуровневых групп (Нефедова В.Ю., Петухов А.Ю. и др.). Однако данные подходы не предусматривают формирование практического опыта программирования через изучение основ программирования в интегрированных визуальных средах и разработку учебных проектов, необходимого для осознанного выбора будущего профиля обучения.

С целью разработки структуры содержания обучения школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования на основе анализа общедидактических принципов (Леднев В.Д., Лернер И.Я., Никандров Н.Д., Пидкасистый П.И. и др.) обоснованы и сформулированы частные принципы. Принцип соответствия объекта изучения современному уровню развития технологий программирования предполагает изучение объектноориентированного языка программирования через работу в визуальных средах, поскольку современные технологии разработки программного обеспечения основаны на реализации объектно-ориентированного подхода и визуализации объектов программирования, что используется в визуальных средах, таких как Delphi, Visual Basic, Visual C++, C++ Builder и т.п. Принцип формирования практического опыта деятельности в интегрированных визуальных средах предполагает реализацию обучения программированию через разработку учебных проектов по созданию интерактивных игровых приложений и моделирующих программ. Принцип наглядного представления в среде программирования объектов и процессов предполагает графическое отображение объектов и процессов в виде компонентов визуальной среды, а также использование компонентов среды, их свойств, методов и событий для наглядной демонстрации работы операторов структурного языка программирования. Принцип реализации блочно-уровневой структуры содержания обучения программированию в визуальных средах предполагает представление содержания обучения в виде блоков, связанных между собой в логической последовательности и изучаемых на различных уровнях, что позволяет реализовать этапы обучения программированию. Принцип сочетания организационных форм

обучения программированию в визуальных средах предполагает

целесообразное использование индивидуальной, групповой и коллективной форм работы на каждом этапе обучения: базовом и профильных. Принцип доступности содержания обучения программированию возрастным и индивидуальным особенностям обучаемых предполагает изложение учебного материала в форме презентаций и решения задач, способствующих развитию самостоятельности, инициативы, формированию исследовательских

умений у учащихся 13-15 лет. Принцип унификации приемов работы в интегрированных визуальных средах предполагает изложение общих подходов к разработке программ и общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом и компонентами интегрированной визуальной среды.

Для отбора необходимых средств обучения в условиях

дополнительного образования и определения основ программирования в интегрированных визуальных средах, опираясь на дидактические возможности информационных и коммуникационных технологий (Роберт И.В.), обоснованы и сформулированы требования к отбору визуальной среды программирования, используемой в обучении школьников программированию в условиях дополнительного образования.

Психолого-педагогические требования: соответствие

функциональных и содержательных компонентов визуальной среды возрастным и психологическим особенностям обучаемых 13-15 лет; предоставление условий для обеспечения активизации познавательной деятельности обучаемых (визуализация структурных элементов языка программирования, проектная деятельность, различные формы и методы обучения) и повышения их учебной мотивации. Методические требования: обеспечение реализации целей обучения визуальному программированию в условиях дополнительного образования при разработке приложений; обеспечение сочетания различных организационных форм обучения и реализации метода учебных проектов при разработке приложений в визуальных средах. Техникотехнологические требования: функционирование приложений,

разрабатываемых в визуальной среде программирования, в различных операционных средах, поддерживающих графический интерфейс с пользователем; возможность реализации различных видов информации и широкого класса алгоритмов; возможность функционирования

разрабатываемых в визуальной среде приложений в локальном и сетевом режиме; обеспечение надежности и устойчивой работоспособности приложений, создаваемых в визуальной среде; возможность автоматической генерации программного кода; визуальная разработка графического интерфейса приложений; обеспечение в процессе разработки программного продукта объектно-ориентированного подхода с применением метода нисходящего программирования; организация в

приложениях, разрабатываемых в визуальной среде, интерактивного взаимодействия между пользователем и программой с помощью методов, управляемых событиями; представление в визуальной среде моделирования объектов и их отношений.

Основываясь ■ на вышеперечисленных требованиях, в качестве основной среды для - изучения программирования была выбрана среда Бе1рЫ.

Для реализации обучения основ программирования в интегрированных визуальных средах определены общие подходы к разработке программ в данных средах, включающие: наличие визуальных средств построения интерфейса; реализацию объектно-ориентированного подхода при разработке программ; автоматическую генерацию программного кода и кода отдельных программных модулей; работу с составными элементами интегрированных визуальных сред (текстовым редактором, компилятором, средствами автоматизации сборки, отладчиком); использование библиотек классов, а также средств отладки и управления ошибками.

Во второй главе разработана блочно-уровневая структура содержания обучения программированию в визуальных средах, представлены методические рекомендации для педагогов дополнительного образования по созданию учебных проектов в визуальной среде Бе1рЫ.

На основании принципов обучения программированию в визуальных средах разработана блочно-уровневая структура содержания обучения, включающая базовый блок и профильные блоки, расположенные на разных уровнях.

Базовый блок «Основы программирования в интегрированных визуальных средах» отражает инвариант содержания обучения программированию для различных визуальных сред ,и включает следующие модули: основные понятия визуального программирования; обзор сред визуального программирования; принципы визуального программирования; основные этапы разработки проектов в визуальных средах программирования; особенности организации интерфейса интегрированной визуальной среды программирования; общие приемы работы с интерфейсом, программным кодом и компонентами интегрированных визуальных сред; разработка формы приложений с использованием стандартных компонентов и графических изображений.

Профильные блоки расположены на разных уровнях. Так, профильный блок первого уровня «Элементы и основные операторы языка визуального программирования Ое1рЫ» включает следующие модули: элементы языка визуального программирования Бе1рЫ; структура проекта и программного кода в Бе1рЫ; решение задач с помощью операторов языка Бе1рЫ; использование компонентов среды Ое1рЫ, их свойств, методов и событий для наглядной демонстрации работы операторов. Профильный блок

второго уровня «Управление объектами в визуальной среде Ое1рЫ» включает следующие модули: анимация движения объектов в среде Ое1рЫ; анимация изменения формы, вида и размера объектов в среде Бе1рЫ; комплексное использование различных видов динамического изменения объектов в визуальной среде Бе1рЫ; использование мыши, клавиатуры, диалоговых окон, меню для управления объектами в визуальной среде Ое1рЫ. Профильный блок третьего уровня «Разработка учебных проектов в визуальной среде программирования Ве1рЫ» включает следующие модули: реализация основных этапов разработки программного

обеспечения; разработка интерактивных игровых приложений в среде Бе1рЫ; разработка моделирующих программ в среде Бе1рЫ.

Основываясь на разработанной Беспалько В.П. системе уровней осознанности и сформированности действий, применительно к обучению школьников программированию в визуальных средах в исследовании разработаны требования к репродуктивному, адаптивному, эвристическому и творческому уровням обученности школьников в области программирования в визуальных средах в условиях дополнительного образования и требования к тестовым заданиям но проверке уровней обученности. На репродуктивном уровне - знать основные понятия и принципы визуального программирования, иметь представление о различных средах визуального программирования и особенностях организации их интерфейса, уметь реализовывать по заданному алгоритму основные этапы разработки проекта в визуальной среде, уметь создавать форму приложений по образцу. На адаптивном уровне - знать взаимосвязь между событиями над компонентами визуальной среды и программным кодом, уметь создавать по аналогии проекты с использованием основных элементов и операторов языка программирования, уметь применять компоненты визуальной среды для демонстрации работы операторов. На эвристическом уровне - уметь самостоятельно реализовывать основные этапы разработки проектов при создании интерактивных игровых и моделирующих приложений; уметь конструировать графический интерфейс приложений с использованием встроенных компонентов среды и графических объектов, уметь самостоятельно выбирать метод решения предложенных задач по созданию учебных проектов. На творческом уровне - уметь самостоятельно выделять основные этапы разработки программного обеспечения, уметь самостоятельно разрабатывать собственные учебные проекты в форме интерактивных игровых и моделирующих программ.

Для реализации обучения программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования разработаны методические рекомендации для педагогов дополнительного образования по созданию учебных проектов в визуальной среде Ое1рЫ, содержащие описание следующих организационных форм проведения занятий по созданию

учебных проектов: лабораторная работа (индивидуальная и групповая) по выполнению заданий на отработку общих приемов работы в интегрированных визуальных средах, навыков использования операторов языка программирования, разработке краткосрочных учебных проектов, разработке собственного учебного проекта в форме интерактивного игрового, или моделирующего приложения; самостоятельная работа; семинар и др. При обосновании методов обучения, применяемых в процессе разработки игровых и моделирующих приложений, перечислены: метод проектов, репродуктивный, проблемный, поисковый, исследовательский методы.

Кроме этого, разработаны рекомендации по реализации этапов создания учебных проектов в интегрированной визуальной среде, включающих: постановку учебной задачи; разработку алгоритма и графического, интерфейса приложения (игрового или моделирующего); реализацию разработанного алгоритма в виде программного кода; отладку и тестирование разработанного в результате учебного проекта приложения. Также приведены примеры решения учебных задач по каждому из блоков в предложенной структуре содержания обучения программированию в визуальных средах.

Педагогический эксперимент по оценке уровней обученности школьников программированию и проверке правдоподобности гипотезы исследования проводился в три этапа (констатирующий, формирующий и заключительный) на базе Арзамасского филиала НАЧОУ ВПО «Современная гуманитарная академия». В эксперименте приняли участие 80 учеников 7-8 классов, из которых были организованы две группы по 40 человек в каждой. Обучение в контрольной и экспериментальной группах проводилось в течение двух лет.

На консщатирующем этапе эксперимента при формировании групп была выдвинута нулевая статистическая гипотеза Н0 об их принадлежности по уровню начальных знаний одной генеральной совокупности, которая проверялась по результатам тестирования с помощью статистического критерия согласия %2 Пирсона на уровне значимости а=0,05. При разработке тестовых заданий и организации эксперимента учитывались санитарные правила и нормы к времени непрерывной длительности занятий с ПЭВМ.

Проверка выдвинутой нулевой гипотезы осуществлялась по выборкам, полученным из результатов тестирования, при этом выборочное значение критерия %2 Пирсона при пяти степенях свободы составило

ЛГотат = 1 при табличном значении этого показателя ^рит = 11,1.

Поскольку Хеи* < /крит>то нулевая статистическая гипотеза была принята в качестве правдоподобной. Таким образом, учащиеся контрольной и экспериментальной групп до обучения принадлежали одной генеральной

совокупности, а различия в результатах тестирования носили случайный характер.

На формирующем этапе эксперимента обучение программированию в визуальных средах в экспериментальной группе было организовано с применением разработанных методических подходов, в контрольной группе - по традиционной методике.

На заключительном этапе эксперимента по завершению обучения была выдвинута нулевая статистическая гипотеза о принадлежности обеих групп одной генеральной совокупности. Проверка статистической гипотезы проводилась по выборкам, полученным из результатов тестирования, с помощью критерия согласия % Пирсона на уровне значимости а=0,05. Выборочное значение критерия % при четырех

степенях свободы составило Хстш = 18,36 и оказалось больше табличного значения Ххыт ~ поэтому нулевая гипотеза была отвергнута и принята альтернативная гипотеза о том, что обе выборки принадлежат к разным генеральным совокупностям.

Среднее выборочное значение - количество правильно выполненных тестовых заданий для обучающихся экспериментальной группы, оказалось равным 15,78, для контрольной группы - 12,69; выборочные

среднеквадратичные отклонения результатов тестирования у обучающихся экспериментальной и контрольной групп составили соответственно 2,32 и 2,64.

Результаты тестирования показали, что большинство обучающихся экспериментальной группы достигли эвристического (46%) и творческого (13%) уровней обученности программированию, а в контрольной группы эвристический и творческий уровни обученности были достигнуты соответственно 36% и 7% обучающихся.

Таким образом, педагогический эксперимент показал, что обучение школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования на базе разработанных методических подходов способствует достижению большинством обучающихся (59%) эвристического и творческого уровней обученности в области программирования в визуальных средах, что свидетельствует о правдоподобности выдвинутой в исследовании гипотезы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Анализ научно-педагогической и учебно-методической литературы в области обучения программированию в условиях дополнительного образования позволил констатировать целесообразность реализации его особенностей для расширения и углубления содержания обязательного образования в области программирования, развития интереса к самостоятельному поиску практических решений. Выявлена целесообразность реализации возможностей дополнительного образования

для повышения уровня учебной мотивации школьников к программированию в визуальных средах, формирования практического опыта в программировании и осуществления осознанного выбора обучающимися будущего профилирующего направления собственной деятельности. Обосновано, что существующие подходы к обучению школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования не предусматривают изучение основ программирования в интегрированных визуальных средах; формирование практического опыта программирования в интегрированных визуальных средах через разработку учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений. Обоснована необходимость разработки методических подходов к изучению программирования в визуальных средах в условиях дополнительного образования, направленных на: изучение общих подходов к разработке программ в различных интегрированных визуальных средах и общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом и компонентами интегрированных визуальных сред; разработку учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений в интегрированной визуальной среде; повышение уровня учебной мотивации к программированию за счет визуализации структурных элементов языка программирования и получения наглядного результата; формирование практического опыта программирования в визуальных средах через разработку учебных проектов для социального и профессионального самоопределения.

2. Теоретически обоснованы и сформулированы принципы обучения

школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования: соответствия объекта изучения

современному уровню развития технологий программирования; формирования практического опыта деятельности в интегрированных визуальных средах; наглядного представления в среде программирования объектов и процессов; реализации блочно-уровневой структуры содержания обучения программированию в визуальных средах; сочетания организационных форм обучения программированию в визуальных средах; доступности содержания обучения программированию возрастным и индивидуальным особенностям обучаемых; унификации приемов работы в интегрированных визуальных средах.

3. Обоснованы и сформулированы психолого-педагогические (соответствие функциональных и содержательных компонентов визуальной среды возрастным и психологическим особенностям обучаемых 13-15 лет; предоставление условий для обеспечения активизации познавательной деятельности обучаемых и повышения их учебной мотивации), методические (обеспечение реализации целей обучения программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования; обеспечение сочетания различных

организационных форм обучения и реализации метода учебных проектов при разработке приложений в визуальных средах) и техникотехнологические (возможность реализации различных видов информации и широкого класса алгоритмов; возможность автоматической генерации программного кода; визуальная разработка графического интерфейса приложений; обеспечение в процессе разработки программного продукта объектно-ориентированного подхода и т.д.) требования к отбору визуальной среды программирования, используемой в обучении школьников программированию в условиях дополнительного образования.

4. Основываясь на принципах обучения программированию в визуальных средах, разработана блочно-уровневая структура содержания обучения, включающая базовый блок «Основы программирования в интегрированных визуальных средах», отражающий инвариант содержания обучения программированию для различных интегрированных визуальных сред, и профильные блоки «Элементы и основные операторы языка визуального программирования Бе1рЫ», «Управление объектами в визуальной среде Бе1рЫ», «Разработка учебных проектов в визуальной среде программирования Бе1рЫ», предполагающие их последовательное изучение, расположенные на разных уровнях обучения и направленные на формирование практического опыта программирования через разработку учебных проектов по созданию интерактивных игровых и моделирующих программ в интегрированной визуальной среде программирования.

Разработаны требования к репродуктивному, адаптивному, эвристическому и творческому уровням обученности школьников в области обучения программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования, представленные в виде требований к знаниям и умениям.

5. Разработаны методические рекомендации по созданию учебных

проектов в визуальной среде Бе1рЫ, содержащие: описание

организационных форм проведения занятий по созданию учебных проектов (лабораторная работа, самостоятельная работа, семинар и др.); описание обоснования выбора методов обучения при создании учебных проектов (метода проектов, репродуктивного, проблемного, поискового и исследовательского методов); рекомендации по реализации этапов создания учебных проектов в среде Ое1рЫ, а также примеры решения учебных задач в среде Бе1рЫ по каждому из блоков разработанной структуры содержания обучения программированию в визуальных средах.

Результаты педагогического эксперимента показали, что после обучения на базе разработанных методических подходов количество учащихся на эвристическом и творческом уровнях обученности в экспериментальной группе составило 59%, а в контрольной группе - 43%. Результаты экспериментального исследования согласуются с выдвинутой в исследовании гипотезой о том, что разработанные методические подходы

к обучению программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования способствуют достижению большинством обучающихся эвристического и творческого уровней обученности программированию, о чем свидетельствует полученное значение критерия X1 Пирсона = 18,36, которое превышает табличное значение %1Р,т = 9,5 на уровне значимости а=0,05.

Основное содержание диссертационного исследования отражено в публикациях:

Статьи, опубликованные в периодических изданиях, рекомендованных ВАК МОН РФ:

1.Саблукова Н.Г. Особенности методики преподавания программирования в системе дополнительного образования по информатике и ИКТ//Вестник Российского университета дружбы народов. Серия информатизации образования. - М., 2010, №2. - С. 33-41.

2. Саблукова Н.Г. Методика обучения созданию проектов с элементами мультипликации в визуальной среде Delphi в условиях дополнительного образования//Информатика и образование. - М., 2010, №12. - С. 79-84.

Научные статьи, материалы, тезисы:

3. Саблукова Н.Г. Методические аспекты изучения языка программирования в системе опережающего дополнительного обучения школьников//Инновационная роль науки и образования в управлении социально-экономическим прогрессом: Сборник научных статей. -Арзамас: АФ Российского университета кооперации, 2008. - С. 108-110.

4. Саблукова Н.Г. Изучение программирования в условиях дополнительного опережающего образования по информатике и ИКТ//Вестник Московского городского педагогического университета: по материалам II Международной научно-практической конференции «ИТО-Черноземье - 2008». - Курск: Изд-во КГУ, 2008. - С. 170-172.

5. Саблукова Н.Г. Основные подходы к реализации дополнительного опережающего образования по информатике и ИКТ//Ученые записки ИИИ РАО. Выпуск 28: по материалам Всероссийской научно-практической конференции «Развитие отечественной системы информатизации образования в здоровьесберегающих условиях». - М.: ИИО РАО, 2008. - С. 150-153.

6. Саблукова Н.Г. Использование технологий смешанного и дистанционного обучения в решении проблем опережающего образования// Труды II Всероссийского научно-методического симпозиума «Смешанное и корпоративное обучение». - Анапа - Ростов н/Д: ИПО ПИ ЮФУ, 2008. - С. 158-160.

7. Саблукова Н.Г. Реализация дополнительного опережающего обучения информатике и ИКТ//Труды СГА. Вып.Ю. - М.: Изд-во СГУ, 2009.-С. 114-120.

8. Саблукова Н.Г. Обучение детей визуальному программированию в системе дополнительного образования по информатике и ИКТ// Информатизация образования - 2009: материалы Международной научнопрактической конференции. - Волгоград: Изд-во ВГПУ «Перемена», 2009. -С. 122-127.

9. Саблукова Н.Г. Дополнительное образование как инструмент предпрофильной подготовки учащихся по программированию//Новые информационные технологии в образовании: материалы Международной научно-практической конференции. - Улан-Удэ, 2010. - С. 107-109.

10. Саблукова Н.Г. Обучение школьников созданию электронных

образовательных ресурсов в визуальных средах

программирования//Электронные ресурсы в непрерывном образовании: Труды Международного научно-методического симпозиума. - Туапсе -Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2010. - С. 137-140.

11. Саблукова Н.Г. Разработка методики преподавания

программирования в системе дополнительного образования по

информатике и ИКТ//"Информатика: проблемы, методологии,

технологии": материалы X Международной научно-методической

конференции. - Воронеж: Издательско-полиграфический центр

Воронежского государственного университета 2010. - С. 333-337

12. Саблукова Н.Г. Модель формирования рационального содержания

обучения программированию в условиях дополнительного образования //Инновационные технологии в образовании и профессиональной деятельности: материалы VII Всероссийской научно-практической

конференции. - М: Изд-во СГУ, 2010. - С. 65-69.

13. Саблукова Н.Г. Методические особенности изучения

алгоритмизации и программирования в предпрофильном курсе информатики в системе дополнительного образования/ГИнформатика: проблемы, методологии, технологии": материалы XI Международной научно-методической конференции. - Воронеж: Издательско-

полиграфический центр Воронежского государственного университета 2011.-С. 336-340.

14. Саблукова Н.Г. Предпрофильное и профильное обучение школьников визуальному программированию в условиях дополнительного образования //Актуальные вопросы теории и методики обучения: Сборник научных трудов. Выпуск 1. - М.: РУДН, 2011.- С. 69-76.

Учебно-методические пособия:

1. Саблукова Н.Г. Программирование в среде Delphi. 4.1. Основные команды. Первые проекты. - Арзамас: Изд-во АГПИ, 2009. - 116 с.

2. Саблукова Н.Г. Программирование в среде Delphi. Часть 2. Создание проектов. - Арзамас: Изд-во АГПИ, 2010. - 58 с.

Издательство Учреждения Российской академии образования «Институт содержания и методов обучения»

Москва, 103062, ул.Макаренко. д.5/16. Тираж 100 экз.

Текст диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Саблукова, Наталья Геннадьевна, Москва

61 12-13/596

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «АРЗАМАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ИМ. А.П. ГАЙДАРА»

На правах рукописи

САБЛУКОВА НАТАЛЬЯ ГЕННАДЬЕВНА

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания

(информатика)

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Научный руководитель -доктор педагогических наук,

доцент И.Е. Вострокнутов

Москва-2012

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................4

ГЛАВА 1. Теоретические подходы к обучению программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования

1.1. Анализ современного состояния исследований в области обучения школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования......................................................14

1.2. Анализ стандартов основного и среднего общего образования по информатике и ИКТ в аспекте обучения программированию в визуальных средах....................................................................................22

1.3. Принципы обучения школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования..............................42

1.4. Технико-технологические, методические и психолого-педагогические требования к отбору визуальной среды программирования, используемой в обучении школьников в условиях дополнительного образования.......49

Выводы по главе 1........................................................................55

ГЛАВА 2. Методические аспекты обучения школьников программированию в интегрированных визуальных средах в условиях дополнительного образования

2.1. Блочно-уровневая структура содержания обучения школьников программированию в визуальных средах.......................................60

2.2. Требования к уровням обученности школьников в области программирования в визуальных средах в условиях дополнительного образования............................................................................70

2.3. Методические рекомендации для педагогов дополнительного образования по созданию учебных проектов в интегрированной визуальной среде программирования Delphi....................................79

2.4. Педагогический эксперимент по проверке уровня обученности школьников программированию в визуальных средах в условиях

дополнительного образования....................................................100

Выводы по главе 2.......................................................................109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................113

БИБЛИОГРАФИЯ..........................................................................117

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................138

ВВЕДЕНИЕ

Как отмечают Бусова Ю.В., Зайцева О.С., Изарова Е.Г., Небогатикова С.М. и др., ряд разделов курса «Информатика и ИКТ» следует рассмотреть более подробно в связи с недостатком учебного времени, отводимого на их изучение в общеобразовательной школе. Так, раздел «Алгоритмизация и программирование» курса информатики и ИКТ, согласно стандарту основного общего образования, предусматривает лишь изучение алгоритмов, алгоритмических конструкций и реализацию несложных алгоритмов на преимущественно структурном языке программирования, что не обеспечивает запросы профессионального самоопределения школьников. По мнению Герасименко С.А., Ермилиной Е.В., Занозиной Г.В., Щетинского Ю.А. и др. для расширения и углубления содержания учебного предмета «Информатика и ИКТ», повышения мотивации школьников к предмету и развития интереса к самостоятельному поиску практических решений целесообразно реализовывать возможности дополнительного образования при обучении информатике.

Теоретические аспекты и методические подходы к дополнительному образованию по информатике и ИКТ рассмотрены в работах Алексеева A.B., Астафьевой Е.А., Вострокнутова И.Е., Зайцевой О.С., Изаровой Е.Г.,

Самоделовой Л.А., Руденко А.Е. и др. Как отмечают Бекаревич Т.И., ДроботА.А., Зимарева H.A., ШкляевВ.Л. и др., дополнительное образование, обеспечивая социальную адаптацию и продуктивную организацию свободного времени школьников, является одним из определяющих факторов развития их склонностей, способностей и интересов, их социального и профессионального самоопределения. В системе дополнительного образования осуществляется реализация задач: осознанного выбора учащимися будущего профиля обучения, соответствующего их склонностям, индивидуальным особенностям и интересам; повышение уровня учебной мотивации к обучению по определенному профилю; формирование практического опыта деятельности, ориентированного на выбор профиля обучения в старшей школе и др.

Реализация вышеперечисленных задач при обучении программированию в системе дополнительного образования возможно при повышении учебной мотивации путем визуализации изучаемых объектов и процессов, разработки учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений. Это обуславливает необходимость изучения основ программирования в интегрированных визуальных средах (Delphi, С++ Builder, Visual Basic, Visual Studio.Net и др.), базирующихся на реализации объектно-ориентированного подхода и визуализаций структурных элементов программирования. Это предполагает изучение общих подходов к разработке программ и общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом и компонентами интегрированных визуальных сред.

получения базовых знаний структурного программирования. Такой подход, по мнению Бабушкиной И.В., Нефедовой В.Ю., Петухова А.Ю. и др., требует значительных временных затрат и предполагает решение большого числа однотипных вычислительных задач, которое приводит к снижению мотивации учащихся к изучению программирования. По мнению Гусевой О.В., Нефедовой В.Ю., Слинкина Д.А., РожинойИ.В. и др. для повышения уровня учебной мотивации к изучению программирования целесообразно использовать визуализацию учебного материала и применять метод проектов при разработке приложений. В исследованиях Барыковой H.A., Горлицкой С.И., Пахомовой Н.Ю., Полат Е.С., Самохвалова A.B., Слинкина Д.А. и др. подчеркивается эффективность использования метода проектов для активизации учебной деятельности, в том числе при обучении программированию, для развития творческих способностей и самостоятельности школьников, а также формирования практического опыта деятельности. Иной подход к обучению школьников программированию в визуальных средах (Нефедова В.Ю., Петухов А.Ю. и др.) в условиях дополнительного образования предполагает обучение школьников объектно-ориентированному программированию в визуальных средах без предварительного изучения структурного языка программирования для групп с разным уровнем знаниевой подготовки, мотивации и возрастной специфики.

Однако, в этих исследованиях не уделено внимание вопросам изучения программирования в интегрированных визуальных средах, ориентированных на разработку учебных проектов и направленных на: изучение общих подходов к разработке программ в различных интегрированных визуальных средах и общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом и компонентами интегрированных визуальных сред; разработку учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений в интегрированной визуальной среде; повышение уровня учебной мотивации к программированию за счет визуализации структурных элементов языка программирования и получения

наглядного результата; формирование практического опыта программирования в визуальных средах через разработку учебных проектов для социального и профессионального самоопределения.

Цель исследования: теоретически обосновать и разработать структуру и содержание, а также методические рекомендации к обучению программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования, ориентированные на изучение основ программирования в интегрированных визуальных средах, осознанный выбор учащимися профиля обучения, повышение уровня учебной мотивации у школьников к программированию, формирование практического опыта программирования в интегрированных визуальных средах.

Гипотеза исследования: если обучение школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования будет реализовано на основе разработанных принципов и направлено на формирование знаний и умений в области разработки учебных проектов по созданию игровых и моделирующих приложений на основе общих подходов к разработке программ и общих приемов работы в интегрированных визуальных средах, то это обеспечит достижение большинством обучающихся эвристического и творческого уровней обученности программированию в визуальных средах.

Исходя из цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи исследования:

4. Разработать структуру содержания обучения школьников

программированию в визуальных средах и определить требования к уровням обученности школьников в этой области в условиях дополнительного образования.

Теоретико-методологической основой исследования являются фундаментальные работы в области: педагогики и психологии (Бабанский Ю.К., Беспалько В.П., Леонтьев А.Н., Пидкасистый П.И., Подласый И.П., Слестёнин В.А., Талызина Н.Ф., Эльконин Д.Б. и др.); информатизации образования (Ваграменко Я.А., Козлов O.A., Кравцова А.Ю., Мартиросян Л.П., Мухаметзянов И.Ш., Роберт И.В., Софронова Н.В., Сердюков В.И., Шихнабиева Т.Ш. и др.); информатики и методики ее преподавания (Бешенков С.А., Ершов А.П., Кузнецов A.A., Лапчик М.П., Леднев B.C., Семакин И.Г., Угринович Н.Д. и др); теории дополнительного образования детей (Асмолов А.Г., Евладова Е.Б., Золотарева A.B., Коваль М.Б., Соколова H.A., Фришман И.Г. и др.); технологии визуального программирования (Архангельский А .Я., Бадд Т., Бобровский С.И., Буч Г., Орлов С.А., Угринович Н.Д., Фаронов В.В. и др.).

Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: теоретический анализ и обобщение положений психолого-педагогической науки, информатизации образования и информатики; анализ государственных образовательных стандартов общего и среднего образования, нормативных документов дополнительного образования, учебников и учебных программ по информатике; наблюдение, беседа, анкетирование, тестирование; педагогический эксперимент.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования

заключаются в: обосновании необходимости изучения основ программирования в интегрированных визуальных средах и выявлении общих подходов к разработке программ, а также общих приемов работы с интерфейсом, программным кодом, компонентами интегрированных визуальных сред; обосновании и формулировании принципов обучения школьников программированию в визуальных средах в условиях дополнительного образования; обосновании и формулировании технико-технологических, методических и психолого-педагогических требований к отбору визуальной среды программирования, используемой в обучении школьников в условиях дополнительного образования; определении требований к уровням обученности школьников в области программирования в визуальных средах.

Практическая значимость исследования заключается в: разработке блочно-уровневой структуры содержания обучения школьников программированию в визуальных средах; разработке методических рекомендаций для педагогов дополнительного образования по созданию учебных проектов в интегрированной визуальной среде программирования Delphi; разработке авторских задач в среде Delphi, направленных на визуализацию обучения программированию через наглядное представление объектов и процессов в виде компонентов визуальной среды и формирование практического опыта в программировании через разработку учебных проектов; разработке учебных программ, учебно-методических пособий по обучению программированию в интегрированной визуальной среде Delphi.

Этапы исследования. Исследование проводилось в три этапа в течение 2005-2011 гг.

На первом этапе (2005-2007гг.) осуществлялся анализ научно-педагогической, учебно-методической литературы и нормативных документов в области обучения программированию в визуальных средах в условиях

дополнительного образования. Обосновывались и формулировались принципы обучения программированию в визуальных средах.

На втором этапе (2008-2009гг.) обосновывались и формулировались требования к отбору визуальной среды программирования, используемой в обучении школьников в условиях дополнительного образования; определялись требования к уровням обученности школьников в области программирования в визуальных средах; разрабатывалась структура содержания обучения школьников программированию в визуальных средах; разрабатывались методические рекомендации для педагогов дополнительного образования по созданию учебных проектов в интегрированной визуальной среде Delphi.

На третьем этапе (2010—2011гг.) осуществлялась экспериментальная оценка уровней обученности школьников программированию и проверка правдоподобности гипотезы исследования методами математической статистики; формулировались выводы; оформлялось диссертационное исследование.