процесс обучения программированию в организациях образования

Целью исследования является научно-методологическое обоснование семантического влияния знаний и навыков по программированию на развитие вычислительного мышления обучающихся и разработка модели непрерывного обучения программированию с научно-познавательным, инструментальным и методическим сопровождением.

В ходе исследования были использованы следующие теоретические и эмпирические методы исследования: научные теории, проверенные практикой, общенаучные приемы анализа и синтеза, обобщения, абстрагирования, методы группировки и классификации данных, методы логического, сравнительного, системного и структурного анализа, методы экспертных оценок и статистические методы.

1. Изучены фундаментальные теории по развитию мыслительных процессов в обучении, в т.ч. в процессе обучения программированию. Также были изучены результаты современных и прогностических исследований о семантическом влиянии навыков и умении программирования на развитие вычислительного мышления обучающихся. 2. Проведен анализ международного и отечественного опыта обучения программированию в средней школе, включая уровень начального образования, а также опрос, направленной на изучение отношения учащихся и их родителей, учителей и IT специалистов к вопросу обучения программированию в школе. Результаты опроса обобщены и апробированы, имеются некоторые выводы. 3. На основе полученных результатов впервые была разработана «гипотетическая основа (модель) семантического влияния программирования на развитие вычислительного мышления обучающихся», которая должна способствовать дальнейшему изучению исследуемой прблемы.

-

Некоторые промежуточные результаты исследования, представленные в виде научных статей и аналитических материалов, могут быть использованы преподавателями информатики и внедрены в учебный процесс организации образования, а также могут быть полезными для других исследований в области педагогики, психологии мышления, методики преподавания компьютерных наук.

Полученные результаты могут способствовать решению важнейших задач, поставленных в рамках реализации Государственной программы «Цифровой Казахстан» (Постановление Правительства РК от 12.12. 2017 г.№ 827.) и Государственной программы развития образования Республики Казахстан на 2016-2019 годы (Постановление Правительства РК от 24.07.2018 г. № 460).

Научно-исследовательские институты в области педагогики, психологии мышления и компьютерных наук, организации образования всех уровней, образовательные центры, обучающие основам программирования и робототехники, институты повышения квалификации педагогических кадров, государственные и местные исполнительные органы в области образования и мн. др.

процесс обучения программированию в организациях образования

методологическое обоснование семантического влияния знаний и навыков по программированию на развитие вычислительного мышления обучающихся и разработка прототипа модели непрерывного обучения программированию

Научно-методологической основой исследования выступают:  положение о зоне ближайшего развития в теории деятельности (Выготский Л.С.);  принципы теории мышления (Дж. С. Брунер, А.А. Ухтомский, Карл Р. Поппер);  концепция обучения на микромирах, представляющих собой по сути дела некоторые модели реального мира (С.Пейперт);  элементы теории вычисления, теории алгоритмов и программирования (Д. Финк, Д. Кнут, Н. Вирт и другие );  уровневый подход к оцениванию усвоения знаний и информации (Б. Блум, В. П. Беспалько, В. И. Тесленко);  теоретико-информационный подход к исследованию мышления (А. Ньюэлл, Г. Саймон, П. Линдсей, Д. Норман);  теория фреймов (М. Минский, П. Пейперт, Р. Шенк, Р. Абельсон);  анализ результатов современных исследований и футурустических прогнозов, которые рассматривают вычислительное мышление как новый междисциплинарный феномен в науке.

1 Обоснованы: ‒ опережающая позиция обучения в развитии когнитивных способностей, в том числе и мышления ребенка; ‒ раннее обучение программированию в школе способствует обеспечению благоприятного перехода от одной стадии умственного развития к другой с помощью сотрудничества (учителя) и средствами (инструментами) обучения. 2. Определены: ‒ обобщенная интерпретация концепта «вычислительное мышление», состоящее из девяти (9) структурных компонентов; ‒ структурные компоненты, способствующие развитию вычислительного мышления на семантико-смысловом (явный информационный смысл) уровне; ‒ структурные компоненты, способствующие развитию мышления на семантико- содержательном (скрытый информационный смысл) уровне; ‒ индикаторы (показатели) уровней развития вычислительного мышления (по 9 структурным компонентам); 3. Были внесены уточнения в «гипотетическую основу (модель) семантического влияния программирования на развитие вычислительного мышления обучающихся», разработанную нами на предыдущем этапе данного исследования. 4. Презентованы доклады на 5 международных и республиканских научно-практических конференциях (Приложение Б). . 5. Результаты представлены в 16 научных статьях, из них 3 статьи опубликованы в журналах, входящие в базы Scopus и Web of Science, 4 статьи в журналах ККСОН МОН РК, 9 статьи в сборниках материалов конференции. 6. Издано учебно-методическое пособие на тему «Lego Mindstorms EV3: основы программирования» (Приложение А).

-

Научно-исследовательские институты в области педагогики, психологии мышления и компьютерных наук, организации образования всех уровней, образовательные центры, обучающие основам программирования и робототехники, институты повышения квалификации педагогических кадров, государственные и местные исполнительные органы в области образования и мн. др.

процесс обучения программированию в школе

представление целостной системы развития вычислительного мышления, которая включает методологического обоснования семантического влияния программирования на развитие мышления, модели непрерывного обучения программированию в средней школе, методику оценки уровней развития вычислительного мышления и научно-методического сопровождения развития вычислительного мышления обучающихся школ.

научные теории, методы научного познания, различные методы анализа данных, эмпирические методы и статистические методы.

1) Методология семантического влияния программирования на развитие мышления обучающихся. Новизна: данное методологическое обоснование основывается на опережающей позиции обучения в развитии когнитивных способностей и доказывает влияния обучения программированию на развитие мыслительных способностей обучающихся. 2) Модель непрерывного обучения программированию в школе. Новизна: модель включает раннего обучения программированию в начальной школе, элементы профилизации в старшей школе. 3) Методика оценки уровней развития вычислительного мышления обучающихся начальной школы. Новизна: разработана впервые на основе уровневого подхода Беспалько к оцениванию усвоения знаний и информации. 4) Публикации: монография, 2 учебно-методических пособия, 2 аналитических материалов, информационная система (сайт), магистерская диссертация, 33 научных статьей и другие материалы.

Результаты способствуют решению ряда задач по направлению «Развитие человеческого капитала» Государственной программы «Цифровой Казахстан». Новые результаты исследования и публикации расширяют методологическую базу исследования концепта «вычислительное мышление» и позволяют построить процесс обучения программированию с учетом развития вычислительного мышления.

Научно-исследовательские институты в области педагогики, психологии мышления и компьютерных наук, организации образования всех уровней, образовательные центры, обучающие основам программирования и робототехники, институты повышения квалификации педагогических кадров, государственные и местные исполнительные органы в области образования и мн. др.