Алгоритмы и методы построения мультиязычных гибридных систем в цифровом образовательном пространстве тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Райко Миля Вячеславовна

• Райко Миля Вячеславовна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Райко Миля Вячеславовна

Введение

Глава 1. Анализ инструментальных и методических средств для проведения вводных курсов программирования для обучаемых различного уровня начальной компетенции

Выводы по главе

Глава 2. Разработка архитектуры мультиязычной гибридной системы

2.1 Мультиязычная цифровая образовательная среда «ПиктоМир-К»

2.2 Схема интеграции различных сред программирования в цифровую образовательную платформу Мирера

Выводы по главе

Глава 3. Архитектура и реализация комплекса программных средств для организации практикумов по программированию

3.1 Обоснование необходимости разработки модулей поддержки гибридного многоязыкового представления программ для производственных языков программирования

3.2 Многоязыковый практикум, как средство повышения эффективности изучения азов программирования

3.3 Целесообразность расширения многоязыкового практикума заданиями для языка Python

Выводы по главе

Глава 4. Разработка «Библиотеки формальных исполнителей для среды Python»

4.1 Назначение и структура «Библиотеки формальных исполнителей для среды Python»

4.2 Полное описание интерфейса набора формальных исполнителей, используемых в ЦОС «ПиктоМир» и ЦОС «ПиктоМир-К» и в «Библиотеке формальных исполнителей для среды Python»

4.3 Текстовая кодировка команд формальных исполнителей

4.4 Программный интерфейс исполнителей в «Библиотеке формальных исполнителей для среды Python»

4.5 Правила задания обстановок для «Библиотеки формальных исполнителей для среды Python»

4.6 Редактор - компилятор программ, использующих «Библиотеку формальных исполнителей для среды Python»

Выводы по главе

Заключение

Литература

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Алгоритмы и методы построения мультиязычных гибридных систем в цифровом образовательном пространстве»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования

Достигнутый в мире прогресс в области информационно-коммуникационных технологий сделал осуществимым переход от накопления и обработки информации в цифровом виде к цифровому автоматизированному производству и цифровой экономики в целом. Цифровая трансформация должна затронуть все сферы жизни, привнеся не только коренные изменения в государственном и корпоративном управлении и производстве, но и в одной из важнейшей из ее частей, в образовании. Для осуществления фундаментального цифрового перехода обществу потребуется в кратчайшие сроки заполнить рынок труда специалистами в области информационных технологий (ИТ), при этом перед всеми ступенями образования встанет задача массового ускоренного формирования достаточного уровня компетенций в области ИТ у всех получающих общее и высшее образование вне зависимости от будущей специальности [3, 32].

Такой образовательный процесс не может быть выстроен без использования специализированных средств обучения, включающих программно-аппаратные комплексы поддержки цифровых технологий, без систем управления базами данных и знаний, а также без специализированных информационных систем в образовании. Актуальной является разработка специализированных цифровых информационных учебных сред, в том числе и сред программирования для обучающихся с различным уровнем начальной подготовки. В настоящей работе обучающая (учебная) среда рассматривается как цифровая образовательная среда — специализированный комплекс программ и средств со встроенными практикумами, инкапсулированной методикой, содержанием (цифровыми заданиями и материалами), поддерживающим смешанные (гибридные) формы образовательного процесса.

Современные учебные среды должны включать поддержку многоязычности в программировании, которая в образовательном аспекте позволит эффективно

осваивать различные парадигмы программирования через работу с различными языками; проводить сравнительный анализ особенностей различных языков программирования; формировать универсальные навыки разработки программного обеспечения; развивать алгоритмическое мышление обучающихся на всех ступенях образования от среднего до высшего и на различных уровнях начальной компетенции [81, 103, 111].

Таким образом, разработка гибридных мультиязычных программных сред является своевременной и востребованной, а исследование алгоритмов и методов построения подобных сред - актуальным, что определяет их высокую научную и практическую значимость в контексте цифровой трансформации образования в приложении к информационным системам в цифровом образовательном пространстве.

Разработанность темы исследования.

С момента институционализации программирования как профессиональной деятельности и введения дисциплины «Информатика» в образовательные системы, одним из ключевых направлений исследований стала разработка формальных моделей, методов и инструментов для оптимизации информационных процессов в обучении. Эти процессы включают усвоение и преобразование информации (знаний о программировании) учащимися с различным уровнем начальной подготовки.

Одним из фундаментальных вкладов в эту область стала работа американского ученого Сеймура Пейперта, который предложил формальную модель взаимодействия обучаемого с вычислительной средой через концепцию «Лого-Черепашки» [34]. Данная модель реализует информационный процесс «программа-исполнитель-результат», где управление графическим исполнителем служит наглядной обратной связью, упрощающей понимание абстрактных алгоритмических концепций. Эта модель сохраняет свою актуальность как объект исследования в контексте визуализации информационных процессов.

В 1980-х годах в образовательной информатике стала доминирующей парадигма программного управления виртуальными исполнителями в учебной среде. Такие среды представляют собой специализированные программные комплексы, предназначенные для моделирования процессов исполнения алгоритмов. Деятельность учащихся в этих средах заключалась в формализации алгоритмов управления на упрощённых языках, что было направлено на формирование у них базовых компетенций в области алгоритмического мышления и структурного программирования — ключевых разделов информатики [24, 65].

В СССР развитие этого направления было связано с системными исследованиями в области образовательных информационных технологий. Основоположник советской информатики А.П. Ершов [10, 11], вместе с Е.П. Велиховым, инициировал масштабный проект по внедрению предмета «Информатика» в общеобразовательные организации, что потребовало создания целостной информационно-образовательной среды. Успешная имплементация этого предмета стала возможной благодаря скоординированной работе широкого круга специалистов, которые разрабатывали теоретические основы и практические инструменты для поддержки учебного процесса. Значительный вклад в создание таких образовательных сред, рассматриваемых как комплекс моделей и методов обработки информации, внесли ученые А.П. Ершов (теория программирования), В.Б. Бетелин (системное программное обеспечение), А.Л. Семенов (информатизация образования), А.Г. Кушниренко (учебные программные среды),

A.Г. Гейн (систематизация образовательной информации), С.Г. Григорьев (создание информационно-управляющих систем для образования), Ю.А. Первин,

B.Г. Житомирский, Я.Н. Зайдельман, Г.А. Звенигородский, Ю.М. Горвиц, В.А. Каймин, А.А. Кузнецов, Г.В. Лебедев, А.Г. Леонов, Е.К. Хеннер (формализация процесса обучения информатики на углубленном уровне), А.Х. Шень, и ряд других исследователей.

Вклад этих ученых заключается не столько в педагогических успехах, а в глубокой проработке формальных моделей, методов и систем, которые легли в

основу образовательной информатики. Их коллективные усилия позволили формализовать и сделать доступными для изучения ключевые информационные процессы: от создания алгоритмов и их исполнения виртуальными системами до управления знаниями в масштабах национальной образовательной системы.

Академик А.П. Ершов предложил неформальную нотацию для записи программ, использовавшуюся в первом отечественном учебнике «Основы информатики и вычислительной техники». Эта неформальная нотация эволюционировала в учебный школьный алгоритмический язык с русской лексикой, на основе которого в МГУ была создана учебная среда «КуМир» (1988 г.) [52]. «КуМир» представляет собой среду для исполнения учебных программ, которая минимизирует синтаксические ошибки, позволяя сосредоточиться на составлении алгоритма [15, 25]. Школьный алгоритмический язык до сих пор включен в действующий ФГОС ООО [33, 54].

Целью диссертационной работы является разработка системы мультиязыч-ных программных средств, интегрированных в рамках отечественной цифровой образовательной платформы и предназначенных для обучения основам программирования на разных уровнях и ступенях образования.

В соответствии с поставленной целью рассмотрены и решены следующие задачи:

- аналитический обзор архитектурных решений существующих образовательных сред, их практических реализаций, методов применения в учебном процессе, а также подходов к структурированию образовательного контента и его использованию;

- разработка алгоритмов и методов мультиязычного представления программ в цифровой образовательной среде (ЦОС) и программная реализация в виде интерфейса модулей поддержки в ЦОС «ПиктоМир-К»;

- обоснование и реализация нового подхода к интеграции мультиязычных ЦОС в отечественную цифровую образовательную платформу (ЦОП) «Мирера»;

- разработка и реализация программной обучающей среды, включающей:

а) библиотеку для управления формальными экранными исполнителями (виртуальными роботами) на языке программирования Python,

б) редактор-компилятор для подготовки в пиктограммной форме программ управления роботами библиотеки с последующей генерацией кода на языке программирования Python;

- создание комплекса программных средств и методик их применения для информационных систем и платформ, использующих гибридные мультиязычные среды при обучении программированию.

Объектом исследования являются программные среды и информационные системы, предназначенные для поддержки вводных курсов программирования в цифровом образовательном пространстве, в частности, гибридные мультиязычные среды для обучающихся общеобразовательных организаций и студентов начальных курсов естественно-научных направлений подготовки.

Соответственно, предметом исследования являются архитектура, методы и алгоритмы построения и интеграции гибридных мультиязычных программных средств в цифровую образовательную платформу, обеспечивающие возможность множественного представления программ.

Научная новизна. В процессе проведенных исследований получены следующие новые научные результаты:

1. Спроектирован, разработан и апробирован комплекс программных средств, обеспечивающих мультиязычное программирование во вводных учебных курсах и состоящий из

а) обучающей среды «Библиотека формальных исполнителей для среды Python (Библиотека «Учебные Питон-роботы»)» (далее «Московские роботы») (разработка общей архитектуры среды, программная реализация четырех из шести роботов среды)

б) подсистемы в ЦОС «ПиктоМир-К», обеспечивающей мультиязычность и интеграцию в ЦОП «Мирера»;

в) подсистемы в ЦОС «КуМир», обеспечивающей интеграцию в ЦОП

«Мирера»;

2. Создан и апробирован набор из более 1000 базовых задач, снабженных алгоритмами автоматизированной проверки, позволяющий упростить формирование наполнений гибридных мультиязычных вводных курсов по программированию для информационных систем и образовательных платформ.

Теоретическая значимость заключается в создании:

- формальных моделей представления и трансляции между спецификациями языков программирования разного уровня;

- архитектурных принципов построения мультиязычных гибридных сред исполнения;

- методов согласования получаемого кода при множественных программных представлениях.

Практическая значимость заключается в создании программного комплекса, реализующего поддержку многоязыковых интерфейсов; в разработке механизмов трансляции между различными языковыми представлениями; в обеспечении интеграции с образовательными платформами через унифицированные прикладные программные интерфейсы.

Реализация и внедрение результатов исследования. Мультиязычная среда «ПиктоМир-К» в настоящее время проходит апробацию в более чем ста организациях начального образования РФ в рамках сетевой инновационной площадки НИЦ «Курчатовский институт» - НИИСИ «Апробация и внедрение основ алгоритмизации и программирования для дошкольников и младших школьников в цифровой образовательной среде ПиктоМир».

Внедрение разработок позволяет повысить у будущих учителей информатики и учителей начального образования уровень преподавания темы «Программирование»; внедрить в системе дополнительного образования вводные курсы программирования для учащихся общеобразовательных организаций с использованием современных методик и инструментальных средств.

Практики общеобразовательных организаций и педагогических факультетов

университетов показали, что при обучении основам программирования многоязыковый подход более эффективен, чем моноязыковый. Разработанная модель обучения с использованием представленной библиотеки формальных исполнителей на языке программирования Python («Московские роботы») апробирована в многоязыковом курсе «Азы программирования» для студентов по сдвоенным специальностям - учитель информатики и учитель начального образования. Для этого курса был разработан многоязыковый практикум, включающий 600 заданий (задания отобраны из комплекта разработанных более 1000 заданий) разной степени сложности со встроенными механизмами автоматической проверки правильности решений. Все эти задания разрабатывались для четырех образовательных сред программирования: «ПиктоМир», «ПиктоМир-К», «КуМир», «Московские роботы» (Учебные Питон-роботы).

Использование библиотеки «Библиотека формальных исполнителей для среды Python (Библиотека «Учебные Питон-роботы»)» позволило повысить не только эффективность освоения предмета, но и добавить вариативность содержания и средств упомянутого выше многоязыкового курса программирования.

В рамках апробации было создано более 30 задач для управления виртуальными роботами ЦОС «ПиктоМир», реализованных в библиотеке формальных исполнителей на языке программирования Python.

Внедрение библиотеки «Московские роботы» в учебный процесс получило положительную оценку будущих учителей, способствуя формированию устойчивых компетенций в области образовательных и промышленных языков программирования.

Унификация алгоритмической структуры заданий для различных цифровых образовательных сред позволила дифференцировать когнитивные нагрузки (алгоритмические, синтаксические и интерфейсные), что повысило эффективность самостоятельной проектной деятельности студентов.

Методы исследования. Метод анализа: системный, сравнительный, анализ

публикаций. Методы проектирования, моделирования и разработки (проектирование архитектуры и интерфейса образовательных сред, моделирование учебного процесса). Теоретические и эмпирические методы (анализ результатов использования существующих средств, педагогический эксперимент (констатирующий и формирующий)). Методы внедрения и оценки (методы поэтапного внедрения, статистические методы обработки данных).

Основные результаты, полученные автором и выносимые на защиту:

1. Разработаны и реализованы алгоритмы и архитектура унифицированного механизма поддержки гибридного (пиктограммно-текстового) представления программ в цифровой образовательной среде «ПиктоМир-К», обеспечивающие синхронизацию состояний и двустороннюю трансляцию между различными языковыми спецификациями.

2. Предложены и апробированы на примере интеграции ЦОС «КуМир» общая модель и методы интеграции мультиязычных цифровых образовательных сред в единую платформу («Мирера»), основанные на унифицированном прикладном программном интерфейсе и обеспечивающие их согласованное функционирование и взаимодействие.

3. Разработана архитектура и реализован программный комплекс обучающей среды «Московские роботы», включающий библиотеку управления формальными исполнителями на языке Python, обеспечивающую выполнение программ в рамках заданной предметной области и редактор-компилятор, реализующий трансляцию пиктограммных представлений программ в текстовый код на языках программирования, что обеспечивает многоуровневый подход к изучению программирования.

4. Разработана формальная нотация для команд управления виртуальными роботами в пиктограммных средах программирования, необходимая для интеграции учебных и производственных сред программирования на отечественной ЦОП «Мирера».

5. Разработана архитектура и реализован комплекс программных средств для

организации практикумов по программированию, включающий модульную систему интеграции гибридных мультиязычных сред исполнения и инструментарий трансляции между визуальными и текстовыми языковыми спецификациями. Комплекс обеспечивает согласованное функционирование разнородных компонентов в рамках единой информационной системы и поддерживает возможность адаптации содержания практикумов для различных образовательных контекстов.

Соответствие результатов диссертационной работы и направлений исследований специальности 2.3.8 - «Информатика и информационные процессы»

1. Реализация унифицированного механизма поддержки гибридного (пиктограммно-текстового) представления программ в цифровой образовательной среде ПиктоМир-К.

п. 1 «Разработка компьютерных методов и моделей описания, оценки и оптимизации информационных процессов и ресурсов»

2. Разработка и реализация (на примере ЦОС КуМир, ПиктоМир, ПиктоМир-К) методов интеграции мультиязычных цифровых образовательных сред в единую платформу (ЦОП Мирера).

п. 9 «Разработка архитектур программно-аппаратных комплексов поддержки цифровых технологий»

п. 11 «Разработка принципов организации и технологий реализации систем управления базами данных и знаний, создание специализированных информационных систем управления текстовыми, графическими и мультимедийными базами данных»

3. Разработка программной обучающей среды; программная реализация необходимых библиотек на языке программирования Python.

п. 1 «Разработка компьютерных методов и моделей описания, оценки и оптимизации информационных процессов и ресурсов»

п. 4 «Разработка методов и технологий цифровой обработки аудивизуальной информации»

4. Реализация редактора-компилятора пиктограммных форм в программы на языке программирования Python.

п. 16 «Автоматизированные информационные системы, ресурсы и технологии по областям применения (научные, технические, экономические, образовательные, гуманитарные сферы деятельности), форматам обрабатываемой, хранимой информации»

5. Разработка текстового интерфейса для команд управления виртуальными роботами в пиктограммных средах программирования с целью интеграции учебных и производственных сред программирования на отечественной цифровой образовательной платформе Мирера.

п. 4 «Разработка методов и технологий цифровой обработки аудивизуальной информации»

п. 11 «Разработка принципов организации и технологий реализации систем управления базами данных и знаний, создание специализированных информационных систем управления текстовыми, графическими и мультимедийными базами данных»

6. Оригинальная архитектура и реализация комплекса программных средств для организации практикумов по программированию.

п. 16 «Автоматизированные информационные системы, ресурсы и технологии по областям применения (научные, технические, экономические, образовательные, гуманитарные сферы деятельности), форматам обрабатываемой, хранимой информации»

п. 17 «Разработка методов обеспечения надежной обработки информации и обеспечения помехоустойчивости информационных коммуникаций для целей передачи, хранения и защиты информации»

7. Разработка комплекта программных средств и методик их использования для информационных систем, поддерживающих практикумы по программированию для новичков с использованием гибридных мультиязычных сред программирования

п. 16 «Автоматизированные информационные системы, ресурсы и технологии по областям применения (научные, технические, экономические, образовательные, гуманитарные сферы деятельности), форматам обрабатываемой, хранимой информации»

п. 17 «Разработка методов обеспечения надежной обработки информации и обеспечения помехоустойчивости информационных коммуникаций для целей передачи, хранения и защиты информации»

Достоверность результатов диссертационного исследования обеспечивается корректным использованием опубликованных результатов исследований отечественных и зарубежных ученых и подтверждается эффективностью результатов обучения программированию на уровне начального образования и высшего педагогического образования с использованием программных средств и методов, предложенных в диссертационной работе.

Основываясь на результатах проводимого исследования, полученных в 20232024 учебном году в обучении студентов 4 курса факультета начального образования Института детства МПГУ, можно сделать вывод, что комбинация пиктограммного и текстового программирования учебных исполнителей на языке Python в мультиязычных системах программирования дает ряд преимуществ обучаемым:

- повышает эффективность работы студентов на вводных курсах программирования, что объясняется тем, что учащиеся знакомятся как с образовательными, так и с профессиональными языками и средами программирования;

- помогает им лучше понимать материал и применять его на практике;

- включение производственной среды программирования, дополненной разработанной библиотекой формальных исполнителей, повышает мотивацию студентов и побуждает их продолжать изучать программирование.

Сравнительный анализ двух версий курса (2022-2023 гг. и 2023-2024 гг.) является прямым доказательством преимуществ:

• Было: Проблемы с усвоением, низкое количество выполняемых

заданий, психологические трудности.

• Стало: Увеличение количества заданий, успешное освоение тем

всеми студентами, включение мотивирующего продвинутого материала

(Python), положительная обратная связь от обучаемых.

Внедрение промежуточной среды «ПиктоМир-К» позволило добавить к курсу еще 200 заданий, увеличив общее количество выдаваемых задач до 600 (из ранее подготовленного набора из более чем 1000 задач), с одновременным сохранением основного требования, предъявляемого ко всем без исключения студентам, а именно выполнения по каждой теме не менее 80% задач в аудиторные часы занятий.

Указанное требование обеспечивается автоматизированной системой проверки заданий, интегрированной во все ЦОС, используемые в курсе, а также в ЦОП «Мирера».

Возможность выдачи заданий на четырех различных языках программирования в рамках единого курса представляет собой не просто количественное расширение практикума, а системную организацию последовательности вычислительных моделей, каждая из которых решает конкретную задачу в процессе освоения информационных процессов:

1. Язык Пикто-граф в среде ПиктоМир (250 заданий): это уровень конкретного исполнителя и наглядного представления информационного процесса.

2. Языки Пикто-текст, Школьный алгоритмический язык, Python в среде ПиктоМир-К (200 заданий): гибридная среда реализует принцип постепенной текстуализации. Это этап перехода от визуальной к символьной модели, где ключевым является понимание инвариантности алгоритма относительно формы его записи.

3. Школьный алгоритмический язык в среде КуМир (100 заданий): на этом уровне осуществляется переход к работе с абстрактными структурами данных (массивы, строки). Это уровень структурного программирования, где изучаются

типовые информационные процессы обработки наборов данных (поиск, фильтрация, преобразование).

4. Язык Python в среде «Московские роботы» (50 заданий): финальный этап представляет собой перенос усвоенных информационных процессов в среду промышленного программирования.

Таким образом, предложенная последовательность сред («ПиктоМир» -> «ПиктоМир-К» -> «КуМир» -> «Python») и сопутствующие методики напрямую способствуют повышению эффективности обучения, снижению когнитивных барьеров, росту мотивации и уверенности студентов за счет принципа разделения трудностей и обеспечения постоянного успешного опыта.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались на конференциях, в том числе и имеющих статус международных:

- Всероссийская конференция «Свободное программное обеспечение в высшей школе», г. Переяславль-Залесский, 2022.

- Международная научная конференция «Информатизация образования и методика электронного обучения: цифровые технологии в образовании», г. Красноярск, 2020, 2021, 2022, 2023, 2024.

- Международная конференция «Воспитание и обучение детей младшего возраста» (ЕССЕ), г. Москва, 2019, 2020.

- 7th Software Engineering Application in Systems Design. (CoMeSySo 2023) conference, г. Прага (Чехия), 2023.

- Software Engineering Methods Design and Application, (CSOC 2024), conference, г. Прага (Чехия), 2024.

- Международная ежегодная научно-практическая конференция «Новые образовательные стратегии в открытом цифровом пространстве», г. Санкт-Петербург, 2022, 2023, 2024.

- II Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы подготовки современного учителя начальных классов», г. Москва, 2024.

- Всероссийский научно-практический семинар «Инновационные подходы в естественно-научном образовании. STEAM-образование: от дошкольника до выпускника вуза», г. Нижний Тагил, 2022, 2023, 2024.

- Наука и образование в обеспечении устойчивого развития человеческого потенциала в условиях перехода к цифровой экономике, г. Пермь, 2024.

Публикации. По результатам выполненных исследований было опубликовано 25 научных работ. В том числе: две статьи в журналах списка ВАК, три статьи в журналах, индексируемых в Scopus и Web of Science. Получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Федеральный институт промышленной собственности» (ФИПС): «Библиотека формальных исполнителей для среды Python (Библиотека «Учебные Питон-роботы»)» № 2025666756 от 27.06.2025 г.

Помимо докладов на конференциях результаты диссертационной работы были обсуждены на расширенном заседании кафедры теории и технологий преподавания математики и информатики Института математики и механики им. Н.И. Лобачевского Федерального государственного образовательного учреждения высшего образования (ФГАОУ ВО) «Казанский (Приволжский) федеральный университет» (Казань, 2025 г.) и совместном научном семинаре Отдела учебной информатики и Отдела математического обеспечения НИЦ «Курчатовский институт» - НИИСИ (Москва, 2025 г.).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Райко Миля Вячеславовна, 2025 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Бесшапошников, Н.О. Пиктограммный язык программирования «Пи-кто» / Н.О. Бесшапошников, А.Г. Леонов. // Вестник кибернетики. - 2017. - Т. 28, № 4. - С. 173-180.

2. Бесшапошников, Н.О. Проект двуязыковой пиктограммно-текстовой учебной среды программирования ПиктоМир-К / Н.О. Бесшапошников, А.Г. Куш-ниренко, А.Г. Леонов, А.А. Малый. // Свободное программное обеспечение в высшей школе: сб. тез. 14-й конф. (Переславль-Залесский, 25-27 янв. 2019 г.). - М.: МАКС Пресс, 2019. - С. 64-66.

3. Бетелин, В.Б. О цифровой грамотности и средах её формирования / В.Б. Бетелин, А.Г. Кушниренко, А.Л. Семенов, С.Ф. Сопрунов. // Информатика и её применения. - 2020. - Т. 14, № 4. - С. 100-107.

4. Бетелин, В.Б. Основные понятия программирования в изложении для дошкольников / В.Б. Бетелин, А.Г. Кушниренко, А.Г. Леонов. // Информатика и её применения. - 2020. - Т. 14, № 3. - С. 56-62.

5. Васильев, И.А. О нововведениях в цифровой образовательной платформе «Мирера» / И.А. Васильев, А.С. Караваева, А.Г. Леонов, К.А. Мащенко, А.В. Шляхов. - DOI 10.25682/NIISI.2023.4.0018 // Труды НИИСИ РАН. - 2023. - Т. 13, № 4. - С. 127-134.

6. Графический модуль turtle в Python. - Текст: электронный // Python3: сайт. - URL: https://docs-python.ru/standart-library/modul-turtle/ (дата обращения: 12.05.2025).

7. Грибанова, И.Н. Визуализация алгоритмов реализации взаимоисключений средствами пиктограммной среды программирования / И.Н. Грибанова, А.С. Караваева, А.А. Леонов, А.Г. Леонов, Д.В. Мащенко, В.А. Оганисян. // Труды НИИСИ РАН. - 2022. - Т. 12, № 3. - С. 39-52.

8. Дьяченко, М.С. Архитектура цифровой образовательной платформы для эффективного распространения и повторного использования образовательных модулей / М.С. Дьяченко, А.Г. Леонов, К.А. Мащенко, А.В. Шляхов // Новые образовательные стратегии в открытом цифровом пространстве: сб. науч. ст. по материалам междунар. науч.-практ. конф. (Санкт-Петербург, 09-27 марта 2024 г.). -СПб.: Астерион, 2024. - С. 340-344.

9. Дьяченко, М.С. О подходах к построению надёжной цифровой образовательной платформы / М.С. Дьяченко, М.А. Кузьменко, А.Г. Кушниренко, Г.О. Райко, И.Г. Райко. // Труды НИИСИ РАН. - 2022. - Т. 12, № 3. - С. 20-25.

10. Ершов, А.П. Основы информатики и вычислительной техники: пробный учебник для средних учебных заведений / А.П. Ершов, А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, А.Л. Семенов, А.Х. Шень; под ред. А.П. Ершова. - М.: Просвещение, 1988. - 207 с.

11. Ершов, А.П. Основы информатики и вычислительной техники: учебное пособие в 2-х ч. / А.П. Ершов, В.М. Монахов, А.А. Кузнецов и др.; под ред. А.П. Ершова, В. М. Монахова. - М.: Просвещение, 1986. - Ч. 2. - 143 с.

12. Звенигородский, Г.А. Основные операторы учебно-производственного языка Рапира / Г.А. Звенигородский. // Квант. - 1980. - № 1. - С. 52-55.

13. Ильина, В.Ю. Платформы дистанционного обучения в вузе: альтернативы Moodle и другим зарубежным СДО / В.Ю. Ильина, Ю.М. Кукушкин. // Современная филология. Социальная и национальная вариативность языка и литературы: материалы VII Междунар. науч. конгр. - Симферополь: Ариал, 2022. - С. 414-419

14. Информатика. Энциклопедия для детей. / под ред. А.Г. Леонова. -Текст: электронный - М.: Аванта+, 2007. - Т. 22. - 618 с. - URL: https://obuchalka.org/ (дата обращения: 12.05.2025).

15. Кушниренко, А.Г. 12 лекций о том, для чего нужен школьный курс информатики и как его нужно преподавать / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев. - М.: Лаборатория базовых знаний, 2000 - 461 с.

16. Кушниренко, А.Г. Архитектура смешанной пиктограммно-текстовой системы программирования для дошкольников и младших школьников / А.Г. Куш-ниренко, А.Г. Леонов. // Вестник кибернетики. - 2017. - № 4 (28). - С. 167-172.

17. Кушниренко, А.Г. Безошибочный двумерный пиктограммный синтаксис в учебной среде программирования для дошкольников / А.Г. Кушниренко, А.Г. Леонов, С.А. Поликарпов. - DOI 10.31857^2686954323700169 // Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления. - 2023. - Т. 511, № 1. - С. 13-19.

18. Кушниренко, А.Г. Знакомим дошкольников и младших школьников с азами алгоритмики с помощью систем ПиктоМир и КуМир / А.Г. Кушниренко, А.Г. Леонов, М.А. Ройтберг. // Труды НИИСИ РАН. - 2015. - Т. 5, № 1. - С. 134-137.

19. Кушниренко, А.Г. Информатика 7-9 классы: учебник для общеобразовательных учебных заведений / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Я.Н. Зайдельман. - М.: Дрофа, 2002. - 336 с.

20. Кушниренко, А.Г. Необходимость включения исполнителей со сложным поведением в курс бестекстового программирования для дошкольников и первоклассников / А.Г. Кушниренко, К.А. Мащенко, А.Е. Орловский, Н.А. Серебриц-кая. // Труды НИИСИ РАН. - 2020. - Т. 10, № 5-6. - С. 175-194.

21. Кушниренко, А.Г. Основы информатики и вычислительной техники: учебник для средних учебных заведений / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень. - М.: Просвещение, 1990-1996. - 224 с.

22. Кушниренко, А.Г. Основы информатики и вычислительной техники: учеб. пособие для 10-11-х классов общеобразоват. учреждений / А.Г. Кушниренко,

Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень. - Текст: электронный. - М.: Просвещение, 1990. - 224 с. - URL: https://www.niisi.ru/kumir/books/1.pd (дата обращения: 24.08.2025).

23. Кушниренко, А.Г. ПиктоМир: пропедевтика алгоритмического языка (опыт обучения программированию старших дошкольников) / А.Г. Кушниренко, И.Б. Рогожкина, А.Г. Леонов. // Труды Большого Московского семинара по методике раннего обучения информатике: материалы - Т. 3. - М.: Изд-во РГСУ, 2012. -322 с.

24. Кушниренко, А.Г. Программирование для математиков: учебное пособие для вузов / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев. - М.: Наука, Главная редакция физ.-мат. лит., 1988. - 384 с.

25. Кушниренко, А.Г., Леонов, А.Г. КуМир вернулся! / А.Г. Кушниренко, А.Г. Лебедев. // Информатика - Первое сентября. - 2009. - № 6.

26. Лазарева, О.Ю. Предпосылки возникновения и история развития электронных обучающих систем / О.Ю. Лазарева // Вестник МГУП имени Ивана Фёдорова. - 2013. - № 9. - С. 76-86.

27. Леонов, А.Г. Компоненты операционной системы для конструирования педагогических программных продуктов / А.Г. Леонов, М.Г. Эпиктетов. // Аннотированный библиографический указатель «Депонированные научные работы» ВИНИТИ РАН. - 1988. - № 4278-В88.

28. Леонов, А.Г. Методы интеграции цифровых образовательных сред в цифровую образовательную платформу Мирера / А.Г. Леонов, А.Е. Орловский. -DOI 10.25682/NIISI.2021.3.0012 // Труды НИИСИ РАН. - 2021. - Т. 11, № 3. - С. 59-65.

29. Леонов, А.Г. Программные исполнители в цифровых образовательных средах «ПиктоМир», «Роботландия» и «КуМир» / А.Г. Леонов, Ю.А. Первин, Я.Н. Зайдельман. - DOI 10.32517/2221-1993-2019-18-9-54-61 // Информатика в школе. -2019. - № 9. - С. 54-61.

30. Леонов, А.Г. Тенденции объектно-ориентированного программирования в разработке системы КуМир / А.Г. Леонов. // Программные продукты и системы. - 2012. - № 4. - С. 53.

31. Леонов, А.Г. ЭВМ-практикум / А.Г. Леонов // Информатика - Первое сентября. - 2011. - № 11. - С. 9.

32. О внесении изменений в некоторые приказы Министерства просвещения Российской Федерации, касающиеся федеральных образовательных программ начального общего образования, основного общего образования и среднего общего образования: приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 9 октября 2024 года №2 704 - Текст: электронный // Официальный интернет-портал правовой информации. - URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202502120007 (дата обращения: 12.05.2025).

33. Об утверждении федеральной образовательной программы основного общего образования: приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 18 мая 2023 года № 370 - Текст: электронный // Официальный интернет-портал правовой информации. - URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202307140040 (дата обращения: 12.05.2025).

34. Пейперт, С. Переворот в сознании: Дети, компьютеры и плодотворные идеи: пер. с англ. / С. Пейперт. - М.: Изд-во Педагогика, 1989. - 220 с.

35. Первин, Ю.А. Методика раннего обучения информатике / Ю.А. Пер-вин. - 2-е изд. - М: БИНОМ. - 2008. - 282 с.

36. Пирс, Ч.С. Что такое знак? / Ч.С. Пирс; пер. с англ. А.А. Аргамакова; под ред. Е.В. Борисова. - Вестник Томского государственного университета. Философия. Социология. Политология. - 2009. - № 3. - С. 88-95.

37. Райко, М. В. Гибридная система программирования для учебных исполнителей на Python / М. В. Райко // Электронные библиотеки. — 2025. — Т. 28, № 2. — С. 398-414. — DOI: 10.26907/1562-5419-2025-28-2-398-414

38. Райко, М.В. Гибридные цифровые образовательные системы в начальном курсе программирования в МПГУ / М.В. Райко, А.Г. Леонов. // Педагогическое образование: история становления и векторы развития: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ.100-летию открытия пед. факультета при 2-м МГУ. -М.: Изд-во МПГУ, 2022. - С. 1611-1618.

39. Райко, М.В. Гибридные цифровые образовательные системы как пропедевтика курса алгоритмизации и программирования в университетах / М.В. Райко, А.Г. Леонов. // Информатизация образования и методика электронного обучения: цифровые технологии в образовании: материалы V Междунар. науч. конф.

- Красноярск: СФУ, 2021. - С. 298-302.

40. Райко, М.В. Знакомство с ЦОС Пиктомир-К: от знаков к тексту / М.В. Райко, А.Г. Леонов. // STEAM-образование: от дошкольника до выпускника вуза: материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Нижний Тагил, 2022. - С. 22-27.

41. Райко, М.В. Кооперативно-параллельное выполнение заданий при проведении дошкольных и школьных командных олимпиал по алгоритмике и программированию/ М.В. Райко, Н.О. Бесшапошников, И.Н. Грибанова, А.Г. Кушниренко, А.Г. Леонов. // Воспитание и обучение детей младшего возраста. И-во: Издательство «Мозаика-синтез» - М. № 7, 2018. - С. 29-31.

42. Райко, М.В. Новые подходы к автоматизации проверки заданий в цифровых курсах / М.В. Райко, М.С. Дьяченко, А.Г. Леонов, К.А. Мащенко, А.Е. Орловский, И.Г. Райко. // Информатизация образования и методика электронного обучения: цифровые технологии в образовании: материалы VI Междунар. науч. конф.

- Красноярск: Изд-во КГПУ, 2022. - Ч. 3. - С. 173-178.

43. Райко, М.В. Опыт интеграции цифровой образовательной среды КуМир в платформу Мирера / М.В. Райко, А.Г. Кушниренко, А.Г. Леонов, К.А. Ма-щенко, А.Е. Орловский, А.В. Шляхов. // «СПО: от обучения до разработки»: сб. тез. конф. - М.: МАКС Пресс, 2022. - С. 24-29.

44. Райко, М.В. Построение компилятора-интерпретатора для гибридной текстово-пиктограммной цифровой образовательной среды Пиктомир-К / М.В. Райко, Д.Б. Аглямутдинова, А.Г. Леонов. // Труды НИИСИ РАН. - 2023. - Т. 10, № 5-6. - С. 148-160.

45. Райко, М.В. Программирование в образовании: от дошкольника до выпускника вуза / М.В. Райко, А.Г. Леонов. // STEAM-образование: от дошкольника до выпускника вуза: материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Нижний Тагил, 2022. -С. 17-21.

46. Райко, М.В. Цифровая образовательная среда «ПиктоМир»: опыт разработки и массового внедрения годового курса программирования для дошкольников / М.В. Райко, Н.О. Бесшапошников, А.Г. Кушниренко, А.Г. Леонов, О.В. Соба-кинских. - DOI 10.32517/0234-0453-2020-35-10-28-40 // Информатика и образование. - 2020. - № 10. - С. 28-40.

47. Раскин, Д. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем: пер. с англ. / Д. Раскин. - М.: Символ-Плюс, 2005. - 160 с.

48. Сабырханова, Л.Ш. Использование программного обеспечения Scratch для развития вычислительного мышления учащихся начальной школы / Л.Ш. Сабырханова, Л.К. Жайдакбаева, А.Б. Сейтханова. - DOI https://doi.Org/10.51889/2959-5894.2024.87.3.025 // Вестник КазНПУ им. Абая. Сер.: Физико-математические науки. - 2024. - Т. 87, № 3. - С. 296-306.

49. Смирнов, С.Г. Электронный учитель и живой учитель: конкуренты, друзья или сотрудники? / С.Г. Смирнов. // Компьютер в школе. - 1999. - № 2. - С. 22-25.

50. Смирнова, Я.В. Особенности перехода от блочного к текстовому программированию / Я.В. Смирнова, Д.И. Павлов. // Информатизация образования: теория и практика: сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. памяти акад. РАО М.П. Лапчика. - Омск, 2023. - С. 163-166.

51. Смолянинова, О.Г. Обзор практик обеспечения электронной поддержки образовательного процесса средствами LMS Moodle: опыт российских вузов / О.Г. Смолянинова, Н.А. Иванов. - DOI 10.26140/anip-2019-0802-0054 // АНИ: педагогика и психология. - 2019. - Т. 8, № 2 (27). - С. 228-232.

52. Среда программирования КуМир. - Текст: электронный //Нииси.ру: сайт. - URL: https://www.niisi.ru/kumir/ (дата обращения: 12.05.2025).

53. Среда программирования КуМир: материалы, ресурсы, методические разработки. - Текст: электронный // Сайт К.Ю. Полякова. - URL: https://kpolyakov.spb.ru/school/kumir.htm (дата обращения: 12.05.2025).

54. Федеральная рабочая программа основного общего образования. Информатика (базовый уровень) (для 7-9 классов образовательных организаций) / -Текст: электронный. - Москва, 2023. - URL: https://edsoo.ru/wp-content/uploads/2023/08/15\_ФРП-Информатика-7-9-классы\_база.pdf (дата обращения: 12.05.2025).

55. Францкевич, А.А. Опыт использования визуализированной среды программирования Scratch для обучения основам алгоритмизации и программирования в VI-VIII классах школ Беларуси / А.А. Францкевич, О.Ю. Простак - DOI 10.32517/2221-1993-2023-22-6-48-53 // Информатика в школе. - 2023. - № 6. - С. 48-53.

56. Цифровая образовательная платформа Мирера. - Текст: электронный // Мирера.ру: сайт. - URL: https://mirera.ru/ (дата обращения: 12.05.2025).

57. Цифровая образовательная среда ПиктоМир. - Текст: электронный // Пиктомир.ру: сайт. - URL: https://piktomir.ru/ (дата обращения: 23.08.2025).

58. Цифровые образовательные среды ПиктоМир и ПиктоМир-К. - Текст: электронный // Нииси.ру: сайт. - URL: https://www.niisi.ru/piktomir/ (дата обращения: 12.05.2025).

59. Aivaloglou, E., Hermans, F. How Kids Code and How We Know: An Exploratory Study on the Scratch Repository / E. Aivaloglou, F. Hermans. - DOI 10.1145/2960310.2960325 // Proceedings of the 2016 ACM Conference on International Computing Education Research (ICER). - New York: Association for Computing Machinery, 2016. - P. 53-61.

60. Barrett, J. Teacher Reviews of Block-Based Coding for K-12 Classrooms / J. Barrett, M.J. Johnson, M. Israel. - DOI 10.1145/3641555.3705259 // Proceedings of the 56th ACM Technical Symposium on Computer Science Education V. 2 (SIGCSETS).

- New York: ACM, 2025. - P. 1379-1380.

61. Bau, D. Learnable Programming: Blocks and Beyond / D. Bau, J. Gray, C. Kelleher, J. Sheldon, F. Turbak. - DOI 10.1145/3015455 // Communications of the ACM.

- 2017. - Vol. 60, No. 6. - P. 72-80.

62. Besshaposhnikov, N. Pictomir: how and why do we teach textless programming for preschoolers, first graders and students of pedagogical universities / N. Bes-shaposhnikov, A. Kushnirenko, A. Leonov. - DOI 10.1145/3166094.31661153 // Proceedings of the 13th Central & Eastern European Software Engineering Conference in Russia (CEE-SECR). - New York: Association for Computing Machinery, 2017. - Article 21. - P. 1-7.

63. Boeren, E. Understanding Sustainable Development Goal (SDG) 4 on "quality education" from micro, meso and macro perspectives / E. Boeren. - DOI 10.1007/s11159-019-09772-7 // International Review of Education. - 2019. - Vol. 65, NO. 3. - P. 277-294.

64. Broll, B., Lédeczi, A., Zare, H. [et al.]. A visual programming environment for introducing distributed computing to secondary education / B. Broll, A. Lédeczi, H.

Zare [et al.]. - DOI 10.1016/j.jpdc.2018.02.021 // Journal of Parallel and Distributed Computing. - 2018. - Vol. 118, No. 2. - P. 189-200.

65. Brusilovsky, P., Calabrese, E., Hvorecky, J., Kouchnirenko, A., Miller, P. Mini-languages: a way to learn programming principles / P. Brusilovsky, E. Calabrese, J. Hvorecky, A. Kouchnirenko, P. Miller. - DOI 10.1023/A:1018607303089 // Education and Information Technologies. - 1997. - Vol. 2, No. 1. - P. 65-83.

66. Cantlon, J.F. Computational Thinking During a Short, Authentic, Interdisciplinary STEM Experience for Elementary Students / J.F. Cantlon, K.T. Becker, C.M. DeLong. - DOI 10.1007/s41979-024-00117-0 // Journal for STEM Education Research.

- 2024. - Vol. 7. - P. 425-443.

67. Carocca, P.F., Blake-West, J., Bers, M.U. An International Community of Practice Through ScratchJr: The Coding as Another Language Curriculum Around the World / P.F. Carocca, J. Blake-West, M.U. Bers. - DOI 10.1007/978-3-031 -60713-4\_3 // Education, Development and Intervention / ed. S. Papadakis, M. Kalogiannakis. -Cham: Springer, 2024. - (Integrated Science; Vol. 23).

68. Cetin, I., OTU, T. The Effect of the Modality on Students' Computational Thinking, Programming Attitude, and Programming Achievement / I. Cetin, T. OTU. -DOI 10.21585/ijcses.v6i2.170 // International Journal of Computer Science Education in Schools. - 2023. - Vol. 6, No. 2. - 14 p.

69. Chou, P.-N. Using ScratchJr to Foster Young Children's Computational Thinking Competence: A Case Study in a Third-Grade Computer Class / P.-N. Chou. -DOI 10.1177/0735633119872908 // Journal of Educational Computing Research. - 2019.

- Vol. 58, No. 3. - P. 570-595.

70. Dai, W.-J., Li, M.-C., Chen, C.-M., Huang, M.-Y. Empowering Elementary Students' Scratch Programming Skills Through a Jigsaw Collaborative Learning Method in a Metaverse Virtual Space / W.-J. Dai, M.-C. Li, C.-M. Chen, M.-Y. Huang. - DOI

10.1109/IIAI-AAI63651.2024.00036 // 2024 16th IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI-AAI). - Takamatsu, Japan, 2024. - P. 142-147.

71. de Araujo, A.B. An Interactive Web Environment to Foster Learning Programming at the High School Level / A.B. de Araujo. - DOI 10.1109/SIIE63180.2024.10604444 // 2024 International Symposium on Computers in Education (SIIE). - A Coruna, Spain, 2024. - P. 1-6.

72. Deiner, A., Fraser, G. NuzzleBug: Debugging Block-Based Programs in Scratch / A. Deiner, G. Fraser. - DOI 10.1145/3597503.3623331 // Proceedings of the IEEE/ACM 46th International Conference on Software Engineering (ICSE). - New York: Association for Computing Machinery, 2024. - Article 22. - P. 1-13.

73. Deng, W., Pi, Z., Lei, W., Zhou, Q., Zhang, W. Pencil Code improves learners' computational thinking and computer learning attitude / W. Deng, Z. Pi, W. Lei, Q. Zhou, W. Zhang. - DOI 10.1002/cae.22177 // Computer Applications in Engineering Education. - 2020. - Vol. 28, No. 4. - P. 90-104.

74. Duarte Pereira, F., Morgado, C. NextBlocks: An Interactive Block Programming Platform / F. Duarte Pereira, C. Morgado. - DOI 10.1145/3649217.3653609 // Proceedings of the 2024 on Innovation and Technology in Computer Science Education V. 1 (ITiCSE). - New York: Association for Computing Machinery, 2024. - P. 590-596.

75. Duncan, C., Bell, T., Tanimoto, S. Should your 8-year-old learn coding? / C. Duncan, T. Bell, S. Tanimoto. - DOI 10.1145/267075 // Proceedings of the 9th Workshop in Primary and Secondary Computing Education (WiPSCE). - New York: Association for Computing Machinery, 2014. - P. 60-69.

76. FACT SHEET: The American Families Plan - Text: electronic // Briefing Room, The White House. - URL: https://www.whitehouse.gov/briefing-room/state-ments-releases/2021/04/28/fact-sheet-the-american-families-plan/ (date accessed: 12.05.2025).

77. Fitriyah, Y. Review and Trend Analysis of Computational Thinking Research in Mathematics Education (2013-2023) / Y. Fitriyah, J.A. Dahlan, W. Wahyudin, F. Maghfiroh. - DOI 10.29407/jmen.v10i2.22039 // Jurnal Math Educator Nusantara. -2024. - Vol. 10, No. 2. - P. 381-394.

78. Furger, R. Does Jane Compute? Preserving Our Daughters' Place in the Cyber Revolution / R. Furger. - New York: Warner Books, 1998. - 228 p.

79. Good, J. Novice Programming Environments / J. Good. - DOI 10.4018/978-1-6684-2411-7.ch006 // Research Anthology on Computational Thinking, Programming, and Robotics in the Classroom. - 2022. - P. 94-126.

80. Gouws, L., A. K. Bradshaw, P. Wentworth. Computational thinking in educational activities: an evaluation of the educational game light-bot / L. Gouws, A.K. Bradshaw, P. Wentworth. - DOI 10.1145/2462476.2466518 // In Proceedings of the 18th ACM Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education (ITiCSE). - New York: Association for Computing Machinery, 2013. - P. 10-15.

81. Homer, M. Combining Tiled and Textual Views of Code / M. Homer, J. Noble. - DOI 10.1109/VISSOFT.2014.11 // Proceedings of the 2nd IEEE Working Conference on Software Visualization (VISSOFT 2014). - 2014. - P. 1-10.

82. Hsu, T.-C., Chang, S.-C., Hung, Y.-T. How to learn and how to teach computational thinking: Suggestions based on a review of the literature / T.-C. Hsu, S.-C. Chang, Y.-T. Hung. - DOI 10.1016/j.compedu.2018.07.004 // Computers & Education. - 2018. - Vol. 126, No. 3. - P. 296-310.

83. Kelleher, C. Motivating programming: using storytelling to make computer programming attractive to middle school girls: PhD Thesis / C. Kelleher. - Pittsburgh: Carnegie Mellon University, 2006. - 392 p.

84. Kelleher, C., Pausch, R., Kiesler, S. Storytelling Alice motivates middle school girls to learn computer programming / C. Kelleher, R. Pausch, S. Kiesler. - DOI 10.1145/1240624.1240844 // Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors

in Computing Systems (CHI). - New York: Association for Computing Machinery, 2007. - P. 1455-1464.

85. Kim, Y., Kim, J., Lee, W. Effect of Block-Based Python Programming Environment on Programming Learning / Y. Kim, J. Kim, W. Lee. - DOI 10.3390/app131910898 // Applied Sciences. - 2023. - Vol. 13, No. 19. - Article number 10898.

86. Kushnirenko, A. PiktoMir: Teaching programming concepts to preschoolers with a new tutorial environment / A. Kushnirenko, I. Rogozhkina. - DOI 10.1016/j.sbspro.2011.11.114 // Procedia - Social and Behavioral Sciences. - 2011. -Vol. 28. - P. 601-605.

87. Ladias, A., Karvounidis, T., Ladias, D., Douligeris, C. Assessment of Data Representation in Scratch Via the SOLO Taxonomy / A. Ladias, T. Karvounidis, D. Ladias, C. Douligeris. - DOI 10.24018/ejeng.2023.1.CIE.3134 // European Journal of Engineering and Technology Research. - 2023. - Vol. 1, Special issue CIE. - P. 23-30.

88. Lye, S.Y., Koh, J.H.L. Review on teaching and learning of computational thinking through programming: What is next for K-12? / S.Y. Lye, J.H.L. Koh. - DOI 10.1016/j.chb.2014.09.012 // Computers in Human Behavior. - 2014. - Vol. 41, No. 4. -P. 51-61.

89. Margolis, J. Unlocking the Clubhouse: Women in Computing / J. Margolis, A. Fisher. - Cambridge, MA: MIT Press, 2002. - 188 p.

90. Morales Diaz, L., Ayala Lopez, L.F. A Classification of Programming Styles in Scratch / L. Morales Diaz, L.F. Ayala Lopez. - DOI 10.1145/3151470.3156639 // Proceedings of the 8th Latin American Conference on Human-Computer Interaction (CLIHC '17). - New York: Association for Computing Machinery, 2017. - Article 9. - P. 1-4.

91. Negoro, R.A., Rusilowati, A., Aji, M.P. Scratch-assisted waves teaching materials: ICT literacy and students' critical thinking skills / R.A. Negoro, A. Rusilowati,

M.P. Aji. - DOI 10.36681/tused.2023.011 // Journal of Turkish Science Education. -2024. - Vol. 20, No. 1. - P. 189-210.

92. Olsson, J., Granberg, C. Teacher-student interaction supporting students' creative mathematical reasoning during problem solving using Scratch / J. Olsson, C. Granberg. - DOI 10.1080/10986065.2022.2105567 // Mathematical Thinking and Learning. - 2022. - Vol. 26, No. 3. - P. 278-305.

93. Poole, M. Design of a blocks-based environment for introductory programming in Python / M. Poole. - DOI 10.1109/BLOCKS.2015.7368996 // 2015 IEEE Blocks and Beyond Workshop (Blocks and Beyond). - Atlanta, GA, USA, 2015. - P. 31-34.

94. Portelance, D.J. Constructing the ScratchJr programming language in the early childhood classroom / D.J. Portelance, A.L. Strawhacker, M.U. Bers. - DOI 10.1007/s10798-015-9325-0 // International Journal of Technology and Design Education. - 2016. - Vol. 26, No. 4 - P. 489-504.

95. Rayko M.V. Hybrid digital educational systems as a propaedeutics of algorithms and programming courses at universities / M.V. Rayko, A.G. Leonov // Software Engineering Application in Systems Design: proceedings of the CoMeSySo 2023 / R. Silhavy, P. Silhavy, Z. Prokopova (eds.). — Cham: Springer, 2023. — (Lecture Notes in Networks and Systems; vol. 934). — P. 210-225. — doi: 10.1007/978-3-031-54813-0_16.

96. Rayko M.V. Multilingual Computer Programming Workshops with Automated Verification of the Correctness of Task Completion for Students of Pedagogical Specialties / M.V. Rayko // Software Engineering Methods Design and Application: proceedings of the CSOC 2024 / [h gp.] (eds.). — Cham: Springer, 2024. — (Lecture Notes in Networks and Systems; vol. 1118). — P. 1-12. — doi: 10.1007/978-3-031-702853 46.

97. Resnick, M. Scratch: programming for all / M. Resnick, J. Maloney, A. Monroy-Hernandez [et al.]. - DOI 10.1145/1592761.1592779 // Communications of the ACM. - 2009. - Vol. 52, No. 11. - P. 60-67.

98. Richtel, M. Reading, Writing, Arithmetic, and Lately, Coding / M. Richtel.

- Text: electronic // New York Times. - 2014. - URL: https://www.ny-times.com/2014/05/11/us/reading-writing-arithmetic-and-lately-coding.html (date accessed: 12.05.2025).

99. Roy, B. Digital Technologies in Education: AI, Robotics, and Generational Challenges or Opportunities / B. Roy, S. Ghosh, P. Roy [et al.]. - DOI 10.4018/979-8-3693-6366-9.ch003 // Impacts of Digital Technologies Across Generations / ed. M. An-shari, M. Almunawar, P. Ordonez de Pablos. - Hershey, PA: IGI Global Scientific Publishing, 2025. - P. 41-64.

100. Scherer, R., Siddiq, F., Viveros, B.S. A meta-analysis of teaching and learning computer programming: Effective instructional approaches and conditions / R. Scherer, F. Siddiq, B.S. Viveros. - DOI 10.1016/j.chb.2020.106349 // Computers in Human Behavior. - 2020. - Vol. 109. - Article number 106349.

101. Snider, J., E. Bokström, K. Davidsson, A. Eckerdal, R. Kastberg. Block and Text Programming in Swedish High School: What do students know on their first day / J. Snider, E. Bokström, K. Davidsson, A. Eckerdal, R. Kastberg. - DOI 10.1109/FIE56618.2022.9962696 // 2022 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE).

- Uppsala, Sweden, 2022. - P. 1-5.

102. Soloway, E. Learning to program = learning to construct mechanisms and explanations / E. Soloway. - DOI 10.1145/6592.6594 // Communications of the ACM. -1986. - Vol. 29, No. 9. - P. 850-858.

103. Suh, S. Coding Strip: A Pedagogical Tool for Teaching and Learning Programming Concepts through Comics / S. Suh, M. Lee, G. Xia, E. Law. - DOI 10.1109/VL/HCC50065.2020.9127262 // 2020 IEEE Symposium on Visual Languages

and Human-Centric Computing (VL/HCC). - Dunedin, New Zealand: IEEE, 2020. - P. 1-10.

104. Tech-Savvy: Educating Girls in the New Computer Age. - Washington, DC: American Association of University Women Educational Foundation, 2000. - 84 p.

105. Teitelbaum, T., T. Reps. The Cornell program synthesizer: a syntax-directed programming environment / T. Teitelbaum, T. Reps. - DOI 10.1145/358746.358755 // Communications of the ACM. - 1981. - Vol. 24, No. 9. - P. 563-573.

106. Tight, M. Twenty-first century skills: meaning, usage and value / M. Tight. - DOI 10.1080/21568235.2020.1835517 // European Journal of Higher Education. -2020. - Vol. 11, No. 2. - P. 160-174.

107. Tilevich, E., Hall, S., Techapalokul, P. Teaching the Culture of Quality from the Ground Up: Novice-tailored Quality Improvement for Scratch Programmers / E. Tilevich, S. Hall, P. Techapalokul. - DOI 10.18260/1-2--35283 // 2020 ASEE Virtual Annual Conference Content Access. - June 2020.

108. Tongal, A. Examining Teachers' Computational Thinking Skills, Collaborative Learning, and Creativity Within the Framework of Sustainable Education / A. Tongal, F.S. Yildirim, Y. Ozkara, S. Say, S. Erdogan. - DOI 10.3390/su16229839 // Sus-tainability. - 2024. - Vol. 16, No. 22. - Article number 9839.

109. Trilles, S. Sucre4Stem: A K-12 Educational Tool for Integrating Computational Thinking and Programming Across Multidisciplinary Disciplines / S. Trilles, A. Monfort-Muriach, E. Cueto-Rubio [et al.]. - DOI 10.1109/TE.2024.3422666 // IEEE Transactions on Education. - 2024. - Vol. 67, No. 6. - P. 868-877.

110. Tshukudu, E., Q. Cutts. Semantic Transfer in Programming Languages: Exploratory Study of Relative Novices / E. Tshukudu, Q. Cutts. - DOI 10.1145/3341525.3387406 // Proceedings of the 2020 ACM Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education. - 2020. - P. 307-313.

111. UNESCO. ICT Curriculum for School/Program of Teacher Development / UNESCO. - 2002. - URL: http://unesdoc.unesco.org/imag - Text: electronic (date accessed: 12.05.2025).

112. Vacca, R. Exploring the Intersection of Emotional Literacy and Computational Modeling Using Scratch / R. Vacca. - DOI 10.1145/3322276.3322358 // Proceedings of the 2019 on Designing Interactive Systems Conference (DIS). - New York: Association for Computing Machinery, 2019. - P. 849-858.

113. Vegso, J. Interest in CS as a Major Drops Among Incoming Freshmen / J. Vegso. - Text: electronic // Computing Research News. - 2005. - Vol. 17, No. 3. - URL: https://cra.org/ crn/2005/05/interest_in_cs_as_a_maj or_drops_among_incoming_fresh-men/ (date accessed: 12.05.2025).

114. Vidal Duarte, E., E. Castro-Gutierrez, M. Aedo. When the Robot Meets the Turtle: A Gentle Introduction to Algorithms and Functions / E. Vidal Duarte, E. Castro-Gutierrez, M. Aedo. - DOI 10.1145/3059009.3072974 // In Proceedings of the 2017 ACM Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education (ITiCSE). - New York: Association for Computing Machinery, 2017. - P. 78-79.

115. Weintrop, D. Between a Block and a Typeface: Designing and Evaluating Hybrid Programming Environments / D. Weintrop, U. Wilensky. - DOI 10.1145/3078072.3079715 // Proceedings of the 2017 Conference on Interaction Design and Children (IDC). - New York: ACM, 2017. - P. 183-192.

116. Weintrop, D. Block-based Programming in Computer Science Education / D. Weintrop. - DOI 10.1145/3341221 // Communications of the ACM. - 2019. - Vol. 62, No. 8. - P. 22-25.

117. Weintrop, D. Comparing Block-Based and Text-Based Programming in High School Computer Science Classrooms / D. Weintrop, U. Wilensky. - DOI 10.1145/3089799 // ACM Transactions on Computing Education (TOCE). - 2017. - Vol. 18. - P. 1-25.

118. Weintrop, D. From Blocks to Text and Back: Programming Patterns in a Dual-Modality Environment / D. Weintrop, N. Holbert. - DOI 10.1145/3017680.3017707 // Proceedings of the 2017 ACM SIGCSE Technical Symposium on Computer Science Education (SIGCSE). - New York: ACM, 2017. - P. 633638.

119. Wing, J. Computational thinking / J. Wing. - DOI 10.1145/111817 // Communications of the ACM. - 2006. - Vol. 49, No. 3. - P. 33-35.

120. Wing, J.M. Computational thinking / J.M. Wing. - DOI 10.1145/111817 // Communications of the ACM. - 2006. - Vol. 49, No. 3. - P. 33-35.

121. Yildiz Durak, H. The effects of using different tools in programming teaching of secondary school students on engagement, computational thinking and reflective thinking skills for problem solving / H. Yildiz Durak. - DOI 10.1007/s10758-018-9391-y // Technology, Knowledge and Learning. - 2020. - Vol. 25. No. 1. - P. 179-195.

122. Yu, Q. Effects of Block-Based Visual Programming on K-12 Students' Learning Outcomes / Q. Yu, K. Yu, B. Li. - DOI 10.1177/07356331241293163 // Journal of Educational Computing Research. - 2024. - Vol. 63, No. 1. - P. 64-98.

123. Yusuf, A., N. Noor, M. Román-González. Interaction Patterns During Block-based Programming Activities Predict Computational Thinking: Analysis of the Differences in Gender, Cognitive Load, Spatial Ability, and Programming Proficiency / A. Yusuf, N. Noor, M. Román-González. - DOI 10.5772/acrt.36 // AI, Computer Science and Robotics Technology. - 2024. - Vol. 3, No. 1. - P. 1-39.

124. Yusuf, A., N.M. Noor. Modeling students' algorithmic thinking growth trajectories in different programming environments: an experimental test of the Matthew and compensatory hypothesis / A. Yusuf, N.M. Noor. - DOI 10.1186/s40561-024-00324-7 // Smart Learning Environments. - 2024. - Vol. 11, No. 1 - Article number 38.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Текстовая нотация перевода команд (методов), структур и операций.

Пикто (граФ)

*

Пикто(текст)

rfwd rright rleft rtow rfix rmleft rmright

rmup rmdown radd1 rdrop1

radd

rdrop

[]

Python

step_forward turn_right turn_left

tow fix_cell step_left step_right

step_up step_down add_one drop_one add_all drop_all while

КуМир

вперед

направо

налево

тащить

закрасить

вправо

влево

верх

вниз

прицепить

отцепить

прицепить все

отцепить все

пока

<rclear> if path clear():

Ш #

Ш ♦

Q)

9

b

[rclear] <!rclr>

[!rclr]

<rfwd> [rfwd] <rcnor>

[rcbro]

<rcfix>

[rcfix] pit0

pit++ pit--

(pit)

while path clear()

if not path_clear()

while not path_clear():

if

can_step_forward():

while can_step_forward():

If cell normal():

[rcnor] while cell normal()

если впереди свободно

пока впереди свободно

если впереди не свободно

пока впереди не свободно

можно двигаться вперед

пока можно

двигаться вперед

клетка голубая

пока клетка голубая

<rcbro> if cell broken(): если клетка серая

while cell broken: пока клетка серая

if cell_fixed(): while cell_fixed: pitcher == 0

pitcher += 1

pitcher = max(pitcher-1,0)

for _ in range(pitcher)

клетка синяя пока клетка синяя кувшин:=0

кувшин:= кувшин+1

кувшин:= imax(кувшин-1,0)

кувшин раз

<!pit>

if pitcher == 0:

если кувшин = 0

Л

Mc

[!pit]

<pit>

[pit]

,mem,

mem0

mem+p

mem-p

while pitcher == 0: пока кувшин = 0

if pitcher != 0:

если кувшин > 0

while pitcher != 0: пока кувшин > 0

for _ in range(memory)

memory = 0

memory += pitcher

memory = max(memory-pitcher,0)

ft; <!memeq> -¡_f memory != pitcher

<memeq> if memory == pitcher

<memgt> if memory > pitcher

<memlt> [!memeq] [memeq] [memgt] [memlt]

if memory < pitcher

while memory != pitcher:

while memory == pitcher:

while memory > pitcher:

while memory < pitcher:

память раз

память:=0

память:=память+ку вшин

память:=1тах(памя ть-кувшин,0)

если память <> кувшин

если память = кувшин

если память > кувшин

если память < кувшин

пока память <> кувшин

пока память = кувшин

пока память > кувшин

пока память < кувшин

♦1

1 4

г

fl0+ fl0-fl1+ fll-<fl0> <!fl0> <fl1> <!fl1>

[fl0] [!fl0] [fl1] [!fl1] <radd>

flag0=True flag0=False flag1=True flag1=False

if flagO: if not flagO:

if flagl: if not flagl: while flagO: while not flagO

while flagl: while not flag1 if has to add()

<!radd> if not has to add()

<rdrop> if has to drop()

<!rdrop> if not has to drop()

[radd]

while has to add()

ФлагО := да Флаг0 := нет Флаг1 := да Флаг1 := нет

если флагО если не флагО

если флаг1 если не флаг1

пока флагО пока не флагО пока флаг1

пока не флаг1

если есть что прицепить

если нечего прицепить

если есть что отцепить

если нечего отцепить

пока есть что прицепить

[!radd]

while not has to add(^

[rdrop] while has to drop()

[!rdrop] <rmright>

while not has_to_drop():

if

path clear right()

<rmleft> if path clear left()

<rmdown> if path clear down()

<rmup> <!rmleft> <!rmright> <!rmdown> <!rmup> [rmright] [rmleft] [rmdown] [rmup] [!rmup]

if path_clear_up()

if not path_clear_left():

if not path_clear_right()

if not path_clear_down()

if not path_clear_up():

while path_clear_right()

while path_clear_left():

while path_clear_down():

while path_clear_up():

while not path clear left():

пока нечего прицепить

пока есть что отцепить

пока нечего отцепить

если справа свободно

если слева свободно

если снизу свободно

если сверху свободно

если слева не свободно

если справа не свободно

если снизу не свободно

если сверху не свободно

пока справа свободно

пока слева свободно

пока снизу свободно

пока сверху свободно

пока слева не свободно

О

f5.

[!rmright] [!rmdown] [!rmup] (temp) 1 2 3

5

A

B

C

D

while not path_clear_right()

while not path_clear_down()

while not path_clear_up():

for _ in range(get_temp()):

for _ in range(l) for _ in range(2) for _ in range(3) for _ in range(4) for _ in range(5) for _ in range(6) proc_A proc_В proc_G proc D

пока справа не свободно

пока снизу не свободно

пока сверху не свободно

температура раз один раз два раза три раза четыре раза пять раз шесть раз ргос_А ргос_В ргос_С ргос Б

программа

proc main

proc main

4

6

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Программная реализация исполнителя Вертун

import os

os.environ['PYGAME_HIDE_SUPPORT_PROMPT'] = 'hide' import pygame

from moscow_robots.data import get_image from moscow_robots.game_robot import GameRobot

class CellData:

def _init_(self):

self.broken = False self.painted = False self.t = 0

def _str_(self):

res = "" if self.broken:

res += "b" if self.painted:

res += "p" if self.t:

res += "t" + str(int(self.t)) return res

def decode(self, s):

self.broken = False self.painted = False self.t = 0

for i in range(len(s)): c = s[i] if c == 'b':

self.broken = True elif c == 'p':

self.painted = True elif c == 't':

self.t = int(s[i+1:].strip()) break;

class FieldData:

def _init_(self):

self.sx = 1 self.sy = 1

self.cells = [[CellData() for x in range(self.sx)] for y in range(self.sy)]

self.hfences = [[0 for x in range(self.sx)] for y in range(self.sy - 1)]

self.vfences range(self.sy)]

= [[0 for x in range(self.sx - 1)] for y in

def

load( sx = sy =

self, d)

d["sx"]

d["sy"]

sx = sx

sy = sy cells =

for

range range

in range(sx)] for

sx sx

]

for y in range(sy ■ 1)] for y in range

self self

self.cells = [[CellData() for x range(sy)]

self.hfences = [[0 for x in self.vfences = [[0 for x in cells = d["cells"] for y in range(sy):

for x in range(sx):

self.cells[y][x].decode(cells[y][x]) vfences = d.get("vfences") if vfences:

for y in range(min(sy, len(vfences))):

for x in range(min(sx - 1, len(vfences[y] self.vfences[y][x] hfences = d.get("hfences") if hfences:

for y in range(min(sy - 1, for x in range(min(sx,

self.hfences[y][x] = (hfences[y][x] not in

in

■ 1)] sy)]

= (vfences[y][x] not in

len(hfences))): len(hfences[y])) = (hfences[y][x]

for x in range(self.sx)

for for

def export(self): res = dict()

cs = [[str(self.cells[y][x] in range(self.sy)]

hfs = ["".join([" -"[self.hfences[y][x]] range(self.sx)]) for y in range(self.sy - 1)]

vfs = ["".join([" |"[self.vfences[y][x]] range(self.sx - 1)]) for y in range(self.sy)] res["sx"] = self.sx res["sy"] = self.sy res["cells"] = cs res["hfences"] = hfs res["vfences"] = vfs return res

] for y

x

x