CRITERIA FOR THE SELECTION OF EDUCATIONAL PROGRAMMING ENVIRONMENT FOR THE FORMATION OF PROSPECTIVE PRIMARY SCHOOL TEACHERS' ICT COMPETENCE

Keywords: a programming language, programming environment, block programming environment, selection criteria, a primary school teacher

Abstract

One of the main tasks of institutions of higher pedagogical education is the teacher training for life in the information society and for computer technology and software application in professional activity. The article reveals the conditions for choosing programming environment as a means of developing ICT competence of future primary school teachers. The analysis of Ukrainian and foreign scientists' works shows that block visual programming languages have significant advantages over the text ones at the initial stage of programming training. The groups of criteria that influence the choice of visual programming environment are defined. The availability of support for performing basic mathematical and logical operations, the possibility to write formulas in mathematical form as well as the availability and support of the basic algorithmic constructions refer to the group of criteria related to the features of the programming environment. The criteria related to the possibility of using the environment at the initial stage of programming languages training contain the simplicity and convenience of the interface, the availability of instructions and manuals, the versions of programs that can be used free of charge. The technological criteria include the following indicators: a crossover form, the support for robotic designers, the availability of mobile and online versions, a license type, the support and the development of the environment. The paper presents a comparative analysis of present-day popular visual programming environments by all criteria and indicators (Alice, Google Blockly, Kodu, Scratch, Snap!). It has been determined that according to the mentioned above criteria and indicators, the most expedient, suitable and effective visual block programming environment for the formation and the development of ICT competence of future primary school teachers, despite some certain shortcomings, is Scratch and Scratch-like environments.

Author Biographies

Oksana I. Yatsenko, Zhytomyr Ivan Franko State University

PhD student

Liudmyla M. Chumak, Zhytomyr Ivan Franko State University

PhD of Philological Sciences, Senior Lecturer

References

Президент України (2013, Черв. 13). Указ № 344/2013, "Про національну стратегію розвитку освіти в Україні до 2021 року". [Електронний ресурс]. Доступно: http://zakon.rada.gov.ua/laws/show/344/2013#n2. Дата звернення: Січ. 15, 2019.

Кабінет Міністрів України (2018, Лют. 21). Постанова № 87, "Про затвердження Державного стандарту початкової освіти". [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.kmu.gov.ua/ua/npas/pro-zatverdzhennya-derzhavnogo-standartu-pochatkovoyi-osviti. Дата звернення: Січ. 15, 2019.

Міністерство освіти і Науки Украни (2018, Лип. 18). Наказ № 776, "Про затвердження концепції розвитку педагогічно освіти". [Електронний ресурс]. Доступно: https://mon.gov.ua/ua/npa/pro-zatverdzhennya-koncepciyi-rozvitku-pedagogichnoyi-osviti. Дата звернення: Січ. 15, 2020.

О. М. Спірін, та Т. А. Вакалюк, "Критерії добору відкритих web-opiєнтованих технологій навчання основ програмування майбутніх учителів інформатики", Інформаційні технології і засоби навчання, № 4 (60), с. 275-287, 2017. [Електронний ресурс]. Доступно: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/1815/1229. Дата звернення: Лют. 06, 2019.

О. М. Спірін, та Т. А. Вакалюк, "Web-opiєнтовані технології навчання основ програмування майбутніх учителів інформатики" на Всеукр.наук.-практ. конф. Математика та інформатика у вищій школі: виклики сучасності, Вінниця, 2017, с. 61-65.

О. С. Головня, "Критерії добору програмних засобів віртуалізації у навчанні unix-подібних операційних систем", Інформаційні технології в освіті, № 24, с. 119-133, 2015.

К. Р. Колос, "Модель процесу та критерії добору компонентів комп’ютерно орієнтованого навчального середовища закладу післядипломної педагогічної освіти", Інформаційні технології в освіті, № 17, с. 109-117, 2013.

У. П. Когут, "Класифікація та критерії вибору програмних засобів для фундаменталізації підготовки бакалаврів інформатики з інформатичних дисциплін", Інформаційні технології в освіті, № 11, с. 88-97, 2012. [Електронний ресурс]. Доступно: http://nbuv.gov.ua/UJRN/itvo_2012_11_15. Дата звернення: Січ. 15, 2019.

М. І. Жалдак, та ін., Оцінювання якості програмних засобів навчального призначення для загальноосвітніх навчальних закладів: колективна монографія. К.: Педагогічна думка. 132 с., 2012.

В. М. Дем’яненко, та М. П. Шишкіна, "Методичні рекомендації з оцінювання якості електронних засобів і ресурсів у навчально-виховному процесі", Інформаційні технології і засоби навчання, № 6 (26), 2011. [Електронний ресурс]. Доступно: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/589/462. Дата звернення: Січ. 20, 2019.

Г. П. Лаврентьєва, "Методичні рекомендації з оцінювання психолого-педагогічних характеристик якості електронних освітніх ресурсів", Інформаційні технології і засоби навчання, № 3 (41), 2014. [Електронний ресурс]. Доступно: http://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/1048/796#.U_X7qcV_u84. Дата звернення: Січ. 09, 2019.

О. М. Спірін, "Інформаційно-комунікаційні технології навчання: критерії внутрішнього оцінювання якості", Інформаційні технології і засоби навчання, № 5 (19), 2010. [Електронний ресурс]. Доступно: http://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/358#.U_X9n8V_u85. Дата звернення: Січ. 15, 2019.

С. С. Жуковський, та О. В. Коротун, "Про перспективу введення мови програмування с++ в навчальний процес загальноосвітніх навчальних закладів", Комп’ютер у сім’ї та школі, № 1, с. 23-25, 2014.

Я. М. Глинський, та Л. Я. Палюшок, "Яку мову програмування вивчати у школі", Комп’ютер у школі та сім’ї, №8, с. 9-15, 2013.

І. О. Завадський, "Програмування в курсі інформатики: сучасність та анахронізми" [Електронний ресурс]. Доступно: http://zavadsky.at.ua/Zavadsky_programming.pdf. Дата звернення: Трав. 10, 2019.

В. В. Лапінський, "Проблема вибору першої мови програмування – сьогоднішнє бачення", Комп’ютер у школі та сім’ї, №1, с. 14–17, 2014.,

П. Г. Шевчук, "Основні підходи добору мови та середовища програмування як засобів навчання", Інформаційні технології і засоби навчання. [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.nbuv.gov.ua/old_jrn/e-journals/ITZN/em17/content/10spgaeo.htm. Дата звернення: Трав. 10, 2019.

В. М. Базурін, "Середовища програмування як засіб навчання учнів основ програмування", Інформаційні технології і засоби навчання, № 3 (59), с. 13-27, 2017. [Електронний ресурс]. Доступно: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/1601/1187. Дата звернення: Січ. 15, 2019.

David Bau, Jeff Gray, Caitlin Kelleher, Josh Sheldon, and Franklyn Turbak, Learnable programming: blocks and beyond, Communications of the ACM, v.60 n.6, pp. 72-80, June 2017.

D. Bau, D. Anthony Bau, M. Dawson, and C. Sydney Pickens, "Pencil Code: Block code for a text world", in 14-th International Conference on Interaction Design and Children, Boston, 2015, pp. 445-448.

P. Bottoni, and M. Ceriani, "Using blocks to get more blocks: Exploring linked data through integration of queries and result sets in block programming", in IEEE Blocks and Beyond Workshop, Oct. 2015, pp. 99-102.

Ю. В. Литвинов, "Реализация визуальных средств программирования роботов", Компьютерные инструменты в образовании, № 1, с. 36-45, 2013. [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.ipo.spb.ru/journal/content/1548/. Дата звернення: Січ. 18, 2019.

Л. Є. Пєтухова, "Теоретико-методичні засади формування інформатичних компетентностей майбутніх вчителів початкових класів", дис. доктора пед. наук, 13.00.04, Південноукраїнський державний педагогічний університет імені К. Д. Ушинського, Одеса, 2009.

С. В. Петренко, "Система Delphi як засіб формування ІКТ-компетентності майбутнього вчителя інформатики початкової школи у навчанні візуального програмування", дис. к-та пед. наук 13.00.10, Інститут інформаційних технологій і засобів навчання НАПН Украни, Київ, 2016.

І. З. Лецюк, "Формування готовності майбутніх учителів початкових класів до проектування інформаційно-комунікаційного середовища", автореф. дис. канд. пед. наук, 13.00.04, Державний вищий навчальний заклад «Запорізький національний університет», Запоріжжя, Запоріжжя, 20 с., 2015.

В. В. Коткова, "Підготовка майбутніх учителів початкових класів засобами інформаційно-комунікаційних технологій". [Електронний ресурс]. Доступно: http://ps.stateuniversity.ks.ua/file/issue_65/90.pdf. Дата звернення: Січ. 15, 2019.

О. В. Суховірський, "Підготовка майбутнього вчителя початкової школи до використання інформаційних технологій", дис. канд. пед. наук, 13.00.04, Інститут педагогіки АПН України, Київ, 2005.

А. Григорчук, та В. Смоляк, "Використання інформаційно-комунікаційних технологій на уроці казці : вивчення нової букви і звуків, що їх позначає", Початкова школа, № 12, с. 23-26. 2007.

О. П. Кивлюк, "Використання інформаційно-комунікаційних технологій в системі навчальних дисциплін початкової школи", Початкова школа, № 4, с. 34-35, 2004.

В. М. Кириченко, "Нестандартні уроки з інформатики в початковій школі", Комп’ютер у школі та сім’ї, № 1, с. 43-45, 2008.

Т. В. Отрошко, "Організація позакласної та виховної роботи з використанням інформаційних та комунікаційних технологій". [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/vkhnu/Nzkp/2008_21/23.htm). Дата звернення: Січ. 20, 2019.

М. А. Сергеева, "Использование информационно-коммуникативных технологий в обучении детей начальной школы", [Електронний ресурс]. Доступно: http://pedsovet.org/component/option,com_mtree/task,viewlink/link_id,2306/Itemid,0/. Дата звернення: Січ. 20, 2019.

С. С. Кобилов, "Образовательная информатика: подход к обучению, выбор учебных языков и создание программных систем". [Електронный ресурс]. Доступно: http://ict.edu.ru/vconf/files/3197.rtf. Дата обращения: Февр. 06, 2019.

Г. Г. Півняк, та Б. С. Бусигін, та М. М. Дівізінюк, та О. В. Азаренко, та Г. М. Коротенко, та Л. М. Коротенко, "Тлумачний словник з інформатики", Видання друге, виправлене та доповнене. Україна: Д., Нац. гірнич. ун-т, 600 c., 2010.

Словник з інформатики. [Електронний ресурс]. Доступно: http://іт.словник.укр. Лют. 06, 2019.

Н. С. Толстова, "Системология языков и методологий программирования". [Електронный ресурс]. Доступно: http://elar.rsvpu.ru/bitstream/123456789/5407/1/poisk_2003_3_2_09.pdf. Дата обращения: Янв. 20, 2019.

Alice. [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.alice.org/. Дата звернення: Січ. 20, 2019.

Blockly. [Електронний ресурс]. Доступно: https://code.google.com/p/blockly/. Дата звернення: Січ. 20, 2019.

Kodu. [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.kodugamelab.com/. Дата звернення: Січ. 20, 2019.

Scratch. [Електронний ресурс]. Доступно: http://scratch.mit.edu. Дата звернення: Січ. 20, 2019.

Snap! [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.snap.com. Дата звернення: Січ. 20, 2019.

TIOBE Index for January 2019. [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.tiobe.com/index.php/content/paperinfo/tpci/. Дата звернення: Січ. 18, 2019.

Міністерство соціальної політики України (2018, Серп. 18). Наказ № 1143, "Про затвердження професійного стандарту "Вчитель початкових класів закладу загальної середньої освіти". [Електронний ресурс]. Доступно: https://nus.org.ua/news/zatverdzheno-profstandart-vchytelya-pochatkovyh-klasiv-nush-shho-potribno-znaty-ta-vmity/. Дата звернення: Січ. 15, 2019.

О. Я. Савченко, "Типова освітня програма для закладів загальної середньої освіти", [Електронний ресурс]. Доступно: https://osvita.ua/school/program/program-1-4/60407/. Дата звернення: Січ. 20, 2019.

Р. Б. Шиян, "Типова освітня програма для закладів загальної середньої освіти", [Електронний ресурс]. Доступно: https://osvita.ua/school/program/program-1-4/60408/. Дата звернення: Січ. 15, 2019.


REFERENCES (TRANSLATED AND TRANSLITERATED)

President of Ukraine (June 13, 2013). Decree № 344/2013, "National Strategy for the Development of Education in Ukraine for the period till 2021". [Online]. Available: http://zakon.rada.gov.ua/laws/show/344/2013#n2. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Ukrainian).

Cabinet of Ministers of Ukraine. (February 21, 2018). Regulation No. 87 "Approval of the State Standard of Elementary Education". [Online]. Available: https://www.kmu.gov.ua/ua/npas/pro-zatverdzhennya-derzhavnogo-standartu-pochatkovoyi-osviti. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Ukrainian).

Ministry of Education and Science of Ukraine (2018, Jul. 18). Order № 776, "On approval of the concept of development of pedagogical education". [Online]. Available: https://mon.gov.ua/ua/npa/pro-zatverdzhennya-koncepciyi-rozvitku-pedagogichnoyi-osviti. Accessed on: Jan. 15, 2020.

O. M. Spirin, and Т. А. Vakaliuk, "Criteria of open web-operated technologies of teaching the fundamentals of programs of future teachers of informatics", Information technologies and learning tools, vol 50, no 4, pp. 275-287, 2017. [Online]. Available: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/1815/1229. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Ukrainian).

O. M. Spirin, and T. A. Vakaliuk, "Web-focused technologies for the study of the basics of programming of future computer science teachers", in On the All-Ukrainian Scientific and Practical Confrontation Math and Informatics in Higher School: Challenges of Modernity, Vinnitsa, 2017, pp. 61-65. (in Ukrainian).

O. S. Holovnya, "Criteria for selecting virtualization software in teaching unix-like operating systems", Information Technologies in Education, vol. 24, pp. 119-133, 2015 (in Ukrainian).

C. R. Kolos, "Model process and criteria for selection of components computer oriented training environment postgraduate teacher education", Information Technologies in Education, vol. 17, pp. 109-117, 2013 (in Ukrainian).

U. P. Kohut, "Classification and criteria of choosing software tools for the fundamentalization of bachelor's degree preparation in informatics of computer science disciplines", Information Technologies in Education, vol. 11, pp. 88-97, 2012. [Online]. Available: http://nbuv.gov.ua/UJRN/itvo_2012_11_15. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Ukrainian).

M. I. Zhaldak, and al., Evaluation of the quality of educational software for general educational institutions: monograph. К.: Pedahohichna dumka. 132 p., 2012.

V. M. Demyanenko, and M. P. Shyshkina, "Guidelines for electronic tools and resources quality evaluation in the learning process", Information technologies and learning tools, vol 26, no 6 (2011), с. [Online]. Available: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/589/462. Accessed on: Jan. 09, 2019 (in Ukrainian).

G. P. Lavrentieva, Guidelines for evaluation of psychological and pedagogical Quality characteristics of electronic educational resources, Information technologies and learning tools, vol 41, no 3, 2014 [Online]. Available: http://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/1048/796#.U_X7qcV_u84. Accessed on: Jan. 09, 2019 (in Ukrainian).

O. M. Spirin, Іnformation and communication technologies training criteria for internal quality assessment, Information technologies and learning tools, vol 19, no 5, 2010. [Online]. Available: http://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/358#.U_X9n8V_u85. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Ukrainian).

S. S. Zhukovsky, and O. V. Korotun, "On the Prospect of Introducing the C ++ Programming Language into the Educational Process of Comprehensive Schools," Computer at the Family and School, No. 1, pp. 23-25, 2014.

Ya. M. Glinsky, and L. Ya. Palyushok, "What programming language to learn in school," Computer at School and Family, No. 8, pp. 9-15, 2013.

I. O. Zavadsky, "Programming in the Course of Informatics: Modernity and Anachronisms" [Online]. Available: http://zavadsky.at.ua/Zavadsky_programming.pdf. Accessed on: May. 10, 2019.

V. V. Lapinsky, "The Problem of Choosing the First Programming Language - Today's Vision," Computer at School and Family, No 1, pp. 14–17, 2014.

P. G. Shevchuk, "Basic approaches to language selection and programming environment as learning tools", Information Technology and Learning. [Online]. Available: http://www.nbuv.gov.ua/old_jrn/e-journals/ITZN/em17/content/10spgaeo.htm. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Ukrainian).

V. M. Bazurin, "Programming environments as a means of teaching pupils to programming basics", Information technologies and learning tools, vol 59, no 3, pp. 13-27, 2017. [Online]. Available: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/1601/1187. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Ukrainian).

David Bau, Jeff Gray, Caitlin Kelleher, Josh Sheldon, and Franklyn Turbak, Learnable programming: blocks and beyond, Communications of the ACM, v.60 n. 6, pp. 72-80, June 2017.

D. Bau, D. Anthony Bau, M. Dawson, and C. Sydney Pickens, "Pencil Code: Block code for a text world", in 14-th International Conference on Interaction Design and Children, Boston, 2015, pp. 445-448.

P. Bottoni, and M. Ceriani, "Using blocks to get more blocks: Exploring linked data through integration of queries and result sets in block programming", in IEEE Blocks and Beyond Workshop, Oct. 2015, pp. 99-102.

Yu. V. Litvinov, "Realization of visual means for robot programming", Computer tools in education, no 1, pp. 36-45, 2013. [Online]. Available: http://www.ipo.spb.ru/journal/content/1548/. Accessed on: Jan. 18, 2019 (in Ukrainian).

L. Ye. Pietukhova, "Theoretical and methodological bases of formation of informative competences of future primary school teachers", dissertation of the Doctor of Pedagogical Sciences, 13.00.04, K. D. Ushynskyi South Ukrainian State Pedagogical University, Odessa, 2009 (in Ukrainian).

S. V. Petrenko, "Delphi as a tool to build the ICT competency of a future elementary school computer science teacher in visual programming teaching ", dys. kand. ped. nauk 13.00.10, Institute of Information Technologies and Learning Tools, Kyiv, 2016 (in Ukrainian).

І. Z. Lecyuk, "The organization of the process of the formation of future primary teachers’ readiness to design information and communication environment", abstract dys. kand. ped. nauk, 13.00.04, Zaporizhzhia National University, Zaporizhzhia, 2015 (in Ukrainian).

V. V. Kotkva, Preparing future primary school teachers with information and communication technologies. [Online]. Available: http://ps.stateuniversity.ks.ua/file/issue_65/90.pdf. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Ukrainian).

О. V. Sukhovirsky, "Preparing a Future Elementary School Teacher for the Use of Information Technology", dys. kand. ped. nauk, 13.00.04, Institute of Pedagogy of the National Academy of Pedagogical Sciences of Ukraine, Kyiv, 2005 (in Ukrainian).

A. Grigorchuk, and V. Smolyak, "Using Information and Communication Technologies in a Tale Lesson: Learning New Letters and The Sounds That Marks Them", Elementary School, No 12, pp. 23-26. 2007 (in Ukrainian).

O. P Kivlyuk, "Use of Information and Communication Technologies in the Elementary School Curriculum", Elementary School, No. 4, pp. 34-35, 2004 (in Ukrainian).

V. M. Kirichenko, "Non-standard lessons in computer science in elementary school", Computer at school and family, No 1, pp. 43-45, 2008 (in Ukrainian).

T. V. Otroshko, Organization of extracurricular and educational work using information and communication technologies. [Online]. Available: http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/vkhnu/Nzkp/2008_21/23.htm. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Ukrainian).

M. A. Sergeeva, The use of information and communication technologies in the education of primary school children. [Online]. Available: http://pedsovet.org/component/option,com_

mtree/task,viewlink/link_id,2306/Itemid,0/. Accessed on: Jan. 20, 2019 (in Russian).

S. S. Kobilov, Educational informatics: approach to learning, the choice of training languages and the creation of software systems. [Online]. Available: http://ict.edu.ru/vconf/files/3197.rtf. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Russian).

H. H. Pivnyak, B. S. Busyhin, M. M. Divizinyuk, O. V. Azarenko, H. M. Korotenko, and L. M. Korotenko, "Dictionary of Informatics", Second Edition, corrected and supplemented. D., Nats. hirnychyy. un-t, 2010, 600 p. (in Ukrainian).

Computer science dictionary. [online]. Available: http://іт.словник.укр. Accessed on: Feb. 06, 2019 (in Ukrainian).

N. S. Tolstova, The systemology of languages and programming methodologies. [Online]. Available: http://elar.rsvpu.ru/bitstream/123456789/5407/1/poisk_2003_3_2_09.pdf. Accessed on: Jan. 15, 2019 (in Russian).

Alice. [Online]. Available: http://www.alice.org/. Accessed on: Jan. 15, 2019.

Blockly. [Online]. Available: https://code.google.com/p/blockly/. Accessed on: Jan. 15, 2019.

Kodu. [Online]. Available: https://www.kodugamelab.com/. Accessed on: Jan. 15, 2019.

Scratch. [Online]. Available: http://scratch.mit.edu. Accessed on: Jan. 15, 2019.

Snap!. [Online]. Available: https://www.snap.com. Accessed on: Jan. 15, 2019.

TIOBE Index for January 2019. [Online]. Available: http://www.tiobe.com/index.php/

content/paperinfo/tpci/. Accessed on: Jan. 15, 2019.

Ministry of Social Policy of Ukraine (2018, Aug. 18). Order № 1143, "On approval of the professional standard" Elementary school teacher of the institution of general secondary education ". [Online]. Available: https://nus.org.ua/news/zatverdzheno-profstandart-vchytelya-pochatkovyh-klasiv-nush-shho-potribno-znaty-ta-vmity/. Accessed on: 15, 2019.

О. Ya. Savchenko, A typical educational program for general secondary education institutions, [Online]. Available: https://osvita.ua/school/program/program-1-4/60407/. Accessed on: Jan. 20, 2019.

T. B. Shiyan, A typical educational program for general secondary education institutions, [Online]. Available: https://osvita.ua/school/program/program-1-4/60408/. Accessed on: Jan. 15, 2019.

Published
2020-09-11
Section
ICT and learning tools in the higher education establishments