У вступі обґрунтовується актуальність дослідження, визначаються його об’єкт, предмет, гіпотеза, мета, завдання й методи дослідження, розкривається його наукова новизна, теоретичне і практичне значення, висвітлено напрямки впровадження та апробації отриманих у ході дослідження результатів.
У першому розділі «Психолого-педагогічні основи навчання програмування в середньому загальноосвітньому закладі за умов його профільного спрямування» розглянуто та проаналізовано теоретичні основи сучасної галузі програмування, перспективи та тенденції її розвитку, здійснено аналіз стану навчання програмування в загальноосвітніх навчальних закладах.
Актуальність навчання програмування визначається тими завданнями, які воно повинно вирішувати. Зокрема нами зазначається, що основним завданням навчання програмування в ЗНЗ є загальний інтелектуальний розвиток особистості учня. Також в першому розділі проаналізовано взаємозв'язок розвитку мислення та навчання програмування. Існує взаємозалежність мислення та мови в контенті звичайного людського спілкування, подібність такої залежності до оволодіння мовою комп’ютерного програмування. Описується становлення сучасних парадигм програмування та покоління мов, що їх підтримують. Розглядаються різні парадигми програмування у їх порівнянні. Визначено перспективність та переваги навчання програмування на основі парадигми об’єктно-орієнтованого програмування.
Розглянуто психолого-педагогічні особливості організації шкільного навчально-виховного процесу за умов профілізації освіти та концептуальні потреби алгоритмічної підготовки учнів у класах технологічного профілю. Досліджено методичну систему профільного навчання інформатики, значення та місце інформатики в класах технологічного профілю ЗНЗ. Розглядається зміст навчання програмування як засіб забезпечення відповідного профільного спрямування уроків інформатики в ЗНЗ. Оскільки програмування, значною мірою, визначальний елемент сучасних виробничих та суспільних технологій, то й навчання цієї дисципліни є пріоритетним саме в класах технологічного профілю.
Вивчено стан дослідження проблеми використання середовища Microsoft .NetFramework та мови C# в навчанні програмування, особливості застосування мови C# для навчання. Пояснюються програмно-технологічні умови використання мови C# для навчання програмування в класах технологічного профілю ЗНЗ. Зокрема відомості про платформи типу Microsoft .NET заслуговують якнайширшого впровадження до навчального матеріалу уроків інформатики у загальноосвітніх навчальних закладах. Доцільним є використання сучасних професійних мов програмування, зокрема C#, для навчання в класах технологічного профілю загальноосвітнього закладу. Наявні нині в школах програмно-технологічні можливості достатні для використання мови C# для навчання програмування. Вимоги, які ставить таке впровадження, суттєво не відрізняються від тих, що необхідні для навчання інших мов програмування, а в окремих випадках і суттєво нижчі.
У другому розділі «» здійснено проектування та моделювання методичної системи навчання програмування в класах технологічного профілю на основі використання мови C#.
Зокрема розглядається загальна методика дослідження проблеми, обґрунтовується вибір напряму досліджень, наводяться методи вирішення задач та їх порівняльні оцінки. Описуються основні тенденції, закономірності, методи розрахунків, що розглядаються, та гіпотеза.
Визначаються методичні та дидактичні аспекти пропонованої методичної системи навчання програмування учнів класів технологічного профілю з використанням мови C#. Визначено мету, завдання, зміст, форми, методи, засоби як основні компоненти методичної системи навчання, проаналізовано педагогічні умови впровадження мови C# у шкільний курс інформатики. Вказується, що для навчання програмування на основі об’єктно-орієнтованої парадигми доцільно вносити зміни до традиційно визначеного порядку розгляду навчального матеріалу. При цьому мова та середовище програмування є основними засобами навчання, остаточний добір яких здійснює вчитель. Для навчання програмування у межах описаної методичної системи пропонується використовувати усі існуючі навчальні методи та організаційні форми з урахуванням специфіки конкретного навчального матеріалу. Зазначається, що для початкового знайомства з об’єктно-орієнтованим програмуванням доцільним є використання інтерактивних технологій навчання, які включають групові форми роботи учнів. Також нами вказується на важливу роль навчальних ресурсів Інтернету та доцільність використання елементів існуючих систем дистанційного навчання програмування мовою C#. У зв’язку з впровадженням нових шкільних навчальних програм методична система навчання програмування у класах технологічного профілю представлена у динаміці її змін у відповідності до програмних вимог.
У розділі також розглянуто можливі підходи щодо навчання програмування мовою C#. В результаті дослідження визначено зміст і методичні особливості вивчення розділу «Алгоритми та програми» з курсу інформатики в класах технологічного профілю.створеного нами спеціалізованого сайту: «C# у школі» https://sites.google.com/site/c4plus/. Описується зміст сайту, призначення окремих його сторінок. Описується наступний створений нами сайт, де зібрано відомості про ресурси Інтернету, що можна використати для підтримки навчання програмування мовою C#: https://sites.google.com/site/sharpofnet/.
Ілюструється використання мови C# для написання найпростіших програм для консольного виконання. Наводяться приклади розв'язування задач мовою програмування C#. Вказано суттєві особливості написання програм мовою C#. Розглядається методика ознайомлення та вивчення деяких принципів об’єктно-орієнтованого програмування. Наведено застереження щодо можливих помилок, до яких може призвести навчання програмування мовою C#.
У третьому розділі «Організація та результати педагогічного експерименту» теоретично обґрунтовано та описано проведення педагогічного експерименту. Педагогічний експеримент повинен підтвердити чи спростувати гіпотезу, яка лежить в основі даного дослідження: авторська методика навчання дозволить забезпечити знайомство учнів класів технологічного профілю з елементами ООП, покращить змістову єдність розділу алгоритми та програми з іншими розділами шкільної інформатики та з іншими предметами, що вивчаються в класах технологічного профілю ЗНЗ.
На першому етапі педагогічного експерименту (2008 – 2009 н. р.) (констатуючий експеримент) вивчався теоретичний стан досліджуваної проблеми шляхом аналізу психолого-педагогічної, наукової та науково-методичної літератури, Інтернет-ресурсів; емпірично вивчалися і аналізувалися знання, вміння та навички учнів класів технологічного профілю; вивчалися наукові досягнення в галузі програмування, зарубіжний і вітчизняний досвід учителів, які здійснюють навчання програмування, працюють у ЗНЗ, мають відношення до профільного навчання; вивчалися педагогічні технології, визначалися напрямки і завдання експерименту; проводилося анкетування та експрес-опитування учнів, випускників; розроблялася варіативна частина навчального плану.
Протягом другого етапу (2009–2011 рр.) (формуючий експеримент) здійснювалось навчання програмування учнів контрольних та експериментальних класів у відповідності до вимог програми з інформатики для класів технологічного профілю.
Дослідно-експериментальною роботою було охоплено 255 учнів. З них 126 учнів в експериментальних та 128 учнів у контрольних групах класів технологічного профілю. Також участь в організації та проведенні експериментального дослідження взяли 12 учителів інформатики.
Формування контрольних та експериментальних груп здійснювалося шляхом підбору рівноцінних вхідних умов та загального рівня розвитку учнів. До уваги бралися такі параметри:
– рівень підготовки вчителя, його бажання та можливості брати участь в експерименті;
– наявність відповідних програмно-технологічних умов у комп’ютерних класах школи;
– рівень навчальних досягнень учнів експериментальних та контрольних класів з предметів природничо-математичного циклу;
– стан сформованості початкових знань з інформатики та основ програмування, що визначався за результатами тестування
