Программирование на языках высокого уровня
Материал из Поле цифровой дидактики
| Планируемые результаты обучения (Знать, Уметь, Владеть) | Целью освоения дисциплины является формирование у студентов понимания общих принципов использования языков высокого уровня
Результаты обучения: обучающийся понимает и умеет использовать базовые конструкции языков программирования высокого уровня
|
|---|---|
| Содержание разделов курса |
|
| Видео запись | |
| Среды и средства, которые поддерживают учебный курс | Snap!, Python, PHP, Semantic MediaWiki, Lisp, Lua, R, JavaScript |
| Книги, на которых основывается учебный курс | The Wiki Way: Quick Collaboration on the Web, Стили и методы программирования, Structure and Interpretation of Computer Programs, Simply Scheme: Introducing Computer Science |
- Связать курс Программирование на языках высокого уровня и репозиторий МЭШ
Содержание разделов дисциплины
Введение
Авторы и книги, которые оказали влияние на курс
| Description | Environment | |
|---|---|---|
| Bruckman | Amy Susan Bruckman (born 1965) is a professor at the Georgia Institute of Technology affiliated with the School of Interactive Computing and the GVU Center. She is best known for her pioneering research in the fields of online communities and the learning sciences. In 1999, she was selected as one of MIT Technology Review's TR100 awardees, honoring 100 remarkable innovators under the age of 35. Эми Брукман, создала учебное сообщество MOOSE Crossing - одно из первых учительских сообществ в среде Media MOO и описавшая первые принципы организации сетевых учебных сообществ | MOOSE Crossing |
| Cunningham |  Ward Cunningham - программист и создатель первой wiki https://wiki.c2.com/?InformalHistoryOfProgrammingIdeas | Smalltalk Semantic MediaWiki Экстремальное программирование |
| DiSessa | Some of his notable work in Education research focuses on the concept of material intelligence and computational literacy, and ontological innovations and the role of theory in design based research. | Лого Boxer |
| Epstein | Epstein Joshua - Профессор эпидемиологии в Школе глобального общественного здравоохранения Нью-Йоркского университета; директор-основатель Лаборатории агентного моделирования Нью-Йоркского университета, аффилированной с Курантовским институтом математических наук. Джошуа Эпштейн – автор всемирно признанных и уже ставших классическими книг по агентному моделированию - «Growing artificial societies: Social science from the bottom up», «Agent_Zero: Toward Neurocognitive Foundations for Generative Social Science» и др., в прошлом веке развивал теорию клеточных автоматов и эволюционным путем разработал методологию моделирования социальных и экономических процессов с применением агент-ориентированного подхода. Являясь пионером в этой сфере, в 2006 г. совместно с Джоном Паркером разработал крупнейшую в мире агент-ориентированную модель, включающую в себя все население планеты, которая неоднократно использовалась для оценки скорости распространения эпидемий различных заболеваний. | Growing Artificial Societies: Social Science From the Bottom Up (Complex Adaptive Systems) |
| Gaines | Brian R. Gaines (born c. 1938) is a British scientist, engineer, and Professor Emeritus at the University of Calgary. Gaines is one of the pioneers in what is known as stochastic computing, a term he used first to characterise the highly attractive field when working at the Standard Telephones and Cables Ltd. (STL) in search of computational processors capable of learning during the 1960s. | WebGrid |
| Gee | Джеймс Джи американский исследователь в области психолингвистики, анализа дискурса, социолингвистики , двуязычного образования, вычислительной и игровой грамотности | Компьютерная игра Gamestar Mechanic Мультимодальность |
| Hal Abelson | Гарольд (Хэл) Абельсон профессор электротехники и компьютерных наук в Массачусетском технологическом институте, член Института инженеров электротехники и электроники, и директор-основатель Creative Commons и Free Software Foundation. | Лого App Inventor Boxer Scheme Structure and Interpretation of Computer Programs Turtle Geometry: The Computer as a Medium for Exploring Mathematics Blown to Bits |
| Harvey |  Brian Harvey - Математик, программист, лектор, автор нескольких книг по обучению программированию. Автор UCB Logo, Snap! | Scratch Snap! Лого Scheme UCB Logo |
| Kay | Алан Кёртис Кэй (англ. Alan Curtis Kay; 17 мая 1940) — американский учёный в области теории вычислительных систем. Один из пионеров в областях объектно-ориентированного программирования и графического интерфейса. Также известен благодаря высказыванию «лучший способ спрогнозировать будущее — изобрести его». Президент исследовательского института Вьюпоинта, адъюнкт-профессор информатики в Калифорнийском университете. | Scratch Squeak Smalltalk Dynabook |
| Lieberman | Henry Lieberman американский ученый в области информатики, языков программирования и искусственного интеллекта. | Snap! Using Prototypical Objects to Implement Shared Behavior in Object Oriented Systems |
| Minsky |
| Scratch Лого Wolfram |
| Norman | Дон Норман - Norman - специалист по организации деятельности, психологии и дизайну. Автор книги Дизайн повседневных вещей | The Design of Everyday Things |
| Papert | Симур Паперт (Пейперт) — выдающийся математик, программист, психолог и педагог, создатель конструкционизма и языка Лого, один из основоположников теории искусственного интеллекта, | Конструкционизм Scratch Лого Lego Mindstorms Mindstorms 20 things to do |
| Repenning | Исследователь, профессор в области компьютерных наук и образования. Создатель первых блочных обучающих сред | Вычислительное мышление Agentsheets AgentCubes |
| Resnick | Митчел Резник - профессор MIT Media Lab, создатель сред обучения программированию - StarLogo, Scratch
 | Scratch Lego Mindstorms StarLogo |
| Schwartz | Д. Л. Шварц – ведущий учёный в области образовательных технологий, декан Стэнфордской школы образования, разработал инновационные методы обучения на основе «обучения через преподавание» (teaching by learning) и популяризировал практические инструменты, включая книгу «The ABCs of How We Learn» и платформу Teachable Agents с экспериментальной средой Betty’s Brain | The ABCs of How We Learn Teachable Agent Betty's Brain |
| Smaldino |
| NetLogo R RStudio Shiny |
| Wenger | Теоретик в области обучения, известный по работам в области ситуативного обучения и сообщества практики | Communities of Practice |
| Wickham | Hadley Wickham - разработчик библиотек и автор книг по R, Shiny и анализу данных. His work includes the data visualisation system ggplot2 and the tidyverse, a collection of R packages for data science based on the concept of tidy data. | R RStudio Shiny |
| Wilensky | Wilensky - Ури Виленски - математик, педагог и программист, создатель языка NetLogo. Профессор в Северо-Западный университете — Чикаго. | NetLogo StarLogo Nova |
| Бартл | Р. Бартл – один из крупнейших специалистов в области дизайна многопользовательских виртуальных миров, анализировал поведения участников многопользовательских компьютерных игр. Автор MUD (Multi-User Dungeon) | MUD |
| Брэдли | Брэдли Эфрон (англ. Bradley Efron, род. 24 мая 1938, Сент-Пол, Миннесота, США) — американский статистик, предложил метод статистического бутстрэпа. | Bootstrap |
| Буш | Вэни́вар Буш (англ. Vannevar Bush — американский ученый, инженер, разработчик аналоговых компьютеров, методолог и организатор научных исследований и научного сообщества. Советник по науке при президенте Рузвельте. Автор статьи «Как мы можем мыслить», в которой предложил прообраз гипертекстового устройства Memex. | Гипертекст |
| Винер | Но́рберт Ви́нер (англ. Norbert Wiener; 26 ноября 1894, США, штат Миссури, США — 18 марта 1964, Стокгольм, Швеция) — американский математик, один из основоположников кибернетики и теории искусственного интеллекта. Профессор MIT, где работал с 1919. | Кибернетика и общество |
| Вольфрам, Стивен | Стивен Вольфрам (англ. Stephen Wolfram, род. 29 августа 1959, Лондон) — британский физик, математик, программист и писатель. Разработчик системы компьютерной алгебры Mathematica и системы извлечения знаний WolframAlpha. | Wolfram A new kind of science WolframAlpha SMP |
| Выготский | Лев Семёнович Выго́тский — советский психолог. Основатель марксистской исследовательской традиции изучения высших психологических функций. Эта психологическая традиция стала известна начиная с критических работ 1930-х годов как «культурно-историческая психология» (или же, иначе, культурно-историческая теория в психологии). Объединил вокруг себя коллектив исследователей, известный как «круг Выготского». | Зона ближайшего развития Скаффолдинг Культурно-историческая психология |
| Гибсон | Гибсон, Джеймс Джером — американский психолог, считающийся одним из известнейших когнитивных психологов в области зрительного восприятия XX века. Согласно теории прямого восприятия Гибсона, восприятие может быть сведено к потокам информации в рецепторах органов чувств, отражающими также и контекст чувственного опыта. Среда и сопровождающая перцепцию активность субъекта в достаточной степени структурируют стимульную информацию. Стимульная информация чувственного опыта и комплексные процессы восприятия не опосредуется никакими другими более высокого уровня когнитивными процессами, процессами происходящими в головном мозге. Свой новый подход Гибсон назвал экологической психологией. | Экологический подход к зрительному восприятию |
| Гончаров | Ива́н Алекса́ндрович Гончаро́в (6 (18) июня 1812, Симбирск — 15 (27) сентября 1891, Санкт-Петербург) — русский писатель и литературный критик. Член-корреспондент Петербургской академии наук по разряду русского языка и словесности (1860), действительный статский советник. | Обрыв (роман) Фрегат «Паллада» |
| Госсет | Уи́льям Си́ли Го́ссет (англ. William Sealy Gosset, 13 июня 1876, Кентербери — 16 октября 1937, Беконсфилд) — британский учёный-статистик, более известный под своим псевдонимом Стьюдент (англ. Student — студент) благодаря своим работам по исследованию так называемого распределения Стьюдента. | T-тест |
| Декарт | Рене́ Дека́рт (фр. René Descartes) — французский философ, математик и естествоиспытатель; один из основоположников философии Нового времени, создатель аналитической геометрии, одна из ключевых фигур научной революции. | Математика Геометрия Философия |
| Ершов | Андре́й Петро́вич Ершо́в — советский учёный, один из пионеров теоретического и системного программирования, создатель Сибирской школы информатики, академик АН СССР. Его работы оказали влияние на формирование и развитие вычислительной техники не только в СССР, но и во всём мире. | РАПИРА |
| Иллич | Иван Иллич — американо-мексиканский богослов, педагог, философ, социальный критик смешанного хорватско-еврейского происхождения. Книги: Тишина как общинное достояние, Дружественные средства, Общество без школ | Дружественное средство Культура участия |
| Келли | Джордж Александр Келли, создатель теории личностных конструктов | WebGrid Репертуарная решетка |
| Колб | David A. Kolb — американский психолог и теоретик образования, наиболее известный своей теорией обучения через опыт, которая была представлена в его книге "Experiential Learning: Experience as the Source of Learning and Development" (1984). Колб разработал модель, описывающую процесс обучения как циклический процесс, состоящий из четырех этапов | StarLogo Nova |
| Кушниренко | Анато́лий Гео́ргиевич Кушнире́нко — советский и российский математик и специалист в области информационных технологий. Заведующий отделом учебной информатики НИИСИ РАН, автор многих учебных пособий по информатике, разработчик обучающей системы программирования КуМир. | Kumir |
| Латур | Бруно Латур - — французский антрополог, философ и социолог науки. | Макроскоп |
| Лотман | Лотман, Юрий Михайлович - литературовед, культуролог и семиотик. | Семиосфера |
| Пирсон | Карл Пи́рсон (англ. Karl (Carl) Pearson, — британский математик, статистик, биолог, расовый теоретик, философ; основатель современной математической статистики, один из основоположников биометрики. | Гистограмма Коэффициент корреляции Биометрика Психометрика Критерий согласия Пирсона |
| Поппер | Сэр Карл Раймунд По́ппер (нем. Karl Raimund Popper; 28 июля 1902, Вена, Австро-Венгрия — 17 сентября 1994, Лондон, Англия, Великобритания) — австрийский и британский философ и социолог. Один из самых влиятельных философов науки XX столетия. Поппер наиболее известен своими трудами по философии науки, а также социальной и политической философии, в которых он критиковал классическое понятие научного метода, а также решительно отстаивал принципы демократии и социального критицизма, которых он предлагал придерживаться, чтобы сделать возможным процветание открытого общества. | Логика научного исследования |
| Пуанкаре | Жюль Анри́ Пуанкаре́ (фр. Jules Henri Poincaré; 29 апреля 1854, Нанси, Франция — 17 июля 1912, Париж, Франция) — французский математик, механик, физик, астроном и философ. Глава Парижской академии наук (1906), член Французской академии (1908) и ещё более 30 академий мира, в том числе иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук (1895). Историки причисляют Анри Пуанкаре к величайшим математикам всех времён. Он считается, наряду с Гильбертом, последним математиком-универсалом, учёным, способным охватить все математические результаты своего времени. | Математика Наука и гипотеза |
| Руденко | Руденко Валерий Павлович, С 1985 года – старший научный сотрудник лаборатории учебных коммуникаций Института Программных Систем Российской Академии Наук - координатор смен детского компьютерного лагеря (Переславль-Залесский) | Лого Prolog LogoWriter |
| Скиннер | Бе́ррес Фре́дерик Ски́ннер (англ. Burrhus Frederic Skinner; 20 марта 1904 — 18 августа 1990) — американский психолог, изобретатель и писатель. Один из самых влиятельных психологов середины XX века. Внёс значительный вклад в развитие и популяризацию бихевиоризма — школы психологии, рассматривающей поведение человека и животных как результат предшествующих воздействий окружающей среды. Скиннер наиболее известен своей теорией оперантного обусловливания. | Программированное обучение |
| Торндайк | Эдвард Ли То́рндайк (англ. Edward Lee Thorndike) — американский психолог и педагог. | Бихевиоризм |
| Турчин | Валентин Фёдорович Турчин - физик и кибернетик, создатель языка Рефал и новых направлений в программировании и информатике | Principia Cybernetica Web Феномен науки: Кибернетический подход к эволюции РЕФАЛ |
| Уолл | Ларри Уолл (англ. Larry Wall, род.1954) — американский программист. Знаменит как создатель языка программирования Perl. Лингвист по образованию. | Perl |
| Фишер | Фишер, Роналд - В математической статистике Фишер является виднейшим продолжателем классических работ и методов Карла Пирсона; в частности, Фишер, наряду с Ежи Нейманом, разработал фундамент теории оценок параметров, статистических решений, планирования эксперимента и проверки гипотез. Большинство методов Фишера имеют общий характер и применяются в естественных науках, в экономике и в других областях деятельности. | F-test Дисперсионный анализ |
| Фуллер | Ричард Бакминстер Фуллер (англ. Richard Buckminster Fuller; 12 июля 1895 — 1 июля 1983) — американский архитектор, дизайнер, инженер, изобретатель, философ, математик, писатель, поэт. | Эфемеризация Синергетика |
| Энгестрём | Юрьё Энгестрём (Yrjo Engestrom)— известный финский ученый, один из наиболее пытливых последователей культурно-исторической теории Л.С. Выготского и психологической теории деятельности А.Н. Леонтьева, одновременно разрабатывающий собственную деятельностную концепцию экспансивного обучения | Треугольник Энгестрёма |
Языки высокого уровня. Типология языков
| Lisp | Prolog | C | Python | Snap!(Scratch) |
|---|---|---|---|---|
(progn(setq x"Здравствуй, учебный курс!")x)
|
:-Print('Здравствуй, учебный курс!').
|
#include <stdio.h>
int main(void)
{printf("Здравствуй, учебный курс!");
return 0;}
|
print("Здравствуй, учебный курс!")
|
когда спрайт нажат сказать ["Здравствуй, учебный курс!"] |
Стандартные типы данных
Для Snap!
Концепции программирования. Распространённые языковые конструкции
Контейнеры для хранения данных
Функции высшего порядка
Визуальное программирование
Визуальная реализация::Блоки-Иконки
AgentCubes, Agentsheets, AlgoBlock, AlgoBrix, Alice, App Inventor, Beetle Blocks, Blockly, Boxer, CreatiCode, DBSnap, DRAKON, Etoys, GP, GameBlox, Gamefroot, Gamestar Mechanic, Hopscotch, Kodu, Kodular, LogoBlocks, Looking Glass, MakeCode, Mama, MicroBlocks, Move the Turtle, NetsBlox, OctoStudio, Piktomir, Pocket Code, Robo Pro Light, SciSnap!, Scratch, ScratchJR, Snap!, Snap4arduino, Sophie, Squeak, Stagecast Creator, StarLogo Nova, Tangible Programming Bricks, The Incredible Machine, Thunkable, ToonTalk, Битва Големов, ПервоЛого
Примеры создания моделей в среде StarLogo Nova
Алгоритмы поиска и сортировки в разных языках
Модули и библиотеки
Работа с текстами
Работа с данными. Среды выращивания данных и анализа данных.
| Description | Examples | |
|---|---|---|
| Digida2026 | Датасет собран на поле цифровой дидактики 12.01.2026 года | Как провести сравнительный анализ поведения на поле цифровой дидактики |
| GoogleSchool 01(dataset) | Датасет собран из лог-файла действий учителей внутри школы | В статье Патаракин Е.Д., Ярмахов Б.Б. Анализ связей между сотрудниками школы на основе их взаимодействия в домене Google Apps для образования // ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБЩЕСТВО. 2016. Vol. 19, № 2. P. 585–599. |
| GoogleSchool 02(dataset) | Датасет собран из лог-файла действий учителей внутри школы в среде GoogleApps - совместные действия учителей над документами различного типа превращаются в социальный граф. | В статье Патаракин Е.Д., Ярмахов Б.Б. Анализ связей между сотрудниками школы на основе их взаимодействия в домене Google Apps для образования // ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБЩЕСТВО. 2016. Vol. 19, № 2. P. 585–599. |
| Graduate (dataset) | Данные по выпускникам - год, численность, данные по зарплатам, демография, работа по профессии, причины выбора Может быть использован в связке с RAWGraphs | |
| Letopisi 2006 (dataset) | 
Лог-файл действий участников проекта Letopisi в 2006 году | Patarakin E.D. Wikigrams-Based Social Inquiry // Digital Tools and Solutions for Inquiry-Based STEM Learning. IGI Global, 2017. Vol. 1. P. 112–138. |
| Preschool Digital Scopus |  1709 публикаций (стандартный набор полей Скопус) - Для выделения данных из базы Scopus использовалась следующая формула:
| В статье "Связь цифрового компонента обучения и развития детей дошкольного и школьного возраста: обзор исследований и международных образовательных практик" В вики тестируем анализ данных при помощи разных пакетов. |
| Scopus Games (dataset) | Датасет по публикациям о компьютерных играх, собранный в Scopus | ВКР Райкова Александра Дмитриевна Развитие навыков вычислительного мышления у детей дошкольного и младшего школьного возраста при помощи видеоигр https://youtu.be/2-M1W-wnT-U |
| Библиосет: исполняемые публикации | Перечень научных публикаций, экспортированных из Dimensions по результатам поиска по ключевым словам "executable paper" с фильтром 2020-2023, являющихся исполняемой публикацией. | |
| Библиосет: контекст исполняемых публикаций | Перечень научных публикаций, экспортированных из Dimensions по результатам поиска по ключевым словам "executable paper" с фильтром 2020-2023, содержащих описание контекста в котором упоминаются исполняемые публикации. https://drive.google.com/file/d/1z-rnslKP0Yd0hI42GNmZogLF3BXOIp2G/view?usp=share_link | |
| Библиосет: публикационная активность ВВГУ | 
Данные о публикационной активности Владивостокского государственного университета https://vvsu.ru/ выгружены из Scopus в формате RIS. | Научная статья |
| Библиосет: публикационная активность МГПУ | 
| |
| Библиосет: теория исполняемых публикаций | Перечень научных публикаций, экспортированных из Dimensions по результатам поиска по ключевым словам "executable paper" с фильтром 2020-2023, где теоретически обосновываются и характеризуются исполняемые публикации или инструменты к ним. https://drive.google.com/file/d/1u6SNZwi7uhPql5IvvTtj16G2qFQpy3ds/view?usp=share_link | |
| Взаимное копирование МЭШ (датасет) | При изучении записей действий над учебными сценариями в МЭШ из всей таблицы действий учителей над объектами-сценариями были выделены только действия взаимного копирования. В результате был выделен граф совместных копирований состоящий из 145 компонент. При этом узлы и связи распределены крайне неравномерно. Главный компонент содержит 1174 узлов и 17928 связей, а на остальные 144 компоненты приходится всего 378 узлов и 3421 связи.  | Патаракин Е.Д., Буров В.В. Незримый колледж МЭШ // Вестник Мгпу. Серия: Информатика И Информатизация Образования. 2022. № 2 (60). 38-52 https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49058657 |
| Данные из модели о привлечении учеников в школы Китая | Датасет получен в результате постановки экспериментов с моделью School Education Competition |
