Среда программирования КуМир

     
      Содержание
     Введение	2
      1. Среда программирования «КуМир»	4
      1.1 История создания среды «КуМир»	4
      1.2 Структура и особенности среды программирования «КуМир»	4
      1.3 Изучение элементов программирования в курсе основной школы	8
      1.4 Методические возможности и особенности использования системы для изучения основ программирования в средней школе	12
      1.4.1 Краткое описание исполнителей	12
      1.4.2 Использование исполнителей «КуМир» в школьном курсе информатики	14
      1.4.3 Подготовка заданий для учащихся и их автоматическая проверка в среде «КуМир»	16
      1.5 Достоинства и недостатки среды программирования «КуМир»	18
      Вывод по первой главе	19
      2. Теоретические и практические аспекты создания электронного учебно-методического комплекса	20
      2.1	Принципы построения электронного учебно-методического комплекса и требования к его разработке	20
      2.2 Основные этапы и принципы  разработки электронного учебно-методического курса	25
      2.3 Создание электронного учебно-методического курса «Программирование в системе КуМир»	29
      2.3.1 Разработка структуры ЭУМК	29
      2.3.2  Анализ программных средств для создания электронного учебно-методического комплекса	30
      2.3.3 Создание и размещение электронного учебно-методического курса в электронной среде MOODLE	34
      2.3.4 Методическая разработка модели урока информатики в 7 классе с применением ЭУМК «Программирование в среде КуМир»	44
      2.3.5 Апробирование методической программы обучения по теме               «Программирование в среде «КуМир»»	46
      Вывод по второй главе	47
      Заключение	48
      Приложение А	49
      Приложение Б	51
      Список  использованных источников	52
     
    Введение

     Курс информатики дает комплекс особых знаний и умений, без которых невозможно ни добиться успеха на рынке труда сегодня, ни получить образование, которое позволит стать успешнымв жизни завтра. Одно из самых важных умений — это умение человека составить план своей будущей деятельности, а затем и претворить его в жизнь.Этот  план называется программой. Умение тратить время и силы на обдумывание, запись и отработку планов будущей деятельности своей, других людей или коллективов называется алгоритмическим стилем мышления. Чтобы овладеть алгоритмическим стилем мышления, необходимо приложить немало усилий. Для этого нужно научиться заранее предсказывать возникновения в будущем ситуаций и предусматривать в планах правильное поведение в этих ситуациях. Алгоритмический стиль мышления требует развития и тренировки. Для этого существует целенаправленно подобранная система упражнений. Такая система упражнений и предлагается в курсе информатики. Можно сделать вывод, что курс информатики учит планировать будущее в простейшей ситуации.[63, 64]
     В связи с этим всё более актуальным становится изучение основ программирования в курсе информатики в средней школе.
     Объект исследования?среда программирования «КуМир».
     Предмет исследования?методические возможности среды «КуМир» для обучения основам программирования.
     Целью работы является разработка методических материалов для изучения среды программирования «КуМир» на уроках информатики.
     В соответствии с объектом, предметом и целью исследования требуется решение следующих задач:
     * Изучить научную и методическую литературу по теме.
     * Подобрать методические материалы по теме: «Возможности среды программирования «КуМир» для изучения элементов программирования».
     * Разработать и апробировать электронный учебно-методический комплекс «Программирование в среде КуМир».
     * Разработать модель урока с использованием среды программирования «КуМир».
     Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: изучение литературы, анализ, синтез, обобщение.
     Разработанные материалы могут быть использованы в процессе подготовки будущих учителей информатики для начального и среднего звена общеобразовательной школы,  их переподготовки и повышения квалификации и самостоятельного изучения данной темы детьми. 
     Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, приложения, библиографического списка. В тексте имеется 39 рисунков, 4 таблицы. Список использованных источников включает 59 наименований.
     Апробирование разработанных уроков и учебного комплекса проводилось в 2015–2016 учебном году в четвёртой четверти в 5-7 классах МОАУ «СОШ      № 16 города Новотроицка Оренбургской области».
     Итогом работы должно стать создание электронного учебно-методического комплекса, разработанного в компьютерной среде обучения LMSMoodle, который поможет учителю в организации  самостоятельной работы школьников в процессе изучения основ программирования в среде КуМир, а также ученикам в самостоятельном изучении данной темы; разработка урока с использованием среды «КуМир».
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
1. Среда программирования «КуМир»
      
     1.1 История создания среды «КуМир»
     В 1985 году группа соавторов во главе с академиком Андреем Петровичем Ершовым разработала школьный учебник "Информатика-9". В этом учебнике была введена алголоподобная форма для записи алгоритмов - так называемый школьный алгоритмический язык. В том же году  на механико - математическом факультете МГУ был реализован Е-практикум - редактор-компилятор. «Е-практикум» («Е» — в честь Ершова) - система программирования на этом языке с удобным современным интерфейсом. Год спустя Е-практикум вместе с комплектом учебных миров (Робот, Чертежник, Двуног, Вездеход и другие) был реализован на ЭВМ: Ямахах, Корветах, УК НЦ и получил широкое распространение. Сегодня существует также  реализация этого практикума на компьютерах IBM.
     В последующие годыэтот язык дорабатывался.Окончательная версия появилась в учебнике 1990 года "Основы информатики и вычислительной техники" под редакцией А.Г.Кушниренко, Г.В.Лебедева и Р.А.Свореня.
     Система программирования КуМир (Комплект Учебных Миров)  была выпущена в свет предприятием ИнфоМир в 1990 году. Язык этой системы также называется КуМир.
          Разработчики языка "КуМир" создали простой язык для начального курса информатики, который отвечалтребованиям современной технологии программирования и давал возможность егоиспользования в производстве.[65]
     
     1.2 Структура и особенности среды программирования«КуМир»
      
     Кумир - очень удобен для изучения основ алгоритмизации и программирования. Этот язык на русском языке. В него внедрены пять различных исполнителей, которые помогут учащимся уяснить суть понятия алгоритм и научиться писать простейшие алгоритмы. В нём имеютсяготовые алгоритмические конструкции, которые можно  вставлять с помощью команд меню в свою программу. Автоматическое проставление отступов приучает учеников к правильно отформатированному коду и его наглядному представлению.
     Программа КуМирявляется простой и удобной системой программирования. Она подходит  как для учебных, так и для несложных производственных применений. Чем же привлекательна эта программа?
     ?Наглядностью:  во время ввода или исправления программы компилятор КуМира постоянно обрабатывает вносимые человеком изменения и тут же выдает на полях программы предупреждения о найденных ошибках или несоответствиях.
     * Отслеживанием всех синтаксических ошибок, которые можно обнаружить  и  при редактировании: ошибки в записи выражений, попытки изменить значения аргументов процедуры, несоответствия параметров при вызове по числу и типу и т.д. (в любой момент редактирования программа готова к выполнению без малейшей задержки); КуМир отслеживает также все ошибки, возникающие при выполнении программы - использование неопределенных переменных, выход индекса за границу массива, переполнение и т.д.
     * Показом отладчикомКуМира в пошаговом режиме на полях результатов  присваиваний и порядка проверок условий, что позволяет составлять и отслеживать свои программы;
     * Объектно-ориентированным подходом:  конструкция "исполнитель" поддерживает понятие информационной модели и одновременно современную объектно - ориентированную технологию; 
     * Открытостью:  динамическое подключение внешних исполнителей позволяет преподавателю выбирать те из них, которые он сочтет необходимыми в данном курсе или на данном уроке. 
     Основной единицейструктуры языка КуМир является алгоритм. 
     Простейшая программа на языке КуМир состоит из нескольких алгоритмов, следующих один за другим. Перед первым алгоритмом может присутствовать вступление — любая неветвящаяся последовательность команд. Вступлением  могут быть строки с комментариями, описаниями общих величин программы, командами присваивания им начальных значений и прочее. После последнего алгоритма могут располагаться описания исполнителей. Алгоритмы в программе  располагаются вплотную друг к другу, между ними могут быть только пустые строки и строки с комментариями. 
     Выполнение программы 
     Схема программы без вступления и исполнителей: 
     алг
     первый алгоритм | 
     кон 
     алг
     второй алгоритм | 
     кон
      . . . 
     алг
     последний алгоритм |
      кон 
     Общий вид описания Алгоритм на языке КуМир записывается так:
     алгтип_алгоритмаимя_алгоритма (описание_параметров) 
     дано условие_применимости_алгоритма
     надо цель_выполнения_алгоритманач
     последовательность команд кон 
     Описание алгоритма состоит из: 
     * заголовка (часть до служебного слова нач) 
     * тела алгоритма (часть между словами нач и кон) 
     Чтобы наглядно продемонстрировать преемственность алгоритмического языка по отношению к языку высокого уровня Паскаль, рассмотрим в качестве простого примера структуру конкретной программы выполнения деления дробей на обоих языках:
     Таблица 1. Структура программы «Деление дробей»
     КуМир
     Паскаль
            алг Деление дробей
      цел a, b, c, d, m, n
      нач
      ввод a, b, c, d, m, n
         m:= a?d
         n:=  b?c
      вывод m, n
      кон
      Program Division;
      var a, b, c, d, m, n: integer;
            begin
      readln (a,b,c,d); {Ввод}
                    m:= a*d; {Числитель}
      n:= b*c; {Знаменатель}
      write (m, n) {Вывод}
      end.
           
     1.3 Изучение элементов программирования в курсе основной школы
      
     В соответствии с ФГОС знакомство школьников с компьютером и предметом «Информатика» происходит в начальной школе. Определённый опыт работы со средствами ИКТ современные школьники получают в процессе работы с учебными материалами нового поколения на других предметах, а также во внеклассной работе и внешкольной жизни. В основной школе начинается изучение информатики как научной дисциплины, имеющей огромное значение в формировании мировоззрения современного человека.
     Курс информатики основной школы является частью непрерывного курса информатики, который включает в себя также пропедевтический курс в начальной школе и обучение информатике в старших классах (на базовом или профильном уровне). 
     Термином «основная школа» обозначеныдве различные возрастные группы учащихся: школьники 10–12 лет и школьники 12–15 лет, которых принято называть подростками. В процессе обучения в 5–6 классах происходит переход из начальной в основную школу; в 7 классе уже видны отчетливые различия учебной деятельности младших школьников и подростков.
     В числе планируемых метапредметных результатов изучения курса ин-форматики в основной школе значатся: 
     * владение общепредметными понятиями «объект», «система», «модель», «алгоритм», «исполнитель» и др.; 
     * владение информационно-логическими умениями: определять по-нятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;
     * владение умениями самостоятельно планировать пути достижения целей; соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, определять способы действий в рамках предложенных условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией; оценивать правильность выполнения учебной задачи;
     * владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
     * владение основными универсальными умениями информационного характера: постановка и формулирование проблемы; поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска; структурирование и визуализация информации; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера;
     * владение информационным моделированием как основным мето-дом приобретения знаний: умение преобразовывать объект из чувственной формы в пространственно-графическую или знаково-символическую модель; умение строить разнообразные информационные структуры для описания объектов; умение «читать» таблицы, графики, диаграммы, схемы и т.д., самостоятельно перекодировать информацию из одной знаковой системы в другую; умение выбирать форму представления информации в зависимости от стоящей задачи, проверять адекватность модели объекту и цели моделирования;
     * ИКТ-компетентность – широкий спектр умений и навыков исполь-зования средств информационных и коммуникационных технологий для сбора, хранения, преобразования и передачи различных видов информации, навыки создания личного информационного пространства (обращение с устройствами ИКТ; фиксация изображений и звуков; создание письменных сообщений; создание графических объектов; создание музыкальных и звуковых сообщений; создание, восприятие и использование гипермедиасообщений; коммуникация и социальное взаимодействие; поиск и организация хранения информации; анализ информации).
     Предметными результатами планируется: освоение обучающимися в ходе изучения учебного предмета умений, специфических для данной предметной области, видами деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета, его преобразованию и применению в учебных, учебно-проектных и социально-проектных ситуациях, формирование научного типа мышления, научных представлений о ключевых теориях, типах и видах отношений, владение научной терминологией, ключевыми понятиями, методами и приемами. 
                      В соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом общего образования основные предметные результаты изучения информатики в основной школе отражают:
     * формирование информационной и алгоритмической культуры; формирование представления о компьютере как универсальном устройстве обработки информации; развитие основных навыков и умений использования компьютерных устройств;
     * формирование представления об основных изучаемых понятиях: информация, алгоритм, модель – и их свойствах;
     * развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами — линейной, условной и циклической;
     * формирование умений формализации и структурирования информации, умения выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей — таблицы, схемы, графики, диаграммы, с использованием соответствующих программных средств обработки данных;
     * формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в Интернете, умения соблюдать нормы информационной этики и права.[57]
     Из перечисленных в программе планируемых результатов изучения курса информатики можно сделать вывод, что таким понятиям, как алгоритм, алгоритмическое мышление, исполнитель, то есть элементам программирования, на современном этапе развития образования уделяется особенное значение. 
     Особенно удачно и подробно эта тема разработана в программе Л.Л.Босовой. 
     Содержание  раздела программы « Алгоритмы и началапрограммирования»
     Понятие исполнителя. Неформальные и формальные исполнители. Учебные исполнители (Робот, Чертёжник, Черепаха, Кузнечик, Водолей) как примеры формальных исполнителей. Их назначение, среда, режим работы, система команд.
     Понятие алгоритма как формального описания последовательности действий исполнителя при заданных начальных данных. Свойства алгоритмов. Способы записи алгоритмов.
     Алгоритмический язык – формальный язык для записи алгоритмов. Программа – запись алгоритма на алгоритмическом языке. Непосредственное и программное управление исполнителем.
     Линейные алгоритмы. Алгоритмические конструкции, связанные с про-веркой условий: ветвление и повторение. Разработка алгоритмов: разбиение задачи на подзадачи, понятие вспомогательного алгоритма.
     Понятие простой величины. Типы величин: целые, вещественные, сим-вольные, строковые, логические. Переменные и константы. Знакомство с таб-личными величинами (массивами). Алгоритм работы с величинами – план целенаправленных действий по проведению вычислений при заданных начальных данных с использованием промежуточных результатов.
     Язык программирования. Основные правила одного из процедурных языков программирования (Паскаль, школьный алгоритмический язык и другие): правила представления данных; правила записи основных операторов (ввод, вывод, присваивание, ветвление, цикл) и вызова вспомогательных алгоритмов; правила записи программы.
     Этапы решения задачи на компьютере: моделирование – разработка алгоритма – запись программы – компьютерный эксперимент. Решение задач по разработке и выполнению программ в выбранной среде программирования.
     На изучение темы «Алгоритмика» в 5-6 классах программой отводится по 8 учебных часов, в 7-9 классах изучение темы «Основы алгоритмизации» занимает по 10 часов, темы «Начала программирования» - ещё по 10 часов, темы «Алгоритмизация и программирование» - 8 часов. Кроме того, отводится по 2 часа резервного времени, которое используется по усмотрению учителя в зависимости от особенностей класса.
     Программа по предмету информатика чётко определяет планируемые результаты изучения раздела программы «Алгоритмы и начала программирования».
     По окончанию изучения курса информатики выпускник научится:
     * понимать смысл понятия «алгоритм» и широту сферы его применения; анализировать предлагаемые последовательности команд на предмет наличия у них таких свойств алгоритма как дискретность, детерминированность, понятность, результативность, массовость;
     * оперировать алгоритмическими конструкциями «следование», «ветвление», «цикл» (подбирать алгоритмическую конструкцию, соответствующую той или иной ситуации; переходить от записи алгоритмической конструкции на алгоритмическом языке к блок-схеме и обратно);
     * понимать термины «исполнитель», «формальный исполнитель», «среда исполнителя», «система команд исполнителя» и др.; понимать ограни-чения, накладываемые средой исполнителя и системой команд, на круг задач, решаемых исполнителем;
     * 	исполнять линейный алгоритм для формального исполнителя с заданной системой команд;
     * составлять линейные алгоритмы, число команд в которых не пре-вышает заданное;
     * ученик научится исполнять записанный на естественном языке ал-горитм, обрабатывающий цепочки символов.
     * исполнять линейные алгоритмы, записанные на алгоритмическом языке.
     * исполнять алгоритмы c ветвлениями, записанные на алгоритмиче-ском языке;
     * понимать правила записи и выполнения алгоритмов, содержащих цикл с параметром или цикл с условием продолжения работы;
     * определять значения переменных после исполнения простейших циклических алгоритмов, записанных на алгоритмическом языке;
     * разрабатывать и записывать на языке программирования короткие алгоритмы, содержащие базовые алгоритмические конструкции.
                          Выпускник также получит возможность научиться:
     * исполнять алгоритмы, содержащие ветвления и повторения, для формального исполнителя с заданной системой команд;
     * составлять все возможные алгоритмы фиксированной длины для формального исполнителя с заданной системой команд;
     * определять количество линейных алгоритмов, обеспечивающих решение поставленной задачи, которые могут быть составлены для формального исполнителя с заданной системой команд;
     * подсчитывать количество тех или иных символов в цепочке символов, являющейся результатом работы алгоритма;
     * по данному алгоритму определять, для решения какой задачи он предназначен;
     * исполнять записанные на алгоритмическом языке циклические алгоритмы обработки одномерного массива чисел (суммирование всех элементов массива; суммирование элементов массива с определёнными индексами; суммирование элементов массива, с заданными свойствами; определение количества элементов массива с заданными свойствами; поиск наибольшего/ наименьшего элементов массива и др.);
     * разрабатывать в среде формального исполнителя короткие алгоритмы, содержащие базовые алгоритмические конструкции;
     * разрабатывать и записывать на языке программирования эффективные алгоритмы, содержащие базовые алгоритмические конструкции.[5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 57, 59]
     
     1.4Методические возможности и особенности использования системы для изучения основ программирования в средней школе
     
     Система КуМир позволяет создавать, отлаживать и выполнять программы на универсальном алгоритмическом языке программирования КуМир. КуМир является учебной системой программирования. Ученик, никогда ранее не программировавший, может начать писать и выполнять относительно несложные программы через небольшое время обучения. Вместе с тем, система Кумир позволяет создавать достаточно большие и сложные программы. Во время редактирования программы система Кумир автоматически производит синтаксический разбор, находит ошибки в программе и сообщает о них.
Кроме средств создания программ, в системе КуМир имеются средства управления исполнителями.
     1.4.1Краткое описание исполнителей
     Исполнитель – это  устройство, которое может действовать в определенной обстановке и умеет выполнять определённый набор команд. Это может быть как реальный механизм, так и модель такого механизма, изображаемая на экране компьютера. Набор команд такого исполнителя включает в себя команды управления и команды обратной связи (они позволяют определить текущее состояние обстановки, в которой действует устройство). Способ, которым команды передаются устройству, для нас не важен: это может быть нажатие кнопок или посыл команд с помощью радиопередатчика. Команды, которые умеет выполнять конкретный исполнитель, называются  "системой команд исполнителя" (СКИ). Каждый исполнитель работает в определенной обстановке и меняет ее в процессе работы.
     Исполнитель "Робот":
     1. размер поля 9 на 16 клеток; 
     2. по краю поля стоит стена; в поле можно ставить произвольные стены; 
     3. команды управления "Роботом" - вверх, вниз, вправо, влево (исполнитель перемещается на одну клетку в заданном направлении, но если выше "робота" стена, то "робот" не может выполнить команду вверх) и закрасить (штриховка той клетки, где находиться исполнитель в момент применения данной команды); 
4. команд обратной связи 8 (по две на каждое направление) - либо свободно, либо стена (например, справа свободно или справа стена). 
     Исполнитель "Чертежник":
     1. предназначен для построения рисунков, чертежей, графиков на листе (поле исполнителя); 
     2. размер поля - от 0 до 20 (или 16, или 11 - зависит от технической версии) по оси Х и от 0 до 15 (или 11, или 7) по оси У; выход за пределы поля не считается ошибкой; 
     3. команды управления "Чертежником" - поднять перо, опустить перо (при перемещении опущенного пера за ним остается след - отрезок от старого положения пера до нового, а при перемещении с поднятым пером следа не остается), сместиться в точку (арг вещ х,у) - где в качестве (х,у) выступают абсолютные значения координат, сместиться на вектор (арг вещ х,у) - где в качестве (х,у) выступают значения приращений по соответствующим осям; 
     4. команда обратной связи - перо опущено. 
     Исполнитель Черепаха
     Исполнитель Черепаха умеет делать рисунки и чертить на плоскости. Черепаха живет в квадратном песчаном мире, окруженном водой, размером 500 на 500 пикселей, за пределы которого она выйти не может. Для того, чтобы ходить, черепахе нужны все лапы, поэтому чертит она хвостом. Черепаха понимает команды (система команд исполнителя): поднять хвост, опустить хвост (по умолчанию хвост черепахи опущен и уже оставляет след на песке), вперед, вправо, влево.
     Как всегда, алгоритм должен иметь начало и конец – т.е. все команды Черепахе должны быть вписаны между ними. Команды пишутся на русском языке.
     Исполнитель Кузнечик
     Кузнечик является простейшим исполнителем. Он может скакать вперед и назад по координатному лучу.
     Для того, чтобы им управлять, используются целочисленные положительные значения. То есть натуральный ряд чисел.
     В некоторых случаях используется координатная прямая, где могут быть получены отрицательные значения.
     Система команд Кузнечика:
     1. Вперед <число>.
     2. Назад <число>.
     Вместо <число> подставляются конкретные значения. Иногда в задачах Кузнечик может прыгать на несколько расстояний. Например, вперед на 3 и 5, а назад на 2 и 11.
     Чаще всего в условии вводится точное указание, на сколько может прыгнуть Кузнечик. Нередко ученик сам «допридумывает» удобное ему смещение исполнителя.
     Исполнитель никогда не должен попадать повторно на ту же координату!
     Записанную последовательность действий Кузнечика нужно переписать в виде арифметического выражения и сосчитать, что получится. В этом случае прыжки вперед будут добавляться, а прыжки назад – отниматься.
     Пример.Кузнечик может прыгать вперед на 7 и 11 шагов, а назад – на 3. Переведите его на координату 25 за наименьшее количество прыжков.
     Решение. Простейший вариант 7+7+11=25 не всегда очевиден: зачем же тогда он прыгает назад? Вариант 11+11+11+7-3-3-3-3-3=25 тоже дает верный ответ, но, подумав, можно обнаружить ошибочные действия: 11+11-3-3-3-3-3=7.
     Правильное решение не всегда идеально. Нужный результат получается всегда несколькими способами: оптимальным и с дополнительными (лишними) действиями. По арифметическому выражению можно это обнаружить.
     К сожалению, работа с Кузнечиком в среде КуМир существенно затруднена.
     Наличие команд «вперед 3» и «назад 2» поможет решить только специально придуманные для этого задания.
     Команда «перекрасить» помечает цветом квадратик, которым выделены числа координатного луча.
     Для управления действиями производится настройка.
     Исполнитель Водолей
     Программа Водолей  обучает школьников решению логических задач на получение определённого количества жидкости. Исполнитель Переливашка переливает нужное количество жидкости из большого сосуда определённой ёмкости с помощью двух меньших сосудов. Исполнитель Водолей работает с двумя сосудами и неограниченным источником воды (например, река).
     Команды исполнителя:
     * наполни,
     * вылей,
     * перелей.[65]
     
     1.4.2 Использование исполнителей «КуМир» в школьном курсе информатики
      
     Тема «Программирование»  является одной из наиболее сложных тем школьного курса информатики. Не все учащиеся к 9 классу, в котором обычно и запланировано изучение данной темы, готовы к освоению данной темы. Это объясняется рядом причин.
     Во-первых, недостаточным уровнем сформированности у учащихся алгоритмического мышления.
     Во-вторых, учащимся зачастую очень сложно перейти от известных алгоритмических конструкций (ветвление, цикл), интуитивно понимаемых, к их формальному описанию на языке программирования, а тем более, использующему служебные слова не из родного языка.
     В-третьих, отсутствием у многих подростков  мотивации к изучению темы «Программирование». Особенно это наблюдается на первых этапах знакомства с данной темой, когда учащимся приходится решать задачи на отработку простейших навыков правильного построения структуры программы, организации ввода и вывода данных, описания простейших алгоритмических конструкций. Именно на этом этапе приходится решать простейшие задачи, например о нахождении суммы или частного двух чисел, вычислении суммы прогрессии и тому подобных. Ученику сложно  оценить результаты своей работы, проанализировать работу программы, найти ошибки, так какотсутствует наглядность при выводе результатов работы программы.
     Удачным решением этой проблемы является введение в курс информатики уже в 6-7 классах исполнителей среды программирования «КуМир».  В 7 классе (в новом издании 2013 года  - уже в 6 классе) по программе Л.Л. Босовойучащиеся изучают довольно обширный блок под названием «Алгоритмы и исполнители», в рамках которого предусмотрено знакомство и работа с исполнителями Робот и Чертёжник. 
     Например, при изучении исполнителя Чертёжник учащиеся знакомятся не только с понятием «система команд исполнителя» и СКИ самого исполнителя Чертёжник, но и с терминами: основной и вспомогательный алгоритм, абсолютное и относительное смещение, цикл. Под руководством учителя, а затем и самостоятельно они упражняются в написании простейших программ для графических исполнителей. Примеры таких упражнений из учебника приведены на рисунке.
     
      
     
     Рисунок 1 – Страницы учебника с примерами упражнений для Чертёжника 
     
     Таким образом, уже в 7 классе появляется возможность познакомить учащихся с основами программирования на примере написания программ для исполнителей. Очень важно именно в этом возрасте для учащегося –наглядно увидеть результаты работы программы, им написанной, увидеть, где допущена ошибка, где исполнитель не может выполнить команду, то естьпоявляется возможность научить учащихся самостоятельно проводить тестирование и пошаговую отладку программы. Сама программа использует служебные слова из русского языка. Семикласснику гораздо легче понять, что означает конструкция если…то…иначе … все, нежели if … then… else.
     В дальнейшем, в 9 классе, когда изучается тема «Программирование на языке Паскаль», эти навыки очень востребованы, так как учащимся гораздо легче освоить конструкции формального языка, опираясь на навыки, приобретенные при работе с графическими исполнителями.[5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 31, 39, 40]
     
1.4.3 Решение заданий обязательного государственного экзамена по информатике с помощью алгоритмического языка в среде КуМир
      
     При подготовке и сдаче обязательного государственного экзамена по информатике в 9 классе задания второй части, связанные с программированием,  можно выполнять как с помощью программы Паскаль, так и в среде КуМир.
     Это значительно упрощает выполнение для тех ребят, которые не изучали или в недостаточной степени знают английский язык. Вторая часть работы является практическим заданием, которое проверяет наиболее важные практические навыки курса информатики и ИКТ: умение обработать большой информационный массив данных и умение разработать и записать простой алгоритм.
     Задания экзамена не требуют от обучающихся знаний конкретных операционных систем и программ, навыков работы с ними. Проверяются основные принципы представления, хранения и обработки информации, навыки работы со средой формального исполнителя. [62, 63]
     Пример задания 1.
     Робот находится в левом верхнем углу огороженного пространства, имеющего форму прямоугольника. Размеры прямоугольника неизвестны. Где-то посередине прямоугольника есть вертикальная стена, разделяющая прямоугольник на две части. В этой стене есть проход, при этом проход не является самой верхней или самой нижней клеткой стены. Точное расположение прохода также неизвестно. Одно из возможных расположений стены и прохода в ней приведено на рисунке 2.Напишите для Робота алгоритм, перемещающий Робота в правый нижний угол прямоугольника.
     Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера поля и любого допустимого расположения стены внутри прямоугольного поля. При исполнении алгоритма робот не должен разрушиться.
      
      
     Рисунок 2
     
     Решение:
     
     использовать Робот
     алг задание 1
     нач
     	нц пока справа свободно
     		вправо
     	кц
     	нц пока справа не свободно
     		вниз
     	кц	
     	нц пока справа свободно
     		вправо
     	кц
     	нц пока снизу свободно
     		вниз
     	кц
     кон
     
      
     
     Рисунок 3 – Решение задания 2
     
     Пример задания 2.
     На бесконечном поле имеется длинная горизонтальная стена. Длина стены неизвестна. Робот находится в одной из клеток непосредственно сверху от стены. Начальное положение робота также неизвестно. Одно из возможных положений робота приведено на рисунке.
     
     
     Рисунок 3 – Начальное положение Робота
     
     Напишите алгоритм для Робота, закрашивающий все клетки, расположенные выше стены и прилегающие к ней, независимо от размера стены и начального расположения Робота. Например, для приведенного ранее рисунка Робот должен закрасить следующие клетки:
     
     
     
     Рисунок 4 – Конечный результат алгоритма
     
      
     
     Рисунок 5 – Решение задания 2
     [60, 61, 62, 63]
     1.4.4Подготовка заданий для учащихся и их автоматическая проверка в среде «КуМир»
     
     Используя систему “КуМир”, можно значительно увеличить число и качество задач, которые сможет решить школьник. Однако в процессе преподавания перед учителем возникает  проблема проверки решения. Так как задач будет больше, то и увеличивается время проверки их выполнения. Как же решить данную проблему?
     Рассмотрим режим тестирования, существование которого в системе «КуМир» поможет сэкономить время педагога, затраченное на проверку решения.
     Учитель готовит файл-задание для ученика. Это производится в специальном “учительском” режиме системы “КуМир”. Для этого “КуМир” надо запустить с параметром “–t” (рисунок 2).
     
     
     
     Рисунок 2 – Запуск учительского режима «КуМир»
     
     В данном режиме можно делать невидимыми или неизменяемыми строки алгоритма. Файл-задание состоит из шаблона — заготовки программы, которую ученику нужно дописать, и блока (алгоритма) тестирования. Чаще всего учитель делает блок тестирования невиди.......................