RUDN Journal of Informatization in EducationRUDN Journal of Informatization in EducationВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Информатизация образования2312-86312312-864XPeoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)4231310.22363/2312-8631-2024-21-3-275-296RTCSNMTEACHING COMPUTER SCIENCEОБУЧЕНИЕ ИНФОРМАТИКЕResearch ArticleFeasibility and appropriateness of using electronic hierarchical structures in teaching computer science in primary schoolВозможность и целесообразность использования электронных иерархических структур в обучении информатике в начальной школеhttps://orcid.org/0000-0001-7746-98094402-4334BidaibekovEsen Y.БидайбековЕсен Ыкласович

Doctor of Pedagogical Sciences, Professor at the Department of Informatics and Education Informatization, Faculty of Mathematics, Physics, and Informatics

доктор педагогических наук, профессор кафедры информатики и информатизации образования, факультет математики, физики и информатики

esen_bidaibekov@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0004-5205-9124KaldanovBaglan B.КалдановБаглан Бакытбаевич

PhD Doctoral Student at the Department of Informatics and Education Informatization, Faculty of Mathematics, Physics, and Informatics

PhD докторант кафедры информатики и информатизации образования, факультет математики, физики и информатики

kenzhebekoffbaga@gmail.comAbai Kazakh National Pedagogical UniversityКазахский национальный педагогический университет имени Абая3112202421327529603012025Copyright ©; 2024, Bidaibekov E.Y., Kaldanov B.B.Copyright ©; 2024, Бидайбеков Е.Ы., Калданов Б.Б.2024Bidaibekov E.Y., Kaldanov B.B.Бидайбеков Е.Ы., Калданов Б.Б.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/informatization-education/article/view/42313

Problem statement. Modern requirements for teaching computer science in primary schools demonstrate the necessity of using innovative educational technologies. An urgent task is to justify the feasibility and appropriateness of using electronic hierarchical structures in this context. The primary aim of this study is to analyze existing approaches to teaching computer science, identify their shortcomings, and compare them with the current state of computer science education in Kazakhstan. Based on the data from a survey conducted among teachers, the main problems and deficiencies of current teaching methods are revealed. Methodology. The study employed methods of scientific publication analysis, surveys, and data analysis. Results. The article presents the results of a teacher survey that identifies the main problems in existing teaching methods. Based on the obtained data, the appropriateness of integrating electronic hierarchical structures into the educational process is justified. Arguments in favor of the effectiveness of this approach are provided, along with proposals for its integration into the school curriculum. Conclusion. The article discusses the prospects for further research and the development of new educational programs based on the potential of electronic hierarchical structures to optimize the educational process in computer science in primary school.

Постановка проблемы. Современные требования к обучению информатике в начальной школе демонстрируют необходимость использования инновационных образовательных технологий. Актуальной задачей является обоснование возможности и целесообразности использования электронных иерархических структур в данном контексте. Цель исследования - анализ существующих подходов к обучению информатике, выявление их недостатков и сравнение с текущим состоянием преподавания информатики в Казахстане. На основе данных опроса, проведенного среди учителей, выявлены основные проблемы и недостатки существующих методик обучения. Методология. В исследовании использовались методы анализа научных публикаций, анкетирования и анализа данных. Результаты. В статье приводятся результаты опроса учителей, направленного на выявление основных проблем в существующих методиках обучения. Исходя из полученных данных, доказывается целесообразность внедрения электронных иерархических структур в образовательный процесс. Приведены аргументы в пользу эффективности данного подхода, а также выдвинуты предложения по его интеграции в школьную программу. Заключение. Рассматриваются перспективы дальнейших исследований и разработки новых образовательных программ, основываясь на потенциале электронных иерархических структур для оптимизации образовательного процесса по информатике в начальной школе.

curriculumeducational technologiestechnology integration in educationteacher surveydata analysis in educationэучебная программаобразовательные технологииинтеграция технологий в образованиеопрос учителейанализ данных в образованииGrinshkun VV. Organization of computerized learning based on hierarchical data structures (dissertation of Candidate of Pedagogical Sciences). Almaty; 1996. (In Russ.)Гриншкун В.В. Организация компьютеризированного обучения на базе иерархических структур данных: дис. … канд. пед. наук. Алматы, 1996. 146 с.Kuznetsov AA, Grigoriev SG, Grinshkun VV. Project of a sample program in computer science for general education schools. Vestnik of Moscow City University. Series: Informatics and Informatization of Education. 2011;22:5–24. (In Russ.)Кузнецов А.А., Григорьев С.Г., Гриншкун В.В. Проект примерной программы по информатике для основной общеобразовательной школы // Вестник МГПУ. Серия: Информатика и информатизация образования. 2011. № 22. С. 5–24.Karavaev NL, Soboleva EV. Analysis of software services and platforms with potential for gamification of learning. Concept (Scientific and Methodological Electronic Journal). 2017;8:14–24. (In Russ.)Караваев Н.Л., Соболева Е.В. Анализ программных сервисов и платформ, обладающих потенциалом для геймификации обучения // Концепт (научно-методический электронный журнал). 2017. № 8. С. 14–24.Bosova LL. School informatics in China: ideas that could be useful for us. Science and School. 2016;1:112–120. (In Russ.)Босова Л.Л. Школьная информатика в Китае: идеи, которые могут быть нам полезны // Наука и школа. 2016. № 1. С. 112–120.Katyetova A. Teaching informatics in primary schools of Kazakhstan: current state, problems, and prospects. INTED2023 Proceedings. Valencia: IATED Academy; 2023. p. 2524–2531. https://doi.org/10.21125/inted.2023.0710Katyetova A. Teaching informatics in primary schools of Kazakhstan: current state, problems, and prospects // INTED2023 Proceedings. Valencia: IATED Academy, 2023. P. 2524–2531. https://doi.org/10.21125/inted.2023.0710Gousiou A, Grammenos N. Informatics and ICT as learning subjects in primary and secondary education in Greece. Anatolian Journal of Education. 2023;8(1):217–230. https://doi.org/10.29333/aje.2023.8115aGousiou A., Grammenos N. Informatics and ICT as learning subjects in primary and secondary education in Greece // Anatolian Journal of Education. 2023. Vol. 8. No. 1. P. 217–230. https://doi.org/10.29333/aje.2023.8115aKatyetova A, Stoffova V. Analysis of ICT competencies and skills of primary schools informatics teachers. INTED2023 Proceedings. Valencia: IATED Academy; 2023. p. 4040–4048. https://doi.org/10.21125/inted.2023.1073Katyetova A., Stoffova V. Analysis of ICT competencies and skills of primary schools informatics teachers // INTED2023 Proceedings. Valencia: IATED Academy, 2023. P. 4040–4048. https://doi.org/10.21125/inted.2023.1073Bidaibekov EY, Ibashova AB. State and prospects of informatics development in primary schools of the Republic of Kazakhstan. Proceedings of the Great Moscow Semi nar on early informatics teaching methodology. Vol. 3. Moscow: Russian State Social University Publ.; 2012. p. 29–43. (In Russ.)Бидайбеков Е.Ы., Ибашова А.Б. Состояние и перспектива развития информатики в начальных классах школ Республики Казахстан // Труды Большого Московского семинара по методике раннего обучения информатике. Т. 3. М.: Издво Российского государственного социального университета, 2012. С. 29–42.Dagienė V, Hromkoviė J, Lacher R. Designing informatics curriculum for K-12 education: From concepts to implementations. Informatics in Education. 2021;20(3):333–360. https://doi.org/10.15388/infedu.2021.22Dagienė V., Hromkoviė J., Lacher R. Designing informatics curriculum for K-12 education: From concepts to implementations // Informatics in Education. 2021. Vol. 20. Issue 3. P. 333–360. https://doi.org/10.15388/infedu.2021.22Schwab M, Strobelt H, Tompkin J, Fredericks C, Huff C, Higgins D, Strezhnev A, Komisarchik M, King G, Pfister H. booc.io: booc.io: an education system with hierarchical concept maps and dynamic non-linear learning plans. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. 2017;23(1):571–580. https://doi.org/10.1109/TVCG.2016.2598518Schwab M., Strobelt H., Tompkin J., Fredericks C., Huff C., Higgins D., Strezhnev A., Komisarchik M., King, G., Pfister H. booc.io: an education system with hierarchical concept maps and dynamic non-linear learning plans // IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. 2017. Vol. 23. Issue 1. P. 571–580. https://doi.org/10.1109/TVCG.2016.2598518Shi D, Cui W, Huang D, Zhang H, Cao N. Reverse-engineering information presentations: recovering hierarchical grouping from layouts of visual elements. Visual Intellegence. 2023;1. https://doi.org/10.1007/s44267-023-00010-1Shi D., Cui W., Huang D., Zhang H., Cao N. Reverse-engineering information presentations: recovering hierarchical grouping from layouts of visual elements // Visual Intellegence. 2023. Vol. 1. https://doi.org/10.1007/s44267-023-00010-1Orynbayeva LK, Kosherbaeva AN, Grinshkun VV, Bidaibekov EY, Kosherbaeva GN, Bissenbayeva Zh. Development of electronic resources on the formation of personal qualities of schoolchildren. Journal of Intellectual Disability – Diagnosis and Treatment, 2020;8(4):777–783. https://doi.org/10.6000/2292-2598.2020.08.04.21Orynbayeva L.K., Kosherbaeva A.N., Grinshkun V.V., Bidaibekov E.Y., Kosherbaeva G.N., Bissenbayeva Zh. Development of electronic resources on the formation of personal qualities of schoolchildren // Journal of Intellectual Disability – Diagnosis and Treatment. 2020. Vol. 8. No. 4. P. 777–783. https://doi.org/10.6000/22922598.2020.08.04.21Valverde-Berrocoso J, Acevedo-Borrega J, Cerezo-Pizarro M. Educational technology and student performance: a systematic review. Frontiers in Education. 2022;7. https://doi.org/ 10.3389/feduc.2022.916502Valverde-Berrocoso J., Acevedo-Borrega J., Cerezo-Pizarro M. Educational technology and student performance: a systematic review // Frontiers in Education. 2022. Vol. 7. https://doi.org/10.3389/feduc.2022.916502Puzankova LV. Features of teaching computer science in primary school. Society: Sociology, Psychology, Pedagogics. 2021;5:155–159. (In Russ.) https://doi. org/10.24158/spp.2021.5.27Пузанкова Л.В. Особенности преподавания информатики в начальной школе // Общество: социология, психология, педагогика. 2021. № 5. С. 155–159. https://doi.org/10.24158/spp.2021.5.27Grinshkun VV. Theory and practice of application of hierarchical structures in informatization of education and teaching Informatics. Moscow: Moscow City Pedagogical University Publ.; 2004. (In Russ.)Гриншкун В.В. Теория и практика применения иерархических структур в информатизации образования и обучении информатике. М.: МГПУ, 2004. 418 с.Grinshkun VV, Shunina LA. Approaches to individualization of school student’s education based on the use of hierarchies to automatical generation of the educational resources content. In: Fundamental problems of teaching mathematics, computer science and informatization of education: Proceedings of the International Scientific Conference. Elets: Elets State Ivan Bunin University; 2021. p. 10–15. (In Russ.)Гриншкун В.В., Шунина Л.А. Подходы к индивидуализации обучения школьников на основе использования иерархий для автоматизации содержательного наполнения образовательных ресурсов // Фундаментальные проблемы обучения математике, информатике и информатизации образования: сборник тезисов докладов Международной научной конференции. Елец: Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина, 2021. С. 10–15.