1. Поняття програми. Програмування як процес розробки алгоритмів. Загальні підходи програмування.

Програма визначається як “алгоритм, тобто послідовність інструкцій, який записаною мовою, що зрозуміла комп’ютерові”. Це визначення є класичним, але воно явно акцентує увагу лише на одному аспекті програмування: програма є деяка послідовність операцій. Не менш важливими є й інші аспекти, наприклад:

програма є кібернетичною системою, яка існує в певному середовищі і взаємодіє з цим середовищем, тобто сприймає від нього певні подразники і визначеним чином реагує на ці подразники;

• програма складається з підсистем, що певним чином взаємодіють між собою;

• програма являє собою певну модель, яка описує з деяким наближенням закономірності реального світу;

• програма є сукупністю правил, які дозволяють отримувати різноманітні наслідки (вихідні дані) з відомих передумов (вхідні дані);

• програма є засобом для вирішення конкретних практичних задач.

Відповідно до цього можна підходити до програмування як до процесу конструювання програм з різних точок зору. Виділяють чотири основні принципи програмування:

1. Процедурне програмування. Концепція процедурного програмування є історично першою та найбільш близькою до класичного визначення програми.

В основі програми, побудованої за процедурними принципами, лежить послідовна зміна вхідних даних, поки не буде отриманий результат, причому кожна операція розписується в явному вигляді. Дані, з якими оперує програма, зберігаються в іменованих ділянках оперативної пам’яті, які називаються змінними (Паскаль і Сі).

2. Функціональне програмування. Виконання програми розглядається як виклик деякої функції, яка, в свою чергу, може викликати інші функції.

3. Логічне програмування. В основі виконання програми лежить механізм виведення нових фактів з даних фактів згідно із заданими логічними правилами.  Найбільш відомий представник – Пролог.

4. Об’єктно-орієнтоване програмування – найбільш стрімко розвивається в сучасний час.

Об’єктна програма розглядається як сукупність паралельно існуючих об’єктів, які взаємодіють між собою. Кожний об’єкт вміє виконувати певні операції та характеризується певною поведінкою (C++, Delphi, Java).

Як окремий напрямок слід виділити мови програмування баз даних, призначені для маніпуляції великими централізованими масивами даних і отримання з них інформації.

Мо́ва програмува́ння (англ. Programming language) — це штучна мова, створена для передачі команд машинам, зокрема комп'ютерам. Мови програмування використовуються для створення програм, котрі контролюють поведінку машин, та запису алгоритмів.

З усіх наведених характеристик варто окремо зупинитися на особливостях інтерфейсу. Інтерфейс повинен відповідати вимогам зручності та зрозумілості. Ті чи інші особливості інтерфейсу можуть бути по-різному використані педагогом у процесі навчання. Простий, традиційний інтерфейс дуже часто виявляється більш методично доцільним, а відсутність деяких функцій може навіть сприяти кращому опануванню тих чи інших особливостей програмування. Поряд із цим складний багатофункціональний інтерфейс може відволікати учня від виконання основних навчальних завдань.

У більшості візуальних середовищ програмування реалізовано функції автоматичної генерації коду. Традиційно автоматична генерація коду використовується для створення форм, кнопок, перемикачів та інших візуальних елементів. Деякі сучасні середовища можуть автоматично генерувати мало не будь-які фрагменти програм, а то навіть і цілі програми. Автоматична генерація коду дозволяє, з одного боку, прискорити виконання учнем завдань, продемонструвати дітям ефективність та потужність сучасних засобів програмування. З іншого боку, використання готового коду, до якого слід віднести автоматично генерований код, недостатньо сприяє розумінню учнями механізмів розробки програм.

Для деяких мов програмування існують спеціальні, спрощені навчальні версії. Особливо зручні такі мови і розроблені для них середовища програмування для знайомства з програмотворенням школярів молодшого та середнього шкільного віку. Прикладами таких мов та середовищ є спрощена версія мови Pasсal, реалізована в середовищі «Алго» та спрощена версія мови Visual Basic – середовище Small Basic. Як зазначено на офіційній сторінці Small Basic: «Microsoft Small Basic – система, яка намагається зробити програмування зрозумілим для початківців» [Error: Reference source not found]. Розробники, окрім простоти та доступності, зазначають головну перевагу Small Basic – його сучасність.

Отже, з огляду на інтерфейс найкращою є та ситуація, коли вчитель має змогу самостійно вибрати середовище програмування відповідно до визначених навчальних завдань та наявного апаратного і програмного забезпечення. На жаль, така можливість існує далеко не для всіх мов програмування і не в кожному навчальному закладі.

Стосовно доступності варто зазначити, що, враховуючи великий спектр вільно-розповсюджуваних середовищ програмування, переважна більшість педагогів схиляється до використання саме безоплатного програмного забезпечення.