Раннее знакомство с робототехникой может существенно повлиять на понимание детьми принципов кодирования, проектирования роботов и интерес к карьере в области вычислительной техники. Это показало исследование, опубликованное в журнале Sensors. Его провели профессор Жизель Рагуза и Лилиан Люн из Инженерной школы Витерби при Университете Южной Калифорнии.
В исследовании приняли участие дети из городских школ в возрасте от семи до десяти лет. Учёные стремились решить проблему нехватки STEM-образования в раннем детстве, внедряя робототехнику и кодирование в учебный процесс.
Работа показывает потенциал раннего образования в области робототехники для повышения навыков и устремлений учащихся в области технологий.
Этапы исследования
Исследование длилось несколько лет и охватило большое количество детей. Учёные изучали влияние программы по робототехнике и кодированию. «Цель состояла в том, чтобы помочь детям научиться не только проектированию роботов и кодированию, но и пробудить их интерес к информатике как потенциальной карьере», — сказала профессор Рагуза.
Программа была направлена на повышение уверенности детей в технологиях и создание основы для будущей карьеры в области вычислительной техники.
Результаты исследования
В ходе программы учащиеся, участвовавшие в ней, показали значительное улучшение понимания принципов проектирования роботов и навыков кодирования. Кроме того, программа способствовала заметному росту устремлений учащихся к карьере в области вычислительной техники, особенно в таких областях, как робототехника и информатика.
Эти достижения особенно важны, учитывая, что большинство участников исследования были из малообеспеченных семей с ограниченным доступом к технологиям вне школы. Согласно исследованию, только около трети таких семей имели доступ к компьютерам.
Одним из наиболее важных аспектов успеха программы была её способность вовлекать различные группы учащихся. Более половины участников были девочками, и исследование не выявило существенных гендерных различий в успеваемости.
Долгосрочное влияние
Исследование также показало, что учащиеся, которые участвовали в программе более одного года, продолжали развивать свои навыки и устремления. Это подтверждает идею о том, что раннее и устойчивое участие в STEM-образовании имеет решающее значение для долгосрочного интереса и успеха.
Дизайн программы, в котором детей объединяли с наставниками из университета, помогал создать благоприятную учебную среду, способствующую развитию навыков и карьерных устремлений.
Заключение
Исследование профессора Рагузы и Люн показало, что Академия робототехники и кодирования имеет далеко идущие последствия для подходов к раннему STEM-образованию. Введение робототехники и кодирования в начальное образование может не только улучшить технические навыки, но и вдохновить следующее поколение учёных-компьютерщиков и инженеров.
«Наши результаты показывают, что раннее знакомство с робототехникой и кодированием может изменить правила игры для детей, особенно из неблагополучных сообществ», — сказала профессор Рагуза.
Эти выводы подчёркивают важность обеспечения раннего и равноправного доступа к STEM-образованию, особенно в школах с ограниченными ресурсами.
О авторах
Доктор Жизель Рагуза — профессор Университета Южной Калифорнии (USC) в Инженерной школе Витерби. Она сопредседатель и руководит консорциумом USC по STEM-образованию. Её исследования сосредоточены на STEM-образовании, инженерных инновациях, глобальной готовности, доступе в колледж для студентов из первого поколения и студентов из разных слоёв общества, STEM-образовании PK-12 и подготовке учителей, STEM-грамотности и оценке в STEM.
Лилиан Люн — помощник директора по работе со студентами CSCI в Инженерной школе Витерби при Университете Южной Калифорнии. Она специализируется на управлении программами, профессиональном развитии, принятии решений на основе данных, межличностной коммуникации и профессиональном лидерстве. Её работа сосредоточена на инициировании изменений и сокращении разрыва в равенстве в культуре образования в области науки, технологий, инженерии и математики (STEM) и среди студентов общественных колледжей.