Jak wynika z badania opublikowanego w czasopiśmie Sensors, wczesny kontakt z robotyką może znacząco wpłynąć na zrozumienie przez uczniów kodowania, projektowania robotyki i zainteresowania karierą zawodową w branży informatycznej. W tym szeroko zakrojonym badaniu, prowadzonym przez profesor Gisele Ragusę i Lilian Leung z Viterbi School of Engineering na Uniwersytecie Południowej Kalifornii, wzięły udział dzieci ze szkół miejskich w wieku od siedmiu do dziesięciu lat. Celem badaczy było zaradzenie brakom edukacji STEM we wczesnym dzieciństwie poprzez wprowadzenie robotyki i kodowania w znaczący sposób. Ich praca podkreśla potencjał wczesnej edukacji w zakresie robotyki w rozwijaniu umiejętności i aspiracji uczniów w dziedzinach technologii.
Badanie trwało kilka lat i objęło dużą liczbę dzieci, mierząc wpływ programu interwencyjnego w zakresie robotyki i kodowania. „Celem była pomoc dzieciom w nauce nie tylko projektowania i kodowania robotyki, ale także zainspirowanie ich zainteresowania informatyką jako potencjalną karierą” – powiedział profesor Ragusa. Interwencja ta koncentrowała się na zwiększeniu zaufania dzieci do technologii i zapewnieniu podstaw pod przyszłą karierę informatyka. Praca została opublikowana w czasopiśmie Sensors i stanowi wyraz zdecydowanego wysiłku na rzecz włączenia technologii do edukacji młodych uczniów.
Badania przyniosły imponujące wyniki. W trakcie programu uczestniczący w programie uczniowie wykazali znaczną poprawę w zakresie zrozumienia zagadnień projektowania robotyki i umiejętności kodowania. Co więcej, program przyczynił się do znacznego wzrostu aspiracji uczniów w kierunku kariery zawodowej w informatyce, szczególnie w takich dziedzinach jak robotyka i informatyka. Korzyści te są szczególnie znaczące, biorąc pod uwagę, że większość uczestników pochodziła z rodzin o niskich dochodach i ograniczonym dostępem do technologii poza szkołą. Według badania tylko około jedna trzecia tych gospodarstw domowych miała dostęp do komputerów, co jeszcze bardziej podkreśla znaczenie tej interwencji edukacyjnej.
Jednym z najważniejszych aspektów sukcesu programu była jego zdolność do zaangażowania różnorodnych grup uczniów. Ponad połowę uczestników stanowiły dziewczęta, a badanie nie wykazało znaczących różnic w wynikach między płciami, co podkreśla sukces programu w tworzeniu włączającego środowiska uczenia się. „Ten parytet płci był zamierzony i odzwierciedla populację szkół miejskich, z którą pracowaliśmy” – zauważył profesor Ragusa. Zróżnicowany skład demograficzny programu, który obejmował dzieci pochodzenia latynoskiego, afroamerykańskiego i innych grup etnicznych, odegrał kluczową rolę w promowaniu dostępu do technologii dla grup niedostatecznie reprezentowanych w dziedzinach STEM.
Badanie wykazało również, że uczniowie, którzy uczestniczyli w programie przez ponad rok, odnotowali ciągły wzrost swoich umiejętności i aspiracji. Ta pozytywna korelacja między czasem spędzonym w programie a zdobytą wiedzą dodatkowo potwierdza pogląd, że wczesne i trwałe zaangażowanie w edukację STEM ma kluczowe znaczenie dla długoterminowego zainteresowania i sukcesu. Co ważne, koncepcja programu, w ramach której dzieci korzystały z bliskich sobie mentorów z uniwersytetu, pomogła stworzyć wspierające środowisko uczenia się, które sprzyjało zarówno rozwojowi umiejętności, jak i aspiracjom zawodowym.
Podsumowując, z badań profesorów Ragusy i Leunga wynika, że Akademia Robotyki i Kodowania ma daleko idące implikacje dla naszego podejścia do wczesnej edukacji STEM. Wprowadzenie robotyki i kodowania do edukacji podstawowej może nie tylko poprawić umiejętności techniczne, ale także zainspirować kolejne pokolenie informatyków i inżynierów. „Nasze wyniki pokazują, że wczesne zaangażowanie w robotykę i kodowanie może zmienić zasady gry w przypadku dzieci, zwłaszcza tych ze społeczności o niedostatecznym dostępie do społeczeństwa” – stwierdziła profesor Ragusa.
Ustalenia te podkreślają znaczenie zapewnienia wczesnego i równego dostępu do edukacji STEM, szczególnie w szkołach, które dysponują niedostatecznymi zasobami. Pobudzając ciekawość i rozwijając podstawowe umiejętności technologiczne, programy takie jak Akademia Robotyki i Kodowania mogą pomóc wypełnić lukę w uczestnictwie w STEM i zapewnić bardziej zróżnicowaną i przygotowaną przyszłą siłę roboczą.
Odniesienie do czasopisma
Ragusa, G. i Leung, L. (2023). „Wpływ wczesnej edukacji w dziedzinie robotyki na zrozumienie przez uczniów kodowania, projektowania robotyki i zainteresowania karierą informatyki”. Czujniki, 23, 9335. DOI: https://doi.org/10.3390/s23239335
O Autorach
Doktor Gisele Ragusa jest profesorem na Uniwersytecie Południowej Kalifornii (USC) w Wydziale Edukacji Inżynierskiej Viterbi School of Engineering. Współprzewodniczy i kieruje konsorcjum edukacyjnym STEM Uniwersytetu Kalifornijskiego w USA. Pracuje w Wydziale Edukacji Inżynierskiej Szkoły Inżynierskiej, a także jest członkiem Senatu Akademickiego Uniwersytetu (zarządzanie wydziałami) jako przewodnicząca Komisji Bibliotecznej Uniwersytetu. Przez trzy lata kierowała inicjatywą dziekana Engaged Learning Initiative w Viterbi School of Engineering. Jej zainteresowania badawcze i obszary specjalizacji obejmują: STEM, w szczególności edukację inżynierską, innowacje inżynieryjne i globalną gotowość, dostęp do uczelni dla studentów pierwszego pokolenia i studentów z różnych środowisk, edukację i kształcenie nauczycieli STEM PK-12, edukację w zakresie umiejętności czytania i pisania w STEM, a także ocenę i pomiary w STEM. Prowadzi kursy z zakresu projektowania badań stosowanych, teorii pomiaru, zaawansowanych analiz statystycznych, pedagogiki krytycznej w STEM oraz kursy z teorii uczenia się i nauczania. Dr Ragusa posiada rozległą wiedzę specjalistyczną w zakresie projektowania badań multimodalnych, oceny, psychometrii, zaawansowanych analiz ilościowych i pedagogiki skoncentrowanej na wpływie w STEM. Aktywnie działa w wielu stowarzyszeniach zawodowych zajmujących się edukacją inżynieryjną i naukową, kształceniem nauczycieli, kształceniem na odległość, ewaluacją programów i kształceniem specjalnym. Była głównym badaczem w ramach ponad 30 grantów federalnych za pośrednictwem Departamentu Edukacji Stanów Zjednoczonych, Narodowego Instytutu Zdrowia i Narodowej Fundacji Nauki. Ma w swoim dorobku ponad 100 publikacji różnego typu.
Lilian Leung jest zastępcą dyrektora ds. studenckich CSCI w Szkole Inżynierskiej Viterbi Uniwersytetu Południowej Kalifornii (USC). Specjalizuje się w zarządzaniu programami, rozwoju zawodowym, podejmowaniu decyzji w oparciu o dane, komunikacji interpersonalnej i profesjonalnym przywództwie. Koncentruje się na inicjowaniu zmian i niwelowaniu różnic w kulturze edukacji przedmiotów ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki (STEM) oraz wśród studentów Community College. Lilian uzyskała tytuł licencjata w dziedzinie matematyki stosowanej oraz tytuł magistra w dziedzinie nauk ścisłych i matematyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w 2018 r. Uzyskała tytuł magistra w dziedzinie edukacji (wyd. MS) oraz certyfikat absolwenta w zakresie przywództwa w integracji technologii w 2020 r. na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa.
