機器人學的早期教育可以決定學生對編碼的理解。機器人設計和對計算機職業的濃厚興趣 根據南加州大學維特比工程學院吉賽爾·拉古薩（Gisele Ragusa）教授和莉蓮·梁（Lilian Leung）教授在《傳感器》雜誌上發表的一項研究，這項綜合研究對兒童進行了調查。研究人員針對 7 至 10 歲的城市學校，旨在通過有意義地引入機器人技術和編碼來解決兒童 STEM 教育的缺乏。他們的工作凸顯了早期機器人教育在提升學生技術領域技能和願望方面的潛力。
這項研究歷時數年，涉及許多兒童。它衡量機器人技術和編碼干預計劃的影響。拉古薩教授說：“我們的目標是幫助孩子們不僅學習機器人的設計和編碼。而且還激勵他們將計算機科學視為一項潛在的職業。”這項干預措施的重點是增強孩子們對技術的信心，並為未來的計算機職業奠定基礎。這項工作已發表在《傳感器》雜誌上，代表了將技術融入年輕學習者教育的積極努力。
這項研究取得了令人印象深刻的成果。在整個項目過程中，參與的學生對機器人設計和編碼技能的理解有了顯著提高，並且該項目顯著提高了學生對計算機職業的渴望。在機器人和計算機科學等領域尤其如此。這些好處尤其重要，因為大多數參與者來自低收入家庭，在課堂外獲得技術的機會有限。研究發現，只有大約三分之一的家庭擁有計算機。這強調了這種教育干預的重要性。
項目成功的最重要方面之一是其吸引多元化學生群體的能力。超過一半的參與者是女孩。研究發現，表現不存在性別差異。這加強了該項目在創建包容性學習環境方面的成功。 “這種性別平等是經過深思熟慮的，反映了我們合作的城市學校的人口數量，”拉古薩教授指出。該項目的多元化人口結構其中包括西班牙裔兒童。非裔美國人和其他種族背景 促進 STEM 領域代表性不足的群體獲得技術是關鍵。
研究還表明，參加該項目一年多的學生在技能和積極性方面表現出持續增長。參與該計劃的時間與獲得的知識之間的這種正相關關係支持了早期參與 STEM 教育是可持續的這一觀點。這對於長期利益和成功很重要。重要的是，設計讓孩子與大學顧問配對的項目有助於創造一個支持性的學習環境，促進技能發展和職業抱負。
總之，Ragusa 和 Leung 教授的研究得出的結論是，機器人和編程學院對我們如何進行早期 STEM 教育具有深遠的影響。在初級階段引入機器人技術和編碼不僅有可能提高技術技能，而且還能激勵下一代計算機科學家和工程師。 “我們的研究結果表明，早期接觸機器人和編碼可以改變兒童的遊戲方式。特別是對於貧困社區來說，”拉古薩教授說。
這些發現強調了提供早期和公平的 STEM 教育機會的重要性，特別是在資源貧乏的學校。通過培養好奇心和培養技術方面的基礎技能，機器人和編程學院等項目可以幫助縮小 STEM 參與差距，並確保未來勞動力更加多樣化和準備充分。
期刊參考文獻
Ragusa, G. 和 Leung, L. (2023)“早期機器人教育對學生對編碼的理解、機器人設計和對計算機職業興趣的影響。”傳感器 23、9335 土井： https://doi.org/10.3390/s23239335
關於作者
吉賽爾·拉古薩博士 是南加州大學 (USC) 維特比工程學院工程教育系的教授。她是南加州大學 STEM 教育協會的聯合主席和主管。她在工程學院工程教育部任職，也是該大學的學術參議院成員。 （良好治理學院）擔任大學圖書館委員會主席。她領導了維特比工程學院院長的參與學習計劃三年。她的研究興趣和專業領域包括：STEM，尤其是工程教育。工程創新和世界一流的準備 為第一代大學生和來自不同背景的學生提供大學入學機會、STEM PK-12 教育和教師教育。 STEM 素養以及 STEM 評估和測量的研究。她教授應用研究設計、測量理論、高級統計分析等課程。 STEM 和課程學習與教學理論中的批判教育學 Ragusa 博士在多模式研究設計、評估、心理測量學、高級定量分析方面擁有廣泛的專業知識。 STEM 中以影響力為中心的教學。她參與了工程和科學教育、教師教育、遠程教育領域的多個專業協會。項目評估和特殊教育領域 她是美國教育部 30 多項聯邦撥款的首席研究員。美國國立衛生研究院和國家科學基金會 她擁有 100 多篇不同類型的出版物。
梁麗蓮 是南加州大學 (USC) 維特比工程學院 CSCI 學生事務助理主任。她的專長是項目管理。專業發展 數據驅動決策 人際溝通和專業領導力 她專注於發起變革並縮小科學、技術、工程教育文化中的公平差距。 Lilian 是一名社區學院學生，2018 年獲得加州大學伯克利分校應用數學學士學位，輔修科學和數學教育。她於 2020 年獲得約翰霍普金斯大學教育科學碩士學位（MS Ed.）和技術集成領導力研究生證書。
