Gli studenti di quinta elementare della The College School nel campus di Newark dell'Università del Delaware hanno recentemente appreso importanti lezioni sulla salvaguardia delle informazioni online da un insegnante insolito:Zenbo, il robot sociale.

In piedi più di due piedi di altezza, il simpatico compagno di classe era preprogrammato con storie familiari per bambini, come Cappuccetto Rosso, che un team di ricercatori UD ha adattato in modo creativo all'era digitale.

L'idea:aiutare i bambini a imparare la sicurezza informatica e la buona cittadinanza digitale utilizzando strumenti che coinvolgano e sostengano i tempi di attenzione dei giovani. La cittadinanza digitale si concentra sulla sicurezza online e sull'uso etico e responsabile di Internet.

Quando Zenbo iniziò a leggere la storia, Cappuccetto Rosso stava partendo per andare a trovare la nonna malata. Sua madre ha ricordato a Red di salvaguardare la password richiesta per entrare a casa di sua nonna. Quando incontrò il Lupo Cattivo nel bosco, Red ha dovuto scegliere se condividere o meno informazioni private con uno sconosciuto.

Zenbo ha fatto una pausa e ha sollecitato l'input dalla classe di quinta elementare su cosa fare dopo. In questo martedì particolare, l'opinione degli studenti è stata divisa sull'opportunità di condividere informazioni che potrebbero aiutare il lupo a capire la password di sicurezza domestica della nonna. La metà degli studenti pensava che sarebbe stato giusto condividere le informazioni personali, mentre i loro coetanei la consideravano una mossa rischiosa.

"Questi punti di controllo rafforzano i comportamenti positivi e creano momenti insegnabili per quando i bambini commettono errori, " disse Chrystalla Mouza, Distinguished Professor in Teacher Education presso il College of Education and Human Development (CEHD) dell'UD. "È importante che questa formazione venga fornita a scuola perché non possiamo fare affidamento sul fatto che venga fornita altrove".

Mouza sta collaborando con Chien-Chung Shen, professore di informatica e scienze dell'informazione presso la Facoltà di Ingegneria, e Tia Barnes, assistente professore di sviluppo umano CEHD, sul progetto finanziato dalla National Science Foundation che mira a testare nuovi modi per fornire formazione sulla sicurezza informatica in classe.

Il lavoro è nato dai precedenti sforzi di Shen per aiutare a stabilire un minore accademico e un programma di master in sicurezza informatica all'UD. Shen si rese conto che i bambini dall'asilo fino al 12° grado (K-12) erano un pubblico trascurato per l'istruzione sulla sicurezza informatica. Martedì, mentre gli utenti di Internet di tutto il mondo celebrano il Safer Internet Day, 11 febbraio è anche un importante promemoria del fatto che l'educazione alla sicurezza informatica è necessaria non solo per gli adulti.

Sfide informatiche per bambini

I bambini di età compresa tra gli 8 e i 12 anni trascorrono circa sei ore al giorno online, secondo un rapporto di Common Sense Media. Questo numero sale a circa nove ore al giorno dopo aver preso in considerazione il tempo che gli studenti trascorrono utilizzando la tecnologia in classe.

Anche se non hanno telefoni cellulari, gli studenti di questa età in genere hanno altri dispositivi, come iPad e laptop con accesso a Internet. Molti bambini giocano ai videogiochi online e, anche se sono cresciuti con la tecnologia interattiva, come Siri, Google e Alexa, questo non garantisce che i bambini capiscano come essere al sicuro online.

Mouza e Barnes hanno adottato gli standard di istruzione K-12 per l'informatica, che includono la cittadinanza digitale e gli aspetti della sicurezza online, sicurezza e privacy, in considerazione durante lo sviluppo delle storie interattive. Shen e Yan-Ming Chiou, uno studente di dottorato in informatica con un interesse per l'apprendimento collaborativo con i media digitali interattivi, quindi programmato le storie sviluppate da UD, domande e risposte nel robot sociale.

"I bambini possono essere facilmente indotti a fornire agli sconosciuti le loro informazioni personali e le loro password perché vogliono essere utili, " disse Chiu.

Mentre l'adattamento di Cappuccetto Rosso si concentra sul tema del phishing, Barnes ha anche scritto una storia originale, chiamato Capitan Cyber, che introduce gli amici James e Louisa che vengono inavvertitamente portati nel cyberspazio mentre giocano a un gioco mobile online. Lì incontrano Capitan Cyber, un supereroe della sicurezza informatica che insegna loro a identificare i siti di phishing e la sicurezza delle password.

Usare un robot sociale standard per leggere le storie ai bambini è un salto in avanti rispetto ai metodi tradizionali, come fare in modo che i bambini guardino un video o un'animazione. Il lavoro precedente sul campo ha dimostrato che gli studenti tendono a imparare più vocabolario quando interagiscono con un robot sociale rispetto a guardare video o utilizzare altri dispositivi mobili perché lo vedono come un compagno di apprendimento.

"Immaginiamo che questo robot sociale sia una parte della strategia dell'insegnante e del piano di lezione, forse come una stazione che gli studenti visitano o un'attività che completano durante la lezione per generare discussione, " disse Mouza, un esperto nell'uso della tecnologia in classe.

Le risposte dei bambini forniranno dati ricchi che il team di ricerca può utilizzare per misurare le conoscenze degli studenti sulla sicurezza informatica, e valutare la capacità del robot sociale di aiutare gli studenti ad apprendere concetti complessi. Anche, l'iniziativa finanziata dalla NSF integra gli sforzi esistenti a livello nazionale in cui Mouza e altri nel campus sono coinvolti, come CSforALL, un programma che mira a coinvolgere gli studenti dalla scuola materna fino al liceo nell'apprendimento dell'informatica e incoraggiarli a intraprendere una carriera in essa e nei campi correlati.

Secondo Mouza, la ricerca mostra che i bambini in genere decidono intorno alla quarta o quinta elementare se appartengono a carriere nel campo delle scienze, tecnologia, ingegneria e matematica (STEM).

"Così, raggiungerli presto con la formazione sulla sicurezza informatica è in realtà molto importante, " lei disse.

interattività, coinvolgimento degli studenti

In Taiwan, Zenbo il robot sociale viene utilizzato per monitorare gli anziani, prendere la frequenza all'asilo e agire come receptionist.

Il robot sociale ha un viso carino, si muove e può anche essere programmato per sorridere. I sensori integrati consentono a Zenbo di comprendere il suo ambiente. Mentre Zenbo si preparava a leggere la storia, il robot riconobbe che era sopra un tavolo e disse:"Aiuto, sto per cadere, qualcuno per favore mi sposti in un luogo sicuro, " suscitando risatine da tutti nella stanza.

Barnes ha detto che spera che Zenbo possa essere sfruttato per aumentare l'istruzione sociale emotiva in classe per i bambini con disabilità. Per esempio, un insegnante potrebbe impiegare Zenbo per aiutare i bambini con autismo o difficoltà di apprendimento emotivo a praticare le abilità sociali e sperimentare in modo esplicito situazioni sociali che potrebbero incontrare nella vita reale.

"Avere un robot che lavora faccia a faccia con un bambino può fornire un supporto importante al di fuori di quello che un insegnante o un paraprofessionale può fornire in classe, " disse Barnes, che è anche ricercatore senior presso il Centro di ricerca in educazione e politiche sociali. "Questo può aiutare i bambini a imparare e mettere in pratica comportamenti e risposte appropriate".

Il team di ricerca prevede di pilotare Zenbo e le storie sviluppate da UD, che hanno testato con gli insegnanti, nelle aule nella primavera del 2020. Le future iterazioni del progetto UD potrebbero espandersi oltre i robot sociali per includere la realtà virtuale (VR) che consentirebbe ai bambini non solo di imparare dalle storie, ma diventare personaggi all'interno dell'ambiente virtuale e interpretare la storia usando occhiali VR, forse anche aiutando a insegnare ai loro coetanei.

"La tecnologia avanza, quindi il quadro, la metodologia e la filosofia devono adattarsi per mantenere i bambini interessati, "Ha detto Shen.