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STEM玩具能让你的孩子成为计算机天才吗?

父母每次给孩子买玩具时都会遇到更多的STEM(科学、技术、工程和数学)玩具。以下是我们对这些昂贵玩具的了解,以及它们是否能激励你的孩子。

乐高Boost创意工具箱(Alesia Kan/Shutterstock.com)

茎的玩具旨在鼓励孩子们发展他们在科学、技术、工程和数学等关键学科的技能,购物者在数字货架上看到越来越多的电子书。但许多家长怀疑这些玩具是否真的兑现了他们的承诺。

一个教简单编程概念的玩具真的能培养出一个计算机天才吗?机器人玩具能启发未来改变世界的科学家吗,或者至少能让他们过上好日子吗?还是说,STEM玩具只是营销炒作的高价产物?

在与众多专家的交谈中,我们没有发现任何关于这些玩具长期功效的统计数据——这个领域太新了。但我们确实了解了创建它们的标准、严谨性和测试。我们对购物者也有一些建议。

我们还采访了一位直接接触过STEM玩具的家长。乔伊·福图纳是j2 Global (PCMag的母公司)的程序员和首席技术官。这些年来,他给自己的两个孩子(一个8岁,一个10岁)买了很多STEM玩具。他发现,有时候,带有教育意义的玩具只会让孩子感到无聊。

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模块化机器人立方体(在新窗口中打开)(如图所示),它允许您使用磁性连接立方体创建机器人项目。福尔图纳说:“我们的想法是,把一堆不同形状的立方体串在一起,就有了一个可以移动、探测障碍物或发出声音的东西。”“实际上,你能用它做的事情范围是如此有限,要想让它做出任何令人信服或有趣的行为,概念上的障碍是如此之大,以至于他们很快就失去了兴趣。”

福图纳发现,最适合他的孩子的STEM玩具是那些一开始就有明确方向和快速成功的玩具,能让他们上瘾。

奇怪的是,Fortuna所经历的问题——开放式游戏和不断的失败——是许多公司在STEM游戏——产品战略中有意为之的一部分,这凸显了创造教育玩具的挑战。STEM玩具领域是新的,没有太多的专业知识可以依靠。需要教授哪些课程以及教授这些课程的最佳方法仍不清楚。玩这些玩具的孩子在未来的职业生涯中有多少回报还有待观察。

从观念到现实

STEM一词在几十年前就成为了一个学术概念,但在20世纪90年代的课堂课程规划中发展起来。在2000年代,让孩子们对科学感兴趣的紧迫性增加了,在某种程度上,“艺术”被加了一个A,成为STEAM。

虽然很难说第一个STEM玩具是什么,但美泰旗下费信公司(Fisher-Price)的幼儿发展部主任黛布•韦伯博士认为,她的公司在1994年与康柏(Compaq)合作,为3至5岁的孩子设计了电脑外围设备,包括键盘和汽车仪表盘,从而创造了第一个STEM玩具。但韦伯说,就今天的STEM产品而言,科学学习玩具的想法是在2010年左右从学术界冒出来的,玩具制造商很快就开始发布STEM玩具。

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(费雪Code-a-Pillar)

费雪公司在stem玩具时代的重要产品是Code-a-Pillar(在新窗口中打开),于2016年上映。这个大受欢迎的玩具通过让孩子们在Code-a-Pillar的身体上添加链接来创建一系列动作来教授编程的基本概念。把步骤按正确的顺序排列,让玩具毛毛虫完成一个目标。

费雪公司仅仅把代码支柱投放市场,希望孩子们从中吸取教训是不够的。该公司合作(在新窗口中打开)与旧金山的湾区发现博物馆合作,为教师制定课程计划和相关课程,帮助他们将玩具带入教室,并向家长提供游戏技巧。

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(费雪Rocktopus)

几年后,费雪-普赖斯又推出了另一部热门作品Rocktopus(在新窗口中打开)这是一只友好的章鱼,它会教人们发出不同乐器的声音,并展示如何创造节奏。它还包括一个数学模式,教加法和减法。Rocktopus绝对是一个有趣的玩具(即使对成年人来说也是如此),但父母怎么能确定这个或任何其他STEM玩具实际上教授了STEM概念?

韦伯说:“我认为真正的考验是孩子们是否能向父母清楚地表达出如何使用玩具以及玩具的全部意义。”孩子是从玩具中得到了什么东西,还是只是在玩形状和声音?父母只需要问问。

教好孩子

向今天的父母出售学习玩具是一件不需要动脑筋的事。哪个家长不想让自己的孩子获得优势,尤其是在科学和工程方面?想想十年前,父母们是如何蜂拥而至观看婴儿爱因斯坦学习视频的吧。这个产品线几乎一夜之间变成了价值数百万美元的生意——但随后2010年的一项研究表明,这些视频实际上并没有提高语言能力。迪士尼(当时的品牌所有者)向家长提供退款(在新窗口中打开)

那么,STEM婴儿是爱因斯坦2.0吗?家长如何判断哪些产品声称是值得的?有些很贵,但它们物有所值吗?

一直关注这一领域的一个组织是玩具协会(在新窗口中打开)这是一个行业贸易组织。但要集中注意力并不容易,因为对于什么是STEM玩具并没有既定的标准。玩具制造商可以自由地用这个词来称呼他们喜欢的任何玩具。

美国玩具协会(The toy Association)营销传播执行副总裁肯·塞特(Ken Seiter)表示:“这已经发生了几年,越来越多的玩具公司开始关注并接受它,在某些情况下,还给它贴上了标签。”“不幸的是,(他们)在标签上没有明确的标准,说明是什么让玩具成为STEM。”

拿玩具的小孩(马可·波普拉森)”src=

玩具制造商倾向于将STEM玩具分类,包括拼图,科学套件,电子结构套件,编码玩具,beplay3体育app手机版机器人以及逻辑和解决问题的游戏。为了填补信息真空,玩具协会为会员制定了一套关于制作STEM玩具的指导方针,计划于今年发布。其中的问题包括:“这个产品能让孩子们思考STEM学科吗?”孩子们觉得这个产品有趣吗?这个玩具是否通过呼吁解决问题、批判性思维或推理来鼓励大脑游戏?”

在缺乏确凿数据的情况下,玩具协会最近对父母进行了调查,以了解他们对STEM玩具的期望。对于那些认为现在的孩子被过度规划和安排的人来说,这项调查证实了他们的担忧。例如,购买STEM玩具的父母通常将其视为孩子在工程或科学领域赚钱的第一步;家长们表示,五岁半是让孩子接触STEM玩具的理想年龄;75%的人希望他们的孩子从事STEM职业;90%的人认为培养STEM技能很重要。

“家长们知道STEM/STEAM技能是孩子成功的关键,他们非常希望自己的孩子最终从事STEM职业。大多数人承认玩具是鼓励这些技能组合的主要方式,”报告说。

购买STEM玩具的冲动看起来很像让孩子进入竞争激烈的学前班。父母想给他们的孩子每一个优势,这意味着从年轻的时候就计划他们的职业发展。

塞特说:“他们希望确保给孩子最好的指导,最好的背景和支持,这样他们才能在真正的全球化世界中竞争。”

要了解家长在STEM玩具中寻找什么,请看下面的调查结果。

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构建块

另一家推出STEM产品的玩具巨头是乐高,它的Mindstorms工程和机器人玩具系列取得了巨大成功。头脑风暴于1998年首次亮相,远早于STEM趋势,但该公司很快就采用了这个首字母缩略词。

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玛丽安·尼托夫特·巴赫领导的团队创造了乐高教育Spike Prime(如图)这是一款面向中学生的新产品。她是这样定义STEAM的:“我认为它应该总是结合科学、技术、工程、艺术和数学。所以你可以说,它应该是比一个学科领域更广泛的东西。然后,它应该以一种让孩子或学生使用所有感官或所有技能的方式挑战他们。”她补充说,STEAM玩具应该是开放式的,提出挑战,但让孩子们自己创造答案。

乐高开发玩具的方法是,首先决定它想教什么,然后让跨职能团队——包括教师、概念设计师、数字体验经理和模型建造者——集思广益。当需要制定学校课程计划时(许多Mindstorm工具包都卖给了学校),该公司的项目就会基于此由NGSS定义的标准(在新窗口中打开)(下一代科学标准)和CSTA(在新窗口中打开)(计算机科学教师协会)。乐高是推广STEAM而非STEM的公司之一,那么它是如何将艺术融入其工程和机器人玩具中的呢?它包括迷你人物,以鼓励讲故事。你以为他们只是为了好玩。

该公司认为多样化在其课程计划中很重要,因此它提供了一定长度的项目。一端是小模型,可以在10到15分钟内完成。这很适合每天的课程安排,给孩子们一种成就感。另一端是庞大的团队建设。这些更大、更有条理的项目避免了一些孩子在建造而另一些孩子只是在旁观的情况——每个人都在发挥作用。因为不是每个老师都是科学专家,所以乐高让教案变得简单。将科技带入课堂不应该是一件苦差事。

有大足迹的小公司

美泰(Mattel)和乐高(Lego)等大公司可以将资源投入到测试中,但小公司必须依靠知情的直觉。以Cubelets为例(乔伊·福尔图纳的孩子们不喜欢的玩具之一):它们是首席执行官埃里克·施韦卡德在卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon)的博士论文中开发的,该论文着眼于用3D部件创建软件模型。最初的想法并不是创造一个玩具,但它导致了立方体。

这是一款高价玩具——入门的家庭套装售价140或250美元,扩展包售价超过100美元——主要用于课堂。据公司营销经理斯图·巴维克介绍,美国50个州和几个国家的班级都在使用立方体。

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在老师教孩子们如何使用立方体之前,他们需要自己学习,这就是为什么该公司创建了各种培训计划和在线视频。甚至还有一份家长游戏指南,帮助家长为孩子设计机器人挑战。

Cubelets背后没有任何测试。老师们通过口口相传推荐它,因为他们看到学生们开始了解工程学和机器人技术,但目前还没有数据支持它的成功。

“把让孩子们着迷的东西放在他们面前,给他们一个富有想象力的工具,一种创造他们可能无法以任何其他方式获得的东西的方式,可以打开思维模式,激发他们进一步推动的欲望。”Cubelets抽象了一些困难的部分,例如,在你真正制造机器人之前需要学习如何编码,或者需要知道一点电气工程,比如焊接和如何构建电路,以便制造一个物理机器人,”巴维克说。“我们的希望是,通过为孩子们创造这些接触机会,创造出一种模式,这种模式有望在他们长大后继续下去,让他们对探索机器人或计算机科学的挑战感到更舒服。”

LittleBits与Cubelets有类似的感觉:它也使用小型电子元件,通过磁力组合在一起,创造出各种各样的项目,售价在100美元左右,有很多扩展套件可供选择。它也植根于学术界。LittleBits的首席执行官Ayah Bdeir是麻省理工学院媒体实验室的一名学生,她萌生了创建公司的想法。她想要创造一些积木,让科技变得更容易使用。

LittleBits代码套件”src= 我们是LittleBits模块化电子套件的粉丝;我们给他们颁发了几个编辑选择奖

引用来自常识报告(在新窗口中打开)LittleBits的高级产品设计经理戴夫·夏普(Dave Sharp)指出,97%的青少年在白天使用某种媒体,但他们在数字设备上的时间只有3%用于创建内容。他说:“我们真正想要的是接触到那97%的孩子,让他们也能利用技术成为创造者、发明家和问题解决者。”

该公司为小学和中学的孩子们提供工具包,并与授权合作伙伴取得了成功。它创造了一个让孩子们建造自己的机器人的星球大战工具包和一个让他们制作力量手套的复仇者工具包。

与乐高一样,LittleBits的玩具制作始于确定学习目标。根据NGSS和CSTA制定的标准,团队成员决定他们希望孩子们学习什么,然后考虑教授这些课程的活动。他们每周带孩子们到曼哈顿的办公室进行游戏测试,并与教师顾问小组进行咨询。

与孩子们直接接触教会了LittleBits很多如何吸引年轻人的想法。例如,孩子们不想构建公司的烫手山芋项目,因为它听起来并不有趣,尽管他们在游戏呈现给他们时很享受。但当该公司把这个烫手山头变成一只大蜘蛛,它的心跳不祥地滴答作响时,孩子们突然感兴趣了。

该公司还学会了如何使概念易于解释。夏普说:“我们将开发许多不同的版本,并把它们给孩子们,因为我们不希望他们不得不阅读使用手册来弄清楚一个零件是如何工作的。”“因为成年人都不看说明书,更不用说孩子了。”

STEM玩具有用吗?

并非所有人都认为学习玩具是个好主意,玩具协会的Ken Seiter也持同样观点。作为一名前教育心理学家,他认为对儿童早期发展的狂热是“疯狂的”。他说,有些孩子喜欢化学套装,有些孩子喜欢它的包装。不管怎样,他们都是在游戏和探索自己的世界。STEM玩具可以成为健康儿童发展的一部分,但它们应该只是一部分。

对于父母来说,购买STEM产品是一种充满希望的行为,但购买决定不一定要在黑暗中做出。阅读评论并beplay手机官网下载理解玩具是如何试图教导孩子的。想想你的孩子的兴趣所在;培养现有的兴趣要比创造一个新兴趣容易得多。和你孩子的老师谈谈,看看什么能激发他们的想象力。记住,这些玩具的设计是具有挑战性的,所以准备好和你的孩子一起玩,在困难的时候保持他们的动力,问问题,引导他们,不要给他们太多的帮助。

塞特说:“我认为也许坐下来让孩子们玩是可以的。“让孩子们参与不同类型的活动。让他们玩不同类型的玩具,玩不同的游戏。我们的研究表明,游戏的平衡,所有不同类型的游戏,数字游戏,户外游戏和操作游戏,都能带来最大的好处。我觉得最好先放松一下,看看孩子们的发展方向,然后再给他们严格的方向。”

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关于特洛伊·德雷尔

特洛伊·德雷尔是新泽西州泽西城的一名科技作家和编辑。他是OnlineVideo.net的编辑,StreamingMedia.com的高级副编辑,以及PC Magazine的前特约编辑。他的推特账号是@tdreier。

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