Vijfdeklassers van The College School op de campus van de Universiteit van Delaware in Newark hebben onlangs belangrijke lessen geleerd over het online beveiligen van informatie van een ongewone leraar - Zenbo, de sociale robot.

Staande meer dan twee voet lang, de schattige klasgenoot was voorgeprogrammeerd met bekende kinderverhalen, zoals Roodkapje, dat een team van UD-onderzoekers zich creatief heeft aangepast aan het digitale tijdperk.

Het idee:kinderen helpen cyberbeveiliging en goed digitaal burgerschap te leren met behulp van tools die jonge aandachtsspannes boeien en ondersteunen. Digitaal burgerschap richt zich op online veiligheid en het ethisch en verantwoord gebruik van internet.

Toen Zenbo het verhaal begon te lezen, Roodkapje ging op weg om haar zieke grootmoeder te bezoeken. Haar moeder herinnerde Red eraan het wachtwoord te bewaren dat nodig was om het huis van haar grootmoeder te betreden. Toen ze de Grote Boze Wolf in het bos ontmoette, Red moest kiezen of hij privé-informatie met een vreemde wilde delen.

Zenbo pauzeerde en vroeg om input van de klas van de vijfde klassers over wat ze nu moesten doen. Op deze bijzondere dinsdag, De mening van studenten was verdeeld over de vraag of het goed is om informatie te delen die de wolf kan helpen het wachtwoord van de grootmoeder voor de huisbeveiliging te achterhalen. De helft van de studenten vond het oké om persoonlijke informatie te delen, terwijl hun leeftijdsgenoten het een riskante zet vonden.

"Deze controlepunten versterken positief gedrag en creëren leerzame momenten voor wanneer kinderen fouten maken, " zei Chrystalla Mouza, Distinguished Professor in de lerarenopleiding aan het UD's College of Education and Human Development (CEHD). "Het is belangrijk dat deze training op school wordt gegeven, omdat we er niet op kunnen vertrouwen dat deze elders wordt gegeven."

Mouza werkt samen met Chien-Chung Shen, hoogleraar computer- en informatiewetenschappen aan het College of Engineering, en Tia Barnes, CEHD universitair docent menselijke ontwikkeling, over het door de National Science Foundation gefinancierde project dat tot doel heeft nieuwe manieren te testen om cyberbeveiligingstraining in de klas te geven.

Het werk is voortgekomen uit Shens eerdere inspanningen om te helpen bij het opzetten van een academische minor en een masterprogramma in cybersecurity aan de UD. Shen realiseerde zich dat kinderen in de kleuterklas tot en met de 12e klas (K-12) een over het hoofd gezien publiek waren voor instructie over cyberbeveiliging. Terwijl internetgebruikers over de hele wereld dinsdag Safer Internet Day vieren, 11 februari het is ook een belangrijke herinnering dat cyberbeveiligingseducatie nodig is voor meer dan alleen volwassenen.

Cyberuitdagingen voor kinderen

Kinderen van acht tot twaalf jaar brengen ongeveer zes uur per dag online door, volgens een rapport van Common Sense Media. Dit aantal stijgt tot ongeveer negen uur per dag als rekening wordt gehouden met de tijd die studenten besteden aan het gebruik van technologie in de klas.

Zelfs als ze geen mobiele telefoons hebben, studenten van deze leeftijd hebben meestal andere apparaten, zoals iPads en laptops met internettoegang. Veel kinderen spelen online videogames en, hoewel ze zijn opgegroeid met interactieve technologie, zoals Siri, Google en Alex, dit garandeert niet dat kinderen begrijpen hoe ze veilig online kunnen zijn.

Mouza en Barnes namen K-12-onderwijsnormen voor computergebruik, waaronder digitaal burgerschap en aspecten van online veiligheid, veiligheid en privacy, rekening mee bij het ontwikkelen van de interactieve verhalen. Shen en Yan-Ming Chiou, een doctoraatsstudent in de informatica met interesse in samenwerkend leren met interactieve digitale media, programmeerde vervolgens de door UD ontwikkelde verhalen, vragen en antwoorden in de sociale robot.

"Kinderen kunnen gemakkelijk worden misleid om vreemden hun persoonlijke informatie en wachtwoorden te geven omdat ze behulpzaam willen zijn, ' zei Chiou.

Terwijl de aanpassing van Roodkapje zich richt op het onderwerp phishing, Barnes schreef ook een origineel verhaal, genaamd Kapitein Cyber, dat introduceert vrienden James en Louisa die per ongeluk in cyberspace worden meegenomen tijdens het spelen van een online mobiel spel. Daar ontmoeten ze Kapitein Cyber, een cyberveiligheidssuperheld die hen leert hoe ze phishingsites en wachtwoordbeveiliging kunnen identificeren.

Het gebruik van een kant-en-klare sociale robot om de verhalen voor te lezen aan de kinderen is een sprong voorwaarts ten opzichte van traditionele methoden, zoals de kinderen een video of animatie laten kijken. Eerder werk in het veld heeft aangetoond dat studenten de neiging hebben om meer woordenschat te leren bij interactie met een sociale robot dan bij het bekijken van video's of het gebruik van andere mobiele apparaten, omdat ze het als een leerpartner beschouwen.

"We zien deze sociale robot als een onderdeel van de strategie en het lesplan van de leraar, misschien als een station dat studenten bezoeken of een activiteit die ze tijdens de les voltooien om discussie op te wekken, " zei Mouza, een expert in het gebruik van technologie in de klas.

De antwoorden van de kinderen zullen rijke gegevens opleveren die het onderzoeksteam kan gebruiken om de kennis van leerlingen over cyberbeveiliging te meten, en om het vermogen van de sociale robot te evalueren om studenten te helpen bij het leren van complexe concepten. Ook, het door NSF gefinancierde initiatief vormt een aanvulling op de bestaande landelijke inspanningen waar Mouza en anderen op de campus bij betrokken zijn, zoals CSforALL, een programma dat tot doel heeft studenten van de kleuterschool tot de middelbare school te betrekken bij het leren van informatica en hen aan te moedigen om een ​​loopbaan op dit gebied en aanverwante gebieden na te streven.

Volgens Mouza, onderzoek toont aan dat kinderen meestal rond de vierde of vijfde klas beslissen of ze thuishoren in een loopbaan in de wetenschap, technologie, techniek en wiskunde (STEM).

"Dus, ze vroeg bereiken met cyberbeveiligingstraining is eigenlijk heel belangrijk, " ze zei.

Interactiviteit, studentenbetrokkenheid

In Taiwan, Zenbo de sociale robot wordt ingezet om ouderen in de gaten te houden, naar de kleuterschool gaan en als receptioniste optreden.

De sociale robot heeft een schattig gezicht, beweegt en kan zelfs worden geprogrammeerd om te glimlachen. Ingebouwde sensoren stellen Zenbo in staat zijn omgeving te begrijpen. Terwijl Zenbo zich voorbereidde om het verhaal te lezen, de robot herkende dat hij op een tafel lag en zei:"Helpen, Ik sta op het punt te vallen, verplaats me alsjeblieft naar een veilige locatie, " wat bij iedereen in de zaal een lach opwekt.

Barnes zei dat ze hoopt dat Zenbo kan worden gebruikt om de sociaal-emotionele klassikale instructie voor kinderen met een handicap te vergroten. Bijvoorbeeld, een leraar kan Zenbo gebruiken om kinderen met autisme of emotionele leermoeilijkheden te helpen bij het oefenen van sociale vaardigheden en het expliciet ervaren van sociale situaties die ze in het echte leven kunnen tegenkomen.

"Als een robot een-op-een met een kind werkt, kan dit belangrijke ondersteuning bieden buiten wat een leraar of paraprofessional in de klas kan bieden, " zei Barnes, die tevens senior onderzoeker is bij het Centre for Research in Education and Social Policy. "Dit kan kinderen helpen bij het leren en oefenen van gepast gedrag en reacties."

Het onderzoeksteam is van plan om Zenbo en de door UD ontwikkelde verhalen te testen, die ze testten met leraren, in klaslokalen in het voorjaar van 2020. Toekomstige herhalingen van het UD-project kunnen verder gaan dan sociale robots en virtual reality (VR) omvatten, waardoor kinderen niet alleen van de verhalen kunnen leren, maar om personages te worden in de virtuele omgeving en het verhaal te spelen met een VR-bril, mogelijk zelfs helpen om hun leeftijdsgenoten te onderwijzen.

"De technologie gaat vooruit, dus het kader, methodologie en filosofie moeten worden aangepast om kinderen geïnteresseerd te houden, ' zei Sheen.