Kann Stammspielzeug Ihr Kind zu einem Computergenie machen?

"STEM toys" sollen Kinder dazu ermutigen, ihre Fähigkeiten in den Schlüsseldisziplinen Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik zu entwickeln, und Käufer sehen immer mehr von ihnen in digitalen Regalen. Aber viele Eltern fragen sich, ob diese Spielzeuge wirklich halten, was sie versprechen.

Kann ein Spielzeug, das einfache Codierungskonzepte lehrt, wirklich ein Computergenie hervorbringen? Kann ein Roboterspielzeug einen zukünftigen Wissenschaftler inspirieren, der die Welt verändern oder zumindest einen wirklich guten Lebensunterhalt verdienen wird? Oder ist STEM-Spielzeug nur das teure Ergebnis eines Marketing-Hype?

In Gesprächen mit zahlreichen Experten haben wir keine Statistiken über die langfristige Wirksamkeit dieser Spielzeuge aufgedeckt - das Gebiet ist einfach zu neu. Aber wir haben etwas über die Standards, die Genauigkeit und die Tests gelernt, mit denen sie erstellt wurden. Und wir haben einige Tipps für Käufer.

Wir haben auch mit einem Elternteil gesprochen, der direkte Erfahrung mit STEM-Spielzeugen hat. Joey Fortuna ist Programmierer und CTO von j2 Global (Muttergesellschaft von PCMag). Er hat seinen beiden Kindern, jetzt 8 und 10, im Laufe der Jahre mehrere STEM-Spielzeuge gegeben, und er hat beobachtet, dass Spielzeuge mit pädagogischen Ambitionen manchmal einfach Kinder langweilen können.

Nehmen Sie modulare Robotik-Cubelets (Abbildung), mit denen Sie Robotik-Projekte mit magnetisch verbindbaren Cubes erstellen können. "Die Idee ist, dass Sie… einen Haufen Würfel in einer anderen Konfiguration aneinander reihen und etwas haben, das sich bewegen und Hindernisse erkennen oder Geräusche machen kann", sagt Fortuna. "In Wirklichkeit ist das Spektrum der Möglichkeiten so begrenzt, dass die konzeptionelle Hürde, um zu dem Punkt zu gelangen, an dem Sie überzeugendes oder interessantes Verhalten herausfordern, so groß ist, dass sie schnell das Interesse verlieren."

Fortuna fand heraus, dass die STEM-Spielzeuge, die für seine Kinder am besten funktionierten, zu Beginn klare Anweisungen und schnelle Erfolge hatten, um sie zu begeistern.

Interessanterweise ist das, was Fortuna als Problem erlebte - unbegrenztes Spielen und wiederholtes Scheitern - ein vorsätzlicher Bestandteil der STEM-Spielproduktstrategien vieler Unternehmen, was die Herausforderung bei der Entwicklung von Lernspielzeug hervorhebt. Der STEM-Spielzeugbereich ist neu und es gibt nicht viel Fachwissen, auf das man zurückgreifen kann. Welche Lektionen unterrichtet werden müssen und wie sie am besten unterrichtet werden können, ist noch unklar. Und wie viel sich in zukünftigen Karrieren für die Kinder, die mit diesen Spielsachen spielen, auszahlt, bleibt abzuwarten.

Von der Idee zur Realität

Der Begriff MINT wurde vor Jahrzehnten zu einem akademischen Konzept, das jedoch in den neunziger Jahren während der Lehrplanplanung im Klassenzimmer entwickelt wurde. Die Dringlichkeit, Kinder für die Naturwissenschaften zu interessieren, nahm in den 2000er Jahren zu, und irgendwann wurde ein A für "Künste" hinzugefügt, um STEAM zu werden.

Obwohl es schwer zu sagen ist, was das erste STEM-Spielzeug war, glaubt Deb Weber, Ph.D., eine Direktorin für frühkindliche Entwicklung bei Fisher-Price (im Besitz von Mattel), dass ihr Unternehmen die ersten 1994 in Zusammenarbeit mit Compaq geschaffen hat an Computer-Peripheriegeräten für 3- bis 5-Jährige, einschließlich Tastatur und Auto-Armaturenbrett. Für die heutigen STEM-Produkte sei die Idee des naturwissenschaftlichen Lernens von Spielzeugen aus der Wissenschaft um 2010 in die Höhe geschossen, und die Spielzeughersteller hätten bald darauf mit der Veröffentlichung von STEM-Spielzeugen begonnen.

Der große Einstieg von Fisher-Price in die STEM-Toy-Ära war der Code-a-Pillar, der 2016 veröffentlicht wurde. In diesem Erfolgsspielzeug wurde das Grundkonzept des Programmierens gelehrt, indem Kinder dem Code-a-Pillar-Körper Links hinzufügen, um eine Sequenz von zu erstellen Bewegungen. Wenn Sie die Schritte in der richtigen Reihenfolge ausführen, erreicht die Spielzeug-Raupe ein Ziel.

Es war nicht genug für Fisher-Price, Code-a-Pillar auf den Markt zu bringen und zu hoffen, dass Kinder daraus gelernt haben. In Zusammenarbeit mit dem Bay Area Discovery Museum in San Francisco erstellte das Unternehmen Unterrichtspläne für Lehrer und einen entsprechenden Lehrplan, um das Spielzeug in den Klassenraum zu bringen, und gab den Eltern Tipps zum Spielen.

Einige Jahre später hatte Fisher-Price einen weiteren Hit mit Rocktopus, einem freundlichen Oktopus, der die Klänge verschiedener Instrumente lehrt und zeigt, wie man einen Rhythmus erzeugt. Es enthält auch einen Mathematikmodus, der Addition und Subtraktion lehrt. Rocktopus ist definitiv ein lustiges Spielzeug (auch für Erwachsene), aber wie können Eltern sicher sein, dass dieses oder jedes andere STEM-Spielzeug tatsächlich STEM-Konzepte lehrt?

"Ich denke, der wahre Test ist, ob Kinder den Eltern erklären können, wie sie mit dem Spielzeug umgehen und worum es geht", sagt Weber. Bekommt das Kind etwas von dem Spielzeug oder hat es einfach Spaß mit Formen und Geräuschen? Eltern müssen nur fragen.

Bringen Sie den Kindern gut bei

Der Verkauf von Lernspielzeug an heutige Eltern ist ein Kinderspiel. Welcher Elternteil möchte seinen Kindern keinen Vorteil verschaffen, insbesondere in den Naturwissenschaften und in den Ingenieurwissenschaften? Überlegen Sie, wie sich Eltern vor einem Jahrzehnt an Baby-Einstein-Lernvideos für Säuglinge und Kleinkinder heranmischten. Die Produktlinie wurde quasi über Nacht zu einem Multimillionen-Dollar-Geschäft - aber eine Studie aus dem Jahr 2010 zeigte, dass die Videos die Sprachentwicklung nicht wirklich verbesserten. Disney (der damalige Besitzer der Marke) bot den Eltern eine Rückerstattung an.

Also ist STEM Baby Einstein 2.0? Wie können Eltern feststellen, welche Produkte, die STEM-Ansprüche stellen, sich lohnen? Einige sind sehr teuer, aber sind sie die Kosten wert?

Eine Organisation, die dieser Kategorie Aufmerksamkeit schenkt, ist The Toy Association, eine Branchenhandelsgruppe. Aber es ist nicht einfach, darauf zu achten, denn es gibt keine festgelegten Kriterien für das, was ein STEM-Spielzeug ausmacht. Es steht den Spielzeugherstellern frei, den Begriff für jedes Spielzeug zu verwenden, das sie mögen.

"Es ist schon ein paar Jahre her, und immer mehr Spielzeugfirmen beginnen, sich damit zu beschäftigen und sie zu akzeptieren und in einigen Fällen als solche zu bezeichnen", sagt Ken Seiter, EVP für Marketingkommunikation bei The Toy Association. "Beschriften Sie es leider ohne klare Kriterien, was ein Spielzeug aus STEM macht."

Spielzeughersteller neigen dazu, STEM-Spielzeug in Kategorien zu gruppieren, darunter Puzzles, Science-Kits, Elektronikbausätze, Codierspielzeug, Robotik sowie Logik- und Problemlösungsspiele. In der Hoffnung, das Informationsvakuum zu füllen, erstellte The Toy Association eine Reihe von Richtlinien für Mitglieder zur Erstellung von STEM-Spielzeugen, die in diesem Jahr veröffentlicht werden sollen. Zu den Fragen gehören: "Bringt dieses Produkt Kinder dazu, über MINT-Themen nachzudenken? Macht dieses Produkt den Kindern Spaß? Ermutigt dieses Spielzeug das Gehirnspiel, indem es zur Problemlösung, zum kritischen Denken oder zum Denken aufruft?"

Da keine genauen Daten vorliegen, hat die Toy Association kürzlich Eltern befragt, um herauszufinden, was sie von einem STEM-Spielzeug erwarten. Für alle, die glauben, die heutigen Kinder seien überprogrammiert und überplant, bestätigt diese Umfrage ihre Befürchtungen. Zum Beispiel werden STEM-Spielzeuge oft von Eltern gekauft, die sie als den ersten Schritt zu einer lukrativen Karriere in den Ingenieurwissenschaften oder Naturwissenschaften für ihr Kind ansehen. Die Eltern sagen, fünfeinhalb Jahre seien das ideale Alter, um Kindern STEM-Spielzeuge vorzustellen. 75 Prozent möchten, dass ihre Kinder eine STEM-Karriere machen. und 9 von 10 sagen, dass es wichtig ist, die STEM-Fähigkeiten zu fördern.

"Eltern wissen, dass STEM / STEAM-Fähigkeiten der Schlüssel zum Erfolg ihres Kindes sind, und möchten, dass ihr Kind eine STEM-Karriere macht. Die Mehrheit erkennt an, dass Spielzeug der wichtigste Weg ist, diese Fähigkeiten zu fördern", heißt es in dem Bericht.

Der Impuls, STEM-Spielzeuge zu kaufen, scheint dem Drang zu ähneln, ein Kind in eine wettbewerbsfähige Vorschule zu locken. Eltern möchten ihren Kindern alle Vorteile bieten, und das bedeutet, dass sie ihre berufliche Entwicklung bereits in jungen Jahren planen.

"Sie wollen sicherstellen, dass sie ihren Kindern die beste Anleitung geben und den besten Hintergrund und die beste Unterstützung, die sie können, damit sie wirklich in einer globalen Welt mithalten können", sagt Seiter.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wonach Eltern in STEM-Spielzeug suchen, werfen Sie einen Blick auf unsere Umfrageergebnisse unten.

Bausteine

Ein weiterer Spielzeuggigant, der STEM-Produkte auf den Markt bringt, ist Lego, das mit seiner Mindstorms-Produktlinie für Ingenieur- und Roboterspielzeug großen Erfolg hatte. Mindstorms debütierte 1998, lange vor dem MINT-Trend, aber das Unternehmen hat das Akronym schnell übernommen.

Marianne Nytoft Bach leitete das Team, das mit Lego Education Spike Prime (Bild) ein neues Produkt für Mittelschüler entwickelt hat. Hier ist, wie sie STEAM definiert: "Ich denke, es sollte immer Wissenschaft, Technologie, Technik, Kunst und Mathematik verbinden. Es sollte also immer etwas sein, das breiter ist als nur ein Fachgebiet, könnte man sagen. Und dann sollte es das herausfordern Kind oder der Student in einer Weise, dass sie alle ihre Sinne oder alle ihre Fähigkeiten nutzen. " STEAM-Spielzeuge sollten unbefristet sein, fügt sie hinzu, was eine Herausforderung darstellt, aber Kinder ihre eigenen Antworten finden lässt.

Lego entwickelt seine Spielzeuge, indem es zuerst entscheidet, was es unterrichten möchte, und dann mit funktionsübergreifenden Teams, zu denen Lehrer, Konzeptdesigner, Manager für digitale Erlebnisse und Modellbauer gehören, überlegt. Bei der Erstellung von Schulunterrichtsplänen (viele Mindstorm-Kits werden an Schulen verkauft) stützt sich das Unternehmen bei seinen Projekten auf Standards, die von der NGSS (Next Generation Science Standards) und der CSTA (Computer Science Teachers Association) definiert wurden. Lego ist eines der Unternehmen, das STEAM anstelle von STEM bewirbt. Wie faltet es also Kunst in sein Ingenieur- und Roboterspielzeug? Es enthält Mini-Figuren, um das Geschichtenerzählen zu fördern. Und Sie dachten, sie wären nur zum Spaß.

Das Unternehmen legt Wert auf Abwechslung in seinen Unterrichtsplänen und bietet Projekte mit unterschiedlichen Längen an. An einem Ende sind kleine Modelle, die in 10 oder 15 Minuten ausgeknockt werden können. Das passt gut in den täglichen Stundenplan und gibt den Kindern das Gefühl, etwas erreicht zu haben. Am anderen Ende stehen riesige Teambuilds. Diese größeren, strukturierteren Projekte vermeiden die Situation, in der einige Kinder bauen und andere nur zuschauen - jeder spielt eine Rolle. Und weil nicht jeder Lehrer ein Naturwissenschaftler ist, macht Lego die Unterrichtsplanung einfach. Technik im Klassenzimmer unterzubringen sollte keine lästige Pflicht sein.

Kleine Unternehmen mit großem Fußabdruck

Während größere Unternehmen wie Mattel und Lego Ressourcen testen können, müssen kleinere Unternehmen mit fundierter Intuition arbeiten. Nehmen Sie Cubelets (eines der Spielzeuge, die Joey Fortunas Kinder nicht beschäftigten): Sie wurden als Teil von CEO Eric Schweikardts Carnegie Mellon Ph.D. entwickelt. Dissertation, die sich mit der Erstellung von Softwaremodellen mit 3D-Teilen befasste. Die ursprüngliche Idee war nicht, ein Spielzeug zu erschaffen, sondern führte zu Cubelets.

Dies ist ein Spielzeug zu einem Premium-Preis - Einführungs-Sets kosten 140 oder 250 US-Dollar, Erweiterungspakete kosten über 100 US-Dollar - und werden hauptsächlich im Klassenzimmer verwendet. Laut Stu Barwick, Marketing Manager des Unternehmens, verwenden Klassen in allen 50 Bundesstaaten und mehreren Ländern Cubelets.

Bevor Lehrer Kindern den Umgang mit Cubelets beibringen können, müssen sie selbst lernen. Aus diesem Grund hat das Unternehmen eine Reihe von Schulungsprogrammen und Online-Videos erstellt. Es gibt sogar einen Parents Play Guide, der Eltern hilft, Robotik-Herausforderungen für ihre Kinder zu schaffen.

Was Cubelets nicht hat, sind irgendwelche Tests dahinter. Die Lehrer empfehlen es mündlich, weil sie sehen, dass die Schüler beginnen, Technik und Robotik zu verstehen, aber es gibt noch keine Zahlen, die den Erfolg belegen.

"Dinge, die Kinder faszinieren, vor Augen zu haben und ihnen ein fantasievolles Werkzeug zu geben, um Dinge zu erschaffen, die für sie möglicherweise nicht auf andere Weise zugänglich sind, kann Denkmuster öffnen und den Wunsch, weiter voranzutreiben. Cubelets abstrahiert einige von ihnen Der schwierige Teil ist, dass Sie beispielsweise lernen müssen, wie man programmiert, bevor Sie einen Roboter bauen können, oder dass Sie sich mit ein wenig Elektrotechnik wie Löten und dem Aufbau einer Schaltung auskennen, um einen physischen Roboter zu bauen ", Sagt Barwick. "Wir hoffen, dass durch die Schaffung dieser Expositionsmöglichkeiten für Kinder Muster entstehen, die sich hoffentlich fortsetzen, sobald sie erwachsen werden, und ihnen ermöglichen, sich bei der Herausforderung, Robotik oder Informatik zu erforschen, wohler zu fühlen."

LittleBits fühlt sich ähnlich an wie Cubelets: Es verwendet auch kleine Elektronikkomponenten, die magnetisch zusammenschnappen, um eine Vielzahl von Projekten zu erstellen, und verkauft sich für rund 100 US-Dollar. Es stehen zahlreiche Erweiterungssätze zur Verfügung. Und es hat auch Wurzeln in der Wissenschaft. Ayah Bdeir, CEO von LittleBits, kam als Studentin im MIT Media Lab auf die Idee für ihr Unternehmen. Sie wollte Bausteine ​​schaffen, um die Technologie zugänglicher zu machen.

Dave Sharp, Senior Product Design Manager bei LittleBits, zitiert Statistiken aus einem Common Sense-Bericht und stellt fest, dass 97 Prozent der Jugendlichen tagsüber Medien verwenden, aber nur 3 Prozent ihrer Zeit auf digitalen Geräten der Erstellung von Inhalten gewidmet sind. "Wir wollen diese 97 Prozent der Kinder wirklich erreichen und sie dazu befähigen, mithilfe von Technologie auch Erfinder und Problemlöser zu sein", sagt er.

Das Unternehmen hat Kits für Kinder in der Grundschule und in der Mittelschule und erzielte Erfolge mit Lizenzpartnerschaften. Es entstand ein Star Wars-Kit, mit dem Kinder ihren eigenen Droiden bauen konnten, und ein Avengers-Kit, mit dem sie einen Powerhandschuh bauen konnten.

Wie bei Lego beginnt die Spielzeugerstellung bei LittleBits mit der Festlegung der Lernziele. Auf der Grundlage der von NGSS und CSTA festgelegten Standards entscheiden die Teammitglieder, was die Kinder lernen sollen, und überlegen dann, wie sie diese Lektionen unterrichten können. Sie bringen Kinder zum wöchentlichen Testen in ihr Büro in Manhattan und konsultieren eine beratende Gruppe von Lehrern.

Durch die direkte Zusammenarbeit mit Kindern lernte LittleBits, wie man junge Köpfe anspricht. Zum Beispiel wollten Kinder das Hot-Potato-Projekt des Unternehmens nicht aufbauen, weil es keinen Spaß machte, obwohl sie das Spiel genossen, als es ihnen präsentiert wurde. Aber als die Firma diese heiße Kartoffel in eine große Spinne verwandelte, deren Herzschlag unheilvoll tickte, waren die Kinder plötzlich interessiert.

Das Unternehmen hat auch gelernt, Konzepte einfach zu erklären. "Wir werden viele verschiedene Versionen entwickeln und sie Kindern geben, weil sie nicht in der Bedienungsanleitung nachlesen müssen, um herauszufinden, wie ein bisschen funktioniert", sagt Sharp. "Weil Erwachsene die Bedienungsanleitungen nicht lesen, geschweige denn Kinder."

So funktioniert STEM Toys?

Nicht alle sind sich einig, dass das Erlernen von Spielzeug eine großartige Idee ist, und dazu gehört auch Ken Seiter von The Toy Association. Als ehemaliger Bildungspsychologe findet er den Wahnsinn für die frühkindliche Entwicklung "verrückt". Manche Kinder mögen das Chemie-Set, andere mögen die Schachtel, in der es kommt, sagt er. In jedem Fall spielen und erkunden sie ihre Welt. STEM-Spielzeuge können Teil einer gesunden kindlichen Entwicklung sein, sollten aber nur ein Teil davon sein.

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Für die Eltern ist ein STEM-Kauf ein Akt der Hoffnung, aber Kaufentscheidungen müssen nicht im Dunkeln getroffen werden. Lies Rezensionen und verstehe, wie ein Spielzeug lehren will. Überlegen Sie, wo die Interessen Ihrer Kinder liegen. Es ist einfacher, ein bestehendes Interesse zu nähren, als ein neues zu erfinden. Sprechen Sie mit den Lehrern Ihrer Kinder, um Ideen zu erhalten, welche die Fantasie anregen könnten. Denken Sie auch daran, dass diese Spielzeuge eine Herausforderung darstellen. Seien Sie also darauf vorbereitet, mit Ihren Kindern zu spielen, sie bei schwierigen Situationen zu motivieren, Fragen zu stellen, die Führung zu übernehmen und niemals zu viel Unterstützung zu geben.

"Ich denke, es ist okay, sich zurückzulehnen und die Kinder spielen zu lassen", sagt Seiter. "Lassen Sie Kinder sich auf verschiedene Arten von Aktivitäten einlassen. Lassen Sie sie mit verschiedenen Arten von Spielzeug spielen, mit verschiedenen Spielen. Unsere Forschung zeigt, dass die Balance des Spiels, alle verschiedenen Arten von Spielen, sowohl digital als auch im Freien sowie manipulativ, alles bietet Ich finde es schön, sich zu entspannen und zu sehen, wohin sich die Kinder zuerst bewegen, bevor ich ihnen eine sehr strenge Anweisung gebe, wohin sie gehen sollen."