Wie soziale Roboter die Neugierde von Kindern wecken können
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Im Informationszeitalter, in dem jede Antwort nur einen Klick entfernt ist, gewinnt Neugier – der angeborene Drang zu lernen und zu entdecken – immer mehr an Bedeutung. Doch was ist Neugier eigentlich? Was geschieht mit der Neugier von Kindern, wenn sie älter werden? Eintritt in das formale BildungssystemGibt es Möglichkeiten, Neugier zu fördern?
Dies sind einige der Fragen, die wir im Rahmen der Curiosity Lab an der Universität Tel Aviv.
Bisherige Forschungen zur kindlichen Neugier waren überwiegend qualitativ und subjektiv und konzentrierten sich auf die Beobachtung des kindlichen Verhaltens und die Erfassung von Neugierdeäußerungen wie der Anzahl der gestellten Fragen. Das neue Forschungsfeld der künstlichen Neugier, also der Neugier künstlicher Agenten wie Computer und Roboter, ist von neuen Erkenntnissen der Neurowissenschaften inspiriert. Es schlägt ein mathematisches Modell der Neugier vor, das auf der Annahme basiert, dass Lernen eine intrinsische Belohnung darstellt, die das Erkundungsverhalten verändert. Dieses neue Modell ermöglicht einen quantitativeren und digitaleren Ansatz zur Erfassung und Förderung kindlicher Neugier.
In meinem LaborWir entwickeln derzeit Tablet-Spiele, die auf diesem neuen mathematischen Verständnis von Neugier basieren. Diese Spiele erfassen verschiedene Ausdrucksformen von Neugier – von freier bis hin zu strukturierter Erkundung und von vielfältiger bis hin zu spezifischer Neugier – und berücksichtigen dabei physische, kognitive und soziale Neugier.
In jedem Spiel lernt man etwas Neues – zum Beispiel, wie ein fiktiver Planet aufgebaut ist oder was ein Monster gerne frisst. Alle Spiele bieten mehrere Aktionsmöglichkeiten, die jeweils unterschiedliche Daten liefern, sodass die Spieler selbst entscheiden können, welche Informationen sie erhalten möchten. Da manche Aktionen mehr Informationen preisgeben als andere, gibt es eine optimale Aktionsfolge, die die meisten Informationen generiert und dem Spieler so den größten Lerneffekt ermöglicht.
Wir nutzen Computerprogramme, um die Abfolge von Aktionen zu ermitteln, die die meisten Informationen liefert. Der Vergleich der Lösung eines Kindes in diesen Lernspielen mit den algorithmischen Lösungen ermöglicht uns eine quantitative Messung des kindlichen Verhaltens, indem er zeigt, wie nahe das Kind der optimalen Lösung kommt. Durch mehrmaliges Wiederholen des Spiels können wir zudem Verbesserungen in der Erkundungsstrategie des Kindes messen – also inwieweit es besser lernen kann. Dieses einzigartige Spieldesign ermöglicht uns ein besseres Verständnis der kindlichen Neugierde.
„Durch die mehrmalige Wiederholung des Spiels können wir Verbesserungen in der Erkundungsstrategie des Kindes messen – mit anderen Worten, inwieweit das Kind besser lernen kann.“
Wir planen, diese neuartigen Beurteilungsinstrumente bei Kindern zwischen fünf und zwölf Jahren einzusetzen. Eines der Hauptziele der Studie ist es, die Dynamik der Neugier im Laufe der kindlichen Entwicklung besser zu verstehen. Zu diesem Zweck beabsichtigen wir, alle Kinder mehrerer Grundschulen in einer großen israelischen Stadt von der ersten bis zur sechsten Klasse zu untersuchen.
Dies ermöglicht uns eine neuartige Analyse, wie sich verschiedene Formen der Neugier in Abhängigkeit von Klassenstufe und Alter verändern. Anders ausgedrückt: Wir können feststellen, ob sich das Frageverhalten eines Kindes verändert und wie sich die kognitive Neugier – also die Art und Weise, wie das Kind neue Lernaufgaben analysiert und die passenden Handlungsoptionen auswählt, um möglichst viele Informationen zu gewinnen – im Laufe der Grundschulzeit entwickelt.
Vorherige Es wurden Studien Bisherige Studien haben gezeigt, dass die Neugierde von Kindern mit zunehmendem Alter oder, genauer gesagt, mit längerer Zeit im formalen Bildungssystem abnimmt. Die vorliegende Studie ist deutlich umfassender angelegt und untersucht eine Vielzahl von Dimensionen der Neugierde an einer großen Stichprobe von Kindern unterschiedlichen Alters.
Neugier ist ansteckend.
Die Bewertung ist jedoch nur der erste Schritt. Das zweite Ziel des Projekts ist es, Kinder, die wenig Neugier zeigen, zu ermutigen, neugieriger zu werden. In früheren Studien, die in Zusammenarbeit mit Susan Engel vom Williams College durchgeführt wurden, während ich als Postdoktorand im Media Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT) tätig war, Ich habe festgestellt, dass Neugierde ansteckend ist.Anders ausgedrückt: Kinder können sich die Neugier ihrer Gleichaltrigen „aneignen“. Um diesen Effekt zu untersuchen, habe ich ein einzigartiges Versuchsdesign entwickelt, bei dem ein sozialer Roboter als Spielgefährte eingesetzt wird und anschließend der Einfluss des Roboterverhaltens auf die Neugier der Kinder ausgewertet wird.
Einige Roboter wurden so programmiert, dass sie sich wie ein neugieriges Kind verhielten – sie zeigten Lernfreude, zeigten Durchhaltevermögen im Umgang mit Fehlern und Begeisterung für Neues. Kinder, die mit einem solchen neugierigen Roboter spielten, wiesen nach der Interaktion eine größere Neugier auf als Kinder, die mit einem nicht neugierigen Roboter spielten.
„Es zeigte sich, dass die Kinder, die mit dem neugierigen Roboter spielten, nach der Interaktion eine größere Neugierde aufwiesen als Kinder, die mit einem nicht neugierigen Roboter spielten.“
In den kommenden Jahren möchte ich diese Arbeit in größerem Umfang fortsetzen und auch ältere Kinder einbeziehen. Mithilfe des umfassenden Bewertungsinstrumentariums plane ich eine gründliche Vorher-Nachher-Studie, in der ich die Neugier der Kinder vor und nach langfristigen Interaktionen mit neugierigen sozialen Roboter-Spielkameraden untersuche.
Das Hauptziel meiner Forschung ist es, die Neugier von Kindern während ihrer gesamten Grundschulzeit im formalen Bildungssystem zu erhalten und zu fördern. Zu diesem Zweck plane ich die Entwicklung einzigartiger und umfassender Beurteilungsinstrumente, die an mehreren Grundschulen in einer großen israelischen Stadt für alle Kinder eingesetzt werden sollen.
Die Spiele befinden sich in der Entwicklung, und die Bewertungsstudie beginnt in den kommenden Monaten. Ich hoffe, zeigen zu können, dass soziale Roboter, die als Spielgefährten eingesetzt werden, Kindern helfen, ihre Neugierde im Laufe ihres Heranwachsens zu bewahren, sodass sie weiterhin mit Begeisterung diese faszinierende Welt entdecken und erforschen möchten.
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