[論文レビュー] When elephants nodded and dolls spoke: Bringing together robotics and storytelling for environmental literacy

M. V. Mukil, Gayathri Manikutty+3 more|arXiv (Cornell University)|Dec 19, 2022

Environmental Education and Sustainability被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、インドの若者を対象とした環境リテラシー教育プログラムに、STEM教育（特に計算的思考、ロボット工学、マーカー技術）を統合した物語中心のロボット工学ワークショップモデルを提示する。村立・準都市部の学校に在籍する参加者が、デジタルアニメーションやアーティファクトを用いて生態系の物語を語るインタラクティブなロボット・ディオラマを構築することで、深い関与と喜びのある学びを示した。このモデルは、創造的で実践的なSTEM体験を通じて持続可能な環境保護意識を育む可能性を示している。

ABSTRACT

Inculcating principles of environmental stewardship among the children and youth is needed urgently today for creating a sustainable future. This paper presents a model for promoting environment literacy in India using story telling based workshops while focusing on STEM education including computational thinking, robotics and maker skills. During the workshop, participants build a robotic diorama with digital animations and animatronics to tell their story. Our initial observations from pilot studies conducted in 2019 in six rural and semi-urban schools in India showed us that the children were deeply engaged and enthusiastic throughout the workshop making the entire learning experience a very meaningful and joyful one for all.

研究の動機と目的

• インドの子どもや若者における環境保護意識の向上という急務のニーズに応えるために、環境リテラシーをSTEM教育に統合すること。
• 物語、ロボット工学、マーカー技術を統合した魅力的で多様な分野にまたがるワークショップモデルを構築し、生態系への関心を高めること。
• 特に村立・準都市部のインドの学校を含む多様な教育環境において、このようなモデルの実現可能性と影響を評価すること。
• 計算的思考とデジタルファブリケーションを物語中心のSTEM活動に埋め込むことで、喜びのある意味のある継続的な学びを促進すること。

提案手法

• インドの6か所の村立・準都市部の学校でワークショップが実施され、子どもや若者を対象とした。
• 参加者は、低価格の材料と電子部品を用いて、センサーやモーター、マイコンコントローラーを統合したロボット・ディオラマを設計・製作した。
• デジタルアニメーションやアーティファクト要素を統合し、物語を生々しく表現した。環境テーマに焦点を当てた。
• 物語のコンポーネントは、野生動物の保護や持続可能な生活様式といった、現地の生態的問題を中心に据え、関連性と感情的な関与を高めた。
• 物語のトリガーに反応するようにロボット部品をプログラミングすることで、計算的思考が統合された。
• 最小限の大人の介入を心がけ、協働的で生徒中心の学びを重視し、自立心と創造性を育てた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして物語とロボット工学、マーカー活動を統合することで、インドの学校における若者に環境リテラシーを促進できるか？
• RQ2 生態系テーマに焦点を当てたロボット工学ベースの物語ワークショップに参加する学生が、どの程度の関与と学びを示すか？
• RQ3 物語中心の活動に計算的思考とデジタルファブリケーションを統合することで、学生が環境問題をどの程度深く理解できるか？
• RQ4 村立・準都市部の学生は、現地の環境問題に焦点を当てた実践的で多様な分野にまたがるSTEM活動に対して、どのように反応するか？

主な発見

• パイロットワークショップに参加した子どもたちは、セッション全体を通じて高い持続的関与と情熱を示し、喜びのある意味のある学びの体験であることが示された。
• 物語とロボット工学・アーティファクトの統合により、野生動物保護や持続可能性といった環境テーマへの感情的な関与が深まった。
• 参加者は、ロボットの操作を通じて、順序付け、デバッグ、イベントベースのプログラミングといった計算的思考のスキルを段階的に習得した。
• 現地に根ざした物語と低価格の材料の使用により、多様な学校環境においてもワークショップが容易にアクセス可能で文化的に共感できるものとなった。
• このモデルは、STEM教育と環境リテラシーを効果的に橋渡しし、資源が限られた教育的文脈においてもスケーラブルに実装可能な可能性を示した。
• 予備的観察では、物語中心のロボット工学が、若者の技術的スキルと環境意識の両方を高められると示唆された。