Kan stammeleker gjøre barnet ditt til et datamaskingeni?

"STEM-leketøy" er ment å oppmuntre barn til å utvikle sine ferdigheter innen de viktigste fagområdene vitenskap, teknologi, ingeniørvitenskap og matematikk, og kundene ser flere og flere av dem på digitale hyller. Men mange foreldre lurer på om disse lekene virkelig leverer løftene.

Kan et leketøy som lærer enkle kodingskonsepter virkelig skape et datamaskingeni? Kan et robotleketøy inspirere en fremtidig vitenskapsmann som vil forandre verden - eller i det minste tjene virkelig på en god måte? Eller er STEM-leker bare et kostbart resultat av markedsføringshype?

Når vi snakket med flere eksperter, avdekket vi ingen statistikker om den langsiktige effekten av disse lekene - feltet er bare for nytt. Men vi lærte om standarder, strenghet og testing som går ut på å lage dem. Og vi har noen råd til shoppere.

Vi snakket også med en forelder som har direkte erfaring med STEM-leker. Joey Fortuna er programmerer og CTO for j2 Global (PCMags morselskap). Han har gitt sine to barn, nå 8 og 10, flere STEM-leker gjennom årene, og han har observert at noen ganger kan leker med pedagogiske ambisjoner bare føde barn.

Ta Modular Robotics Cubelets (bildet), som lar deg lage robotprosjekter ved hjelp av magnetisk tilkoblede kuber. "Tanken er at du… streng sammen en haug med terninger i en annen konfigurasjon, og at du har noe som kan bevege seg og oppdage hindringer eller lage lyder, " sier Fortuna. "I virkeligheten er rekkevidden av ting du kan gjøre med det så begrenset, det konseptuelle hinderet for å komme til et punkt der du lokker alle slags overbevisende eller interessant oppførsel ut av det er så stort at de raskt mistet interessen."

STEM-lekene som fungerte best for barna hans, fant Fortuna, var de som hadde klare veibeskrivelser og raske suksesser i begynnelsen av å få dem hektet.

Merkelig nok er det Fortuna opplevde som et problem - åpent spill og gjentatte feil - en forsettlig del av mange selskapers STEM-lekeproduktstrategier, som belyser utfordringen med å lage pedagogiske leker. STEM-leketøyområdet er nytt, og det er ikke mye kompetanse å falle tilbake på. Hvilke leksjoner som må læres og de beste måtene å lære dem på er fremdeles uklare. Og hvor mye noe av det lønner seg i fremtidige karrierer for barna som leker med disse lekene, gjenstår å se.

Fra idé til virkelighet

Begrepet STEM ble et akademisk konsept for flere tiår siden, men utviklet seg i løpet av 1990-årene under planlegging av læreplanen. Trinnet med å få barn interessert i vitenskapene økte på 2000-tallet, og på et tidspunkt ble en A lagt til for at "kunst" skulle bli STEAM.

Selv om det er vanskelig å si hva det første STEM-leketøyet var, mener Deb Weber, Ph.D., direktør for tidlig barndomsutvikling hos Fisher-Price (eid av Mattel), selskapet hennes opprettet de første i 1994 da det gikk sammen med Compaq på perifere datamaskiner designet for 3- til 5-åringer, inkludert et tastatur og et instrumentpanel. Men Weber sier at så langt som dagens STEM-produkter angår, boblet ideen om å lære læretøy fra akademia rundt 2010, og leketøysprodusenter begynte å gi ut STEM-leker like etter.

Fisher-Prices store oppføring i STEM-leke-æraen var Code-a-Pillar, utgitt i 2016. Dette treffleket lært det grunnleggende konseptet med programmering ved å la barna legge til lenker til Code-a-Pillar-kroppen for å lage en sekvens av bevegelser. Ved å sette trinn i riktig sekvens, kan leken larven oppnå et mål.

Det var ikke nok for Fisher-Price å sette Code-a-Pillar på markedet og håper barna lærte av det. Selskapet samarbeidet med Bay Area Discovery Museum i San Francisco for å lage leksjonsplaner for lærere og en tilhørende læreplan for å hjelpe leketøyet inn i klasserommene, og tilbød leketips til foreldrene.

Noen år senere hadde Fisher-Price nok en hit med Rocktopus, en vennlig blekksprut som lærer lydene av forskjellige instrumenter og viser hvordan man kan lage en rytme. Det inkluderer også en matematikkmodus som lærer tillegg og subtraksjon. Rocktopus er definitivt et morsomt leketøy (også for voksne), men hvordan kan foreldre være sikre på at dette eller noe annet STEM-leketøy faktisk lærer STEM-konsepter?

"Jeg tror at den sanne testen er om barn kan artikulere tilbake til foreldrene hvordan de skal bruke leketøyet og hva leketøyet handler om, " sier Weber. Får barnet noe fra leketøyet, eller bare koser seg med former og lyder? Foreldre trenger bare å spørre.

Lær barna godt

Å selge læringsleker til dagens foreldre er ingen hjerner. Hvilken foreldre ønsker ikke å gi barna sine en fordel, spesielt innen naturvitenskap og ingeniørfag? Tenk på hvordan foreldre strømmet til Baby Einstein som lærte videoer for spedbarn og småbarn for et tiår siden. Produktlinjen ble en virksomhet på flere millioner dollar praktisk talt over natten - men da viste en studie fra 2010 videoene ikke forbedret språkutviklingen. Disney (merkets eier på den tiden) tilbød foreldre tilbakebetaling.

Så er STEM Baby Einstein 2.0? Hvordan kan foreldre fortelle hvilke produkter som gjør at STEM-krav er verdt? Noen er veldig dyre, men er de verdt kostnadene?

En organisasjon som har lagt merke til denne kategorien er The Toy Association, en bransjegruppe. Men å være oppmerksom er ikke lett, fordi det ikke er noen etablerte kriterier for hva som gjør et STEM-leketøy. Leketøysskapere står fritt til å bruke begrepet for ethvert leketøy de liker.

"Det har skjedd i noen år nå, og flere og flere leketøysbedrifter begynner å se på det og favne det, og i noen tilfeller merke det, " sier Ken Seiter, EVP for markedskommunikasjon for The Toy Association. "Merk dessverre uten klare kriterier for hva som gjør at et leketøy er STEM."

Lekeprodusenter pleier å gruppere STEM-leketøy i kategorier, inkludert gåter, vitenskapssett, elektronikkbyggesett, kodingsleker, robotikk og logikk- og problemløsingsspill. I håp om å fylle informasjonsvakuumet, opprettet The Toy Association et sett med retningslinjer for medlemmer om å lage STEM-leker, som planlegges publisert i år. Blant listen over spørsmål er disse: "Får dette produktet barn til å tenke på STEM-emner? Føles dette produktet morsomt for barna? Oppfordrer dette leketøyet til hjernespill ved å be om problemløsing, kritisk tenking eller resonnement?"

I mangel av harde data undersøkte The Toy Association nylig foreldre for å finne ut hva de forventer av et STEM-leketøy. For alle som tror dagens barn er overprogrammert og overskrevet, bekrefter denne undersøkelsen frykten deres. For eksempel kjøpes STEM-leker ofte av foreldre som ser dem som det første trinnet til en lukrativ karriere innen ingeniørfag eller naturvitenskap for barnet sitt; foreldre sier at fem og en halv er den ideelle alderen for å introdusere barna for STEM-leker; 75 prosent vil at barna skal jobbe i en STEM-karriere; og 9 av 10 sier at det er viktig å fremme STEM-ferdigheter.

"Foreldre vet at STEM / STEAM-ferdigheter er nøkkelen til barnets suksess og vil overveldende at barnet skal havne i en STEM-karriere. Flertallet erkjenner at leker er den viktigste måten å oppmuntre til disse ferdighetene, " heter det i rapporten.

Impulsen til å kjøpe STEM-leker virker omtrent som drivkraften til å få et barn til en konkurransedyktig førskole. Foreldre ønsker å gi barna hver fordel, og det betyr å planlegge karriereutviklingen fra ung alder.

"De vil sørge for at de gir barna deres den beste veiledningen og den beste bakgrunnen og støtten de kan, slik at de kan konkurrere i, virkelig, en global verden, " sier Seiter.

For å få et inntrykk av hva foreldre ser etter i STEM-leker, kan du se på undersøkelsesresultatene våre nedenfor.

Byggeklosser

En annen leketøysgigant som slipper STEM-produkter er Lego, som fant stor suksess med sin Mindstorms-serie av ingeniør- og robotikkleker. Mindstorms debuterte i 1998, lenge før STEM-trenden, men selskapet har vært raske med å ta i bruk forkortelsen.

Marianne Nytoft Bach ledet teamet som opprettet Lego Education Spike Prime (bildet), et nytt produkt for ungdomsskoleelever. Slik definerer hun STEAM: "Jeg tror det alltid skal kombinere vitenskap, teknologi, ingeniørfag, kunst og matematikk. Så det skal alltid være noe som er bredere enn bare ett fagområde, kan du si. Og da burde det utfordre ungen eller studenten på en måte som gjør at de bruker alle sine sanser eller alle sine ferdigheter. " STEAM-leker skal være åpne, legger hun til, og byr på en utfordring, men lar barn lage sine egne svar.

Lego utvikler lekene sine ved først å bestemme hva de vil lære, for deretter å ha tverrfunksjonelle team - som inkluderer lærere, konseptdesignere, digitale erfaringsledere og modellbyggere - brainstorm for det. Når det er på tide å lage skoletime-planer (mange Mindstorm-sett selges til skoler), baserer selskapet sine prosjekter på standarder definert av NGSS (Next Generation Science Standards) og CSTA (Computer Science Teachers Association). Lego er et av selskapene som markedsfører STEAM i stedet for STEM, så hvordan bretter den kunst inn i sine ingeniør- og robotleker? Det inkluderer minifigurer for å oppmuntre til historiefortelling. Og du trodde de bare var for moro skyld.

Selskapet ser variasjon som viktig i leksjonsplanene sine, så det tilbyr prosjekter med en rekke lengder. I den ene enden er små modeller, som kan slås ut på 10 eller 15 minutter. Det passer godt inn i en daglig klasseplan og gir barna en følelse av prestasjon. I den andre enden er gigantiske teambuilding. Disse større, mer strukturerte prosjektene unngår situasjonen der noen barn bygger og andre bare ser på - alle spiller en rolle. Og fordi ikke alle lærere er en vitenskaps-whiz, holder Lego enkle leksjonsplaner. Å komme teknisk inn i klasserommet burde ikke være et ork.

Små selskaper med stort fotavtrykk

Mens større selskaper som Mattel og Lego kan sette ressurser i test, må mindre selskaper jobbe med informert intuisjon. Ta Cubelets (et av lekene som ikke engasjerte Joey Fortunas barn): De ble utviklet som en del av administrerende direktør Eric Schweikardts Carnegie Mellon Ph.D. avhandling, som så på å lage programvaremodeller med 3D-deler. Den første ideen var ikke å lage et leketøy, men det førte til Cubelets.

Dette er et leketøy med førsteklasses priser - introduksjonshjem setter for $ 140 eller $ 250, og utvidelsespakker koster over $ 100 - og brukes i stor grad i klasserommet. I følge selskapets markedssjef Stu Barwick bruker klasser i alle 50 stater og flere land Cubelets.

Før lærere kan lære barna å bruke Cubelets, må de lære seg selv, og det er grunnen til at selskapet laget en rekke treningsprogrammer og online videoer. Det finnes til og med en foreldrelekguide som hjelper foreldre med å lage robotiske utfordringer for barna sine.

Det Cubelets ikke har er noen tester bak. Lærere anbefaler det muntlig, fordi de ser at elevene begynner å forstå ingeniørvitenskap og robotikk, men det er ingen tall som kan sikkerhetskopiere suksessen ennå.

"Å sette ting som fascinerer barna foran seg og gi dem et fantasifullt verktøy, en måte å skape det som kanskje ikke er tilgjengelig for dem på noen annen måte, kan åpne tankemønstre og et ønske om å presse ytterligere. Cubelets abstrakter bort noen av den vanskelige delen, behovet for å lære å kode før du faktisk kan bygge en robot, for eksempel, eller behovet for å vite litt om elektroteknikk, som lodding og hvordan du bygger en krets, for å bygge en fysisk robot, Sier Barwick. "Vårt håp er at ved å skape de eksponeringsmulighetene for barn, skaper det mønstre som forhåpentligvis vil fortsette når de begynner å vokse opp og lar dem føle seg mer komfortable med utfordringen med å utforske robotikk eller informatikk."

LittleBits har en lignende følelse som Cubelets: Den bruker også små elektronikkomponenter som knipses sammen magnetisk for å skape en rekke prosjekter og selger til rundt $ 100, med mange utvidelsessett tilgjengelig. Og det har også røtter i akademia. LittleBits administrerende direktør Ayah Bdeir fikk ideen til selskapet sitt som student i MIT Media Lab. Hun ønsket å lage byggesteiner for å gjøre teknologien mer tilgjengelig.

Siterer statistikk fra en Common Sense-rapport, Dave Sharp, senior produktdesignsjef i LittleBits, bemerker at 97 prosent av tenåringene bruker en slags media i løpet av dagen, men bare 3 prosent av tiden deres på digitale enheter er viet til å lage innhold. "Vi handler egentlig om å nå disse 97 prosentene av barna og gi dem muligheten til også å være skapere og oppfinnere og problemløsere ved bruk av teknologi, " sier han.

Selskapet har sett for barn på barneskolen og ungdomsskolen og har scoret treff med lisensieringspartnerskap. Den opprettet et Star Wars-sett som lar barna bygge sin egen droid og et Avengers-sett som lar dem lage en krafthanske.

Som med Lego starter leketøysskaping på LittleBits med å bestemme læringsmål. Med å stole på standarder satt av NGSS og CSTA bestemmer teammedlemmene hva de vil at barna skal lære, og tenker deretter på aktiviteter for å lære disse leksjonene. De tar med seg barn på kontoret på Manhattan for ukentlig leketesting og rådfører seg med et rådgivende lærerpanel.

Å jobbe direkte med barna lærte LittleBits mye om hvordan man appellerer til små sinn. For eksempel ønsket ikke barna å bygge selskapets potetprosjekt fordi det ikke hørtes morsomt ut, selv om de likte spillet da det ble presentert for dem. Men da selskapet gjorde den varme poteten om til en stor edderkopp med en illevarslende tikkende hjerteslag, var barna plutselig interessert.

Selskapet har også lært hvordan man enkelt kan forklare konsepter. "Vi vil utvikle mange forskjellige versjoner og gi dem til barna fordi vi ikke vil at de må lese i bruksanvisningen for å finne ut hvordan litt fungerer, " sier Sharp. "Fordi voksne ikke les bruksanvisningen, enn si barn."

Så fungerer STEM-leker?

Ikke alle er enige om at det å lære leker er en god ide, og det inkluderer Ken Seiter fra The Toy Association. En tidligere pedagogisk psykolog, han finner manien for tidlig barndom utvikling "gal." Noen barn liker kjemisettet, og noen liker boksen den kommer i, sier han. Uansett spiller de og utforsker verdenen deres. STEM-leker kan være en del av sunn barndomsutvikling, men de skal bare være en del.

• De hotteste tech-lekene for barn De hotteste tech-lekene for barna
• Hva spør barna om høyttalere? Hva spør barna om høyttalere?
• Juku 3Doodler Create + 3D Printing Pen Set Juku 3Doodler Create + 3D Printing Penksett

For foreldre er å gjøre et STEM-kjøp en håp, men kjøpsbeslutninger trenger ikke å tas i mørket. Les anmeldelser og forstå hvordan et leketøy prøver å lære. Tenk på hvor dine barns interesser ligger; det er lettere å mate en eksisterende interesse enn å finne en ny. Snakk med barnas lærere for ideer om hva som kan stimulere fantasien. Og husk at disse lekene er designet for å være utfordrende, så vær forberedt på å leke med barna dine, hold dem motivert under grove lapper, stille spørsmål, ta ledelsen og aldri gi for mye hjelp.

"Jeg synes det er greit kanskje å lene seg tilbake og la barna leke, " sier Seiter. "La barna få være med på forskjellige typer aktiviteter. La dem leke med forskjellige typer leker, forskjellig lek. Forskningen vår viser at balansen mellom lek, alle forskjellige typer lek, digital så vel som utendørs så vel som manipulerende, alt gir den største fordelen. Jeg føler at det ville være fint å slappe av og se hvor barna beveger seg først før de gir dem veldig streng retning hvor de skal være på vei."