Femteklassare från The College School på University of Delawares campus i Newark fick nyligen viktiga lektioner om att skydda information online från en ovanlig lärare – Zenbo, den sociala roboten.

Stående mer än två fot hög, den söta klassrumskamraten var förprogrammerad med bekanta barns berättelser, som Rödluvan, att ett team av UD-forskare kreativt anpassat för den digitala tidsåldern.

Idén:att hjälpa barn att lära sig cybersäkerhet och gott digitalt medborgarskap med hjälp av verktyg som engagerar och upprätthåller ungas uppmärksamhet. Digitalt medborgarskap fokuserar på onlinesäkerhet och en etisk och ansvarsfull användning av internet.

När Zenbo började läsa berättelsen, Rödluvan var på väg för att hälsa på sin sjuka mormor. Hennes mamma påminde Red om att skydda lösenordet som krävs för att komma in i hennes mormors hem. När hon mötte den stora onda vargen i skogen, Röd fick välja om han skulle dela privat information med en främling eller inte.

Zenbo pausade och bad om synpunkter från klassen i femteklassare om vad de skulle göra härnäst. Just denna tisdag, Studenternas åsikter var delade om huruvida det är okej att dela information som kan hjälpa vargen att ta reda på mormoderns hemsäkerhetslösenord. Hälften av eleverna tyckte att det skulle vara okej att dela personlig information, medan deras kamrater ansåg att det var ett riskabelt drag.

"Dessa kontrollpunkter förstärker positiva beteenden och skapar lärbara ögonblick när barn gör misstag, " sa Chrystalla Mouza, Erkänd professor i lärarutbildning vid UD:s College of Education and Human Development (CEHD). "Det är viktigt att den här utbildningen ges i skolan eftersom vi inte kan lita på att den ges någon annanstans."

Mouza samarbetar med Chien-Chung Shen, professor i data- och informationsvetenskap vid College of Engineering, och Tia Barnes, CEHD biträdande professor i mänsklig utveckling, på det National Science Foundation-finansierade projektet som syftar till att testa nyhetssätt att leverera cybersäkerhetsträning i klassrummet.

Arbetet växte fram ur Shens tidigare ansträngningar att hjälpa till att etablera en akademisk biämne och ett masterprogram i cybersäkerhet vid UD. Shen insåg att barn i dagis till och med 12:e klass (K-12) var en förbisedd publik för undervisning om cybersäkerhet. När internetanvändare över hela världen firar Safer Internet Day på tisdag, 11 februari, det är också en viktig påminnelse om att utbildning i cybersäkerhet är nödvändig för fler än bara vuxna.

Cyberutmaningar för barn

Barn i åldrarna åtta till 12 år spenderar ungefär sex timmar per dag online, enligt en rapport från Common Sense Media. Denna siffra hoppar till ungefär nio timmar dagligen efter att ha räknat in den tid eleverna spenderar med att använda teknik i klassrummet.

Även om de inte har mobiltelefoner, elever i denna ålder har vanligtvis andra enheter, som iPads och bärbara datorer med internetuppkoppling. Många barn spelar videospel online och, även om de har vuxit upp med interaktiv teknik, som Siri, Google och Alexa, detta garanterar inte att barn förstår hur man är säkra online.

Mouza och Barnes tog K-12 utbildningsstandarder för datorer, som inkluderar digitalt medborgarskap och aspekter av onlinesäkerhet, säkerhet och integritet, ta hänsyn till när de interaktiva berättelserna utvecklas. Shen och Yan-Ming Chiou, en doktorand i datavetenskap med intresse för kollaborativt lärande med interaktiva digitala medier, programmerade sedan de UD-utvecklade berättelserna, frågor och svar i den sociala roboten.

"Barn kan lätt luras att ge främlingar deras personliga information och lösenord för att de vill vara hjälpsamma, sa Chiou.

Medan anpassningen av Rödluvan fokuserar på ämnet nätfiske, Barnes skrev också en originalberättelse, kallad kapten Cyber, som introducerar vännerna James och Louisa som oavsiktligt förs in i cyberrymden när de spelar ett mobilspel online. Där möter de kapten Cyber, en cybersäkerhetssuperhjälte som lär dem om att identifiera nätfiskesidor och lösenordssäkerhet.

Att använda en social robot från hyllan för att läsa berättelserna för barnen är ett steg framåt över traditionella metoder, som att låta barnen titta på en video eller animation. Tidigare arbete på området har visat att elever tenderar att lära sig mer ordförråd när de interagerar med en social robot jämfört med att titta på videor eller använda andra mobila enheter eftersom de ser det som en lärande följeslagare.

"Vi föreställer oss att denna sociala robot är en del av lärarens strategi och lektionsplan, kanske som en station som eleverna besöker eller en aktivitet som de genomför under lektionen för att skapa diskussion, sa Mouza, en expert på att använda teknik i klassrummet.

Barnens svar kommer att ge rik data som forskargruppen kan använda för att mäta elevernas kunskap om cybersäkerhet, och att utvärdera den sociala robotens förmåga att hjälpa elever att lära sig komplexa begrepp. Också, det NSF-finansierade initiativet kompletterar befintliga rikstäckande insatser som Mouza och andra på campus är involverade i, som CSforALL, ett program som syftar till att engagera elever från dagis till gymnasiet i att lära sig datavetenskap och uppmuntra dem att göra karriärer inom det och relaterade områden.

Enligt Mouza, forskning visar att barn vanligtvis bestämmer runt fjärde eller femte klass om de hör hemma i karriärer inom naturvetenskap, teknologi, teknik och matematik (STEM).

"Så, att nå dem tidigt med cybersäkerhetsutbildning är faktiskt väldigt viktigt, " Hon sa.

Interaktivitet, elevengagemang

I Taiwan, Zenbo, den sociala roboten, används för att övervaka äldre, ta närvaro på dagis och fungera som receptionist.

Den sociala roboten har ett sött ansikte, rör sig och kan till och med programmeras att le. Inbyggda sensorer gör att Zenbo kan förstå sin miljö. När Zenbo förberedde sig för att läsa berättelsen, roboten kände igen att den låg ovanpå ett bord och sa:"Hjälp, Jag håller på att falla, någon snälla flytta mig till en säker plats, " som lockar fram fniss från alla i rummet.

Barnes sa att hon hoppas att Zenbo kan utnyttjas för att förstärka social känslomässig klassrumsundervisning för barn med funktionshinder. Till exempel, en lärare kan anställa Zenbo för att hjälpa barn med autism eller känslomässiga inlärningssvårigheter att träna sociala färdigheter och explicit uppleva sociala situationer som de kan stöta på i det verkliga livet.

"Att låta en robot arbeta en-mot-en med ett barn kan ge viktigt stöd utanför vad en lärare eller paraprofessionell kan ge i klassrummet, sade Barnes, som också är seniorforskare vid Centrum för forskning inom utbildning och socialpolitik. "Detta kan hjälpa barn att lära sig och öva lämpliga beteenden och svar."

Forskargruppen planerar att testa Zenbo och de UD-utvecklade berättelserna, som de testade med lärare, i klassrum våren 2020. Framtida iterationer av UD-projektet skulle kunna expandera bortom sociala robotar till att inkludera virtuell verklighet (VR) som skulle göra det möjligt för barn att inte bara lära sig av berättelserna, men att bli karaktärer i den virtuella miljön och rollspela historien med VR-glasögon, kanske till och med hjälpa till att lära sina kamrater.

"Tekniken går framåt, så ramverket, metodik och filosofi måste anpassas för att hålla barnen intresserade, " sa Shen.