Educazione al pensiero computazionale: una ricerca sulle differenze di genere nel coding e nelle abilità cognitive nei bambini di quarta elementare

Most people tend to associate scientific and mathematical fields with 'masculine' and artistic and humanistic fields with feminine. These prejudices may not only influence individuals' attitudes towards others but may also affect the likelihood of girls and women to cultivate their interest in mathematics and science. In fact, a strong gender gap in the field of science and technology is present and well documented, which has great relevance from both theoretical and practical perspectives (Hill et al., 2010). According to Sullivan et al. (2012), childhood is a critical period in which females need to be introduced to the fields of science and technology before gender biases emerge in later ages. To support this hypothesis, the European Union has designed an action plan for digital education to close the gender gap in this area by introducing basic computer science concepts in compulsory schools. Through computer science subjects, it is possible to develop computational thinking, which makes it possible to solve problems in programming, but also in everyday life, in an efficient and creative way. The CoThi project investigated in five primary school fourth-grade classes the presence of gender differences in cognitive abilities through the administration of tests examining visual-spatial skills (Mental Rotation Test), verbal skills (phonemic fluency) and skills related to non-verbal intelligence (Raven's Matrices). Afterwards, the students performed computer coding tests that required them to identify the correct sequence of instructions to enable the character to reach the goal; these exercises allow them to assess computational thinking skills. The aim of the study was to investigate whether gender differences could also be detected in coding skills. Finally, through the data collected from the tests, it was possible to ascertain whether gender differences in coding skills are the result of differences in the measured basic cognitive skills. A total of 89 children (M = 40, F = 49) participated in the study, of whom 55 were in the experimental condition and 34 in the control condition. The experimental design was divided into three time periods: before the intervention (T1), training activities (1 month), after the intervention (T2). In the pre-intervention phase (T1), the children's cognitive abilities were assessed and they were also able to test their coding skills by performing four tests of increasing difficulty, each of which was preceded by an example test. In the training phase, the children attended 8 meetings of 1 hour each in the computer room during which they could train their computational thinking skills with various exercises of increasing difficulty. In the evaluation phase following the intervention (T2), the children were offered the same coding activities in order to record their learning. The data collected from the tests examining cognitive performance show no gender differences as well as no significant gender differences in coding at T1. At T2, however, the results show that males perform better, which is why learning goes in their favour. Among the tests measuring cognitive ability, the Mental Rotation Test does not correlate with coding, unlike Phonemic Fluency and Raven's Matrices. The results from both latter tests show no significant gender differences from which we can deduce that the gender differences present in coding do not depend on the performance recorded in cognitive skills as they do not appear to be gender relevant.

La maggior parte delle persone tende ad associare i campi scientifici e matematici con “maschile” e i campi artistici e umanistici con femminile. Questi pregiudizi possono influenzare non solo gli atteggiamenti degli individui verso gli altri, ma possono anche influenzare la probabilità delle ragazze e delle donne di coltivare il proprio interesse per la matematica e le scienze. Difatti è presente ed è ben documentato un forte divario di genere nel campo della scienza e della tecnologia che comporta grande rilevanza sia dal punto di vista teorico che pratico (Hill et al., 2010). Secondo Sullivan et al. (2012), l’infanzia è un periodo critico in cui è necessario introdurre le femmine ai campi delle scienze e delle tecnologie prima che pregiudizi di genere emergano nelle età successive. A sostegno di quest’ipotesi, l’Unione Europea ha ideato un piano d’azione per l’istruzione digitale per colmare il divario di genere presente in quest’ambito introducendo, nelle scuole dell’obbligo, concetti di base dell’informatica. Attraverso le materie informatiche è possibile sviluppare il pensiero computazionale, il quale permette di risolvere i problemi della programmazione, ma anche della vita quotidiana, in maniera efficiente e creativa. Il progetto CoThi ha indagato in cinque classi quarte della scuola primaria, la presenza di differenze di genere nelle capacità cognitive attraverso la somministrazione di test che esaminano le abilità visuo-spaziali (Mental Rotation Test), le abilità verbali (fluenza fonemica) e le abilità legate all’intelligenza non verbale (Matrici di Raven). In seguito, gli studenti hanno svolto delle prove di coding al computer che richiedevano di individuare la sequenza di istruzioni corretta per consentire al personaggio di raggiungere l’obiettivo; questi esercizi permettono di valutare le abilità di pensiero computazionale. Lo studio si è posto l’obiettivo di indagare se anche nelle abilità di coding potessero essere rilevabili delle differenze di genere. Infine, attraverso i dati raccolti dalle prove, è stato possibile verificare se le differenze di genere nelle abilità nel coding sono il risultato delle differenze nelle abilità cognitive di base misurate. Allo studio hanno partecipato 89 bambini (M = 40, F = 49) di cui 55 facenti parte della condizione sperimentale e 34 della condizione di controllo. Il disegno sperimentale prevedeva la suddivisione in tre tempi: prima dell’intervento (T1), attività di training (1 mese), dopo l’intervento (T2). Nella fase che precede l’intervento (T1) sono state valutate le capacità cognitive dei bambini, i quali hanno anche potuto testare le loro abilità di coding svolgendo quattro prove di difficoltà crescente, ognuna delle quali preceduta da una prova di esempio. Nella fase di training i bambini hanno frequentato 8 incontri di 1 ora ciascuno, in aula informatica durante i quali potevano allenare le abilità di pensiero computazionale con diversi esercizi di difficoltà crescente. Nella fase di valutazione successiva all’intervento (T2), sono state proposte a bambini e bambine le medesime attività di coding per poter registrare l'apprendimento. I dati raccolti delle prove che esaminano le prestazioni cognitive non mostrano differenze di genere così come non vengono registrate differenze significative di genere nel coding a T1. A T2 invece i risultati mostrano che i maschi hanno prestazioni migliori, motivo per cui l’apprendimento va a favore loro. Tra i test che misurano le capacità cognitive, il Mental Rotation Test non correla con il coding, a differenza della Fluenza Fonemica e delle Matrici di Raven. Dai risultati emersi entrambi quest’ultimi test non mostrano differenze di genere significative da cui possiamo dedurre che le differenze di genere presenti nel coding non dipendono dalle prestazioni registrate nelle abilità cognitive in quanto non sembrano essere rilevanti per il genere.