The role of technology in the cognitive development of children

Abstract

Digital technologies have become an integral part of children's everyday lives, shaping how they interact with their environments and engage in technology-related activities. This dissertation examines how children's experiences with digital technology, both as consumers and producers, are associated with executive function (EF) skills, which are essential for goal-directed behavior, self-regulation, and learning. Guided by the Dynamic, Relational, Ecological Approach to Media Effects Research (DREAMER), this dissertation investigates the cognitive effects of technology use during early and middle childhood, with attention to factors such as media content, context, and relational processes. The dissertation comprises four interrelated studies that together capture the role of technology from consumer to producer perspectives. Chapter Two presents a meta-analysis of 30 studies (N = 7,740) examining the relationship between media use and EF in children aged 0–6. Findings indicate that interactive media use, when limited in duration, is positively associated with EF, whereas extended exposure to receptive or uncategorized media is negatively associated. Chapter Three builds on these results through an empirical study of preschool-aged children, testing potential mediators (i.e., sustained attention, displacement of play) and moderators (i.e., educational content, parental mediation, child temperament) in the media–EF link. Results showed that media type mattered: playing digital games was positively associated with EF, whereas watching videos was not significantly related. Mediation analyses revealed no significant indirect effects via sustained attention or displacement of activities. Of the tested moderators, only negative affectivity emerged as significant, revealing nuanced patterns in how temperament may influence the media–EF association. Chapter Four shifts focus to the producer role, synthesizing 18 studies on programming education. Results suggest that coding interventions are associated with improvements in higher-order EF skills such as planning and problem-solving, though methodological limitations were identified. Chapter Five addresses these limitations through a randomized controlled trial with 174 fourth-grade students. Findings indicated that children in the coding group showed significant improvements in computational thinking (near transfer), whereas far-transfer effects on broader cognitive skills were not observed compared to reading and mathematics intervention groups. Together, these studies highlight the complex and context-dependent ways in which children's technology use relates to EF development. The findings support the value of a theoretical framework that considers media content, usage context, and relational processes. This dissertation contributes to a more nuanced understanding of how technology engagement is linked to children's cognitive development and offers considerations for future research, educational practices, and policy.Dijital teknolojiler, çocukların günlük yaşamlarının ayrılmaz bir parçası hâline gelerek onların çevreleriyle etkileşim kurma biçimlerini ve teknolojiyle ilişkili etkinliklere katılımını şekillendirmektedir. Bu tez, çocukların dijital teknolojilerle hem tüketici hem de üretici olarak edindikleri deneyimlerin, amaçlı davranış, özdenetim ve öğrenme için kritik öneme sahip olan yürütücü işlev (Yİ) becerileri ile nasıl ilişkili olduğunu incelemektedir. Medya Etkileri Araştırmalarına Dinamik, İlişkisel, Ekolojik Yaklaşım (DREAMER) çerçevesinde yürütülen bu çalışma, erken ve orta çocukluk dönemlerinde teknoloji kullanımının bilişsel etkilerini; içerik, bağlam ve ilişkisel süreçler gibi önemli faktörleri dikkate alarak araştırmaktadır. Tez, teknolojiyle etkileşimin tüketici ve üretici rollerini kapsayan dört birbiriyle ilişkili çalışmadan oluşmaktadır. İkinci bölüm, 0–6 yaş arası çocuklarda medya kullanımı ile Yİ arasındaki ilişkiyi inceleyen 30 çalışmanın (N = 7.740) meta-analizini sunmaktadır. Bulgular, sınırlı süreli etkileşimli medya kullanımının Yİ ile pozitif yönde ilişkili olduğunu, ancak uzun süreli alıcı türde veya türü belirlenmemiş medya kullanımının Yİ ile negatif yönde ilişkili olduğunu göstermektedir. Üçüncü bölüm, okul öncesi çocuklarla yürütülen ampirik bir çalışma ile bu sonuçları genişletmekte; aracı değişkenler (örn., sürdürülen dikkat, oyun etkinliklerinin yerini alma) ve düzenleyici değişkenleri (örn., eğitsel içerik, ebeveyn arabuluculuğu, çocuk mizacı) test etmektedir. Bulgular, medya türünün önemli olduğunu göstermiştir: dijital oyun oynamak Yİ ile pozitif yönde ilişkili bulunurken, video izleme ile Yİ arasında anlamlı bir ilişki saptanmamıştır. Aracılık analizleri, sürdürülen dikkat veya etkinliklerin yerini alma üzerinden anlamlı dolaylı etkiler ortaya koymamıştır. Test edilen düzenleyiciler arasında yalnızca olumsuz duygulanım anlamlı bulunmuş ve mizacın medya–Yİ ilişkisini nasıl şekillendirebileceğine dair nüanslı örüntüler ortaya çıkmıştır. Dördüncü bölüm, üretici rolüne odaklanarak programlama eğitimi üzerine yürütülmüş 18 çalışmayı sentezlemektedir. Bulgular, kodlama müdahalelerinin planlama ve problem çözme gibi üst düzey Yİ becerilerinde gelişim ile ilişkili olduğunu, ancak yöntemsel sınırlılıklar bulunduğunu göstermektedir. Beşinci bölüm, bu sınırlılıkları 174 dördüncü sınıf öğrencisi ile yürütülen bir rastgele kontrollü deney ile ele almaktadır. Sonuçlar, kodlama grubundaki çocukların bilişimsel düşünme (yakın aktarım) becerilerinde anlamlı gelişim gösterdiğini, ancak okuma ve matematik gruplarına kıyasla daha geniş bilişsel becerilerde (uzak aktarım) anlamlı farklılıklar bulunmadığını ortaya koymuştur. Genel olarak bu çalışmalar, çocukların teknoloji kullanımının yürütücü işlev gelişimi ile olan ilişkisinin karmaşık ve bağlama bağlı olduğunu vurgulamaktadır. Bulgular, medya içeriği, kullanım bağlamı ve ilişkisel süreçleri dikkate alan kuramsal yaklaşımların önemini desteklemektedir. Bu tez, teknoloji ile etkileşimin çocukların bilişsel gelişimi ile nasıl bağlantılı olduğuna dair daha incelikli bir anlayış sunmakta ve gelecekteki araştırmalar, eğitim uygulamaları ve politika için çeşitli öneriler getirmektedir.