Children’s Language Learning and Processing in Digital Social Interactions

by Fatih Sivridag
Doctoral thesis
Date of Examination:2024-10-01
Date of issue:2025-01-10
Advisor:Prof. Dr. Nivedita Mani
Referee:Prof. Dr. Nivedita Mani
Referee:Prof. Dr. Mila Dimitrova Vulchanova
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-10990

 

 

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Description:Full text of PhD thesis, Fatih Sivridag

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Abstract

English

Language is inherently a social tool, and nearly all questions concerning its origins, development, and processing raise a discussion of social interactions. As technological advancements transform how we communicate – enabling both digital human-human interactions and human-machine exchanges – important questions arise about whether language functions similarly in these new contexts. Of particular concern is whether children, who increasingly engage with language through digital media, can still learn and process language effectively in digital environments. To address this question, this thesis presents four studies examining children’s language learning and processing in both face-to-face and digital social interactions. The first study investigates children’s word learning during naturalistic interactions, comparing face-to-face communication with live video interactions. The second study extends this investigation by examining the neural markers of speech processing in both face-to-face and live video interactions, providing insights into how children’s brains respond to language across these media. The third study shifts the focus to child-robot interactions, exploring how children learn new words from a gaze-contingent social robot that responds to their attention. The fourth study complements this by investigating the neural processing of the robot’s synthesized speech, assessing whether children’s brains process the robot’s speech similarly to human speech. Across all four studies, children learned words effectively and processed language similarly in both face-to-face and digital interactions, demonstrating their capacity to do so across these media. These results are further reinforced by a review of the existing literature, which, alongside the arguments presented in the four studies, reveals a consistent pattern: children can effectively learn and process language in digital interactions as long as some level of sociality is accommodated. A closer examination of the results of these four studies and the broader literature indicates that the affordances of social interactions may function similarly in face-to-face and digital social contexts, serving as a potential mechanism for effective language learning and processing in these contexts. By integrating these new empirical findings with previous research, this thesis highlights the critical role of social input in ensuring the effectiveness of language learning and processing across different media. This conclusion underscores the potential of digital social interactions in children’s language development and processing in the digital age. The implications of these arguments are significant for researchers, parents, educators, policymakers, and industry participants, emphasizing the importance of promoting digital environments that incorporate social elements to support children’s language development.
Keywords: Language development; Language processing; Digital media; Social interactions; EEG; Child-robot interactions

German

Sprache ist von Natur aus einem sozialen Mittel, und nahezu alle Fragen zu ihren Ursprüngen, ihrer Entwicklung und ihrer Verarbeitung führen zu einer Diskussion über soziale Interaktionen. Da technologische Fortschritte unsere Kommunikationsweise verändern – sowohl digitale Mensch-Mensch-Interaktionen als auch Mensch-Maschine-Interaktionen ermöglichen – stellen sich wichtige Fragen, ob Sprache in diesen neuen Kontexten ähnlich funktioniert. Besonders relevant ist die Frage, ob Kinder, die zunehmend durch digitale Medien mit Sprache in Berührung kommen, Sprache in digitalen Umgebungen noch effektiv lernen und verarbeiten können. Um diese Frage zu beantworten, stellt diese Dissertation vier Studien vor, die das Sprachlernen und die Sprachverarbeitung von Kindern sowohl in Face-to-Face- als auch in digitalen sozialen Interaktionen untersuchen. Die erste Studie untersucht das Wortlernen von Kindern während naturalistischer Interaktionen und vergleicht dabei Face-to-Face-Kommunikation mit Live-Video-Interaktionen. Die zweite Studie erweitert diese Untersuchung, indem sie die neuronalen Marker der Sprachverarbeitung in Face-to-Face- und Live-Video-Interaktionen untersucht und Einblicke in die Reaktionen der kindlichen Gehirne auf Sprache in diesen Medien gibt. Die dritte Studie verlagert den Fokus auf Interaktionen zwischen Kind und Roboter und erforscht, wie Kinder neue Wörter von einem auf Blickkontakt reagierenden sozialen Roboter lernen, der auf ihre Aufmerksamkeit eingeht. Die vierte Studie ergänzt dies durch die Untersuchung der neuronalen Verarbeitung der synthetischen Sprache des Roboters und bewertet, ob die Gehirne der Kinder die Sprache des Roboters ähnlich wie menschliche Sprache verarbeiten. In allen vier Studien lernten die Kinder Wörter effektiv und verarbeiteten Sprache ähnlich sowohl in Face-to-Face- als auch in digitalen Interaktionen, was darauf hindeutet, dass Kinder Sprache in beiden Medien effektiv lernen und verarbeiten können. Diese Ergebnisse werden durch eine Überprüfung der bestehenden Literatur weiter untermauert, die zusammen mit den in den vier Studien präsentierten Argumenten ein konsistentes Muster zeigt: Kinder können Sprache in digitalen Interaktionen effektiv lernen und verarbeiten, solange ein gewisses Maß an Sozialität gewährleistet ist. Eine genauere Betrachtung der Ergebnisse dieser vier Studien und der breiteren Literatur deutet darauf hin, dass die Möglichkeiten sozialer Interaktionen in Face-to-Face- und digitalen sozialen Kontexten ähnlich funktionieren können, was als potenzieller Mechanismus für effektives Sprachlernen und -verarbeitung in beiden Medien dienen könnte. Durch die Integration dieser neuen empirischen Erkenntnisse mit früheren Forschungen hebt diese Dissertation die entscheidende Rolle des sozialen Inputs für die Sicherstellung der Effektivität des Sprachlernens und der Sprachverarbeitung in verschiedenen Medien hervor. Diese Schlussfolgerung unterstreicht das Potenzial digitaler sozialer Interaktionen für die Sprachentwicklung und -verarbeitung von Kindern im digitalen Zeitalter. Die Implikationen dieser Argumente sind von großer Bedeutung für Forscher, Eltern, Erzieher, politische Entscheidungsträger und Industrievertreter und betonen die Wichtigkeit der Förderung digitaler Umgebungen, die soziale Elemente integrieren, um die Sprachentwicklung von Kindern zu unterstützen.