早期科学和工程教育对儿童未来发展至关重要，有助于培养批判性思维、问题解决、语言和社会情感能力。然而，许多儿童，特别是资源匮乏社区的孩子，缺乏科学和工程学习机会。数字媒体如电视、视频、应用程序和游戏具有支持儿童科学和工程学习的潜力。
本研究是一项针对4-5岁儿童的随机对照试验，探讨了提供《戴高帽的猫知道很多事》系列视频、数字游戏和动手活动是否能帮助儿童学习物理科学和工程概念。研究对象为450名来自美国低收入家庭的儿童，分为实验组和对照组。实验组使用PBS KIDS提供的《戴高帽的猫知道很多事》资源，每周约一小时，为期八周。
研究发现，实验组儿童在以下方面的理解显著提高：
- 物体和材料的属性以及自然和施加力的作用如何影响结构的稳定性
- 材料属性和摩擦如何影响物体运动
此外，研究还发现实验组儿童对科学的兴趣和参与度更高，但工程兴趣没有显著差异。值得注意的是，英语为家庭主要语言的儿童受益更多。
研究结论表明，《戴高帽的猫知道很多事》系列资源能有效支持儿童科学和工程学习，高质量的数字媒体产品结合发展适宜的活动设计，能显著提升儿童科学素养。这为开发更广泛的科学教育媒体产品提供了重要参考。
