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培訓(xùn)與教學(xué)研究

培訓(xùn)與教學(xué)研究

眼動追蹤揭示學(xué)生在課堂上的注意力情況

2015-07-19   總瀏覽:5031

在該初步研究中,眼動追蹤被用來考察自然科學(xué)教學(xué)中學(xué)生的注視模式。該研究揭示了教學(xué)過程中課堂注意力受多種因素的影響。如,幻燈片以外的講課內(nèi)容,講師的幽默語言的運(yùn)用等都對學(xué)生的注意力產(chǎn)生了很大影響。而諸如手機(jī)和網(wǎng)頁瀏覽則是使學(xué)生保持課堂注意力的妨礙因素。

研究背景


教育教學(xué)研究的基本要素是幫助學(xué)生學(xué)習(xí),無論研究是否涵蓋實(shí)驗(yàn)室、問題處理、學(xué)習(xí)工具或授課。眼動儀可以通過提供額外的數(shù)據(jù)來輔助這些研究,使研究人員能夠更好地了解學(xué)生和講師的行為對課堂教學(xué)產(chǎn)生的影響。此項(xiàng)初步研究由肯尼薩州立大學(xué)自然科學(xué)系副教授David Rosengrant 發(fā)起并展示眼動如何應(yīng)用到課堂教學(xué)中學(xué)生的注意力的研究中。


使用眼動追蹤研究學(xué)生在課堂的注意力


本研究的目的是考查學(xué)生在課堂上的注意力情況,以此找出在教學(xué)過程中能夠保持學(xué)生注意力的因素并獲得旨在保持學(xué)生在課堂上的卷入度和提升積極性的教學(xué)技巧。研究使用了移動式眼動儀Tobii Glasses,使得研究人員能夠?qū)σ韵卵芯繂栴}進(jìn)行考察:

• 在課堂授課過程中學(xué)生的關(guān)注重點(diǎn)是什么?
• 是什么分散了學(xué)生的注意力?
• 能夠保持學(xué)生在課堂上的聽課狀態(tài)的因素有哪些?


研究工具與方法


八名參與了肯尼薩州立大學(xué)的自然科學(xué)基礎(chǔ)班的學(xué)員參與了此次測試。
每名被試者均佩戴Tobii Glasses眼動儀聽完整節(jié)課。由于無需讓被試者觀看計(jì)算機(jī)屏幕或攜帶沉重的記錄裝置,此款便攜式眼動追蹤解決方案可以讓研究人員對研究問題進(jìn)行廣泛地考察。

眼動儀記錄了70分鐘的數(shù)據(jù),包括音頻、視頻以及被試者的目光位置(以圓點(diǎn)表示)。

下圖為來自眼動儀輸出數(shù)據(jù)中的截圖,顯示出當(dāng)講師解釋隨堂測驗(yàn)結(jié)果時(shí),一名被試者在觀察講稿中的圖表。

研究沒有給參與測試的被試者提供任何報(bào)酬,因?yàn)橹挥猩倭勘辉囌哔Y源自愿參與實(shí)驗(yàn),因此在某些數(shù)據(jù)的對比上受到了限制。但在將來更加大范圍、更加深入的研究中會對這些結(jié)論數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。

對眼動數(shù)據(jù)的分析

 

每名被試者佩戴眼動儀僅1次。然后研究人員按每1分鐘為單位對8段視頻進(jìn)行分析。在每個(gè)單位片段中,研究人員記錄被試者看到的內(nèi)容,使他們保持注意力的因素以及他們是否在聽課狀態(tài)。被試者在聽課狀態(tài)是指他們以某種形式在觀察黑板、講師或幻燈片,或與相鄰?fù)瑢W(xué)討論相關(guān)內(nèi)容時(shí)。如果他們在觀察其他事物,如同學(xué),計(jì)算機(jī)(如,F(xiàn)acebook),手機(jī)或墻等,則認(rèn)為處于非聽課狀態(tài)。

研究結(jié)論

 

研究中最有趣的發(fā)現(xiàn)之一是,無論其他因素怎樣,學(xué)生們對講師的關(guān)注度很低,取而代之的是他們會關(guān)注幻燈片或觀察他們的筆記。但也有明顯例外的情形,比如當(dāng)講師變得非;钴S的時(shí)候,在黑板進(jìn)行書寫的時(shí)候,使用幽默語或講解幻燈片以外的內(nèi)容的時(shí)候,此時(shí)學(xué)生就會有觀察講師的趨勢。學(xué)生們在講師講解每周測驗(yàn)的答案時(shí)也會關(guān)注講師本人。最后,學(xué)生的問答環(huán)節(jié)會產(chǎn)生相反的結(jié)果。

最能分散學(xué)生注意力的因素并不奇怪,打字或上網(wǎng)(一般是Facebook)是分散學(xué)生注意力的主要因素,盡管這些行為在課堂上是不推薦的。課堂上的其他同學(xué)也是分散注意力的因素之一。還有一些因素來自于學(xué)生在教室中所坐的位置。

研究人員還無法識別出任何關(guān)于被試者在課堂上有多少時(shí)間再開小差的明確模式,以及被試者何時(shí)會失去課堂興趣的。

與之前研究觀點(diǎn)的矛盾

 

雖然還需要進(jìn)行更多的分析,但此項(xiàng)初步研究的結(jié)論既驗(yàn)證了之前關(guān)于教學(xué)的研究得到的結(jié)論,又顯示了與其矛盾的地方。

第一個(gè)矛盾之處是學(xué)生僅通過課堂教學(xué)的某些時(shí)間點(diǎn)獲取信息,通常是在課程的開始和結(jié)束時(shí)。研究人員報(bào)告說他們的研究結(jié)論顯示,雖然學(xué)生們會在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)開始開小差或經(jīng)常開小差,但在整堂課上,學(xué)生從不會完全地在一段時(shí)間內(nèi)開小差(超過3分鐘)。
研究結(jié)果驗(yàn)證了學(xué)生在教室所處的位置會影響學(xué)生的表現(xiàn)這一觀點(diǎn)。研究人員注意到了坐在教室前排和中間位置的學(xué)生比坐在教室邊緣的學(xué)生更傾向于保持良好聽課狀態(tài),因?yàn)樽诮淌疫吘壍膶W(xué)生會受到更多分散注意力的因素的影響。

研究需要采集更多的數(shù)據(jù)來考察代表學(xué)生處于良好聽課狀態(tài)的眼動模式的時(shí)間長度之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度。這些數(shù)據(jù)也可通過其他途徑來闡述對教學(xué)方式強(qiáng)化的幫助。

為什么使用眼動追蹤?

 

“至今為止,幾乎沒有關(guān)于學(xué)生在課堂的感受的有效衡量方法,” 肯尼薩州立大學(xué)生物與自然科學(xué)系副教授David Rosengrant說道,“我們現(xiàn)在可以衡量學(xué)生在課堂上觀察了那些內(nèi)容,他們用在課堂上講義材料上的時(shí)間以及干擾他們注意力的最主要的因素是什么。”

為什么選擇Tobii?

 

“我之所以使用Tobii glasses 是因?yàn)樗谋銛y性和易用性。眼鏡的設(shè)計(jì)很嚴(yán)謹(jǐn),并不能分散學(xué)生的注意力,因此它可以提供更加真實(shí)的數(shù)據(jù),而并不影響正常聽課。定標(biāo)非常簡單、迅速,并不影響我的正常授課。Tobii提供的技術(shù)支持很完善,所以我知道我正在使用最好的產(chǎn)品在進(jìn)行我的研究, ” David Rosengrant說道。

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