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研究背景

教(jiao)育(yu)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)研究(jiu)的(de)基本(ben)要素是(shi)幫(bang)助學(xue)(xue)(xue)生(sheng)學(xue)(xue)(xue)習，無論研究(jiu)是(shi)否涵蓋實驗室(shi)、問題處理、學(xue)(xue)(xue)習工具或授課。眼動(dong)儀可以通過提(ti)供額(e)外的(de)數據來輔助這些研究(jiu)，使(shi)研究(jiu)人(ren)員能夠更(geng)好地了解學(xue)(xue)(xue)生(sheng)和講師的(de)行(xing)為對課堂(tang)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)產生(sheng)的(de)影響(xiang)。此項初步研究(jiu)由(you)肯尼薩州立大學(xue)(xue)(xue)自然科(ke)學(xue)(xue)(xue)系副教(jiao)授David Rosengrant 發起并展示眼動(dong)如何(he)應用到課堂(tang)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)中學(xue)(xue)(xue)生(sheng)的(de)注意力(li)的(de)研究(jiu)中。

使用眼動追蹤研究學生在課堂的注意力

本研(yan)(yan)究的(de)目的(de)是考(kao)查學生(sheng)(sheng)在課堂(tang)上(shang)的(de)注(zhu)意力情況，以(yi)此找出(chu)在教學過(guo)程(cheng)中能夠(gou)(gou)保持學生(sheng)(sheng)注(zhu)意力的(de)因素并獲得(de)旨在保持學生(sheng)(sheng)在課堂(tang)上(shang)的(de)卷入度和(he)提升積極性(xing)的(de)教學技巧。研(yan)(yan)究使(shi)用了移動(dong)式眼動(dong)儀Tobii Glasses，使(shi)得(de)研(yan)(yan)究人員能夠(gou)(gou)對(dui)以(yi)下研(yan)(yan)究問(wen)題進行考(kao)察:

• 在課堂授課過程中學生的關注重點是什么?
• 是什么分散了學生的注意力?
• 能夠保持學生(sheng)在課堂上的聽課狀態(tai)的因素有(you)哪些?

研究工具與方法

八名參與了肯尼薩州立大學的自然科學基礎班的學員參與了此次測試。
 每(mei)名(ming)被(bei)試(shi)者均佩戴Tobii Glasses眼(yan)動(dong)儀聽完整節(jie)課(ke)。由于無需讓被(bei)試(shi)者觀看計算機屏幕或攜(xie)帶(dai)沉重的記(ji)錄裝置，此款便攜(xie)式眼(yan)動(dong)追蹤解(jie)決方案可以讓研(yan)究(jiu)人員對(dui)研(yan)究(jiu)問(wen)題(ti)進行(xing)廣(guang)泛(fan)地考(kao)察。

眼(yan)動儀記錄了70分鐘的(de)數據，包括音頻、視頻以及被試者的(de)目光位置（以圓點表(biao)示(shi)）。

下圖(tu)為來(lai)自眼(yan)動儀輸(shu)出(chu)數據中的截圖(tu)，顯(xian)示出(chu)當講(jiang)師解釋隨(sui)堂測驗結果時，一名被試者在(zai)觀(guan)察講(jiang)稿中的圖(tu)表。

研(yan)(yan)究沒(mei)有給(gei)參(can)與(yu)測(ce)試(shi)的被(bei)試(shi)者提(ti)供(gong)任(ren)何報酬，因為只有少量被(bei)試(shi)者資(zi)源自愿(yuan)參(can)與(yu)實驗，因此在(zai)某些數據的對比(bi)上(shang)受到了限制(zhi)。但在(zai)將來更加(jia)大范圍、更加(jia)深入的研(yan)(yan)究中會對這些結論數據進行對比(bi)。

對眼動數據的分析

每(mei)名被(bei)試者佩(pei)戴(dai)眼(yan)動儀僅1次。然后(hou)研究人員按每(mei)1分鐘為單位(wei)對8段視(shi)頻進行分析。在(zai)每(mei)個單位(wei)片(pian)段中，研究人員記錄被(bei)試者看到的內(nei)容，使他(ta)(ta)們(men)保持注意力的因(yin)素以(yi)及他(ta)(ta)們(men)是否在(zai)聽課(ke)(ke)狀態(tai)。被(bei)試者在(zai)聽課(ke)(ke)狀態(tai)是指他(ta)(ta)們(men)以(yi)某種形式在(zai)觀察黑(hei)板、講師或幻燈片(pian)，或與相鄰(lin)同學討論相關內(nei)容時。如(ru)果他(ta)(ta)們(men)在(zai)觀察其他(ta)(ta)事物，如(ru)同學，計(ji)算機（如(ru)，Facebook），手機或墻等，則(ze)認為處于非聽課(ke)(ke)狀態(tai)。

研究結論

研究中最(zui)有(you)趣的(de)發現(xian)之一是，無論其他因素怎樣，學(xue)生(sheng)(sheng)們對(dui)講師(shi)的(de)關(guan)注(zhu)度(du)很(hen)低(di)，取而(er)代(dai)之的(de)是他們會關(guan)注(zhu)幻燈片或(huo)(huo)觀(guan)察他們的(de)筆記。但也有(you)明顯例外(wai)的(de)情形，比如當講師(shi)變得非常活(huo)躍的(de)時候(hou)，在(zai)黑板進行(xing)書寫的(de)時候(hou)，使(shi)用幽(you)默語或(huo)(huo)講解幻燈片以外(wai)的(de)內(nei)容(rong)的(de)時候(hou)，此時學(xue)生(sheng)(sheng)就會有(you)觀(guan)察講師(shi)的(de)趨(qu)勢。學(xue)生(sheng)(sheng)們在(zai)講師(shi)講解每周測驗(yan)的(de)答案時也會關(guan)注(zhu)講師(shi)本人(ren)。最(zui)后，學(xue)生(sheng)(sheng)的(de)問答環節會產生(sheng)(sheng)相反(fan)的(de)結果(guo)。

最能分(fen)散(san)學生注(zhu)(zhu)意力的(de)(de)因(yin)素并(bing)不奇怪(guai)，打字或上網（一(yi)般是Facebook）是分(fen)散(san)學生注(zhu)(zhu)意力的(de)(de)主要因(yin)素，盡管(guan)這些行為在課堂(tang)上是不推薦的(de)(de)。課堂(tang)上的(de)(de)其他(ta)同學也是分(fen)散(san)注(zhu)(zhu)意力的(de)(de)因(yin)素之一(yi)。還有一(yi)些因(yin)素來自于學生在教室中所坐的(de)(de)位置(zhi)。

研究(jiu)人員還無法識別出(chu)任何關于被(bei)試(shi)者在課(ke)堂(tang)上有多少(shao)時間再開(kai)小(xiao)差的明(ming)確模式，以及被(bei)試(shi)者何時會失去課(ke)堂(tang)興趣的。

與之前研究觀點的矛盾

雖(sui)然還需要進行更多的(de)分析，但此(ci)項(xiang)初步研究(jiu)的(de)結(jie)論既驗證了之(zhi)前關于教學(xue)的(de)研究(jiu)得到的(de)結(jie)論，又顯(xian)示了與其(qi)矛(mao)盾的(de)地方。

第一個矛盾之處是學生僅通過課堂教學的某些時間點獲取信息，通常是在課程的開始和結束時。研究人員報告說他們的研究結論顯示，雖然學生們會在某個時間點開始開小差或經常開小差，但在整堂課上，學生從不會完全地在一段時間內開小差（超過3分鐘）。
研(yan)究結果驗證了學(xue)生(sheng)在(zai)(zai)教室所處的(de)(de)位(wei)置(zhi)會影(ying)響(xiang)學(xue)生(sheng)的(de)(de)表現這(zhe)一觀點。研(yan)究人員注(zhu)(zhu)意到了坐(zuo)在(zai)(zai)教室前排和中間位(wei)置(zhi)的(de)(de)學(xue)生(sheng)比坐(zuo)在(zai)(zai)教室邊緣的(de)(de)學(xue)生(sheng)更傾向于保持(chi)良好聽課(ke)狀態，因(yin)(yin)為坐(zuo)在(zai)(zai)教室邊緣的(de)(de)學(xue)生(sheng)會受到更多分散注(zhu)(zhu)意力的(de)(de)因(yin)(yin)素的(de)(de)影(ying)響(xiang)。

研究(jiu)需要采(cai)集(ji)更多的數據來考(kao)察代(dai)表學(xue)生處于良(liang)好聽課狀態的眼動模式的時間長度之間的關聯(lian)強(qiang)度。這(zhe)些數據也可通過其他途徑(jing)來闡述(shu)對教學(xue)方式強(qiang)化的幫(bang)助(zhu)。

為什么使用眼動追蹤?

“至今為止，幾(ji)乎沒有關于學生(sheng)(sheng)在(zai)課堂(tang)的(de)感受的(de)有效衡(heng)量方法(fa)，” 肯尼薩(sa)州立(li)大(da)學生(sheng)(sheng)物(wu)與自(zi)然科學系副教授David Rosengrant說道，“我們(men)現在(zai)可以(yi)衡(heng)量學生(sheng)(sheng)在(zai)課堂(tang)上觀察了那些內容，他們(men)用在(zai)課堂(tang)上講義材料上的(de)時間以(yi)及干擾他們(men)注意力(li)的(de)最主要的(de)因素是什么。”

為什么選擇Tobii?

“我(wo)之所(suo)以(yi)使(shi)用(yong)Tobii glasses 是因為它的(de)便攜性和易用(yong)性。眼鏡的(de)設計很嚴謹，并不(bu)(bu)能分散學生的(de)注意(yi)力(li)，因此它可以(yi)提供更加真(zhen)實(shi)的(de)數據，而并不(bu)(bu)影響正常聽課。定標非常簡單、迅速，并不(bu)(bu)影響我(wo)的(de)正常授(shou)課。Tobii提供的(de)技術支持很完(wan)善，所(suo)以(yi)我(wo)知(zhi)道我(wo)正在使(shi)用(yong)最好的(de)產品在進行我(wo)的(de)研(yan)究， ” David Rosengrant說道。