Výzkum pomocí oční kamery ve fyzikálním vzdělávání

Martina Kekule

doi:10.14712/18047106.107

Vol 5 No 2 (2014): sciED Přehledové studie

Výzkum pomocí oční kamery ve fyzikálním vzdělávání

Martina Kekule, ¹

Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Katedra didaktiky fyziky

DOI: https://doi.org/10.14712/18047106.107

PDF

Jak citovat

Kekule, M. (2014). Výzkum pomocí oční kamery ve fyzikálním vzdělávání. Scientia in educatione, 5(2), 58-73. https://doi.org/10.14712/18047106.107

Stánhout citace

Abstrakt

Rešeršní článek představuje metodu oční kamery a její využití ve výzkumech ve fyzikálním vzdělávání. Oční kamera se poměrně často využívá ve výzkumu marketingu, medicíně, výzkumu čtení, vzdělávání sportovců apod.; v oblasti fyzikálního vzdělávání je použití této výzkumné metody poměrně vzácné. Článek uvádí přehled pěti studií, které se zaměřily na přístupy žáků při řešení úloh z mechaniky nebo elektřiny a magnetismu. Navíc uvádí jednu studii z oblasti vzdělávání v biologii. Metoda byla použita jak pro kvalitativní, tak pro kvantitativní typ výzkumu. Nejčastěji byly porovnávány charakteristiky očního zkoumání vizuálního materiálu pro výkonově různě úspěšné skupiny žáků. Zkoumáni byli studenti převážně z VŠ v počtu 11-43. Získané výsledky naznačují několik rozdílů v přístupu mezi žáky s horším a lepším výkonem. Limity metody jsou uvedeny v závěrečné části.

Reference

Beichner, R., J. (1994). Testing student interpretation of kinematics graphs. American Journal of Physics, 62, 750-762. Vyhledej v Google Scholar
Bojko, A. (2013). Eye Tracking the User Experience: A Practical Guide to Research. Rosenfeld Media. ISBN 1457103028. Vyhledej v Google Scholar
Carmi, R., Itti, L. (2006). Visual causes versus correlates of attentional selection in dynamic scenes. Vision Res., 46, 4333. Vyhledej v Google Scholar
Duchowski, A. (2006). Eye Tracking Methodology. Theory and Practice. 2nd edition, Springer. Vyhledej v Google Scholar
Duchowski, A. (2002). A breadth-first survey of eye-tracking applications. Behavior Research Methods, Instruments&Computers. 34(4), 455-470. Vyhledej v Google Scholar
Gegenfurtner, A., Lehtinen, E., Saljo, R. (2011). Expertise Differences in the Comprehension of Visualizations: a Meta-Analysis of Eye-Tracking Research in Professional Domains. Educ. Psychol. Rev., 23, 523-552. Vyhledej v Google Scholar
Gerace, W. J. (2001). Problem Solving and Conceptual Understanding. Proceedings PERC 2001. Dostupné on-line z http://umperg.physics.umass.edu/writings/online Vyhledej v Google Scholar
Graesser, A., C. (2005). Question asking and eye tracking during cognitive disequilibrium: Comprehending illustrated texts on devices when the devices break down. Memory&Cognition, 33(7), 1235-1247. Vyhledej v Google Scholar
Harel, J., Koch, C., Perona, P. (2007). Graph-based visual saliency. Advances in Neural Information Processing Systems 19, edited by B. Scholkopf, J. Platt and T. Hoffman. Cambridge: MIT Press. 545-552 Vyhledej v Google Scholar
Hestenes, D., Wells, M. , Swaxkhamer, G. (1992). Force Concept Inventory. American Journal of Physics, 30, 141 – 154. Vyhledej v Google Scholar
Just, M. A., Carpenter, P. A. (1976). Eye fixation and cognitive processes. Cognitive Psychology, 8, 441-480. Vyhledej v Google Scholar
Kekule, M. (2014). Students’ approaches when dealing with kinematics graphs explored by eye-tracking research method In: Bilsel, A., Garip, M. U. Proceedings of the Frontiers in Mathematics and Science Education Research Conference, FISER' 2014. Science Education research Group as Eastern Mediterranean University: Famagusta. 2014. pp. 108-117. Vyhledej v Google Scholar
Kozhevnikov, M., Motes, M., Hegarthy, M. (2007). Spatial Visualization in Physics Problem Solving. Cognitive Science, 31, 549-579 Vyhledej v Google Scholar
Lukavský, J. (2005). Sledování očních pohybů. Bakalářská práce. MFF UK, Praha. Vyhledej v Google Scholar
Madsen, A. M. et al. (2012). Difference in visual attention between those who correctly and incorrectly answer physics problems. Physical Review Special Topics – Physics Education Research, 8. DOI: 10.1103/PhysRevSTPER.8.010122 Přejít na DOI Vyhledej v Google Scholar
Mandíková, D., Čížková, D. (2010). Prekoncepce studentů o síle a pohybu – výsledky testu FCI. PMFA, 55(2), 148-154. Vyhledej v Google Scholar
Miellet S., O'Donnell P.J. & Sereno S.C. (2009). Parafoveal Magnification: Visual Acuity Does Not Modulate the Perceptual Span in Reading. Psychological Science, 20, 721–728 Vyhledej v Google Scholar
Pozzer, L. L., Roth, W. M. (2003). Prevalence, function, and structure of photographs in high school biology textbooks. Journal of Research in Science Teaching, 40, 1089-1114. Vyhledej v Google Scholar
Rosengrant, D., Thomson, C., Mzoughi, T. (2009). Comparing Experts and Novices in Solving Electrical Circuit Problems with the Help of Eye-Tracking. Proceedings of the 2009 Physics Education Research Conference, ed. Sabella, M. Henderson, C. and Singh, C. New York: American Institute of physics. Mellville, 249-252. Vyhledej v Google Scholar
Slykhuis, D. A., Wiebe, E. N., Annetta, L. A. (2005). Eye-Tracking Students’ Attention to PowerPoint Photographs in a Science Education Setting. Journal of Sci. Ed. and Tech., 14 (5/6), DOI:10.1007/s10956-005-0225-z Přejít na DOI Vyhledej v Google Scholar
Smith, A., Mestre, J., Ross, B. (2010). Eye-gaze patterns as students study worked-out examples in mechanics. Physical Review Special Topics – PER, 6, DOI: 10.1103/PhysRevSTPER.6.020118 Přejít na DOI Vyhledej v Google Scholar
Trulikova, B. (2010). Miskoncepce žáků a studentů při interpretaci kinematických grafů. Bakalářská práce. Matematicko-fyzikální fakulta UK. Praha. Vyhledej v Google Scholar
Van Gog, T., Paas, F., Van Merrienboer, J. (2005). Uncovering Experise-Related Differences in Troubleshooting Performance: Combining Eye Movement and Concurrent Verbal Protocol Data. Applied Cognitive Psychology, 19, 205-221. Vyhledej v Google Scholar

Licence

Autoři, kteří publikují v tomto časopise, souhlasí s následujícími body:

Autoři si ponechávají copyright a garantují časopisu právo prvního publikování, přitom je práce zároveň licencována pod Creative Commons Attribution licencí, která umožňuje ostatním sdílet tuto práci s tím, že přiznají jejího autora a první publikování v tomto časopisu.
Autoři mohou vstupovat do dalších samostatných smluvních dohod pro neexkluzivní šíření práce ve verzi, ve které byla publikována v časopise (například publikovat ji v knize), avšak s tím, že přiznají její první publikování v tomto časopisu.
Autorům je dovoleno a doporučováno, aby zpřístupnili svou práci online (například na svých webových stránkách) před a v průběhu redakčního řízení jejich příspěvku, protože takový postup může vést k produktivním výměnám názorů a také dřívější a vyšší citovanosti publikované práce (Viz Efekt otevřeného přístupu).

[1] Beichner, R., J. (1994). Testing student interpretation of kinematics graphs. American Journal of Physics, 62, 750-762. Vyhledej v Google Scholar

[2] Bojko, A. (2013). Eye Tracking the User Experience: A Practical Guide to Research. Rosenfeld Media. ISBN 1457103028. Vyhledej v Google Scholar

[3] Carmi, R., Itti, L. (2006). Visual causes versus correlates of attentional selection in dynamic scenes. Vision Res., 46, 4333. Vyhledej v Google Scholar

[4] Duchowski, A. (2006). Eye Tracking Methodology. Theory and Practice. 2nd edition, Springer. Vyhledej v Google Scholar

[5] Duchowski, A. (2002). A breadth-first survey of eye-tracking applications. Behavior Research Methods, Instruments&Computers. 34(4), 455-470. Vyhledej v Google Scholar

[6] Gegenfurtner, A., Lehtinen, E., Saljo, R. (2011). Expertise Differences in the Comprehension of Visualizations: a Meta-Analysis of Eye-Tracking Research in Professional Domains. Educ. Psychol. Rev., 23, 523-552. Vyhledej v Google Scholar

[7] Gerace, W. J. (2001). Problem Solving and Conceptual Understanding. Proceedings PERC 2001. Dostupné on-line z http://umperg.physics.umass.edu/writings/online Vyhledej v Google Scholar

[8] Graesser, A., C. (2005). Question asking and eye tracking during cognitive disequilibrium: Comprehending illustrated texts on devices when the devices break down. Memory&Cognition, 33(7), 1235-1247. Vyhledej v Google Scholar

[9] Harel, J., Koch, C., Perona, P. (2007). Graph-based visual saliency. Advances in Neural Information Processing Systems 19, edited by B. Scholkopf, J. Platt and T. Hoffman. Cambridge: MIT Press. 545-552 Vyhledej v Google Scholar

[10] Hestenes, D., Wells, M. , Swaxkhamer, G. (1992). Force Concept Inventory. American Journal of Physics, 30, 141 – 154. Vyhledej v Google Scholar

[11] Just, M. A., Carpenter, P. A. (1976). Eye fixation and cognitive processes. Cognitive Psychology, 8, 441-480. Vyhledej v Google Scholar

[12] Kekule, M. (2014). Students’ approaches when dealing with kinematics graphs explored by eye-tracking research method In: Bilsel, A., Garip, M. U. Proceedings of the Frontiers in Mathematics and Science Education Research Conference, FISER' 2014. Science Education research Group as Eastern Mediterranean University: Famagusta. 2014. pp. 108-117. Vyhledej v Google Scholar

[13] Kozhevnikov, M., Motes, M., Hegarthy, M. (2007). Spatial Visualization in Physics Problem Solving. Cognitive Science, 31, 549-579 Vyhledej v Google Scholar

[14] Lukavský, J. (2005). Sledování očních pohybů. Bakalářská práce. MFF UK, Praha. Vyhledej v Google Scholar

[15] Madsen, A. M. et al. (2012). Difference in visual attention between those who correctly and incorrectly answer physics problems. Physical Review Special Topics – Physics Education Research, 8. DOI: 10.1103/PhysRevSTPER.8.010122 Přejít na DOI Vyhledej v Google Scholar

[16] Mandíková, D., Čížková, D. (2010). Prekoncepce studentů o síle a pohybu – výsledky testu FCI. PMFA, 55(2), 148-154. Vyhledej v Google Scholar

[17] Miellet S., O'Donnell P.J. & Sereno S.C. (2009). Parafoveal Magnification: Visual Acuity Does Not Modulate the Perceptual Span in Reading. Psychological Science, 20, 721–728 Vyhledej v Google Scholar

[18] Pozzer, L. L., Roth, W. M. (2003). Prevalence, function, and structure of photographs in high school biology textbooks. Journal of Research in Science Teaching, 40, 1089-1114. Vyhledej v Google Scholar

[19] Rosengrant, D., Thomson, C., Mzoughi, T. (2009). Comparing Experts and Novices in Solving Electrical Circuit Problems with the Help of Eye-Tracking. Proceedings of the 2009 Physics Education Research Conference, ed. Sabella, M. Henderson, C. and Singh, C. New York: American Institute of physics. Mellville, 249-252. Vyhledej v Google Scholar

[20] Slykhuis, D. A., Wiebe, E. N., Annetta, L. A. (2005). Eye-Tracking Students’ Attention to PowerPoint Photographs in a Science Education Setting. Journal of Sci. Ed. and Tech., 14 (5/6), DOI:10.1007/s10956-005-0225-z Přejít na DOI Vyhledej v Google Scholar

[21] Smith, A., Mestre, J., Ross, B. (2010). Eye-gaze patterns as students study worked-out examples in mechanics. Physical Review Special Topics – PER, 6, DOI: 10.1103/PhysRevSTPER.6.020118 Přejít na DOI Vyhledej v Google Scholar

[22] Trulikova, B. (2010). Miskoncepce žáků a studentů při interpretaci kinematických grafů. Bakalářská práce. Matematicko-fyzikální fakulta UK. Praha. Vyhledej v Google Scholar

[23] Van Gog, T., Paas, F., Van Merrienboer, J. (2005). Uncovering Experise-Related Differences in Troubleshooting Performance: Combining Eye Movement and Concurrent Verbal Protocol Data. Applied Cognitive Psychology, 19, 205-221. Vyhledej v Google Scholar

Scientia in educatione

Abstrakt

Reference

Stažení

Licence