眼动追踪技术
眼动追踪技术,是利用光学、电子等技术手段,实时、客观、准确地记录被试当前的视线方向或视线落点位置的技术。通过对所记录数据进行图像处理与分析,可以获取人对事物的主观看法,从而实现对人与事物之间的联系以及对事物的理解更科学的检测。
本研究拟通过眼动追踪技术获取学生的眼动信息,通过数据处理得到关注热点图及兴趣区域(Area of Interest,AOI)注视时间数据,进而分析思维导图绘制方式、布局结构对学生注意力的影响,并探究学生学习思维导图时的关注顺序、重点关注方位,从而优化思维导图教学方式,提升教学效率,为推进课堂思维导图结构改革提供有效实证。
兴趣区域划分与分析
AOI能够定量挖掘用户感兴趣的对象或区域,是分析眼动信息的重要途径之一。通过手动框选的形式,划定想要研究的对象或区域,定义AOI之后可以有针对性地分析AOI内的相关眼动指标数据,包括总注视时间、注视点数量及平均注视时间。本实验首先将思维导图展示区域划为AOI区域,通过软件计算AOI内注视时间,然后通过公式(1)计算AOI关注度,进而分析学生的注意力状态。
热点图是根据被试的注视时间的长短,通过颜色深浅加以标注的一种分析手段。注视时间越长,代表关注程度越高,标注的颜色就越深。通过眼动分析技术对学生的注视时间数据进行处理得到热点图,红色标注的区域代表注视时间最长,黄色代表注视时间较短,绿色代表注视时间最短,无颜色的部分代表没有学生观察过,直观地显示出学生关注的对象或区域。
思维导图结构分析
图1 思维导图学生浏览顺序
图2 思维导图学生兴趣区域
通过眼动仪的数据采集,得到思维导图学生浏览顺序、思维导图学生兴趣区域。分析数据采集结果,图1显示,学生在初次浏览思维导图时,习惯性的从内容面积大、最醒目的地方开始浏览,然后再回到思维导图的中心主题,顺着绘制思路脉络进行之后的学习。图2显示,学生在深入学习思维导图时,在中心主题区域停留时间最长,主脉络区域停留时间次长,分支区域浏览时间最短。思维导图的建立有利于学生对中心主题进行全方位和系统性的学习与分析,有助于学生进行深刻的思考。优选思维导图的绘制方式与布局结构,绘制时将教学内容中的核心内容放置于中心位置,增大其占地面积,更能增大学生关注度,引发学生进行思考,促进课堂思维导图结构改革。
可见,眼动追踪技术与教学的深度融合,能够为优化教学设计、提高教学质量提供有力支持。
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