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(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)式眼動(dòng)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(cè)試。
每名被試者均佩戴Tobii Glasses眼動(dòng)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(dòng)追蹤解決方案可以讓研究人員對(duì)研究問題進(jìn)行廣泛地考察。

眼動(dòng)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(dòng)儀輸出數(shù)據(jù)中的截圖，顯示出當(dāng)講師解釋隨堂測(cè)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(cè)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(duì)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(huì)對(duì)這些結(jié)論數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。

對(duì)眼動(dòng)數(shù)據(jù)的分析

每名被試者佩戴眼動(dòng)儀僅1次。然后研究人員按每1分鐘為單位對(duì)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?cè)谟^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(duì)講師的關(guān)注度很低，取而代之的是他們會(huì)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(yǔ)或講解幻燈片以外的內(nèi)容的時(shí)候，此時(shí)學(xué)生就會(huì)有觀察講師的趨勢(shì)。學(xué)生們?cè)谥v師講解每周測(cè)驗(yàn)的答案時(shí)也會(huì)關(guān)注講師本人。最后，學(xué)生的問答環(huán)節(jié)會(huì)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(shí)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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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�在教室邊緣的學(xué)生會(huì)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(dòng)模式的時(shí)間長(zhǎng)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(duì)教學(xué)方式強(qiáng)化的幫助。

為什么使用眼動(dòng)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�的便攜性和易用性。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(jiǎn)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。