Využití eye-trackingu pro výzkum pohledu učitelů: Přesnost dat a vykreslení smysluplných dynamických oblastí zájmu v rámci video stimulů
Roč.29,č.4(2019)
ENGLISH ISSUE
Studie, které zkoumají pozornost učitelů skrze eye-tracking vykazují velkou různorodost co se týče stylu reportování a pohledu na kvalitu dat. Důvodem může být to, že eye-tracking je v oblasti výzkumu učitele poměrně novou metodou a systematická metodologická doporučení prozatím neexistují. To se týká především kvality sbíraných dat (tedy přesnosti) a způsobu jejich zpracování skrze vykreslení dynamických oblastí zájmu (areas of interest, AOI) ve video stimulech. Předkládaná studie zkoumá vliv různých hladin akceptované přesnosti dat na počet fixací a tři způsoby vykreslení AOI (AOI ve tvaru žáka kreslená pomocí křivek; AOI tváře žáka kreslená pomocí oválů; AOI oblasti žáka vykreslená obdélníkem) na standardní eye-trackingové proměnné: počet fixací, počet pohledů (glances) a délka fixace. 62 účastníků sledovalo video stimul s pěti označenými žáky, kteří představovali cílové AOI. Byla provedena jednoduchá analýza rozptylu s cílem určit vliv různých hladin přesnosti dat (>1°, > 0.5° to ≤ 1.0°, and ≤ 0.5°) na počet ficaxí. Vliv tří typů vykreslení dynamických AOI byl zkoumán pomocí několika jendofaktorových analýz rozptylu s opakovaným měřením. Výsledky neukázaly významný rozdíl mezi jednotlivými hladinami přesnosti. Významné rozdíly byly ale pozorovány u různých typů AOI. Při použití obdélníků bylo zaznamenáno více fixací a více návštěv AOI než u dalších dvou typů AOI. Nejdelší průměrné fixace byly zaznamenány u AOI zaměřených pouze na tváře žáků. Tyto výsledky nazančují, že je nutné zvážit výběr tvaru AOI v závislosti na výzkumné otázce a pozice AOI v prostoru a zároveň věnovat pozornost přesnosti dat.
eye-tracking; pozornost učitelů; přesnost dat; AOI; dynamický video stimul
Amso, D., Haas, S., & Markant, J. (2014). An eye tracking investigation of developmental change in bottom-up attention orienting to faces in cluttered natural scenes. PloS one, 9(1), e85701. https://doi.org/https://doi.org/10.1371/journal.pone.0085701
Blignaut, P., & Beelders, T. (2009). The effect of fixational eye movements on fixation identification with a dispersion-based fixation detection algorithm. Journal of Eye Movement Research, 2(5). https://doi.org/10.16910/jemr.2.5.4
Blignaut, P., & Wium, D. (2014). Eye-tracking data quality as affected by ethnicity and experimental design. Behavior research methods, 46(1), 67–80. https:// doi.org/10.3758/s13428-013-0343-0
Borji, A., Sihite, D. N., & Itti, L. (2013). What stands out in a scene? A study of human explicit saliency judgment. Vision research, 91, 62–77. https://doi.org/10.1016/j.visres.2013.07.016
Cerf, M., Frady, E. P., & Koch, C. (2009). Faces and text attract gaze independent of the task: Experimental data and computer model. Journal of vision, 9(12), 10–10. https://doi.org/10.1167/9.12.10
Cortina, K. S., Miller, K. F., McKenzie, R., & Epstein, A. (2015). Where low and high inference data converge: Validation of CLASS assessment of mathematics instruction using mobile eye tracking with expert and novice teachers. International Journal of Science and Mathematics Education, 13(2), 389–403. https://doi.org/10.1007/s10763-014-9610-5
Gullberg, M., & Holmqvist, K. (2001, April). Visual attention towards gestures in face-to-face interaction vs. on screen. In International Gesture Workshop, 206–214. https://doi.org/10.1007/3-540-47873-6_23
Holmqvist, K., Nyström, M., Andersson, R., Dewhurst, R., Jarodzka, H., & Van de Weijer, J. (2011). Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures. OUP Oxford. http://lup.lub. lu.se/record/1852359
Holmqvist, K., Nyström, M., & Mulvey, F. (2012). Eye tracker data quality: What it is and how to measure it. Proceedings of the symposium on eye tracking research and applications, 45–52. https://doi.org/10.1145/2168556.2168563
Jarodzka, H., Gruber, H., & Holmqvist, K. (2017). Eye tracking in educational science: Theoretical frameworks and research agendas. Journal of Eye Movement Research, 10(1). https://doi.org/10.16910/jemr.10.1.3
Judd, T., Ehinger, K., Durand, F., & Torralba, A. (2009). Learning to predict where humans look. In IEEE 12th International Conference on Computer Vision, Kyoto, Japan. https://doi. org/10.1109/ICCV.2009.5459462
Just, M. A., & Carpenter, P. A. (1976). Eye fixations and cognitive processes. Cognitive psychology, 8(4), 441–480. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/0010-0285(76)90015-3
Komogortsev, O. V., & Khan, J. I. (2008). Eye movement prediction by Kalman filter with integrated linear horizontal oculomotor plant mechanical model. In Proceedings of the 2008 symposium on Eye tracking research & applications (pp. 229–236). https://doi.org/10.1145/1344471.1344525
Lai, M.-L., Tsai, M.-J., Yang, F.-Y., Hsu, C.-Y., Liu, T.-C., Lee, S. W.-Y., Lee, M.-H., Chiou, G.-L., Liang, J.-C., & Tsai, C.-C. (2013). A review of using eye-tracking technology in exploring learning from 2000 to 2012. Educational research review, 10, 90–115. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2013.10.001
McIntyre, N. A., & Foulsham, T. (2018). Scanpath analysis of expertise and culture in teacher gaze in real-world classrooms. Instructional Science, 46(3), 435–455. https://doi.org/10.1007/s11251-017-9445-x
McIntyre, N. A., Jarodzka, H., & Klassen, R. M. (2019). Capturing teacher priorities: Using real-world eye-tracking to investigate expert teacher priorities across two cultures. Learning and Instruction, 60, 215–224. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2017.12.003
McIntyre, N. A., Mainhard, M. T., & Klassen, R. M. (2017). Are you looking to teach? Cultural, temporal and dynamic insights into expert teacher gaze. Learning and Instruction, 49, 41–53. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2016.12.005
Nyström, M., Andersson, R., Holmqvist, K., & Van De Weijer, J. (2013). The influence of calibration method and eye physiology on eyetracking data quality. Behavior research methods, 45(1), 272–288. https://doi.org/10.3758/s13428-012-0247-4
Ooms, K., Dupont, L., Lapon, L., & Popelka, S. (2015). Accuracy and precision of fixation locations recorded with the low-cost Eye Tribe tracker in different experimental setups. Journal of eye movement research, 8(1). https://doi.org/10.16910/jemr.8.1.5
Orquin, J. L., Ashby, N. J., & Clarke, A. D. (2016). Areas of interest as a signal detection problem in behavioral eye‐tracking research. Journal of Behavioral Decision Making, 29(2–3), 103–115. https://doi.org/10.1002/bdm.1867
Parkhurst, D., & Niebur, E. (2003). Scene content selected by active vision. Spatial vision, 16(2), 125–154. https://doi.org/10.1163/15685680360511645
Rayner, K. (2009). The 35th Sir Frederick Bartlett Lecture: Eye movements and attention in reading, scene perception, and visual search. Quarterly journal of experimental psychology, 62(8), 1457–1506. https://doi.org/10.1080/17470210902816461
Rayner, K., & Castelhano, M. S. (2008). Eye movements during reading, scene perception, visual search, and while looking at print advertisements. In M. Wedel & R. Pieters (Eds.), Visual marketing: From attention to action (pp. 9–42). Taylor & Francis Group/Lawrence Erlbaum Associates. https://psycnet.apa.org/record/2007-15678-002
Rayner, K., Li, X., Williams, C. C., Cave, K. R., & Well, A. D. (2007). Eye movements during information processing tasks: Individual differences and cultural effects. Vision research, 47(21), 2714–2726. https://doi.org/10.1016/j.visres.2007.05.007
Reichle, E. D. (2006). Computational models of eye-movement control during reading: Theories of the“ eye-mind“ link. Cognitive systems research, 7(1), 2–3. https://doi.org/10.1016/j.cogsys.2005.07.001
Shayan, S., Abrahamson, D., Bakker, A., Duijzer, C. A., & van der Schaaf, M. (2017). Eye-tracking the emergence of attentional anchors in a mathematics learning tablet activity. In Eye-tracking technology applications in educational research (pp. 166–194). IGI Global. https://doi.org/10.4018/978-1-5225-1005-5.ch009
SMI, S. I. (2014). BeGaze Manual: Version 3.4. Retrieved 20.10.2020 from https://psychologie. unibas.ch/fileadmin/user_upload/psychologie/Forschung/N-Lab/SMI_BeGaze_Manual. pdf
Stürmer, K., Seidel, T., Mueller, K., Häusler, J., & Cortina, K. S. (2017). What is in the eye of preservice teachers while instructing? An eye-tracking study about attention processes in different teaching situations. Zeitschrift für Erziehungswissenschaft, 20(1), 75–92. https://doi.org/10.1007/s11618-017-0731-9
Van den Bogert, N., van Bruggen, J., Kostons, D., & Jochems, W. (2014). First steps into understanding teachers’ visual perception of classroom events. Teaching and Teacher Education, 37, 208–216. https://doi.org/10.1016/j.tate.2013.09.001
Wolff, C. E., Jarodzka, H., van den Bogert, N., & Boshuizen, H. P. (2016). Teacher vision: Expert and novice teachers’ perception of problematic classroom management scenes. Instructional Science, 44(3), 243–265. https://doi.org/10.1007/s11251-016-9367-z
Yamamoto, T., & Imai-Matsumura, K. (2013). Teachers’ gaze and awareness of students’ behavior: Using an eye tracker. Comprehensive Psychology, 2, article 6. https://doi.org/10.2466/01.IT.2.6
Zhang, Y., & Hornof, A. J. (2011). Mode-of-disparities error correction of eye-tracking data. Behavior research methods, 43(3), 834–842. https://doi.org/10.3758/s13428-011-0073-0
Tato práce je licencována pod Mezinárodní licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0.
Copyright © 2021 Christina Ioanna Pappa, Christian Kosel, Katharina Schnitzler, Tina Seidel