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课堂里的科技:眼球追踪和教育学习有什么关系?

作者:Power教育 发布时间:

课堂里的科技:眼球追踪和教育学习有什么关系?

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摘要:上课开小差会被机器发现噢~

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2017年6月下旬,苹果公司宣传已收购了位于德国的SensoMotoric Instruments,后者是一家老牌的计算机视觉(Computer Vision)技术提供商,主要应用领域包括多个领域比如自闭症儿童治疗、认知学习和训练、语言学习、市场营销研究、体育健康、心理学研究、虚拟现实/增强现实等多个领域。

根据多家海外媒体报道,苹果此次对于SensoMotoric Instruments的收购主要目的是加强自己在AR眼镜上的技术布局。不过,纵观科技公司对于技术提供商的收购,苹果公司或许并不会将此次收购的用途仅用于某一个特定产品,毕竟无论是从SensoMotoric Instruments的自身能力,亦或是眼球追踪的应用范围,这都是一个很有想象空间的领域。

什么是眼球追踪?

眼球追踪(Eye Tracking)是测量眼球相对于头部的运动的过程,而眼球追踪器则是用于测量眼睛位置和眼球运动的仪器。我们周围的世界是360度的,但是人类的眼睛只能够看到120度的事物,人的双眼只会聚焦在视野中不超过6度的小区域,周围则是模糊的。在19实际的时候,有人观察到其实人类在阅读文本的时候,眼睛在书籍文字上并不是一扫而过的,而是会出现一个非常短的停留和非常短的视觉上的跳跃。

而这个观察也引发了新的思考:我们的眼球停留在了哪些文字上面?停留了多长时间?它在什么时候回退到了我们之前已经看过的文字上?从这个典故也反应了实际上,眼球追踪并不是一个全新的技术,时至今日,对于眼球追踪技术的研究已经有数十年的时间了,各家科技公司大多都在这个领域有或多或少的布局。

眼球追踪与教育科技有什么关系?

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Tobii是瑞典的一家致力于眼球追踪技术研发的科技公司,公司成立于2001年。Tobii在2007年获得来自Investor Growth Capital的1400万美元投资。2009年又获得来自Amadeus Capital Partners和Northzone Ventures的1600万美元投资。2012年获得来自英特尔公司的2100万美元投资。公司在2015年在瑞典的斯德哥尔摩股票交易所上市。Tobii的产品通过代理商和合作伙伴向全世界销售产品和服务,目前在美国、德国、中国、日本、乌克兰、挪威等国家都设有办公室。

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Tobii的眼球追踪技术在教育领域也有尝试。其眼球追踪技术能够了解不同形式的课堂教学中学生的学习行为和老师教学方法的数据。来自眼球追踪获得的数据能够帮助老师和研究人员更好地了解学生们的学习负荷情况,也可以被用来评估老师们的教学方法是否有效。

在Tobii公司在美国一所大学试验中,其研究目的是考查学生在课堂上的注意力情况,以此找出在教学过程中能够保持学生注意力的因素并获得旨在保持学生在课堂上的卷入度和提升积极性的教学技巧。研究人员就3个方面进行研究:在课堂授课过程中学生的关注重点是什么?是什么分散了学生的注意力?能够保持学生在课堂上的听课状态的因素有哪些?

Tobii公司的眼动仪记录了70分钟的数据,包括音频、视频以及被试者的目光位置(以圆点表示)。下图是来自眼动仪输出的数据中的截图,显示出当讲师解释随堂测验结果时,一名被试者在观察讲稿中的图表。

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Tobii的研究发现,无论其他因素怎样,学生们对讲师的关注度很低,取而代之的是他们会关注幻灯片或观察他们的笔记。但也有明显例外的情形,比如当讲师变得非常活跃的时候,在黑板进行书写的时候,使用幽默语或讲解幻灯片以外的内容的时候,此时学生就会有观察讲师的趋势。学生们在讲师讲解每周测验的答案时也会关注讲师本人。最后,学生的问答环节会产生相反的结果。

最能分散学生注意力的因素并不奇怪,打字或上网(一般是Facebook)是分散学生注意力的主要因素,尽管这些行为在课堂上是不推荐的。课堂上的其他同学也是分散注意力的因素之一。还有一些因素来自于学生在教室中所坐的位置。

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