眼动技术在多媒体学习中的应用

眼动技术给研究者提供了直接观察学习者认知加工过程的途径.通过分析不同多媒体表征下有关视觉参与、注视时间等相关信息,可以在一定程度上了解学习者的认知过程与学习兴趣,进而指导多媒体的设计,提升学习效率.文章梳理了眼动技术在促进多媒体学习效率上三个方面的应用:探究已有的多媒体学习理论与原则的有效性、指导多媒体学习材料的设计、充当教学材料辅助学生学习.最后,文章对未来眼动技术在多媒体学习中的应用给出了一些建议.     

眼动追踪技术在多媒体学习中的应用:2005—2015年相关研究的综述

近年来,眼动仪智能化程度不断提高,眼动追踪技术在多媒体学习研究领域中应用的程度也随之提高。通过对2005—2015年文献的总结,揭示了眼动追踪技术在多媒体学习研究中的应用。对研究中所使用眼动指标的统计表明,时间指标(如注视时间)的使用是最多的,其次是量值指标(如注视点个数),而空间指标(如注视位置)则用得较少。另一方面,对内容的分析,发现眼动追踪技术主要被用于探究六个多媒体学习的主题:即媒体材料,动画,媒体组合,色彩,提示信息,先前经验和情绪的影响。利用眼动追踪技术,通过考察多种多媒体表征环境下的学习者,可以探究多媒体学习中学习者的潜在心理进程,为教育研究者将多媒体学习结果和相关的认知加工过程联系起来提供了一个便捷的途径。     

多媒体学习中表征认知负荷的眼动指标研究

通过眼动设备进行认知负荷的测量已成为认知负荷测量的重要方法 ,尽管相当多的研究依赖眼动仪输出的测量数据进行认知负荷表征,但究竟哪些眼动数据能够准确表征学习者认知负荷状态并没有明确的指标。研究采用循证研究的元分析方法,对62篇国内外实验研究文献进行量化分析,系统检验认知负荷对眼动各项指标的影响,探究可以表征多媒体学习中认知负荷状态的眼动指标。研究发现：（1）纳入研究的总效应值为0.547(k=318),表明整体上眼动指标受认知负荷影响较大;（2）将不同测量指标作为调节变量分析,发现瞳孔直径等15项具有较大效应值的眼动指标能够较好地表征学习者的认知负荷状态;（3）在其他调节变量分析中,发现低于60Hz的采样率更适用于多媒体学习中认知负荷的测量,而知识性质和认知负荷来源不存在调节效应。     

多媒体学习研究中眼动跟踪实验法的应用

近年来,眼动跟踪技术以其可以直接跟踪学习者的视觉认知过程的特点为越来越多的多媒体学习的相关研究所选用。在分析了传统认知行为实验方法的特点和眼动跟踪技术的优势的基础之上,详细论述了多媒体学习研究中眼动跟踪实验设计需要注意的几个问题,具体包括眼动跟踪实验与传统认知行为实验相结合、将眼动跟踪实验置于完整的教学系统中、仪器设备选用、眼动指标选取和数据分析方法,以期对今后的相关研究起到一定的参考和借鉴作用。     

基于眼动追踪技术的在线学习认知负荷量化模型研究

与传统课堂学习相比,在线学习具有信息量大、复杂度高的特点,对在线学习者的学习效果具有一定的负面影响。在分析认知负荷与眼动追踪技术的基础上,文章结合注视时间、注视点个数、瞳孔直径等三项眼动指标,构建了基于眼动追踪技术的在线学习认知负荷量化模型。随后,文章通过在线学习环境下的学习者认知负荷测试实验,结合大量眼动实验数据,验证了量化模型的可行性和准确性。基于眼动追踪技术的在线学习认知负荷量化模型的提出,可为生理指标测试工具应用于在线学习提供有价值的理论参考。     

媒体组合与学习步调对多媒体学习影响的眼动实验研究

多媒体学习已经成为一种发展趋势,但是关于多媒体学习是否有效的研究,并未得到一致结论。只有依据人的心理生理活动方式设计的多媒体教学信息,才可能使学习者进行有意义的学习。而目前关于多媒体学习的研究,研究者大多采用传统的问卷调查、学习后的测试等方法进行,对技术的关注超越了教育理论以及心理理论的研究,对于最能反映学习过程的学习者的视觉和听觉心理生理极少关注。本文结合Mayer的多媒体学习生成理论和认知负荷理论,利用现代眼动记录技术,从视觉心理生理的层面,揭示媒体组合与学习步调对多媒体学习者的信息加工、认知负荷和学习效果影响的基本规律,为多媒体学习的研究提供心理学依据,并为多媒体教学设计和资源开发提供有效的建议。     

多媒体学习者的认知加工机制:来自眼动研究的综述撤回

眼动追踪技术能够为视觉注意力的分配提供证据,为深入揭示多媒体学习中的信息处理以及知识获取或建构的过程提供工具和视角。多媒体学习者建立心理表征的三种认知加工方式为选择、组织和整合,使用眼动追踪技术可以对以上三种认知加工方式做出推论和验证。在对多媒体学习者认知加工的眼动测量过程中,存在着许多潜在的影响因素,如多媒体学习原则、多媒体学习材料内容、个体差异、元认知以及情绪等。通过对多媒体学习者的眼动追踪测量,还发现多媒体学习者的眼动特征与学习成绩相关。伴随着眼动追踪技术的不断完善和发展,其在多媒体学习研究中的应用也会越来越广泛。     

基于眼动研究的多媒体课件组织与管理

作为辅助教学手段,多媒体课件在课堂教学中发挥着越来越重要的作用.文章从心理学视角出发,分析了多媒体课件的特征和构成,并通过相关眼动参数统计,结合筛选过程中观看的物理规律,以及播放内容和组织形式对注意力的影响,提出了基于眼动研究方法制作课件,以利于提升教学效果的方法.     

眼动追踪技术在高校课堂教学中的应用研究

近些年,眼动追踪技术发展迅速并已在诸多领域得以应用。基于此,文章开展了眼动追踪技术在教学领域应用的研究,通过眼动追踪技术得到可视化的关注热点图及兴趣区域关注度,并以此为依据,文章分别研究了手机、投影仪及传统板书三种教学内容呈现方式及教室空间位置对学生注意力的影响,以及眼动追踪技术在实验教学中的应用。实验结果表明,眼动追踪技术与教学的融合,能够为优选教学内容呈现方式、扩大教室“黄金区域”、开展对实验操作的过程性评价、提高教学质量、推进课堂革命提供有力支持。     

眼动分析法在MOOC学习中的应用研究

MOOC教学模式融合多领域的研究成果于教学之中,拓宽了学习途径.探究学习者的视觉系统是一个相对可靠、客观的研究认知过程的途径,其最为有效的即时方法就是眼动分析法,该方法是评价MOOC学习有效性的一种可行可信的科学方法.将眼动分析法应用于MOOC学习中,有利于解决学习效度和深度等方面的问题.     

自闭症谱系障碍的眼动追踪研究

眼动追踪技术能够帮助自闭症谱系障碍领域的研究者可以“透过自闭症个体的眼睛”进行观察。通过回顾该领域的现有研究成果,发现眼动追踪技术主要集中于:(1)通过眼动跟踪范式测量已有的构念;(2)基于不同目的的使用,如解决基础科学问题,促进诊断,以及测量干预机制和结果。     

多媒体课件中插图对听障儿童阅读影响的眼动研究

文章通过眼动实验获取了听障儿童在阅读图文混排界面时的眼动信息与数据,据此结合认知心理学的相关理论分析插图对听障儿童文字阅读效果的影响,得出结论:(1)左文右图的布局方式更利于听障儿童对文字信息的获取;(2)听障儿童在阅读图文混排界面时,注意力分配较为困难;(3)插图会使听障儿童在文字区域的有意注意受到干扰,阅读过程有所减慢。     

基于眼动技术及游戏精炼理论的五子棋游戏性分析

在以往的研究中,基于蒙特卡洛树的数据结构分析以及对其分支因子的相关探讨,是研究分析此类棋盘游戏的常用方法与技术。本文通过应用眼动追踪技术,提出了一种全新算法用于计算分支因子并量化游戏过程中游戏体验者所感受到的娱乐程度。同时探究了眼动参数与玩家能力的关系。研究结果表明,本文提出的方法可以为游戏开发者提供一种根据玩家的能力而预估出游戏过程中游玩家所感受到的愉悦程度的方式,在各种游戏设计与开发的过程中,对于改善玩家游戏体验有着一定的意义。     

多媒体课件色彩的人性化设计

随着计算机网络教育的普及，多媒体课件教学在课堂上普遍采用。在课件制作过程中如何正确使用色彩，使背景与文字内容协调，不会导致学生的视觉疲劳，提高教学质量是较容易忽视的问题，本文就此进行了讨论并提出几点建议。     

何时获取帮助更有效——基于眼动追踪的多媒体教学效果研究

独立思考被普遍认为有助于锻炼学习能力,但线索标记、提示等辅助信息可能对学习者学习有潜在帮助。为探索多媒体教学中受助类型对学习效果的促进原理,本研究采用眼动追踪技术,分别让参与在独立学习时获取工具型受助和情感型受助,开展完全随机实验。其中,工具型受助按照添加位置分内线索受助、外线索受助和综合线索受助;情感型受助按照情绪诱发性质分积极情绪受助和消极情绪受助。结果表明,内、外线索受助在不同学习环节各具阶段性优势,内线索受助适用于迁移学习,外线索受助适用于保持学习;学习者获取内线索受助时师生交互体验最佳,视觉注意最集中;消极情绪受助能激发学习者竞争意识,增强学习投入,促进新知识迁移。上述研究结论为优化多媒体教学效果提供了实证依据。     

基于眼动追踪技术的化学师范生自我效能感对问题解决的影响研究

以化学反应原理相关试题作为测试材料,采用眼动追踪技术对12名化学师范生进行2(自我效能感水平)×3(试题难度)两因素混合实验,实验结束后通过口语报告描述解题思维过程。结果表明在化学反应原理问题解决过程中,自我效能感水平高的师范生,信息加工速度快、关键信息注视度高、更坚信自己提取信息的正确性,对于信息的提取具有较强针对性;低水平的师范生信息加工速度慢、关键信息注视度较为广泛,不够坚信自己所获取的信息和加工结果的正确性,需要做反复检验。     

眼动仪在认知行为实验中的应用及选择

眼动追踪技术已广泛应用于基础认知心理学和用户体验等领域,对于不同的实验范式和实验场景,眼动仪的选择既需要考虑测量数据的精确度,也需要考虑其应用的生态效度。对眼动仪数据指标的认知意义和应用实验的研究范式进行简要总结,并选取业内最具代表性的SR公司的EyeLink系列和Tobii公司的Tobii系列眼动仪最新款产品,从设备性能参数、研究适用领域和硬件扩展空间3方面进行对比,为不同研究领域研究者开展实验和选择眼动仪提供参考。     

多媒体课件中的色彩设计

多媒体课件的最基本功能就是学习性,因此,在CAI课件的开发制作中,我们就不得不考虑一个问题,即如何吸引学习者的注意力并给他们提供一个具有良好视觉感受和轻松、舒适的环境进行学习,最终得到较好的学习效果.     

眼动研究在数学学习困难领域的应用

眼动研究凭借先进的技术优势,通过眼动轨迹的实时记录和眼动指标的精确分析,在揭示学生对抽象数学知识的表征和提取加工方面具有明显的优越性.目前,眼动研究在数学学习困难领域的应用集中在3个方面:应用题解题过程的眼动研究;数字加工的眼动研究;空间与图形领域的眼动研究.随着科学技术的不断发展,眼动研究在数学学习困难领域会展现出更加广阔的应用前景.     

多媒体课件色彩的人性化设计

随着计算机网络教育的普及,多媒体课件教学在课堂上普遍采用。在课件制作过程中如何正确使用色彩,使背景与文字内容协调,不会导致学生的视觉疲劳,提高教学质量是较容易忽视的问题,本文就此进行了讨论并提出几点建议。