Akys – vaikų matematinės sėkmės veidrodis? KTU mokslininkių žvilgsnio sekimo tyrimas suteikia vertingų įžvalgų

Žvilgsnio sekimas suteikia galimybę tyrinėti akiai nematomus dalykus – pavyzdžiui, kokie mąstymo procesai vyksta moksleivio galvoje sprendžiant matematikos uždavinius. Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkai pirmieji Lietuvoje pradeda integruoti žvilgsnio sekimą į edukologiją ir, pasitelkę šią technologiją, siekia iš esmės pagerinti matematikos mokymą. 

Žvilgsnio sekimas leidžia mokslininkams stebėti, kur krypsta tiriamųjų dėmesys pagal tai, kur fiksuojamas arba kaip juda žvilgsnis. Tai padeda tyrėjams suprasti įvairius emocinius, mąstymo ir pažinimo procesus, vykstančius reaguojant į aplinką.

„Pritaikius šią technologiją matematiniame ugdyme, galima stebėti individualią mokinių veiklą ir pamatyti kognityvinius procesus, šiems sprendžiant matematines užduotis“, – teigia prof. dr. Irina Klizienė, KTU Socialinių, humanitarinių mokslų ir menų fakulteto profesorė.

Neseniai I. Klizienės kartu su bendraautore doktorante Asta Paškovske atliktas tyrimas rodo, kad tyrimai su žvilgsnio sekimo įranga gali parodyti sunkumus, su kuriais susiduria vaikas, spręsdamas matematikos užduotį.

Atskleidžia svarbias akiai nepastebimas detales

„Žvilgsnio sekimo tyrimai su vaikais atskleidžia jų naudojamas strategijas apdorojant matematinių uždavinių vizualinį pateikimą, o nustatytos mokinių žvilgsnio schemos parodo sunkumus atliekant matematinius veiksmus. Stebėti sprendimo procesus netrukdant mokiniams dirbti, yra didelis privalumas“, – sako prof. dr. I. Klizienė.

„Žvilgsnio sekimas leidžia stebėti, kur vaikas koncentruoja savo žvilgsnį, spręsdamas matematikos uždavinį. Tai padeda identifikuoti, kurie užduoties sprendimo etapai sukelia sunkumų, kaip vaikas renka ir apdoroja informaciją, kur sutelkiamas dėmesys“, – sako A. Paškovskė.

Išanalizavus šiuos duomenis, galima pasiūlyti efektyvesnes mokymo metodikas, formuoti geresnius mokymosi įpročius.

Vertingos įžvalgos apie mokymosi procesą

Profesorė I. Klizienė, atliekanti edukacinės aplinkos poveikio mokinių matematikos pasiekimams tyrimus, teigia, kad, palyginus su kitais metodais, būtent žvilgsnio sekimo tyrimų metodika suteikia esminių duomenų apie matematikos mokymąsi, ne tik jo rezultatus, ir yra glaudžiai susijusi su mokinių kognityviniais procesais.

Tyrimuose naudojami specialūs neinvaziniai žvilgsnio stebėjimo įrenginiai (angl. eye-trackers) ir programinė įranga. Šie įrenginiai nekenkia žmogaus akims ir yra pritaikyti naudoti natūralioje tiriamojo aplinkoje. Juos paprastai sudaro trys dalys: šviesos šaltinis (įprastai infraraudonųjų spindulių šviesa), žvilgsnio sekimo kamera, fiksuojanti ragenoje ir vyzdžio centre atsispindinčius matomo vaizdo blyksnius, ir procesorius su akių sekimo programine įranga.

Žvilgsnio sekimo tyrimai suteikia informacijos ir leidžia įvertinti mokinio pažintinius procesus, kurių kitu atveju nebūtų galima stebėti ir paaiškinti sąmoningai, tačiau jie atsispindi akių judesiuose.

„Matematikos uždavinių sprendimo eigos, taikomų sprendimo būdų ir strategijų, kognityvinio krūvio, dėmesio išlaikymo ir perkėlimo stebėjimas tampa įmanomu sekant ir fiksuojant akių judesius, sąlygos skaitymo nuoseklumą ir pasikartojimus, fiksacijas ir domėjimosi sritis“, – sako I. Klizienė.

Gali padėti ir matematikos užduočių kūrėjams

Šios technologijos naudojimas gali padėti pagerinti mokinių akademinius rezultatus ir paversti mokymąsi produktyvesniu. Be to, nustačius užduoties skaitymo ypatumus, pedagogai gali pritaikyti mokymo medžiagą, kad ji būtų lengviau suprantama.

Tyrėjos tvirtina, kad tyrimų rezultatais paremtas moksleivių motyvacijos vertinimas sudaro sąlygas nustatyti, kurie mokymosi metodai skatina moksleivius aktyviau dalyvauti mokymosi procese. KTU mokslininkės tikisi, kad jų atlikti tyrimai ne tik pagerins matematikos mokymą, bet ir prisidės prie mokinių akademinių pasiekimų gerinimo bei mokymosi patirties tobulinimo.

Žvilgsnio sekimo technologija tampa svarbiu įrankiu edukologijoje, kuris leidžia giliau suprasti mokymosi procesus ir sukurti efektyvesnes mokymo metodikas, padedančias vaikams geriau įsisavinti matematines žinias ir ugdyti gebėjimus.

Aukščiau aprašytos įžvalgos remiasi moksliniu straipsniu „Žvilgsnio sekimo technologijos taikymas vaikų matematiniame ugdyme: sisteminė literatūros apžvalga“, publikuotu moksliniame žurnale „Frontiers in Education“, jį galima peržiūrėti ir parsisiųsti čia.