مطالعه ردیابی چشم: کلید فهم بهتر ریاضیات!

استفاده از ردیابی چشم در آموزش ریاضی

ردیابی چشم این امکان را فراهم می‌کند که جنبه‌هایی را مطالعه کنیم که قابل مشاهده نیستند؛ به عنوان مثال، فرآیندهای تفکری یک دانش‌آموز در حین حل یک مسئله ریاضی. محققان دانشگاه فناوری کائوناس (KTU) اولین افرادی هستند که در لیتوانی ردیابی چشم را در آموزش ادغام کرده و از این فناوری برای بهبود چشمگیر تدریس ریاضی استفاده می‌کنند.

ردیابی چشم این امکان را به محققان می‌دهد که تغییرات توجه یک فرد را بر اساس جایی که نگاه خود را متمرکز می‌کند یا چگونگی حرکت آن مشاهده کنند. این امر به محققان کمک می‌کند تا فرآیندهای عاطفی، تفکری و شناختی مختلفی را که در پاسخ به محیط اتفاق می‌افتد، درک کنند. دکتر ایرینا کلیزیونه، استاد دانشکده علوم اجتماعی، هنر و علوم انسانی KTU می‌گوید: “با استفاده از این فناوری در آموزش ریاضی، می‌توان فعالیت‌های فردی دانش‌آموزان را زیر نظر گرفت و فرآیندهای شناختی که در هنگام حل مسائل ریاضی تجربه می‌کنند را مشاهده کرد.”

یک مطالعه اخیر که توسط کلیزیونه و دانشجوی دکترای او، آستا پاشکوسکه انجام شده، نشان می‌دهد که تحقیقات انجام شده با استفاده از تجهیزات ردیابی چشم می‌تواند دشواری‌هایی را که یک کودک در حین حل یک مسئله ریاضی با آن مواجه می‌شود، مشخص کند.

افشای جزئیات مهمی که معمولاً نادیده گرفته می‌شوند

کلیزیونه می‌گوید: “مطالعات ردیابی چشم با کودکان استراتژی‌هایی را که آن‌ها برای پردازش تصاویر در مسائل ریاضی استفاده می‌کنند، فاش می‌کند و الگوهای نگاهی که شناسایی می‌شود، دشواری‌هایی را که آن‌ها در هر مرحله از حل مسئله تجربه می‌کنند، نشان می‌دهد. این یک مزیت بزرگ است که بتوانیم فرآیندهای تصمیم‌گیری را بدون مداخله در کار آن‌ها مشاهده کنیم.”

کلیزیونه و پاشکوسکه در بررسی سیستماتیک ادبیات، امکانات استفاده از روش‌شناسی ردیابی چشم را برای شناسایی استراتژی‌های مورد استفاده دانش‌آموزان دبستانی در حل مسائل ریاضی تحلیل کردند. داده‌های ردیابی چشم نشان می‌دهد که کدام مراحل حل مسئله چالش‌برانگیزتر هستند یا کدام عناصر وظیفه درک آن‌ها دشواری دارد. این جزئیات مهمی هستند که معمولاً در کلاس‌های ریاضی نادیده گرفته می‌شوند زیرا دانش‌آموزان همیشه قادر به شناسایی آن‌ها نیستند.

پاشکوسکه می‌گوید: “ردیابی چشم این امکان را برای ما فراهم می‌کند که ببینیم یک کودک در هنگام حل یک مسئله ریاضی به کجا نگاه می‌کند. این به شناسایی کدام مراحل حل مسئله دشوارتر هستند، چگونگی انتخاب و پردازش اطلاعات توسط کودک و جایی که کودک توجه خود را متمرکز می‌کند، کمک می‌کند.”

با تحلیل این داده‌ها، معلمان می‌توانند روش‌های تدریس مؤثرتری را پیشنهاد دهند و در عین حال دانش‌آموزان می‌توانند عادات یادگیری بهتری را اتخاذ کنند.

بینش‌های ارزشمند در فرآیند یادگیری

استفاده از ردیابی چشم در آموزش ریاضی به ما این امکان را می‌دهد که به درک عمیق‌تری از فرآیند یادگیری دست یابیم و به بهبود روش‌های تدریس کمک کنیم.

تأثیر محیط آموزشی بر موفقیت‌های ریاضی دانش‌آموزان

کلزینی، که به بررسی تأثیر محیط آموزشی بر موفقیت‌های دانش‌آموزان در ریاضیات می‌پردازد، می‌گوید که در مقایسه با سایر روش‌ها، ردیابی چشم اطلاعات اساسی درباره یادگیری ریاضی ارائه می‌دهد و نه تنها نتایج فرآیند یادگیری. این روش بینش‌هایی درباره فرآیندهای شناختی دانش‌آموزان فراهم می‌کند.

تحقیقات ردیابی چشم از دستگاه‌های خاص و غیرتهاجمی و نرم‌افزارهای مربوطه استفاده می‌کند. این دستگاه‌ها برای چشم انسان مضر نیستند و به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محیط طبیعی فرد مورد مطالعه استفاده شوند. معمولاً این دستگاه‌ها از سه بخش تشکیل شده‌اند: یک منبع نور (معمولاً نور مادون قرمز)، یک دوربین ردیابی نگاه که تصاویری از تصویر قابل مشاهده را که در قرنیه و مرکز مردمک منعکس می‌شود، ثبت می‌کند و یک پردازنده با نرم‌افزار ردیابی چشم.

تحقیقات ردیابی چشم اطلاعاتی را فراهم می‌کند و امکان مطالعه فرآیندهای شناختی را که در حرکات چشم منعکس می‌شوند و به طور دیگری نمی‌توانند به طور آگاهانه مشاهده و توضیح داده شوند، فراهم می‌آورد. کلزینی می‌گوید: “نظارت بر فرآیند حل مسئله ریاضی – استراتژی‌ها، بار شناختی، دامنه توجه و تغییرات – با ردیابی و ثبت حرکات چشم، الگوها (ثبات، تکرار) خواندن وظایف، تمرکز و مناطق مورد علاقه ممکن می‌شود.”

بهبود وظایف ریاضی با استفاده از ردیابی چشم

استفاده از فناوری ردیابی چشم می‌تواند به بهبود موفقیت‌های تحصیلی دانش‌آموزان و افزایش بهره‌وری فرآیند یادگیری کمک کند. با شناسایی الگوهای خواندن وظایف، معلمان می‌توانند محتوای آموزشی را به گونه‌ای تنظیم کنند که قابل فهم‌تر باشد. پاژکوفسکه می‌گوید: “با مشاهده جایی که دانش‌آموزان تمرکز خود را معطوف می‌کنند، می‌توانیم چیدمان محتوای آموزشی را بهینه‌سازی کنیم تا مهم‌ترین بخش‌های وظیفه ابتدا دیده شوند. به عنوان مثال، اگر یک کودک معمولاً بخشی از یک وظیفه را نادیده می‌گیرد، محتوای آموزشی می‌تواند به گونه‌ای طراحی شود که توجه او را به آن بخش جلب کند.”

فرآیند یادگیری می‌تواند با تعیین سطح بار شناختی که کودکان در حین حل وظایف ریاضی تجربه می‌کنند، شخصی‌سازی و بهینه‌سازی شود. این امر به بهبود کارایی یادگیری کمک می‌کند. دانشجوی دکتری KTU، یکی از نویسندگان این مطالعه، می‌گوید: “تحقیقات ردیابی چشم داده‌های ارزشمندی برای بهبود فرآیند یادگیری فراهم می‌کند و آن را شخصی‌سازی، مؤثر و جذاب‌تر می‌سازد.”

محققان ادعا می‌کنند که ارزیابی مبتنی بر تحقیق از انگیزه دانش‌آموزان به آن‌ها این امکان را می‌دهد که شناسایی کنند کدام روش‌های یادگیری باعث می‌شود دانش‌آموزان بیشتر در فرآیند یادگیری درگیر شوند. آن‌ها امیدوارند که تحقیقاتشان نه تنها به بهبود تدریس ریاضی کمک کند بلکه به بهبود عملکرد تحصیلی و تجربیات یادگیری دانش‌آموزان نیز کمک کند.

فناوری ردیابی چشم به ابزاری مهم در آموزش تبدیل شده است که امکان درک عمیق‌تری از فرآیندهای یادگیری و توسعه روش‌های تدریس مؤثرتر برای بهبود کسب دانش و مهارت‌های ریاضی کودکان را فراهم می‌آورد.