Methodological Aspects of Using Eye Tracking Technology in Educational Research

Anna Stolińska, Magdalena Andrzejewska

DOI: http://dx.doi.org/10.12775/PBE.2017.015

Abstract


Educational studies focus on multidimensional learning and teaching processes and require the use of complex research methods for that reason. The development of new technologies and the increasing availability of equipment that previously was used in medical and biological science, enable extending a set of traditional social and humanities sciences research methods. These new technologies allow for the verification of the information obtained as a result of carrying out the diagnostic survey for example. One of these is eye tracking, a technique of tracking of eye movements that allows to infer about cognitive processes related to learning. This paper discusses the issue of application of the eye tracking technology in educational research. The article presents, inter alia, the most important research procedure assumptions, the qualitative and quantitative analysis methods of the eye movements measurement data, and the advantages and limitations of this technique.


Keywords


eye tracking; research methodology; cognitive processes; learning; qualitative analysis; quantitative analysis

Full Text:

PDF (Polish)

References


Amadieu F., Salmerón L., Cegarra, J., Paubel, P. V., Lemarié, J., & Chevalier, A. (2015), Learning from Concept Mapping and Hypertext: An Eye Tracking Study. „Educational Technology & Society”, 18(4), s. 100–112.

Andrzejewska M., Stolińska A. (2016), Comparing the Difficulty of Tasks Using Eye Tracking Combined with Subjective and Behavioural Criteria, „Journal of Eye Movement Research”, 9(3): 3, s. 1–16, 2016, DOI: 10.16910/jemr.9.3.3.

Błasiak W., Godlewska M., Rosiek R., Wcisło D., Andrzejewska M., Pęczkowski P., Rożek B., Sajka M., Stolińska A., Dutkiewicz E., Kazubowski P. (2015), Eye-tracking i jego zastosowanie w dydaktyce przedmiotów przyrodniczych, „Problemy Dydaktyki Fizyki”, Oficyna Wydawnicza ATUT, Centrum Edukacji Nauczycielskiej Uniwersytetu Wrocławskiego, Fundacja dla Uniwersytetu Wrocławskiego, Czeszów–Wrocław, s. 173–189.

Di Stasi, L., Marchitto, M., Antoli, A., Baccino, T., Cañas, J. (2010), Approximation of On-line Mental Workload Index in ATC Simulated Multitasks, „Journal of Air Transport Management”, 16(6), s. 330–333, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jairtraman.2010.02.004.

Francuz P., (2015), Imagia. W kierunku neurokognitywnej teorii obrazu. Pobrano 6/10/2016 z http://afterimagia.pl/book/okoruchowe-korelaty-piekna.

Gütl Ch., Pivec M., Trummer Ch., García-Barrios V. M., Mödritscher F., Pripfl J., Umgeher M., AdeLE (Adaptive e-Learning with Eye-Tracking): Theoretical Background, System Architecture and Application Scenarios, „European Journal of Open, Distance and E-Learning”(EURODL), http://www.eurodl.org/materials/contrib/2005/Christian_Gutl. htm (2005-12-06).

Herej, S. (2014), Reakcja źrenicy jako wskaźnik przetwarzania informacji podczas wykonywania zadania emocjonalny n-back, „e-Polish Journal Of Veterinary Ophthalmology”, 1, s. 1–13.

Hyönä J., Lorch R.F. Jr. (2004), Effects of Topic Headings on Text Processing: Evidence from Adult Readers’ Eye Fixation Patterns, „Learning and Instruction”, 14, s. 131–152.

Jaques N., Conati C., Harley J., Azevedo R. (2014), Predicting Affect from Gaze Data During Interaction with an Intelligent Tutoring System. Intelligent Tutoring Systems, 12th International Conference, ITS 2014, Honolulu, HI, USA, June 5–9, 2014. Proceedings, s. 29–38.

Jarodzka, H., Scheiter, K., Gerjets, P., & van Gog, T. (2010), In the Eyes of the Beholder: How Experts and Novices Interpret Dynamic Stimuli, „Learning and Instruction”, 20, s. 146–154, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.learninstruc.2009.02.019.

Juszczyk, S. (2013), Badania jakościowe w naukach społecznych, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice.

Krejtz K., Biele C., Jonak Ł., (2015), Dynamika uwagi wzrokowej a zaangażowanie poznawcze w trakcie czytania hipertekstu, „Studia Psychologiczne”, t. 53, z. 4, s. 27–40, DOI: 10.2478/V1067-10-0145-9.

Krejtz, I., Krejtz, K., Bielecki, M. (2008), Zastosowania analizy ruchu oczu w badaniach społecznych, „Psychologia Społeczna”, t. 3, 1(6), s. 73–86.

Lai M.L., Tsai M.J., Yang F.Y, Hsu C.Y., Liu T.C., Lee S.W., Lee M.H, Chiou G.L., Liang J.C & Tsai C.C. (2013), A Review Using Eye-Tracking Technology in Exploring Learning from 2000 to 2012, „Educational Research Review”, 10, s. 90–115, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.edurev.2013.10.001.

Liu H-Ch., Chuang H-H. (2011), An Examination of Cognitive Processing of Multimedia Information Based on Viewers’ Eye Movements, „Interactive Learning Environments”, 19: 5, s. 503–517, DOI: 10.1080/10494820903520123.

Młodkowski, J. (2008), Koncepcja uwagi wizualnej, „Acta Universitatis Lodziensis, Folia Psychologica”, 12, s. 23–44.

Nowakowska-Buryła I., Joński T. (2012), Eye-trackingowe badania prezentacji multimedialnych konstruowanych dla wspomagania edukacji wczesnoszkolnej, w: W. Skrzydlewski, S. Dylak (red.), Media – Edukacja – Kultura. W stronę edukacji medialnej, Poznań–Rzeszów, s. 485–499.

Ober, J., Dylak, J., Wojciech Gryncewicz, W., Przedpelska-Ober, E. (2009), Sakkadometria – nowe możliwości oceny stanu czynnościowego ośrodkowego układu nerwowego, „Nauka” 4, s. 109–135.

Pilch, T., Bauman, T. (2001). Zasady badań pedagogicznych. Strategie ilościowe i jakościowe, Wydawnictwo Akademickie „Żak”, Warszawa.

Poole, A., Ball, L. J. (2005), Eye Tracking in Human-Computer Interaction and Usability Research: Current Status and Future Prospects, w: C. Ghaoui (red.), Encyclopedia of Human-Computer Interaction, Pennsylvania: Idea Group, Inc, s. 211–219.

Pulak I., Wieczorek-Tomaszewska M. (2012), Potrzeba kształtowania świadomości informacyjnej w zakresie materiałów wizualnych w szkolnictwie wyższym, w: J. Morbitzer, M. Musiał (red.), Człowiek, media, edukacja, Katedra Technologii i Mediów Edukacyjnych, Uniwersytet Pedagogiczny, Kraków.

Rayner, K. (1998), Eye Movements in Reading and Information Processing: 20 Years of Research, „Psychological Bulletin”, 124(3), s. 372–422, DOI: http://dx.doi.org/10.1037/0033-2909.124.3.372.

Stolińska A., Andrzejewska M., Błasiak W., Godlewska M., Pęczkowski P., Rosiek R., Rożek B., Sajka M., Wcisło D. (2014), Analysis of Saccadic Eye Movements of Experts and Novices when Solving Text Tasks, w: M. Nodzyńska, P. Cieśla i K. Różowicz (red.), New Technologies in Science Education, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Pedagogicznego, Kraków, s. 21–29.

Susac, A., Bubic, A., Kaponja, J., Planinic, M., & Palmovic, M. (2014), Eye Movements Reveal Students’ Strategies in Simple Equation Solving, „International Journal of Science and Mathematics Education” 12(3), s. 555–577, DOI: 0.1007/s10763-014-9514-4.

Tai, R. H, Loehr J. F., Brigham, F. J. (2006), An Exploration of the Use of Eye-Gaze Tracking to Study Problem-Solving on Standardized Science Assessments, „International Journal of Research & Method in Education” 29(2), s. 185–208, DOI: http://dx.doi.org/10.1080/17437270600891614.

Tanaka, Y. & Yamaoka, K. (1993), Blink Activity and Task Difficulty, „Perceptual and Moto Skills, 77(1), s. 55–66, DOI: http://dx.doi.org/10.2466/pms.1993.77.1.55.

van Gog T., Jarodzka, H., Scheiter, K., Gerjets, P., & Paas, F. (2009), Attention Guidance During Example Study via the Model’s Eye Movements, „Computers in Human Behavior”, 25, s. 785–791.

Vauras M., Hyönä J., Niemi P., (1992), Comprehending Coherent and Incoherent Texts; Evidence from Eye Movement Patterns and Recall Performance, „Journal of Research in Reading” 15, s. 39–54, DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1467-9817.1992.tb00020.x.






Partnerzy platformy czasopism