教师需要熟悉教学内容,但同时也必须让学生保持专注和兴趣。这其中的一部分就是与学生进行眼神交流——所有学生。

研究表明VR可帮助教师更好地分配视线

一个由多学科研究人员组成的团队在沉浸式虚拟现实(VR)教室中测试了几种数据可视化方法,以便教师能够了解他们的目光分布情况。这项研究的意义可以为未来的VR教室模拟提供参考,并为希望微调非语言行为的教师提供一种工具。

安德里亚·史蒂文森·旺(AndreaStevensonWon)是农业与生命科学学院传播学副教授,也是虚拟化实验室主任,也是《看看他们!通过虚拟现实中的数据可视化鼓励对教师注视行为进行自我反思》一书的资深作者。该书在5月11日至16日于檀香山举行的计算机协会计算机系统人为因素会议上发表。

共同主要作者是虚拟体现实验室的研究员兼交互设计师YejoonYoo和信息科学领域的博士生JonathanSegal。另一位合著者是北德克萨斯大学学习技术系助理教授AleshiaTaylorHayes。

“眼神交流对于保持学生的专注度非常重要,”Yoo说道,他与Segal一起在会议上发表了这篇论文。“而且目前还没有足够的工具让你反思自己的教学行为,因为你不会在教学时记录自己教学生的过程,也不会要求别人给你反馈。”

VR模拟器最早的用途包括虚拟教室模拟,让教师能够磨练关键技能,包括非语言行为。

研究人员进行了两项试点研究,测量了不同类型的注视分布数据可视化的有效性。参与者(主要教学经验是担任助教的大学生)在虚拟教室中扮演老师的角色,向30个虚拟“学生”代理化身(由计算机程序创建和控制的虚拟人类代表)讲课。

每位参与者都戴着VR耳机,在四种不同的实验条件下授课五分钟:对照组(无注视数据可视化);用每个头像上的条形图测量注视分布,当学生被注视时,注视分布会增加,而当学生没有被注视时,注视分布会减少;在两种条件下,注视分布通过头像的不透明度来测量(当学生被注视时,头像淡入或淡出)。

在第一项研究中,作者使用参与者的头部位置作为凝视分布测量的代理。第二项研究使用实际眼动追踪来测量凝视。在这两项研究中,参与者报告说,条形图条件对改善实验期间的凝视行为最有帮助,而他们发现控制条件帮助最小。

根据NASA任务负荷指数的测量,在数据可视化条件下,认知负荷有所增加,但Yoo表示,改善非语言行为的能力可能值得增加心理负担。“我们发现可视化实际上有助于他们表现更好,”她说,“所以我认为认知负荷增加和表现提高之间存在权衡。”

温表示,她计划今年夏天扩大研究范围,记录教师在实体教室中的行为。

“让教师实时获得视线分布的反馈是虚拟现实的一个令人兴奋的应用,”Won说道,“但如何表现视线的研究较少。鉴于Yejoon对UX(用户体验)设计的兴趣,她是回答这个问题的理想人选。”