Kam se dívá učitel? Experti z HUME Labu zkoumají vizuální interakci mezi učitelem a žákem

Studentka pedagogiky z Ústavu pedagogických věd Filozofické fakulty Masarykovy univerzity Zuzana Šmideková se problematikou eye-trackingu začala zabývat v rámci svého doktorského studia. První praktické zkušenosti načerpala během půlročního studijního pobytu na Tchaj-wanu. Po návratu začala pracovat v nově zřízeném HUME Labu FF MU, kde působí dodnes.

12. 10. 2020 Monika Trávníčková


Foto: Alexandra Snováková

Co je vlastně eye-tracking a k čemu se používá?

Eye-tracking je technologie, která umožňuje sledovat pohyby očí a směr pohledu. Díky tomu můžeme získat podrobné údaje o tom, kam se dotyčná osoba dívá a co upoutává její pozornost. V laboratoři používáme eye-tracker umístěný pod monitorem počítače, na kterém se zobrazuje sledovaný stimul. Tvoří ho vysílač infračervených paprsků a vysokorychlostní kamera, která snímá jejich odraz od oční rohovky a detekuje střed zornice. Podle vzájemné polohy těchto dvou bodů vypočítá směr pohledu a následně takto získané údaje nahrává do počítače. Pro výzkum v prostředí mimo laboratoř existují mobilní přístroje ve formě brýlí nebo eye-trackery namontované na přilby. Využití této technologie je poměrně široké. Například kolegové ve spolupráci s VUT zkoumají evakuační chování a orientaci v prostředí – ověřují tak kvalitu vytvořených únikových cest z veřejných budov. Uplatnění najde také v interkulturním výzkumu nebo v oblasti bezpečnosti práce. Některé marketingové firmy používají eye‑tracking k testování funkčnosti vzhledu webových stránek a reklam.

Holmqvist: Oči prozradí i to, co si člověk neuvědomuje

17.12.2017

Holmqvist: Oči prozradí i to, co si člověk neuvědomuje

Pohyby očí a to, čemu člověk věnuje svůj pohled, dokážou prozradit víc, než jsme ochotní připustit.

Čtěte v Magazínu M

Vaše výzkumy se týkají prostředí školní třídy. Na jaké aspekty se zaměřujete?

Dlouhodobě jsme sledovali zkušené učitele angličtiny v české škole pomocí eye‑trackingových brýlí. Zajímala nás distribuce pozornosti v průběhu výuky. Zkoumali jsme různé otázky, většina z nich vycházela z předchozích výzkumů a klasických teorií, které hovořily například o tom, že učitelé obecně věnují víc pozornosti chlapcům než dívkám, úspěšnějším žákům než těm s horším prospěchem a podobně. Zajímalo nás také, zda má uspořádání lavic ve třídě vliv na distribuci pozornosti učitele. Dříve tyto výzkumy používaly metodu pozorování. Pozorovatel buď seděl přímo ve třídě, nebo pořídil videozáznam výuky. Sledoval učitele a snažil se odhadnout, na koho se dívá podle toho, s kým komunikuje, což samozřejmě ne vždy koresponduje. Díky eye‑trackingu tyto teorie empiricky ověřujeme.

„Klasické teorie hovoří například o tom, že učitelé obecně věnují víc pozornosti chlapcům než dívkám, úspěšnějším žákům než těm s horším prospěchem a podobně. Díky eye-trackingu tyto teorie empiricky ověřujeme.“

Zuzana Šmideková
výzkumnice v oblasti pedagogických věd

K jakým zjištěním jste dospěli?

Pozorovali jsme zkušené učitele, o kterých se tvrdí, že oproti začátečníkům svou pozornost zaměřují plus minus rovným dílem na každého žáka ve třídě. To se nepotvrdilo, našli jsme výrazné rozdíly. Někteří žáci dostávali tři- až osmkrát více pozornosti než ostatní, jiní zase byli víceméně neviditelní. Jednoznačný vliv jsme prokázali v případě uspořádání lavic. Nejvíc pozornosti dostávali žáci, kteří seděli v prostřední řadě a v prvních lavicích. Zajímavý byl výsledek ve srovnání silnějších a slabších žáků. V dynamičtějších částech hodiny, kdy chtěl učitel rychlou odpověď, komunikoval s těmi silnějšími žáky, protože věděl, že se na ně může spolehnout. V pomalejších částech hodiny se naopak zaměřil na slabší žáky a podporoval je v tom, aby se nějak vyjádřili. Tím se jeho pozornost v podstatě rovnoměrně rozložila mezi obě skupiny. Vliv pohlaví žáků na pozornost učitele se nepotvrdil vůbec. Sledovali jsme také oční kontakt mezi učiteli a žáky. Výsledky nás celkem překvapily. Oční kontakt mezi učitelem a žákem byl totiž výrazně kratší, než pozorujeme u běžných interakcí. Celkově se charakter očních pohybů od mimoškolního prostředí odlišoval. Očekávali jsme, že délka pohledu učitele na žáka se bude lišit v závislosti na tom, zda probíhá oční kontakt, nebo ne, ale ona byla víceméně shodná. Delší byly jen pohledy, kdy učitel sledoval výukový materiál, například při kontrole sešitů.

Foto: Alexandra Snováková

Čím si to vysvětlujete?

Školní prostředí je výrazně členité a extrémně dynamické. Stále se tam něco děje. Také charakter komunikace je odlišný, což je dáno mimo jiné nerovností rolí učitel–žák. Protože na jednoho učitele připadá asi 15–25 žáků, musí pozornost směřovat do různých částí třídy. Díky tomu je také velmi složitá následná analýza dat. Zatím totiž neexistuje zautomatizovaná metoda, takže kódování probíhá v podstatě manuálně. Z tohoto důvodu je náš výzkum celkem unikátní, protože zahraniční týmy obvykle používaly buď malý fragment vyučovací hodiny, nebo jednu vyučovací hodinu jako celek. Náš výzkum se opírá o větší počet celých vyučovacích hodin v dlouhodobějším časovém horizontu, takže nám poskytuje komplexnější obraz celé problematiky.

„Nejvíc pozornosti dostávali žáci, kteří seděli v prostřední řadě a v prvních lavicích. V dynamičtějších částech hodiny komunikoval učitel se silnějšími žáky, v pomalejších částech hodiny se naopak zaměřil na ty slabší. Vliv pohlaví žáků na pozornost učitele se nepotvrdil vůbec.“

Zuzana Šmideková
výzkumnice v oblasti pedagogických věd

Jaké faktory výzkum limitují?

Omezení je celkem dost. Musíme s tím počítat už na samém počátku při přípravě experimentu. Počet respondentů musí o dost převyšovat finální počet, který potřebujeme. Ztrátovost respondentů se totiž pohybuje orientačně kolem 25 %, vždy ale záleží na složení výzkumného vzorku, takže může být toto procento i vyšší. Pokud získáme od respondenta méně než 96 % dat, dodatečně ho vyřazujeme. Přístroj musí být schopen jasně zachytit polohu zorničky, takže výzkum limitují například úzké oči nebo povadlá víčka, která zakrývají část oblasti, kterou přístroj zachycuje. Podobně rušivě působí i výrazný oční make-up nebo umělé řasy, které zabraňují správnému nahrávání dat. Problém tedy vzniká u starších osob a malých dětí. Svou roli sehrává i únava nebo zrakové vady typu šilhavost, vyšší refrakční vada, astigmatismus a všechny závažné druhy zrakového postižení. Některé potíže můžeme kompenzovat kontaktními čočkami nebo dioptrickými skly, vždycky to ale nejde.

Foto: Alexandra Snováková

Mgr. Zuzana Šmideková, působí na Ústavu pedagogických věd FF MU, kde se jakožto doktorandka odborně i pedagogicky věnuje eye-trackingu. V Laboratoři pro experimentální humanitní vědy HUME Lab touto metodou mj. s kolegy zkoumala, kam zaměřují svou pozornost učitelé při výuce.

Chcete vědět víc?

Více článků

Přehled všech článků