Využití eye-trackingu ve výzkumu v didaktice chemie

Abstract

This dissertation thesis is an annotated collection of academic texts and summarizes the author's contributions to research on the use of eye-tracking and problem solving in the context of science education. The thesis responds to the growing use of eye-tracking in education and provides a systematic review of the current state of knowledge. Primary research has focused on chemical problem solving by upper-secondary school students. Using eye-tracking and think-aloud, the students' solving process was analyzed. The results showed that the observed students had low ability to solve these problems and often relied on limiting strategies such as guessing. Based on the problems identified, an action research intervention was designed. Regular inclusion of tasks, progressive learning and formative feedback led to improvements in pupils' abilities. The problem-solving ability of prospective chemistry teachers was tested in a similar manner. In addition to eye-tracking and think-alouds, a semi-structured interview was included in the research. It showed that there are significant problems in problem solving for prospective chemistry teachers, especially understanding the assignment. The dissertation thesis summarizes the contributions of the articles and proposes solutions to improve the current situation.

Tato disertační práce je komentovaným souborem odborných textů a shrnuje přínosy autorky v oblasti výzkumu využití eye-trackingu a řešení problémových úloh v kontextu přírodovědného vzdělávání. Práce reaguje na rostoucí využití eye-trackingu ve vzdělávání a poskytuje systematický přehled současného stavu poznání. Primární výzkum se zaměřil na řešení chemických problémových úloh žáky středních škol. S využitím eye-trackingu a think-aloud byl postup řešení žáků analyzován. Výsledky ukázaly, že sledovaní žáci měli nízkou schopnost řešit tyto úlohy a často se spoléhali na strategie limitující, jako je tipování. Na základě zjištěných problémů byla navržena intervence v rámci akčního výzkumu. Pravidelné zařazování úloh, postupné učení a formativní zpětná vazba vedly ke zlepšení schopností žáků. Podobným způsobem jako u středoškoláků byla testována i schopnost řešit problémové úlohy u budoucích učitelů chemie. Do výzkumu byl kromě eye-trackingu a think-aloudu zařazen také polostrukturovaný rozhovor. Ukázalo se, že u budoucích učitelů chemie jsou při řešení značné problémy, a to zejména porozumění zadání. V disertační práci jsou shrnuty přínosy článků a navržena řešení pro zlepšení současného stavu.