Visual attention while solving the test of understanding graphs in kinematics : an eye-tracking analysis
Julkaisuvuosi
2020
Tekijät
Klein, Pascal; Lichtenberger, Andreas; Küchemann, Stefan; Becker, Sebastian; Kekule, Martina; Viiri, Jouni; Baadte, Christiane; Vaterlaus, Andreas; Kuhn, Jochen
Tiivistelmä
This study used eye-tracking to record the students' visual attention while taking the test of understanding graphs in kinematics (TUG-K). A total of $N=115$ upper-secondary-level students from Germany and Switzerland took the 26-item multiple-choice instrument after learning about kinematics graphs in the regular classroom. Besides choosing the correct alternative among research-based distractors, the students were required to judge their response confidence for each question. The items were presented sequentially on a computer screen equipped with a remote eye tracker, resulting in a set of approx. 3000 paired responses (accuracy and confidence) and about 40 hours of eye movement-data (approx. 500.000 fixations). The analysis of students' visual attention related to the item stems (questions) and the item options reveal that high response confidence is correlated with shorter visit duration on both elements of the items. While the students' response accuracy and their response confidence are highly correlated on the score level, $r(115)=0.63, p<0.001$, the eye-tracking measures do not sufficiently discriminate between correct and incorrect responses. However, a more fine-grained analysis of visual attention based on different answer options reveals a significant discrimination between correct and incorrect answers in terms of an interaction effect: Incorrect responses are associated with longer visit durations on strong distractors and less time spent on correct options while correct responses show the opposite trend. Outcomes of this study provide new insights into the validation of concept inventories based on students' behavioural level.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Kustantaja
Volyymi
41
Numero
2
Artikkelinumero
025701
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Julkaisumaa
Yhdistynyt kuningaskunta
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1088/1361-6404/ab5f51
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä