視覚的な読みと点字の触読の比較にアイトラッキングが使用されました。

オランダの研究者はTobii Pro グラス2と赤外線モーションキャプチャシステムを使用して、数式の読み解き方における「視覚的な読み」と「点字での読み」を研究しています。

現在の点字の表記システムや利用可能なソフトウェアには限界があり、点字に依存する学生は数学を深く学ぶことが難しく、後期中等教育で理系のコースに進むことはほとんどありません。

この研究の目的は、点字に依存する学生が数式をどのように読み解くかを理解し、数式を処理する最適な方法を見つけることでした。

触読と視覚的な読み それぞれの洞察を得ることで、点字に依存する学生やその教師をサポートするガイドラインの作成に役立つでしょう。

このプロジェクトはオランダの3つの研究所(ハイゼンのthe Royal Dutch Visio、ユトレヒト大学 ロイデンタール研究所、エラスムス医療センター ニューロサイエンス)による興味深い共同研究です。

オランダ科学研究機構(NWO)の資金提供を受け、Annieiek van Leendert、Michiel Doorman、Paul Drijvers、Johan Pel、およびHans van der Steenの研究プログラムの一環、「点字に依存する学生の数学的能力の向上」の一部として行われました。

6人の目の見える学生の眼球運動のパターンは、Tobii Pro グラス2を使用し、ノートパソコンとビデオカメラを組み合わせて50Hzで記録されました。

視覚障害のある方向けの学校 Royal Dutch Visio school では点字に依存する学生3人の指の動きのパターンを、リフレッシュ可能な点字ディスプレイを備えたノートパソコン、赤外線モーションキャプチャシステム(Vicon、Oxford、英国)とビデオカメラを組み合わせ、学生の手に4つの反射マーカーを装着し手と指の動きを記録しました。

モーショントラッキングソフトウェア(サンプリングレート200Hz)を使用して、各マーカーの起動を別々に分析しました。ビデオカメラは全ての操作、指示、口頭での応答を記録しました。

被験者はタスク開始前に与えられた口頭での指示に従って同じ数式を解きました。

目の見える学生はPowerPointのスライドで式を読みます。点字に依存する学生はWord文書から点字ディスプレイを使って読み取ります。目の動き、指の動き、音声、映像が収拾され、これらのデータはMatlabを使用して独自の分析がされました。

Eye tracking test setup by Royal Dutch Visio

視線のパターンにより、研究者は方程式の読み方、回答するための考え方、探査時間、停留数(再停留数)、細部と全体の切り替えについて定量化しました。

A gaze pattern when reading an algebraic equation

このグラフは目が見える学生で取得した視線パターンを示しています。

視線のデータから最初に約7秒間かけて方程式を探索することを示しています。学生は「3+2」、次に「1-5」を計算します。最後に「-4+4=0」を計算し、正しく解かれます。

A gaze pattern when reading an algebraic equation

このグラフは点字ディスプレイ上の人差し指の動きを示しています。(左指は濃い緑色)探索フェーズでは両手の人差し指がアクティブです。

まず、左の人差し指が「4+」をスキャンし、3秒後に残りの式の探索を始めます。話し始める前に被験者はやり直して約13秒後に「4プラス」と発話しました。そして20秒かけて正しく回答しました。

結論

Tobii Proグラス2はとても使いやすいです。
このウェアラブルアイトラッカーでは、目が見える学生の読み方を定量化するために重要となる客観的な視線データが得られました。

Tobii Proグラス2で得られた視線パターンは視覚での読み解き方を定量化することを可能にし、点字に依存する学生の触読での読み解き方と比較することを可能にしました。

 

得られた洞察は点字に依存する学生やその教師をサポートするガイドライン作成に使用されることになります。

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