Students’ approaches to solving R-FCI tasks observed by eye-tracking method

Abstract

This study sought to assess the representational format of task options in the representational variant of the force concept Inventory (R-FCI) test, namely its impact on students’ problem-solving approaches. This was done with the help of eye-tracking equipment. 35 high-school students solved four tasks, mainly from the R-FCI test, which sought to assess the student’s understanding of Newton’s 1st and 2nd Law of Motion. As they were trying to solve the problems, their gazes were tracked by TobiiTX300. A comparison between students who provided the correct and incorrect answer was subsequently carried out. The correctly answering students very quickly found the correct solution both in verbal and graph representation. For motion map representation, they usually compared and made decision between two options. The incorrectly answering students did not show any consistent strategy except they paid the least attention to the correct answer. Moreover, two case stud studies of correctly and incorrectly answering students were described.

Studie se zabývá zjišťováním efektu formátu reprezentace nabízených alternativ v didaktickém testu R-FCI zaměřeném na porozumění 1. a 2. Newtonovu zákonu za pomoci oční kamery. 35 žáků SŠ řešilo 4 úlohy převážně z výše uvedeného testu a při tomto řešení byly zaznamenávány jejich oční pohyby kamerou Tobii TX300. Na základě výsledků řešení úloh byly porovnány skupiny správně a nesprávně řešících žáků. Žáci, kteří řešili danou úlohu správně, pro grafickou a verbální reprezentaci našli odpověď velmi rychle. V případě zobrazení pohybu v časovém diagramu se obvykle rozhodovali mezi dvěma možnostmi. U žáků řešících úlohu nesprávně jsme pozorovali v téměř všech případech nejmenší zaměření pozornosti právě na správnou alternativu. Dvě případové studie správně a nesprávně odpovídajících dvou žáků jsou uvedeny pro detailnější zachycení jejich rozdílných strategií.