Eye-Tracking-basierte Gestaltung und Evaluation von Mixed Reality Experimentierumgebungen

Abstract

Mixed Reality nimmt eine immer prominentere Rolle als Lerntechnologie in den Naturwissenschaften ein, da sie insbesondere beim Experimentieren unterstützen kann. Durch die direkte Integration von virtuellen Elementen in die reale Experimentierumgebung kann das Verständnis der Lernenden verbessert werden. Basierend auf Eye-Tracking-Daten aus einer realen Experimentierumgebung sowie ergänzenden Interviews wird das Vorgehen der Lernenden untersucht, um eine MR-Experimentierumgebung nutzerorientiert und kriteriengeleitet zu gestalten. Diese soll insbesondere Novizen derart unterstützen, dass sie Problemlösestrategien anwenden, die sonst eher von Experten angewandt werden. Der Erfolg im experimentellen Problemlösen der Probanden in der MR-Umgebung ist dabei signifikant höher als bei Probanden ohne MR und wird von einer geringeren kognitiven Belastung sowie zusätzlich bei den Novizen von signifikanten visuellen Aufmerksamkeitsverschiebungen begleitet. Weiterhin kann gezeigt werden, dass Novizen mit Unterstützung von MR im experimentellen Problemlösen deutlich strukturierter vorgehen und expertenartige Strategien verfolgen.