Göttingen 2025 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 26: Poster – Hochschuldidaktik

DD 26.6: Poster

Dienstag, 1. April 2025, 16:15–17:45, ZHG Foyer 1. OG

Modellierung von Blickbewegungen bei der Beurteilung von Divergenz — •Niklas Weiß, Yvonne Kretzer, Larissa Hahn, Pascal Klein und Stefan Klumpp — Institut für Dynamik komplexer Systeme, Göttingen, Germany

Die Fähigkeit, Formeldarstellungen visuell zu interpretieren, ist eine grundlegende Komponente des Verständnisses von mathematischen und physikalischen Konzepten. Diese Übersetzungsleistung wird bei der Beurteilung der Divergenz zweidimensionaler Vektorfelder relevant. Bei einer Eye-Tracking Studie mit 141 Studienanfängern (Klein et al. 2021) wurde gezeigt, dass systematische Augenbewegungen in horizontaler und vertikaler Richtung bei der Lösung solcher Probleme ein korrektes Vorgehen andeuten. Auf diesen Beobachtungen aufbauend wurde ein Modell entwickelt, welches Augenbewegungen durch eine symbolische Dynamik repräsentiert und als diskreter Markov-Prozess simuliert werden kann. Der Vergleich von Beobachtung und Simulation zeigt eine Überrepräsentation sich wiederholender horizontaler und vertikaler Sakkaden. Dies kann als Anwendung einer Strategie zur korrekten Beurteilung der Divergenz interpretiert werden. Diese Erkenntnissen ermöglichen Vorhersagen über die Korrektheit der Beurteilung des Vektorfelds aus den Blickbewegungen. Dabei wird die Vorhersagekraft verschiedener Machine-Learning-Modelle miteinander verglichen.

Keywords: Eye-Tracking; Vektorfelder; Markov-Prozess; Machine Learning