Eye-tracking study of visual attention in schoolchildren while watching educational videos
PDF
PDF (Russian)

Keywords

visual attention
visual components
eye-tracking
adolescents
career guidance

Abstract

Introduction. Creating engaging and effective educational videos for adolescents requires not only an understanding of how visual attention operates, but also knowledge of the principles underlying lesson structure with diverse content components. Eye-tracking technology provides objective data on the distribution of attention and its dynamics during the perception of visual content. The aim of this article was a comparative analysis of the component composition of attention indicators when watching three thematically distinct videos.

Methods. Using eye-tracking methodology, attention indicators were analyzed in 45 middle- and high-school students while they watched 7-minute educational videos on Russian language, mathematics, and biology. Visual attention measures were studied in relation to the following stimuli: image, text, diagram, on-screen lecturer, and their combinations.

Results. Analysis of each video's structure revealed that in the biology video, “diagrams and images” were the most prevalent element, with “diagrams” attracting the greatest attention. For mathematics and Russian language, the dominant component was “lecturer + text”. The components “lecturer + diagram” and “lecturer + image” indicate limited effectiveness of these didactic techniques in the mathematics video.

Discussion. The most effective approach proved to be the use of diverse illustrative components accompanied by parallel audio explanations from the lecturer, as demonstrated in the biology video. The combination of the lecturer on screen with slide text also proved effective (Russian language and mathematics videos), whereas the presence of the lecturer alongside other illustrative components was less so. The use of varied and vivid stimuli generates greater attention in adolescents. By understanding the specifics of each subject area and the effective combination of lesson components, teachers can create educational videos that are both comprehensible and engaging for adolescent learners.

https://doi.org/10.21702/rpj.2026.1.8
PDF
PDF (Russian)

References

Абабкова, М. Ю., & Розова, Н. К. (2022). Айтрекинг как инструмент оценки восприятия электронных презентаций российскими и зарубежными студентами. Вестник педагогических инноваций, 4(68), 106–121. https://doi.org/10.15293/1812-9463.2204.10

Агеев, Н. Я., Токарчук, Ю. А., Токарчук, А. М., & Гаврилова, Е. В. (2023). Связь цифровых технологий с развитием когнитивных и коммуникативных процессов подростков и юношей: обзор эмпирических исследований. Психолого-педагогические исследования, 15(1), 37–55. https://doi.org/10.17759/psyedu.2023150103

Бардецкий, С. С. (2019). Воздействие медиа-информации на сознание и поведение младших школьников в контексте проблематики педагогики. В Наука и инновации – современные концепции: сборник научных статей по итогам работы Международного научного форума (с. 21–28).

Гришин, А. С., Ильина, С. А., Пичугина, М. В., & Турнова, Ю. И. (2020). Когнитивная оценка восприятия информации при чередовании различного типа видеоконтента. Казанский педагогический журнал, 5(142), 224–229. https://doi.org/10.34772/KPJ.2020.142.5.033

Дождиков, А. В. (2020). Онлайн-обучение как e-learning: качество и результаты (критический анализ). Высшее образование в России, 29(12), 21–32. https://doi.org/10.31992/0869-3617-2020-29-12-21-32

Елькина, И. Ю. (2022). Факторы вовлеченности студентов в учебный процесс в условиях дистанционного обучения. Образовательные ресурсы и технологии, 1(38), 7–13. https://doi.org/10.21777/2500-2112-2022-1-7-13

Ефимова, В. Л., Буйнов, Л. Г., Новожилов, А. В., & Хаснутдинова, А. Л. (2023). Айтрекинг-исследование: составление устного рассказа по серии картинок младшими школьниками с трудностями в обучении. Мир науки. Педагогика и психология, 11(2).

Залата, О. А., & Еременко, Ю. А. (2020). Оценка восприятия образовательного контента на различных уровнях мультимедиа. Интеграция образования, 24(4), 678–691. https://doi.org/10.15507/1991-9468.101.024.202004.678-691

Каменская, В. Г., & Татьянина, Е. В. (2024). Экспериментальное исследование рабочей памяти и внимания подростков с разной степенью вовлеченности в виртуальную деятельность в период пандемии КОВИД-19. Экспериментальная психология, 17(2), 52–67. https://doi.org/10.17759/exppsy.2024170203

Кислухина, И. А. (2017). Использование дистанционных образовательных технологий в системе высшего образования: проблемы и перспективы. Управление экономическими системами: электронный научный журнал, 9(103), 7–14.

Клоктунова, Н. А., Соловьева, В. А., Барсукова, М. И., & Кузьмин, А. М. (2019). Изучение когнитивных процессов обучающихся при поиске образовательной информации на экране. Перспективы науки и образования, 3(39), 326–340. https://doi.org/10.32744/pse.2019.3.25

Константинова, О. Б. (2023). Возможности использования видео в образовательном процессе с точки зрения педагогов и подростков. Психолого-педагогические исследования, 15(2), 106–130. https://doi.org/10.17759/psyedu.2023150207

Кроткова, О. А., Данилов, Г. В., Каверина, М. Ю., Кулёва, А. Ю., Гаврилова, Е. В., & Ениколопова, Е. В. (2018). Объем зрительного внимания при нормальном старении: айтрекинг-исследование. Вестник Московского университета. Серия 14. Психология, 1, 21–36. https://doi.org/10.11621/vsp.2018.01.21

Латанов, А. В., Анисимов, В. Н., Бойко, Л. А., & Галкина, Н. В. (2020). Патент РФ на изобретение № 2722447. Заявл. 14.11.2019; опубл. 01.06.2020, Бюл. № 16.

Меркулова, А. Г., & Калинина, С. А. (2017). Распределение зрительного внимания при подготовке пилотов-курсантов к лётной деятельности. Гигиена и санитария, 96(8), 752–755. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-8-752-755

Робин, С. Д., & Кружкова, О. В. (2024). Возможности применения технологии айтрекинга в психолого-педагогической диагностике обучающихся с ограниченными возможностями здоровья и детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности. Специальное образование, 4(75), 53–67.

Смирнова, Я. К. (2024). Айтрекинг-исследование особенностей перцептивной деятельности дошкольников с нарушением слуха при взаимодействии с визуальным учебным материалом в процессе обучения. Экспериментальная психология, 17(1), 17–43. https://doi.org/10.17759/exppsy.2024170102

Смирнова, Я. К. (2022). Айтрекинг исследования использования разных форм инструкции в обучении детей. Вестник Московского университета. Серия 14. Психология, 2, 192–222. https://doi.org/10.11621/vsp.2022.02.09

Becker, S., Küchemann, S., Lichtenberger, K. P. A., & Kuhn, J. (2022). Gaze patterns enhance response prediction: More than correct or incorrect. Physical Review Physics Education Research, 18, 020107. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.18.020107

Bialowas, A., & Steimel, S. (2019). Less is more: Use of video to address the problem of teacher immediacy and presence in online courses. International Journal of Teaching and Learning in Higher Education, 31(2), 354–364.

Cao, J., & Nishihara, A. (2012). Understand learning style by eye tracking in slide video learning. Journal of Educational Multimedia and Hypermedia, 21(4), 335–358.

Garcia, M. B., & Yousef, A. M. F. (2023). Cognitive and affective effects of teachers’ annotations and talking heads on asynchronous video lectures in a web development course. Research and Practice in Technology Enhanced Learning, 18, 020. https://doi.org/10.58459/rptel.2023.18020

Gu, C., Peng, Y., Nastase, S. A., Mayer, R. E., & Li, P. (2024). Onscreen presence of instructors in video lectures affects learners’ neural synchrony and visual attention during multimedia learning. Proceedings of the National Academy of Sciences, 121(12), e2309054121. https://doi.org/10.1073/pnas.2309054121

Guo, P. J., Kim, J., & Rubin, R. (2014). How video production affects student engagement: An empirical study of MOOC videos. In Proceedings of the first ACM conference on Learning at Scale (pp. 41–50). Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/2556325.2566239

Jacob, T., & Centofanti, S. (2024). Effectiveness of H5P in improving student learning outcomes in an online tertiary education setting. Journal of Computing in Higher Education, 36(2), 469–485. https://doi.org/10.1007/s12528-023-09361-6

Kizilcec, R. F., Bailenson, J. N., & Gomez, C. J. (2015). The instructor’s face in video instruction: Evidence from two large-scale field studies. Journal of Educational Psychology, 107(3), 724–739. https://doi.org/10.1037/edu0000013

Li, W., Wu, J., Yin, K., Jiang, G., Yu, C., & Li, L. (2022). A method of attention analysis on video. Journal of Physics: Conference Series, 2253(1), 012032. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2253/1/012032

Ozcelik, E., Karakus, T., Kursun, E., & Cagiltay, K. (2009). An eye-tracking study of how color coding affects multimedia learning. Computers & Education, 53(2), 445–453. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2009.03.002

Sáiz-Manzanares, M. C., Marticorena-Sánchez, R., Martín Antón, L. J., González-Díez, I., & Carbonero Martín, M. Á. (2023). Using eye tracking technology to analyse cognitive load in multichannel activities in university students. International Journal of Human-Computer Interaction, 1–19. https://doi.org/10.1080/10447318.2023.2188532

Stull, A. T., Fiorella, L., & Mayer, R. E. (2018). An eye-tracking analysis of instructor presence in video lectures. Computers in Human Behavior, 88, 263–272. https://doi.org/10.1016/j.chb.2018.07.019

Wang, J., Antonenko, P. D., & Dawson, K. (2020). Does visual attention to the instructor in online video affect learning and learner perceptions? An eye-tracking analysis. Computers & Education, 146, 103779. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103779

Wang, X., Han, M., Lipsmeyer, L. L., & Spector, J. M. (2020). Impacts of cues on learning: Using eye-tracking technologies to examine the functions and designs of added cues in short instructional videos. Computers in Human Behavior, 107, 106279. https://doi.org/10.1016/j.chb.2020.106279

Li, W., Wu, J., Yin, K., Jiang, G., Yu, C., & Li, L. (2022). A method of attention analysis on video. Journal of Physics: Conference Series, 2253(1), 012032. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2253/1/012032

Yıldırım, Ş. U., & Sönmez, D. (2024). A bibliometric look at eye tracking research in video-based learning. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi. https://doi.org/10.33711/yyuefd.1378898

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Copyright (c) 2026 Russian Psychological Journal