Leveraging Multimodal Large Language Models to Analyse Student Exploration Behaviours in Educational Game Environments

意义(存在) 计算机科学 任务(项目管理) 任务分析 电子游戏 认知 对象(语法) 探索性研究 多媒体 教育技术 可靠性(半导体) 语言习得 口译(哲学) 心理学 文字和比喻语言 教学方法 交互式视频 语境学习 多模态 语篇分析 人机交互 定性研究 定性分析 数据收集 协议分析 学习分析 数字化学习 定性性质 教育研究 多元方法论 高等教育 语境效应 背景(考古学) 数字视频 认知负荷 数学教育
作者
Yiqiu Zhou,Xiner Liu,Andres Felipe Zambrano,Luc Paquette,Amanda Barany,Jaclyn L. Ocumpaugh,Ryan S. Baker,Jeff Ginger
出处
期刊:Journal of Computer Assisted Learning [Wiley]
卷期号:42 (4)
标识
DOI:10.1002/jcal.70269
摘要

ABSTRACT Background Video data provides rich opportunities to examine student behaviour in game‐based learning environments, capturing not only observable actions but also subtle indicators of cognitive engagement. However, traditional video analysis is labor‐intensive, and current applications of AI to this task are limited by models trained on general‐purpose datasets, which often fail to capture the pedagogical meaning of student actions in authentic educational contexts. Objectives This study explores how multimodal large language models (MLLMs), specifically LLaVA‐Video‐7B‐Qwen2, can support qualitative video analysis of student exploration behaviours in a Minecraft‐based STEM learning environment. Methods We conducted an exploratory case study using screen recordings from a Minecraft‐based STEM learning environment. We tested multiple prompt strategies for guiding MLLM‐generated video descriptions and found that role‐assignment prompting performed most effectively. We evaluated model outputs using a mixed‐method framework that included quantitative scoring, GPT‐based judgement, and researcher validation. Results and Conclusions Our findings show that MLLMs can reliably identify surface‐level behaviours, such as navigation patterns and object interactions, but struggle to infer the intent or goals behind student actions, leading to a significant rate of over‐interpretation (26.5% when explaining student strategies). The model's outputs are sensitive to prompt phrasing, underscoring the importance of prompt engineering. While current MLLMs show promise for streamlining parts of the video analysis workflow, their use in educational contexts requires structured oversight and careful interpretation to ensure reliability and relevance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
顾矜的应助被刘旦生采纳,获得10
1秒前
初秋发布了新的文献求助30
2秒前
研友_VZG7GZ的应助被hh采纳,获得10
2秒前
3秒前
小蘑菇的应助被lff采纳,获得10
3秒前
4秒前
无花果的应助被能干的豆仔采纳,获得10
4秒前
5秒前
大气大侠发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
ml完成签到 ,获得积分10
5秒前
Jasper的应助被lucas采纳,获得10
6秒前
小小发布了新的文献求助10
6秒前
Theshine完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
murph0622完成签到,获得积分10
7秒前
kjdgahdg发布了新的文献求助20
7秒前
8秒前
绀海回忆完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
Lorrey发布了新的文献求助10
9秒前
00发布了新的文献求助10
10秒前
谢雷XIELei的应助被标致书易采纳,获得10
10秒前
刘旦生发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
科研通AI6.4的应助被zwq采纳,获得10
13秒前
唐璜发布了新的文献求助10
14秒前
Li_216发布了新的文献求助10
14秒前
斯文败类的应助被jeff采纳,获得10
14秒前
14秒前
周同庆发布了新的文献求助20
14秒前
森离九完成签到,获得积分10
15秒前
丘比特的应助被绀海回忆采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
ding的应助被阿辉采纳,获得10
17秒前
18秒前
牛牛完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Chinese Traditional Wisdom and Contemporary Education Values 600
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8106132
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9514898
关于积分的说明 21494661
捐赠科研通 7682468
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3409827
关于科研通互助平台的介绍 2537507
邀请新用户注册赠送积分活动 2449948