1. Badania na Uniwersytecie Heriot-Watt (Edynburg)
Badanie to zostało przeprowadzone przez naukowców z Heriot-Watt University i zostało zainicjowane przez rząd brytyjski. Celem badania było zbadanie wpływu złej akustyki w klasie na uczniów i nauczycieli.
Metodologia Badań
Badanie zostało przeprowadzone w 70 klasach, zarówno w starych, jak i nowoczesnych szkołach, w ciągu trzech lat pod koniec lat 90. (samo badanie zostało opublikowane w 1999 r.). Obiektami obserwacji były dzieci w wieku od 5 do 11 lat, w klasach z sufitami akustycznymi i bez nich.
Ecophon został poproszony o wzięcie udziału w badaniu i zainstalowanie sufitów akustycznych w podzbiorze sal lekcyjnych, aby umożliwić porównanie między salami nie poddanymi obróbce akustycznej a salami poddanymi obróbce.
Naukowcy zmierzyli poziom hałasu, czas pogłosu i zrozumiałość mowy. Przeprowadzili również wywiady z uczniami i nauczycielami oraz zbadali ich zachowanie.
wyniki
Wyniki badań jednoznacznie wskazują, że wysokowydajne sufity akustyczne mają pozytywny wpływ na jakość edukacji. One:
• Zmniejszony poziom hałasu w tle
• Skrócony czas pogłosu
• Lepsza zrozumiałość mowy
• Stworzył dobre samopoczucie
• Zmiana postaw i zachowań uczniów
• Przyczynił się do poprawy wyników testów w salach lekcyjnych z izolacją akustyczną
• Stworzenie lepszego środowiska pracy dla uczniów i nauczycieli
Naukowcy odkryli również, że większość uciążliwego hałasu pochodzi ze źródeł znajdujących się w klasie (studenci, wentylacja itp.), A nie ze źródeł zewnętrznych.
Odwrócony efekt lombardzki
Innym ważnym i początkowo nieco zaskakującym efektem był efekt odwrotny Lombarda. Efekt Lombarda polega na tym, że ludzie mają tendencję do mówienia głośniej w hałaśliwym otoczeniu, próbując być usłyszani. Prowadzi to do stopniowego wzrostu poziomu dźwięku w pomieszczeniu.
Odwrotny efekt Lombarda działa dokładnie odwrotnie. W cichym pomieszczeniu ludzie mówią zwykle ciszej, ponieważ nie muszą mówić głośno, aby zostać usłyszanym. Jest to również znane jako „efekt biblioteki”.
W badaniu Heriot-Watt przykład ze szkoły podstawowej w Ratmore dobrze ilustruje to zjawisko. Porównując poziomy dźwięku w salach z sufitami akustycznymi i bez nich, w których dzieci siedziały cicho, w klasie z sufitem akustycznym było o 3 dB ciszej. Tego można by się spodziewać z czysto technicznego punktu widzenia.
Ale kiedy uczniowie przemówili, poziom hałasu w sali wykończonej akustycznie był o 10 dB niższy niż w sali nieleczonej. Spadek poziomu hałasu o zaledwie 3 dB można wyjaśnić fizycznym spadkiem poziomu hałasu spowodowanym jego pochłanianiem przez sufit, tak że pozostałe 7 dB spadku wynikało z cichszego zachowania uczniów. Spadek poziomu dźwięku o 10 dB jest odbierany przez ucho jako zmniejszenie natężenia dźwięku o połowę, dlatego efekt ten jest bardzo ważny.
2. Badania Uniwersytetu w Bremie
Następujące przełomowe badania zostały przeprowadzone przez specjalistów z Uniwersytetu w Bremie. W tym miejscu naukowcy zbadali wpływ złej akustyki na środowisko nauczania i uczenia się, z dodatkowym naciskiem na zjawiska psychologiczne i fizjologiczne, takie jak poziom stresu i koncentracja.
Badanie zostało podzielone na trzy części i zostało przeprowadzone na przełomie lat 90. i 2000. i stało się wówczas największym badaniem kierunkowym z zakresu akustyki szkolnej, obejmującym 570 jednostek dydaktycznych, 28 klas i 5 szkół.
Metodologia Badań
Podobnie jak w przypadku badania Heriot-Watt University, badanie to było zgodne z klasyczną zasadą porównawczą A-B, gdzie dane zostały zebrane w nieobrobionych akustycznie salach lekcyjnych i porównane z odpowiednimi danymi w salach lekcyjnych po ukończeniu ich sufitami akustycznymi klasy A.
Naukowcy zmierzyli akustykę pomieszczenia, w tym poziom hałasu w klasie i tętno nauczycieli, aby ocenić korelację między akustyką, poziomami hałasu przy różnych metodach nauczania oraz koncentracją uczniów i nauczycieli oraz poziomami stresu.
wyniki
Zespół badawczy znalazł wiele interesujących wyników. Badanie wykazało, że styl nauczania w szkołach zmienia się z lekcji w formie wykładu, gdzie nauczyciel mówi, a dzieci słuchają, na styl, który zachęca dzieci do komunikowania się i pracy w parach i grupach pod okiem nauczyciela. nauczyciel. W salach nieleczonych akustycznie ta zmiana stylu nauczania spowodowała wzrost ogólnego poziomu hałasu. Wydawałoby się to logiczne, ponieważ więcej osób mówi podczas pracy w grupach niż wtedy, gdy nauczyciel mówi przed klasą.
Jednak po tym, jak zajęcia zostały poddane obróbce akustycznej, poziom dźwięku faktycznie spadł, gdy klasa została przełączona na pracę w grupie lub w parach. Poziom hałasu w sali wykładowej był niższy podczas pracy grupowej niż podczas wykładu. Był to kolejny przykład odwrotnego efektu lombardzkiego.
Różnica poziomów podczas pracy grupowej w salach lekcyjnych przed i po zamontowaniu sufitu akustycznego wynosiła 13 dB, czyli nawet więcej niż w badaniu Heriot-Watt. (Patrz rysunek 1). Około 10 z tych 13 dB wynika z odwrotnego efektu Lombarda, a 3 dB z faktycznego pochłaniania fal dźwiękowych przez sufit akustyczny.
Ogólnie rzecz biorąc, badanie sugeruje, że szkoły, które chcą przejść z tradycyjnego, opartego na wykładzie stylu nauczania do stylu nauczania bardziej zorientowanego na grupę, mogą w rzeczywistości zmniejszyć ogólny poziom hałasu w klasie, pod warunkiem, że sale lekcyjne będą dobrze wyciszone.
Mniejszy stres i napięcie w głosach nauczycieli
Drugim interesującym odkryciem z badania było to, że tętno nauczyciela odpowiadało poziomowi hałasu w klasie. Wraz ze wzrostem poziomu dźwięku wzrasta również tętno. Tętno jest uznanym wskaźnikiem poziomu stresu, co oznacza, że naukowcy odkryli wyraźną korelację między poziomem hałasu a poziomem stresu. Porównując dane HR przed i po ustawieniu sufitu akustycznego, można było zauważyć wyraźną poprawę. Tętno nauczycieli spadło aż o 10 uderzeń na minutę.
Poprawiona akustyka oznaczała również, że nauczyciele nie musieli nadwyrężać głosu, aby zostać usłyszanym.
Lepsza koncentracja wśród uczniów
Naukowcy odkryli również, że poziom hałasu w salach lekcyjnych nieleczonych akustycznie wzrastał w ciągu dnia. Poziom hałasu na ostatniej lekcji w ciągu dnia był ponad dwukrotnie wyższy niż na pierwszej (o 12-13 dB wyższy SPL).
Dzieje się tak, ponieważ słaba akustyka powoduje zmęczenie, a uczniowie tracą koncentrację w ciągu dnia, co z kolei powoduje, że są głośniejsi (więcej ruchu, szepty itp.).
Poziom dźwięku nie tylko spadł po zainstalowaniu sufitu akustycznego, ale pozostał mniej więcej stały przez cały dzień, jak pokazano na rysunku 3.
Można zatem założyć, że niższy poziom hałasu pozwala uczniom pozostać skupionym i mniej podatnym na zakłócenia w ciągu dnia.
3. Ucz się w szkole w hrabstwie Essex w Wielkiej Brytanii
Badanie zostało zlecone przez Radę Hrabstwa Essex w Wielkiej Brytanii w celu ustalenia, czy akustyka sal lekcyjnych z upośledzeniem słuchu będzie miała pozytywny wpływ na uczniów i nauczycieli z normalnym słuchem.
W pracy oceniono wpływ na proces dydaktyczny różnych stopni adaptacji akustycznej sal lekcyjnych.
Metodologia Badań
W badaniu porównano cztery różne sale lekcyjne w liceum w Essex. Pierwsza sala to reżyserka bez adaptacji akustycznej. Trzy inne sale lekcyjne spełniały trzy różne brytyjskie standardy akustyki szkolnej.
Jeden został wyposażony w perforowany sufit podwieszany z płyt gipsowo-kartonowych, który spełnia wymagania liceum BB93.
W innej klasie zainstalowano sufit akustyczny klasy A, charakteryzujący się dobrą pochłanianiem dźwięku w zakresie częstotliwości od 500 do 2000 Hz. Ta klasa spełniła standard BB93 Hi dla dzieci z upośledzeniem słuchu w zwykłych szkołach.
W trzeciej klasie zapewniono dodatkowe pochłanianie dźwięków o niskiej częstotliwości w zakresie 125-4 000 Hz. Pomieszczenia były zgodne z normą BATOD (Brytyjskie Stowarzyszenie Nauczycieli Dzieci z Uszkodzeniem Słuchu), standardem stosowanym w szkołach specjalnych dla dzieci z dysfunkcją słuchu.
Naukowcy zmierzyli czas pogłosu i poziom hałasu, monitorowali zachowanie uczniów i nauczycieli oraz przeprowadzili wywiady z uczniami, nauczycielami i panelistami. Badanie zostało przeprowadzone w formie podwójnie ślepej próby, w której żaden z respondentów nie wiedział, w której sali wykładowej powstają określone warunki akustyczne.
wyniki
Badania wykazały silną korelację między dobrą akustyką (tj. Krótkim czasem pogłosu) a postrzeganą jakością środowiska uczenia się, zarówno dla uczniów, jak i nauczycieli.
Nauczyciele, uczniowie i grupa akustyków, urzędnicy rad powiatowych i inni specjaliści wypełnili ankietę dotyczącą akustyki w różnych klasach, a wyniki bardzo wyraźnie pokazały, że im lepsza adaptacja akustyczna, tym wyższa ocena (patrz ryc. 5).
Sale dydaktyczne wyróżniały się następująco:
• W pomieszczeniu MA5 nie było izolacji akustycznej;
• W pokoju Ma1 zainstalowano podwieszany sufit z płyt gipsowo-kartonowych, aby spełnić wymagania brytyjskiej szkoły średniej (BB93);
• Sufit akustyczny klasy A został zainstalowany w pomieszczeniu Ma2, z ulepszonymi parametrami w zakresie częstotliwości 500-2000 Hz w porównaniu z sufitem w pomieszczeniu Ma1. Klasa ta spełniała standardy dla sal lekcyjnych dla dzieci z upośledzeniem słuchu w szkołach ogólnodostępnych (BB93 sekcja 6);
• W sali MA3 zainstalowano najbardziej efektywne rozwiązania dźwiękochłonne, w tym pochłaniacze niskich częstotliwości pogarszające zrozumiałość mowy. W skład wyposażenia akustycznego klasy wchodziły dźwiękochłonne sufity podwieszane klasy A z dodatkowo zamontowanymi w przestrzeni sufitu absorbentami niskoczęstotliwościowymi Extra Bass.
Jeszcze raz o odwrotnym efekcie lombardzkim
Wyraźna poprawa akustyki w badaniu polegała na tym, że poziom hałasu w tle został znacznie zmniejszony wraz ze skróceniem czasu pogłosu. Zmniejszenie czasu pogłosu z 1,2 do 0,8 sekundy, czyli różnicy między nieobrobioną sterownią a salą wykładową z sufitem z płyt kartonowo-gipsowych, zmniejsza hałas otoczenia o 9 dB. Jest to blisko zmniejszenia o połowę odczuwanej głośności.
Różnica w poziomie hałasu w klasie nieprzetworzonej z klasą o najlepszej akustyce (gdzie czas pogłosu wynosił 0,3 s) wyniosła ponad 20 dB. Ma to ogromne znaczenie.
Z czysto technicznego punktu widzenia zmniejszenie o połowę czasu pogłosu skutkuje redukcją hałasu o 3 dB. Zatem tylko około 6 dB całkowitej redukcji dźwięku można przypisać fizycznej redukcji dźwięku poprzez pochłanianie. Reszta była spowodowana spokojniejszym zachowaniem uczniów. Po raz kolejny było to przeciwieństwo efektu Lombarda, który okazał się głównym powodem obniżenia poziomu dźwięku.
Rysunek 6 przedstawia wpływ akustyki pomieszczenia na poziom hałasu w tle. Głośność głosu nauczyciela zmniejsza się, gdy akustyka w klasie jest lepsza. Nie ma potrzeby krzyczeć w cichym pokoju.
Warto zauważyć, że hałas w tle (spowodowany przez uczniów) zmniejszył się znacznie bardziej niż poziom głośności głosu nauczyciela. Doprowadziło to do wzrostu stosunku głośności do szumu (stosunku sygnału do szumu) o 10 dB (z 8 do 18 dB). Dzięki temu w pomieszczeniu nie tylko zrobiło się cicho, ale również uczniom znacznie łatwiej było odbierać mowę nauczyciela.
Należy zauważyć, że główną różnicą między klasą 3 (BB93 Hi) a salą 4 (BATOD) była lepsza absorpcja niskich częstotliwości. To wyraźnie pokazuje, jak ważne jest to w szkołach.
Zgłoszone pozytywne efekty dobrej akustyki obejmują:
• Lepsza lokalizacja dźwięku. Nauczyciele mogli łatwo zidentyfikować, kto jest przyczyną hałasu, co przyczyniło się do lepszego zarządzania klasą;
• Zmniejszenie liczby powtórzeń;
• Lepsza dyscyplina, co oznacza, że nauczyciele mogliby przyjąć bardziej swobodne podejście do zarządzania klasą;
• Bardziej efektywna praca grupowa w klasie;
• Zmniejszony stres i napięcie strun głosowych u nauczycieli.
4. Podsumowanie wyników badań
Podsumowując, wyniki trzech badań jasno pokazują korzyści płynące z dobrej akustyki w szkołach:
• Akustyczne wykończenie sal lekcyjnych zachęca uczniów do spokojniejszych zachowań. Odwrotny efekt Lombarda był bardzo wyraźny we wszystkich trzech badaniach;
• Poprawia się stosunek sygnału do szumu, poprawiając zrozumiałość mowy;
• Metody nauczania można zmodyfikować, aby umożliwić uczniom wzięcie bardziej aktywnego udziału w nauce poprzez dyskusję i pracę w grupach. Należy zauważyć, że badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Bremie wykazało, że w pomieszczeniach o dobrej akustyce poziom hałasu był niższy podczas pracy grupowej niż w przypadku klasycznego nauczania w formie wykładu;
• Nauczyciele i uczniowie uzyskują spokojniejsze środowisko pracy, w którym czują się swobodniej;
• Uczniowie mogą dłużej zachować koncentrację;
• Poprawiają się wyniki uczniów;
• Zmniejsza się poziom stresu nauczycieli;
• Nauczyciele nie wyolbrzymiają swoich głosów;
• Dzieci ze specjalnymi potrzebami i ich nauczyciele potrzebują naprawdę dobrej akustyki.
