1. מחקר באוניברסיטת Heriot-Watt (אדינבורו)
מחקר זה בוצע על ידי מדענים באוניברסיטת Heriot-Watt ויוזמת הממשלה הבריטית. מטרת המחקר הייתה לבחון את ההשפעה של אקוסטיקה לקויה בכיתה על התלמידים והמורים.
מתודולוגיית מחקר
המחקר נערך ב -70 כיתות לימוד, בתי ספר ישנים ומודרניים, במשך שלוש שנים בסוף שנות התשעים (המחקר עצמו פורסם בשנת 1999). מושאי התצפית היו ילדים בגילאי 5 עד 11 בשיעורים עם וללא תקרות אקוסטיות.
אקופון התבקש להשתתף במחקר ולהתקין תקרות אקוסטיות בתת-קבוצה של כיתות בכדי לאפשר השוואה בין כיתות לא מטופלות אקוסטית ומטופלות.
החוקרים מדדו את רמות הרעש, זמן הדהוד והבנת הדיבור. הם ראיינו גם תלמידים ומורים ובחנו את התנהגותם.
תוצאות
תוצאות המחקר מראות בבירור כי לתקרות אקוסטיות בעלות ביצועים גבוהים יש השפעה חיובית על איכות החינוך. הֵם:
• רמות רעש רקע מופחתות
• זמן הדהוד מופחת
• הבנת דיבור משופרת
• יצר תחושה של רווחה
• שינו עמדות והתנהגות התלמידים
• תרם לשיפור ציוני המבחנים בכיתות שטופלו באקוסטיות
• יצר סביבת עבודה טובה יותר עבור תלמידים ומורים
החוקרים מצאו גם שרוב הרעש המטריד מגיע ממקורות בכיתה (סטודנטים, אוורור וכו ') ולא ממקורות חיצוניים.
אפקט לומברד הפוך
השפעה חשובה נוספת, ובהתחלה מפתיעה במקצת, הייתה ההשפעה ההפוכה של לומברד. האפקט של לומברד הוא שאנשים נוטים לדבר בקול רם יותר בסביבות רועשות בניסיון להישמע. זה מוביל לעלייה הדרגתית ברמת הקול בחדר.
אפקט לומברד ההפוך פועל בדיוק להפך. בחדר שקט אנשים נוטים לדבר יותר בשקט, מכיוון שהם לא צריכים לדבר בקול רם כדי להישמע. זה ידוע גם בשם "אפקט הספרייה".
במחקר Heriot-Watt, דוגמה מבית ספר יסודי ברטמור ממחישה היטב את התופעה. כאשר משווים רמות קול בכיתות עם ובלי תקרות אקוסטיות, שם הילדים ישבו בשקט, כיתה עם תקרה אקוסטית הייתה שקטה יותר ב- 3 dB. זה מה שאפשר לצפות מנקודת מבט טכנית גרידא.
אבל כשהתלמידים דיברו, רמת הרעש בכיתה שהוגמרה אקוסטית הייתה נמוכה ב -10 dB מאשר בחדר שלא טופל. ניתן להסביר ירידה ברמת הרעש של 3 dB בלבד על ידי ירידה פיזית ברמת הרעש עקב ספיגתו על ידי התקרה, כך ש- 7 dB הנותרים של הירידה נבעו מהתנהגות שקטה יותר של התלמידים. ירידה ברמת הקול ב- 10 dB נתפסת על ידי האוזן כחצי מווליום הצליל, ולכן אפקט זה חשוב מאוד.
2. מחקר של אוניברסיטת ברמן
המחקר פורץ הדרך הבא בוצע על ידי מומחים מאוניברסיטת ברמן. כאן בחנו החוקרים את ההשפעות של אקוסטיקה לקויה על סביבת ההוראה והלמידה, תוך שימת דגש נוסף על תופעות פסיכולוגיות ופיזיולוגיות כמו רמות לחץ וריכוז.
המחקר חולק לשלושה חלקים ונערך בסוף שנות התשעים ותחילת שנות האלפיים, והפך ללימוד השדה הגדול ביותר באקוסטיקה בית ספרית באותה תקופה, והוא מכסה 570 יחידות הוראה, 28 כיתות ו -5 בתי ספר.
מתודולוגיית מחקר
בדומה למחקר באוניברסיטת Heriot-Watt, מחקר זה פעל לפי עקרון ההשוואה הקלאסי של A-B, שם נאספו נתונים בכיתות לא מטופלות אקוסטית והושוו לנתונים מקבילים בכיתות לאחר שסיימו בתקרות אקוסטיות בכיתה A.
החוקרים מדדו את האקוסטיקה בחדר, כולל רמות רעש בכיתה וקצב הלב של המורים, כדי להעריך את המתאם בין אקוסטיקה, רמות רעש בשיטות הוראה שונות, לבין ריכוז ומתח התלמידים והמורים.
תוצאות
צוות המחקר מצא מספר תוצאות מעניינות. במחקר נמצא כי סגנון ההוראה בבתי הספר עובר משיעור בצורת הרצאה, שם המורה מדבר והילדים מקשיבים, לסגנון המעודד ילדים לתקשר ולעבוד בזוגות ובקבוצות בפיקוח של מוֹרֶה. בכיתות לא מטופלות אקוסטית, שינוי זה בסגנון ההוראה הביא לעלייה ברמות הרעש הכלליות. זה נראה הגיוני, מכיוון שיותר אנשים מדברים במהלך עבודה קבוצתית מאשר כאשר המורה מדבר מול הכיתה.
עם זאת, לאחר שעיבדו את השיעורים באופן אקוסטי, רמת הצליל למעשה ירדה כאשר השיעור הועבר לעבודה קבוצתית או עבודה בזוגות. רמת הרעש בכיתה הייתה נמוכה יותר במהלך העבודה הקבוצתית מאשר במהלך ההוראה בנוסח הרצאה. זו הייתה דוגמה נוספת לאפקט לומברד ההפוך.
ההבדל ברמה במהלך העבודה הקבוצתית בכיתות הלימוד לפני ואחרי התקנת התקרה האקוסטית היה 13 dB, שהוא אפילו גבוה יותר מאשר במחקר Heriot-Watt. (ראה איור 1). כ -10 מתוך 13 dB אלה נובעים מהאפקט הלומברדי ההפוך, ו- 3 dB נובעים מספיגת גלי הקול בפועל על ידי התקרה האקוסטית.
בסך הכל, המחקר מציע שבתי ספר המעוניינים לעבור מסגנון הוראה מסורתי המבוסס על הרצאה לסגנון הוראה קבוצתי יותר, יכולים למעשה להפחית את רמות הרעש הכלליות בכיתה, בתנאי שכיתות הינן אקוסטיות.
פחות מתח ומתח בקולות המורים
הממצא המעניין השני מהמחקר היה כי דופק המורה תואם את רמת הרעש בכיתה. ככל שרמת הקול עולה, קצב הלב עולה גם כן. קצב הלב הוא אינדיקטור מוכר לרמות הלחץ, מה שאומר שחוקרים מצאו מתאם ברור בין רעש ורמות מתח. בהשוואת נתוני משאבי אנוש לפני ואחרי קביעת התקרה האקוסטית, ניתן היה לראות שיפור ברור. קצב הלב של המורים ירד עד 10 פעימות בדקה.
האקוסטיקה המשופרת גרמה גם לכך שמורים לא היו צריכים להתאמץ על קולם כדי להישמע.
ריכוז טוב יותר בקרב תלמידי בית הספר
החוקרים מצאו גם שרמות הקול בכיתות שאינן מטופלות באקוסטיות עלו לאורך כל היום. רמת הרעש בשיעור האחרון של היום הייתה גבוהה פי שניים מהשיעור הראשון (12-13 dB SPL גבוה יותר).
הסיבה לכך היא שאקוסטיקה לקויה גורמת לעייפות וסטודנטים מאבדים פוקוס במהלך היום, מה שבתורו גורם להם להיות רועשים יותר (יותר תנועה, לחישה וכו ').
לא רק שרמת הקול ירדה לאחר התקנת התקרה האקוסטית, אלא שהיא נשארה פחות או יותר קבועה לאורך כל היום, כפי שמוצג באיור 3.
לפיכך, ניתן להניח כי רמות רעש נמוכות יותר מאפשרות לתלמידים להישאר ממוקדים ופחות נוטים להפרעות במהלך היום.
3. ללמוד בבית ספר במחוז אסקס, בריטניה
המחקר הוזמן על ידי מועצת מחוז אסקס בבריטניה כדי לקבוע אם לאקוסטיקה של כיתות לקויות שמיעה תהיה השפעה חיובית על תלמידים ומורים עם שמיעה רגילה.
מחקר זה העריך את ההשפעה על התהליך החינוכי של דרגות טיפול אקוסטיות שונות בכיתות.
מתודולוגיית מחקר
המחקר השווה בין ארבע כיתות שונות בבית ספר תיכון באסקס. הכיתה הראשונה היא חדר בקרה ללא כל טיפול אקוסטי. שלוש כיתות אחרות עמדו בשלושה תקנים שונים בבריטניה לאקוסטיקה בבית הספר.
האחת הותקנה בתקרה תלויה מגבס מחורר העומד בדרישות תקן התיכון BB93.
במחלקה אחרת הותקנה תקרה אקוסטית מחלקה A עם ספיגת קול טובה בטווח התדרים בין 500 ל -2000 הרץ. ציון זה עמד בתקן BB93 Hi לילדים לקויי שמיעה בבתי ספר רגילים.
בכיתה השלישית סופקה קליטה נוספת של צליל בתדרים נמוכים בטווח של 125-4,000 הרץ. השטח היה בהתאם לתקן BATOD (האגודה הבריטית למורי ילדים לקויי שמיעה), תקן המשמש בבתי ספר מיוחדים לילדים עם לקויות שמיעה.
החוקרים מדדו את זמן הדהוד ורמות הרעש, עקבו אחר התנהגות התלמידים והמורים וראיינו תלמידים, מורים וחברי פאנל. המחקר נערך בצורה של מבחן כפול סמיות, בו איש מהנשאלים לא ידע באיזו כיתה נוצרו תנאים אקוסטיים מסוימים.
תוצאות
מחקרים הראו מתאם חזק בין אקוסטיקה טובה (כלומר זמני הדהוד קצרים) לבין האיכות הנתפסת של סביבת הלמידה, הן עבור התלמידים והן עבור המורים.
מורים, סטודנטים וקבוצת אקוסטיקאים, פקידי מועצת המחוז ואנשי מקצוע אחרים מילאו שאלון אודות אקוסטיקה בכיתות שונות, והתוצאות הראו בצורה ברורה מאוד שככל שהטיפול האקוסטי טוב יותר, כך ציון הציון היה גבוה יותר (ראה איורים 4 ו 5).
הכיתות נבדלו על ידי:
• בחדר MA5 לא היה טיפול אקוסטי;
• בחדר Ma1 הותקנה תקרה תלויה מגבס כדי לעמוד בתקן התיכון בבריטניה (BB93);
• בחדר Ma2 הותקנה תקרה אקוסטית מסוג A עם ביצועים משופרים בטווח התדרים 500-2000 הרץ בהשוואה לתקרה בחדר Ma1. כיתה זו עמדה בתקן הכיתות לילדים לקויי שמיעה בבתי ספר רגילים (BB93 סעיף 6);
• בחדר MA3 הותקנו הפתרונות היעילים ביותר לקליטת קול, כולל בולמים בתדרי קול נמוכים הפוגעים בהבנת הדיבור. הריהוט האקוסטי הכיתתי כלל תקרות תלויות סופגות רעש מסוג A עם בולמי תדרים נמוכים נוספים בס המותקנים בחלל התקרה.
שוב על האפקט ההפוך של לומברד
השיפור הברור באקוסטיקה במחקר היה שרמת רעשי הרקע הופחתה משמעותית ככל שזמן ההדהוד נעשה קצר יותר. צמצום זמן ההדהוד מ -1.2 ל -0.8 שניות, שהוא ההבדל בין חדר בקרה לא מטופל לכיתה עם תקרת גבס, מפחית את רעשי הרקע ב -9 dB. זה קרוב לחצי מהקולניות הנתפסת.
ההבדל ברמת הרעש בכיתה הלא מעובדת עם הכיתה עם האקוסטיקה הטובה ביותר (שם הדהוד היה 0.3 שניות) היה יותר מ -20 dB. יש לכך חשיבות רבה.
מנקודת מבט טכנית גרידא, מחצית זמן ההדהוד מביא להפחתת רעש בשיעור של 3 dB.כך שרק 6 dB מכל הפחתת הצליל ניתן לייחס להפחתת הצליל הפיזי באמצעות קליטה. השאר נבע מהתנהגות שקטה יותר של התלמידים. שוב, זה היה ההפך מאפקט לומברד, שהתגלה כסיבה העיקרית לירידה ברמות הקול.
איור 6 מראה כיצד רמות הרעש ברקע מושפעות מאקוסטיקה בחדר. עוצמת הקול של המורה פוחתת כאשר האקוסטיקה בכיתה טובה יותר. אין צורך לצעוק בחדר שקט.
מעניין לציין כי רעשי הרקע (הנגרמים על ידי התלמידים) פחתו בצורה משמעותית יותר מרמת הקול של המורה. זה הוביל לעלייה ביחס העוצמה לרעש (יחס אות לרעש) ב- 10 dB (מ- 8 ל- 18 dB). אז לא רק שהחדר נעשה שקט יותר, זה גם הפך לתלמידים הרבה יותר קל לתפוס את נאום המורה.
יש לציין כי ההבדל העיקרי בין כיתה 3 (BB93 Hi) לכיתה 4 (BATOD) היה קליטה טובה יותר בתדרים נמוכים. זה מראה בבירור עד כמה זה חשוב בבתי הספר.
ההשפעות החיוביות המדווחות על אקוסטיקה טובה כוללות:
• לוקליזציה קולית טובה יותר. מורים יכלו לזהות בקלות מי גורם לרעש, מה שתרם לניהול כיתות טוב יותר;
• צמצום מספר החזרות;
• משמעת טובה יותר, כלומר מורים יכולים לנקוט בגישה רגועה יותר בניהול כיתות;
• עבודה קבוצתית יעילה יותר בכיתה;
• לחץ מופחת ומתח של מיתרי הקול אצל מורים.
4. סיכום תוצאות המחקר
יחד, תוצאות של שלושה מחקרים מראות בבירור את היתרונות של אקוסטיקה טובה בבתי ספר:
• טיפול אקוסטי בכיתות מעודד התנהגות רגועה יותר של תלמידים. השפעת לומברד ההפוכה הייתה ברורה מאוד בשלושת המחקרים;
• יחס אות לרעש משתפר ומשפר את מובנות הדיבור;
• ניתן לשנות את שיטות ההוראה כדי לאפשר לתלמידים לקחת חלק פעיל יותר בלמידה באמצעות דיון ועבודה קבוצתית. יש לציין כי מחקר של אוניברסיטת ברמן הראה שבחדרים עם אקוסטיקה טובה, רמות הקול היו נמוכות יותר במהלך העבודה הקבוצתית מאשר בהוראה קלאסית בסגנון הרצאות;
• מורים ותלמידים מקבלים סביבת עבודה שקטה יותר בה הם מרגישים יותר בנוח;
• התלמידים יכולים לשמור על ריכוז זמן רב יותר;
• תוצאות התלמידים משתפרות;
• רמת הלחץ של המורים פוחתת;
• מורים אינם מרחיבים יתר על המידה את קולם;
• ילדים עם צרכים מיוחדים והמורים שלהם זקוקים לאקוסטיקה טובה באמת.
