1. Έρευνα στο Πανεπιστήμιο Heriot-Watt (Εδιμβούργο)
Αυτή η μελέτη πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Heriot-Watt και ξεκίνησε από τη βρετανική κυβέρνηση. Ο στόχος της μελέτης ήταν να εξετάσει τον αντίκτυπο της κακής ακουστικής στην τάξη στους μαθητές και τους δασκάλους.
Μεθοδολογία έρευνας
Η μελέτη διεξήχθη σε 70 αίθουσες διδασκαλίας, τόσο παλιά όσο και σύγχρονα σχολεία, για τρία χρόνια στα τέλη της δεκαετίας του 1990 (η ίδια η μελέτη δημοσιεύθηκε το 1999). Τα αντικείμενα της παρατήρησης ήταν παιδιά ηλικίας 5 έως 11 ετών, σε τάξεις με και χωρίς ακουστικές οροφές.
Ζητήθηκε από την Ecophon να συμμετάσχει στη μελέτη και να εγκαταστήσει ακουστικές οροφές σε ένα υποσύνολο των αιθουσών διδασκαλίας για να επιτρέψει τις συγκρίσεις μεταξύ των ακουστικών μη επεξεργασμένων και των κατεργασμένων αιθουσών.
Οι ερευνητές μέτρησαν τα επίπεδα θορύβου, τον χρόνο αντήχησης και την κατανόηση της ομιλίας. Επίσης, πήραν συνέντευξη από μαθητές και καθηγητές και εξέτασαν τη συμπεριφορά τους.
Αποτελέσματα
Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν σαφώς ότι οι ακουστικές οροφές υψηλής απόδοσης έχουν θετικό αντίκτυπο στην ποιότητα της εκπαίδευσης. Αυτοί:
• Μειωμένα επίπεδα θορύβου στο παρασκήνιο
• Μειωμένος χρόνος αντήχησης
• Βελτιωμένη κατανόηση ομιλίας
• Δημιουργήθηκε μια αίσθηση ευεξίας
• Άλλαξε τη συμπεριφορά και τη συμπεριφορά των μαθητών
• Συνεισέφερε σε βελτιωμένες βαθμολογίες δοκιμών σε αίθουσες με ακουστική επεξεργασία
• Δημιουργία καλύτερου εργασιακού περιβάλλοντος για μαθητές και καθηγητές
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι το μεγαλύτερο μέρος του ενοχλητικού θορύβου προέρχεται από πηγές μέσα στην τάξη (μαθητές, αερισμός κ.λπ.) παρά από εξωτερικές πηγές.
Αντίστροφη επίδραση Lombard
Ένα άλλο σημαντικό, και στην αρχή κάπως εκπληκτικό αποτέλεσμα, ήταν το αντίστροφο αποτέλεσμα του Lombard. Το φαινόμενο Lombard είναι ότι οι άνθρωποι τείνουν να μιλούν πιο δυνατά σε θορυβώδη περιβάλλοντα σε μια προσπάθεια να ακουστούν. Αυτό οδηγεί σε σταδιακή αύξηση της στάθμης του ήχου στο δωμάτιο.
Το αντίστροφο φαινόμενο Lombard λειτουργεί ακριβώς το αντίθετο. Σε ένα ήσυχο δωμάτιο, οι άνθρωποι τείνουν να μιλούν πιο ήσυχα, καθώς δεν χρειάζεται να μιλούν δυνατά για να ακουστούν. Αυτό είναι επίσης γνωστό ως "εφέ βιβλιοθήκης".
Στη μελέτη Heriot-Watt, ένα παράδειγμα από ένα δημοτικό σχολείο στο Ratmore δείχνει καλά αυτό το φαινόμενο. Κατά τη σύγκριση των επιπέδων ήχου στις αίθουσες διδασκαλίας με και χωρίς ακουστικές οροφές, όπου τα παιδιά κάθονταν ήσυχα, μια τάξη με ακουστική οροφή ήταν 3 dB πιο αθόρυβη. Αυτό θα περίμενε κανείς από καθαρά τεχνική άποψη.
Αλλά όταν μίλησαν οι μαθητές, το επίπεδο θορύβου στην ακουστικά τελειωμένη τάξη ήταν 10 dB χαμηλότερο από ό, τι στο δωμάτιο χωρίς θεραπεία. Μείωση της στάθμης θορύβου μόνο 3 dB θα μπορούσε να εξηγηθεί από μια φυσική μείωση του επιπέδου θορύβου λόγω της απορρόφησής του από το ανώτατο όριο, έτσι ώστε τα υπόλοιπα 7 dB της μείωσης να οφείλονται στην πιο ήσυχη συμπεριφορά των μαθητών. Μείωση της στάθμης του ήχου κατά 10 dB γίνεται αντιληπτή από το αυτί ως μείωση της έντασης του ήχου στο ήμισυ, οπότε αυτό το εφέ είναι πολύ σημαντικό.
2. Έρευνα του Πανεπιστημίου της Βρέμης
Η ακόλουθη πρωτοποριακή έρευνα πραγματοποιήθηκε από ειδικούς από το Πανεπιστήμιο της Βρέμης. Εδώ, οι ερευνητές εξέτασαν τις επιπτώσεις της κακής ακουστικής στο περιβάλλον διδασκαλίας και μάθησης, με επιπλέον έμφαση σε ψυχολογικά και φυσιολογικά φαινόμενα όπως τα επίπεδα άγχους και η συγκέντρωση.
Η μελέτη χωρίστηκε σε τρία μέρη και πραγματοποιήθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1990 και στις αρχές της δεκαετίας του 2000 και έγινε η μεγαλύτερη επιτόπια μελέτη στη σχολική ακουστική εκείνη την εποχή, καλύπτοντας 570 διδακτικές μονάδες, 28 τάξεις και 5 σχολεία.
Μεθοδολογία έρευνας
Όπως και με τη μελέτη του Πανεπιστημίου Heriot-Watt, αυτή η μελέτη ακολούθησε την κλασική αρχή σύγκρισης Α-Β, όπου τα δεδομένα συλλέχθηκαν σε αίθουσες ακουστικής αγωγής και συγκρίθηκαν με αντίστοιχα δεδομένα στις αίθουσες, αφού τελείωσαν με ακουστικές οροφές κατηγορίας Α.
Οι ερευνητές μέτρησαν την ακουστική του δωματίου, συμπεριλαμβανομένων των επιπέδων θορύβου στην τάξη και των καρδιακών παλμών των δασκάλων, για να εκτιμήσουν τη συσχέτιση μεταξύ της ακουστικής, των επιπέδων θορύβου με διαφορετικές μεθόδους διδασκαλίας και της συγκέντρωσης των μαθητών και των καθηγητών και τα επίπεδα άγχους.
Αποτελέσματα
Η ερευνητική ομάδα βρήκε αρκετά ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Η μελέτη διαπίστωσε ότι το στυλ διδασκαλίας στα σχολεία αλλάζει από ένα μάθημα με τη μορφή διάλεξης, όπου ο δάσκαλος μιλά και τα παιδιά ακούνε, σε ένα στυλ που ενθαρρύνει τα παιδιά να επικοινωνούν και να εργάζονται σε ζευγάρια και σε ομάδες υπό την επίβλεψη ενός δάσκαλος. Σε αίθουσες διδασκαλίας με ακουστική αγωγή, αυτή η αλλαγή στο στυλ διδασκαλίας είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση των συνολικών επιπέδων θορύβου. Αυτό θα φαινόταν λογικό, καθώς περισσότεροι άνθρωποι μιλούν κατά τη διάρκεια της ομαδικής εργασίας παρά όταν ο δάσκαλος μιλά μπροστά από την τάξη.
Ωστόσο, μετά την ακουστική επεξεργασία των μαθημάτων, το επίπεδο του ήχου μειώθηκε στην πραγματικότητα όταν η τάξη άλλαξε σε ομαδική εργασία ή σε ζευγάρια. Το επίπεδο θορύβου στην τάξη ήταν χαμηλότερο κατά τη διάρκεια της ομαδικής εργασίας σε σχέση με τη διδασκαλία σε στυλ διάλεξης. Αυτό ήταν ένα άλλο παράδειγμα του αντίστροφου φαινομένου Lombard.
Η διαφορά στο επίπεδο κατά τη διάρκεια της ομαδικής εργασίας στις αίθουσες διδασκαλίας πριν και μετά την εγκατάσταση της ακουστικής οροφής ήταν 13 dB, το οποίο είναι ακόμη υψηλότερο από ό, τι στη μελέτη Heriot-Watt. (Βλέπε σχήμα 1). Περίπου 10 από αυτά τα 13 dB οφείλονται στο αντίστροφο φαινόμενο Lombard και τα 3 dB οφείλονται στην πραγματική απορρόφηση των ηχητικών κυμάτων από την ακουστική οροφή.
Συνολικά, η μελέτη υποδηλώνει ότι τα σχολεία που επιθυμούν να μετακινηθούν από ένα παραδοσιακό στυλ διδασκαλίας που βασίζεται στη διάλεξη σε ένα πιο διδακτικό στυλ ομαδικής μάθησης μπορούν πραγματικά να μειώσουν τα συνολικά επίπεδα θορύβου στην τάξη, υπό την προϋπόθεση ότι οι αίθουσες διδασκαλίας είναι ακουστικά υγιείς.
Λιγότερο άγχος και ένταση στις φωνές των εκπαιδευτικών
Το δεύτερο ενδιαφέρον εύρημα από τη μελέτη ήταν ότι ο καρδιακός ρυθμός του δασκάλου ταιριάζει με το επίπεδο θορύβου στην τάξη. Καθώς αυξάνεται το επίπεδο του ήχου, ο καρδιακός ρυθμός αυξάνεται επίσης. Ο καρδιακός ρυθμός είναι ένας αναγνωρισμένος δείκτης των επιπέδων στρες, πράγμα που σημαίνει ότι οι ερευνητές έχουν βρει μια σαφή συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων θορύβου και στρες. Συγκρίνοντας τα δεδομένα HR πριν και μετά τη ρύθμιση της ακουστικής οροφής, θα μπορούσε να φανεί μια σαφής βελτίωση. Ο καρδιακός ρυθμός των εκπαιδευτικών μειώθηκε έως και 10 παλμούς ανά λεπτό.
Η βελτιωμένη ακουστική σήμαινε επίσης ότι οι δάσκαλοι δεν έπρεπε να πιέσουν τις φωνές τους για να ακουστούν.
Καλύτερη συγκέντρωση μεταξύ μαθητών
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι τα επίπεδα ήχου στις αίθουσες ακουστικά χωρίς θεραπεία αυξήθηκαν καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας. Το επίπεδο θορύβου κατά το τελευταίο μάθημα της ημέρας ήταν υπερδιπλάσιο από το πρώτο μάθημα (12-13 dB υψηλότερο SPL).
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η κακή ακουστική προκαλεί κόπωση και οι μαθητές χάνουν την εστίαση κατά τη διάρκεια της ημέρας, κάτι που με τη σειρά του τους κάνει πιο θορυβώδες (περισσότερη κίνηση, ψιθυρίζοντας, κ.λπ.).
Όχι μόνο μειώθηκε η στάθμη του ήχου μετά την εγκατάσταση της ακουστικής οροφής, αλλά παρέμεινε λίγο πολύ σταθερή καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3.
Έτσι, μπορεί να υποτεθεί ότι τα χαμηλότερα επίπεδα θορύβου επιτρέπουν στους μαθητές να παραμένουν συγκεντρωμένοι και λιγότερο επιρρεπείς σε διαταραχές καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας.
3. Σπουδές σε σχολείο στο Essex County, Ηνωμένο Βασίλειο
Η μελέτη ανατέθηκε από το Essex County Council στο Ηνωμένο Βασίλειο για να προσδιορίσει εάν η ακουστική της αίθουσας με προβλήματα ακοής θα είχε θετικό αντίκτυπο σε μαθητές και καθηγητές με φυσιολογική ακοή.
Αυτή η μελέτη αξιολόγησε τον αντίκτυπο στην εκπαιδευτική διαδικασία διαφόρων βαθμών ακουστικής μεταχείρισης των τάξεων.
Μεθοδολογία έρευνας
Η μελέτη συνέκρινε τέσσερις διαφορετικές τάξεις σε ένα γυμνάσιο στο Essex. Η πρώτη τάξη είναι μια αίθουσα ελέγχου χωρίς ακουστική θεραπεία. Τρεις άλλες τάξεις πληρούσαν τρία διαφορετικά πρότυπα στο Ηνωμένο Βασίλειο για τη σχολική ακουστική.
Το ένα ήταν εφοδιασμένο με διάτρητη γυψοσανίδα με ψευδοροφή που πληροί τις απαιτήσεις του προτύπου BB93.
Σε άλλη κατηγορία, τοποθετήθηκε ακουστική οροφή κατηγορίας Α με καλή απορρόφηση ήχου στο εύρος συχνοτήτων από 500 έως 2000 Hz. Αυτός ο βαθμός πληρούσε το πρότυπο BB93 Hi για παιδιά με προβλήματα ακοής σε κανονικά σχολεία.
Στην τρίτη τάξη, δόθηκε επιπλέον απορρόφηση ήχου χαμηλής συχνότητας στην περιοχή των 125-4.000 Hz. Οι εγκαταστάσεις ήταν σύμφωνες με το πρότυπο BATOD (Βρετανική Ένωση Εκπαιδευτικών Παιδιών με Ακοή), πρότυπο που χρησιμοποιείται σε ειδικά σχολεία για παιδιά με προβλήματα ακοής.
Οι ερευνητές μέτρησαν το χρόνο αντήχησης και τα επίπεδα θορύβου, παρακολούθησαν τη συμπεριφορά των μαθητών και των δασκάλων και πήραν συνέντευξη από μαθητές, καθηγητές και πάνελ. Η μελέτη διεξήχθη με τη μορφή διπλού τυφλού τεστ, στην οποία κανένας από τους ερωτηθέντες δεν ήξερε σε ποιες τάξεις δημιουργήθηκαν συγκεκριμένες ακουστικές συνθήκες.
Αποτελέσματα
Η έρευνα έχει δείξει μια ισχυρή συσχέτιση μεταξύ της καλής ακουστικής (δηλαδή μικρών χρόνων αντήχησης) και της αντιληπτής ποιότητας του μαθησιακού περιβάλλοντος, τόσο για τους μαθητές όσο και για τους εκπαιδευτικούς.
Εκπαιδευτικοί, μαθητές και μια ομάδα ακουστικών, αξιωματούχοι του δημοτικού συμβουλίου και άλλοι επαγγελματίες συμπλήρωσαν ένα ερωτηματολόγιο σχετικά με την ακουστική σε διαφορετικές τάξεις και τα αποτελέσματα έδειξαν πολύ καθαρά ότι όσο καλύτερη η ακουστική θεραπεία, τόσο υψηλότερη βαθμολογία βαθμολογίας (βλ. Σχήματα 4 και 5).
Οι αίθουσες διακρίθηκαν από τα ακόλουθα:
• Δεν υπήρχε ακουστική θεραπεία στο δωμάτιο MA5.
• Εγκαταστάθηκε ψευδοροφή με γυψοσανίδες στο δωμάτιο Ma1 για να πληροί το πρότυπο του Λυκείου του Ηνωμένου Βασιλείου (BB93).
• Μια ακουστική οροφή κατηγορίας Α εγκαταστάθηκε στο δωμάτιο Ma2, με βελτιωμένη απόδοση στο εύρος συχνοτήτων 500-2000 Hz σε σύγκριση με την οροφή στο δωμάτιο Ma1. Αυτή η τάξη πληροί το πρότυπο για τις αίθουσες διδασκαλίας για παιδιά με προβλήματα ακοής στα γενικά σχολεία (BB93 ενότητα 6).
• Στο δωμάτιο MA3, εγκαταστάθηκαν οι πιο αποτελεσματικές λύσεις απορρόφησης ήχου, συμπεριλαμβανομένων απορροφητών χαμηλών συχνοτήτων ήχου που μειώνουν την κατανόηση της ομιλίας. Τα ακουστικά έπιπλα της κατηγορίας περιελάμβαναν αναρτημένες οροφές απορρόφησης ήχου κατηγορίας Α με απορροφητές χαμηλής συχνότητας Extra Bass και επιπλέον τοποθετημένες στο χώρο της οροφής.
Για άλλη μια φορά για το αντίθετο αποτέλεσμα του Lombard
Η σαφής βελτίωση της ακουστικής στη μελέτη ήταν ότι το επίπεδο θορύβου στο παρασκήνιο μειώθηκε σημαντικά καθώς ο χρόνος αντήχησης έγινε μικρότερος. Η μείωση του χρόνου αντήχησης από 1,2 σε 0,8 δευτερόλεπτα, η οποία είναι η διαφορά μεταξύ ενός μη ελεγχόμενου χώρου ελέγχου και μιας τάξης με γυψοσανίδα, μειώνει το θόρυβο του περιβάλλοντος κατά 9 dB. Αυτό πλησιάζει στο μισό της αντιληπτής δυνατότητας.
Η διαφορά στο επίπεδο θορύβου στην μη επεξεργασμένη κατηγορία με την κατηγορία με την καλύτερη ακουστική (όπου ο χρόνος αντήχησης ήταν 0,3 s) ήταν πάνω από 20 dB. Αυτό είναι πολύ σημαντικό.
Από καθαρά τεχνική άποψη, το μισό του χρόνου αντήχησης οδηγεί σε μείωση θορύβου κατά 3 dB. Έτσι, μόνο περίπου 6 dB της συνολικής μείωσης του ήχου μπορούν να αποδοθούν στη μείωση του φυσικού ήχου μέσω της απορρόφησης. Τα υπόλοιπα οφείλονταν στην πιο ήσυχη συμπεριφορά των μαθητών. Για άλλη μια φορά, ήταν το αντίθετο του φαινομένου Lombard, το οποίο αποδείχθηκε ο κύριος λόγος για τη μείωση των επιπέδων ήχου.
Το σχήμα 6 δείχνει πώς επηρεάζονται τα επίπεδα θορύβου στο παρασκήνιο από την ακουστική του δωματίου. Η ένταση της φωνής του δασκάλου μειώνεται όταν η ακουστική στην τάξη είναι καλύτερη. Δεν χρειάζεται να φωνάζετε σε ένα ήσυχο δωμάτιο.
Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ο θόρυβος περιβάλλοντος (που προκαλείται από τους μαθητές) μειώθηκε πιο σημαντικά από το επίπεδο έντασης της φωνής του δασκάλου. Αυτό οδήγησε σε αύξηση του λόγου έντασης-θορύβου (λόγος σήματος προς θόρυβο) κατά 10 dB (από 8 έως 18 dB). Έτσι, όχι μόνο το δωμάτιο έχει γίνει πιο ήσυχο, αλλά έχει γίνει πολύ πιο εύκολο για τους μαθητές να αντιληφθούν την ομιλία του δασκάλου.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η κύρια διαφορά μεταξύ της τάξης 3 (BB93 Hi) και της τάξης 4 (BATOD) ήταν η καλύτερη απορρόφηση χαμηλής συχνότητας. Αυτό δείχνει ξεκάθαρα πόσο σημαντικό είναι στα σχολεία.
Τα αναφερόμενα θετικά αποτελέσματα της καλής ακουστικής περιλαμβάνουν:
• Καλύτερος εντοπισμός ήχου. Οι εκπαιδευτικοί θα μπορούσαν εύκολα να εντοπίσουν ποιος προκαλούσε τον θόρυβο, ο οποίος συνέβαλε στην καλύτερη διαχείριση της τάξης
• Μείωση του αριθμού των επαναλήψεων.
• Καλύτερη πειθαρχία, που σημαίνει ότι οι εκπαιδευτικοί θα μπορούσαν να ακολουθήσουν μια πιο χαλαρή προσέγγιση στη διαχείριση της τάξης.
• Πιο αποτελεσματική ομαδική εργασία στην τάξη.
• Μειωμένο άγχος και ένταση των φωνητικών χορδών στους δασκάλους.
4. Συνοψίζοντας τα αποτελέσματα της έρευνας
Συνολικά, τα αποτελέσματα τριών μελετών δείχνουν σαφώς τα οφέλη της καλής ακουστικής στα σχολεία:
• Η ακουστική μεταχείριση των τάξεων ενθαρρύνει την ήρεμη συμπεριφορά των μαθητών. Το αντίστροφο φαινόμενο Lombard ήταν πολύ σαφές και στις τρεις μελέτες.
• Η αναλογία σήματος προς θόρυβο βελτιώνεται, βελτιώνοντας την κατανόηση της ομιλίας.
• Οι μέθοδοι διδασκαλίας μπορούν να τροποποιηθούν για να επιτρέψουν στους μαθητές να συμμετέχουν πιο ενεργά στη μάθηση μέσω συζήτησης και ομαδικής εργασίας. Πρέπει να σημειωθεί ότι μια μελέτη του Πανεπιστημίου της Βρέμης έδειξε ότι σε δωμάτια με καλή ακουστική, τα επίπεδα του ήχου ήταν χαμηλότερα κατά τη διάρκεια της ομαδικής εργασίας από ό, τι στην κλασική διδασκαλία σε στιλ διαλέξεων.
• Οι εκπαιδευτικοί και οι μαθητές έχουν ένα πιο ήσυχο εργασιακό περιβάλλον στο οποίο αισθάνονται πιο άνετα.
• Οι μαθητές μπορούν να διατηρήσουν τη συγκέντρωση για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
• Τα αποτελέσματα των μαθητών βελτιώνονται.
• Το άγχος των εκπαιδευτικών μειώνεται.
• Οι εκπαιδευτικοί δεν υπερβαίνουν τις φωνές τους.
• Τα παιδιά με ειδικές ανάγκες και οι δάσκαλοί τους χρειάζονται πολύ καλή ακουστική.
![Τα πάνελ EQUITONE [natura] σε αντίθετα χρώματα δημιουργούν τη δυναμική της πρόσοψης του νέου κτηρίου του Πανεπιστημίου του Άαχεν του RWTH και αντιστέκονται με επιτυχία στους λάτρεις των γκράφιτι](https://i.architectureprof.com/images/004/image-10041-j.webp "Τα πάνελ EQUITONE [natura] σε αντίθετα χρώματα δημιουργούν τη δυναμική της πρόσοψης του νέου κτηρίου του Πανεπιστημίου του Άαχεν του RWTH και αντιστέκονται με επιτυχία στους λάτρεις των γκράφιτι")
