1. Penyelidikan di Universiti Heriot-Watt (Edinburgh)
Kajian ini dilakukan oleh para saintis di Universiti Heriot-Watt dan dimulakan oleh pemerintah Inggeris. Tujuan kajian ini adalah untuk mengkaji kesan akustik bilik darjah yang lemah terhadap pelajar dan guru.
Kaedah Penyelidikan
Kajian ini dilakukan di 70 bilik darjah, sekolah lama dan moden, selama tiga tahun pada akhir 1990-an (kajian itu sendiri diterbitkan pada tahun 1999). Objek pemerhatian adalah kanak-kanak berumur 5 hingga 11 tahun, di kelas dengan dan tanpa siling akustik.
Ecophon diminta untuk mengambil bahagian dalam kajian ini dan memasang siling akustik di subkumpulan bilik darjah untuk membolehkan perbandingan antara bilik darjah yang tidak dirawat dan dirawat secara akustik.
Para penyelidik mengukur tahap kebisingan, waktu gema, dan kebolehfahaman pertuturan. Mereka juga menemu ramah pelajar dan guru dan memeriksa tingkah laku mereka.
hasil
Hasil kajian jelas menunjukkan bahawa siling akustik berprestasi tinggi memberi kesan positif terhadap kualiti pendidikan. Mereka:
• Mengurangkan tahap kebisingan latar belakang
• Mengurangkan masa berkumandang
• Peningkatan kebolehan bertutur
• Menciptakan rasa kesejahteraan
• Perubahan sikap dan tingkah laku pelajar
• Menyumbang kepada peningkatan skor ujian di bilik darjah yang diperlakukan secara akustik
• Mewujudkan persekitaran kerja yang lebih baik untuk pelajar dan guru
Para penyelidik juga mendapati bahawa kebanyakan bunyi yang mengganggu datang dari sumber di dalam kelas (pelajar, pengudaraan, dll.) Dan bukannya sumber luaran.
Kesan Lombard Berbalik
Satu lagi kesan penting, dan pada awalnya agak mengejutkan, adalah kesan songsang Lombard. Kesan Lombard adalah bahawa orang cenderung untuk berbicara lebih kuat di persekitaran yang bising dalam usaha untuk didengar. Ini membawa kepada peningkatan tahap bunyi di bilik secara beransur-ansur.
Kesan Lombard terbalik berfungsi sebaliknya. Di bilik yang sunyi, orang cenderung bercakap dengan lebih senyap, kerana mereka tidak perlu bercakap dengan kuat untuk didengar. Ini juga dikenali sebagai "kesan perpustakaan".
Dalam kajian Heriot-Watt, contoh dari sekolah rendah di Ratmore menggambarkan fenomena ini dengan baik. Semasa membandingkan tahap bunyi di bilik darjah dengan dan tanpa siling akustik, di mana kanak-kanak duduk dengan tenang, kelas dengan siling akustik adalah 3 dB lebih senyap. Inilah yang diharapkan seseorang dari sudut teknikal semata-mata.
Tetapi semasa pelajar bercakap, tahap kebisingan di bilik darjah akustik lebih rendah 10 dB berbanding di bilik yang tidak dirawat. Penurunan tahap kebisingan hanya 3 dB dapat dijelaskan oleh penurunan tahap kebisingan secara fizikal kerana penyerapannya oleh siling, sehingga penurunan penurunan 7 dB disebabkan oleh tingkah laku pelajar yang lebih tenang. Penurunan tahap suara sebanyak 10 dB dirasakan oleh telinga sebagai pengurangan separuh dari jumlah suara, jadi kesan ini sangat penting.
2. Penyelidikan Universiti Bremen
Penyelidikan inovatif berikut dilakukan oleh pakar dari University of Bremen. Di sini, para penyelidik mengkaji kesan akustik yang buruk terhadap persekitaran pengajaran dan pembelajaran, dengan penekanan tambahan pada fenomena psikologi dan fisiologi seperti tahap tekanan dan tumpuan.
Kajian ini dibahagikan kepada tiga bahagian dan dilakukan pada akhir 1990-an dan awal 2000-an, dan menjadi kajian lapangan terbesar dalam bidang akustik sekolah pada waktu itu, meliputi 570 unit pengajaran, 28 kelas dan 5 sekolah.
Kaedah Penyelidikan
Seperti kajian Universiti Heriot-Watt, kajian ini mengikuti prinsip perbandingan A-B klasik, di mana data dikumpulkan di bilik darjah yang tidak dirawat secara akustik dan dibandingkan dengan data yang sesuai di bilik darjah setelah mereka selesai dengan siling akustik kelas A.
Para penyelidik mengukur akustik bilik, termasuk tahap kebisingan bilik darjah dan degupan jantung guru, untuk menilai korelasi antara akustik, tahap kebisingan dengan kaedah pengajaran yang berbeza, dan tahap tumpuan dan tekanan pelajar dan guru.
hasil
Pasukan penyelidik menemui sejumlah hasil yang menarik. Kajian mendapati bahawa gaya pengajaran di sekolah beralih dari pelajaran dalam bentuk kuliah, di mana guru bercakap dan anak-anak mendengar, kepada gaya yang mendorong anak-anak untuk berkomunikasi dan bekerja secara berpasangan dan dalam kumpulan di bawah pengawasan cikgu. Di bilik darjah yang tidak dirawat secara akustik, perubahan gaya pengajaran ini mengakibatkan peningkatan tahap kebisingan secara keseluruhan. Ini kelihatan logik, kerana lebih banyak orang bercakap semasa bekerja dalam kumpulan berbanding ketika guru bercakap di hadapan kelas.
Namun, setelah kelas diproses secara akustik, tahap suara benar-benar menurun ketika kelas ditukar kepada kerja kumpulan atau bekerja secara berpasangan. Tahap kebisingan di dalam kelas lebih rendah semasa kerja kumpulan berbanding semasa pengajaran gaya kuliah. Ini adalah satu lagi contoh kesan Lombard terbalik.
Perbezaan tahap semasa kerja kumpulan di kelas sebelum dan selepas pemasangan siling akustik adalah 13 dB, yang bahkan lebih tinggi daripada pada kajian Heriot-Watt. (Lihat Rajah 1). Kira-kira 10 dari 13 dB ini disebabkan oleh kesan Lombard terbalik, dan 3 dB disebabkan oleh penyerapan gelombang bunyi yang sebenarnya oleh siling akustik.
Secara keseluruhan, kajian menunjukkan bahawa sekolah yang ingin beralih dari gaya pengajaran tradisional berdasarkan gaya kuliah ke gaya pengajaran yang lebih berorientasikan kumpulan sebenarnya dapat mengurangkan tahap kebisingan bilik darjah secara keseluruhan, dengan syarat bahawa bilik darjah adalah bunyi secara akustik.
Kurang tekanan dan ketegangan dalam suara guru
Penemuan menarik kedua dari kajian ini adalah bahawa kadar jantung guru sesuai dengan tahap kebisingan di dalam kelas. Semasa tahap suara meningkat, degupan jantung juga meningkat. Denyutan jantung adalah petunjuk tahap tekanan yang diakui, yang bermaksud bahawa penyelidik telah menemukan hubungan yang jelas antara tahap kebisingan dan tekanan. Membandingkan data HR sebelum dan sesudah menetapkan siling akustik, peningkatan yang jelas dapat dilihat. Denyutan jantung guru menurun sebanyak 10 degupan seminit.
Akustik yang ditingkatkan juga bermaksud bahawa guru tidak perlu tegang suara mereka untuk didengar.
Penumpuan yang lebih baik di kalangan pelajar sekolah
Para penyelidik juga mendapati bahawa tahap bunyi di bilik darjah yang tidak dirawat secara akustik meningkat sepanjang hari. Tahap kebisingan semasa pelajaran terakhir hari itu lebih tinggi daripada dua kali lebih tinggi daripada pelajaran pertama (12-13 dB SPL lebih tinggi).
Ini kerana akustik yang lemah menyebabkan keletihan dan pelajar hilang fokus pada siang hari, yang seterusnya menjadikan mereka tidak ribut (lebih banyak pergerakan, bisikan, dll.).
Tahap suara tidak hanya menurun setelah siling akustik dipasang, tetapi juga tetap hampir sepanjang hari, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Oleh itu, dapat diandaikan bahawa tahap kebisingan yang lebih rendah membolehkan pelajar tetap fokus dan kurang terdedah kepada gangguan sepanjang hari.
3. Belajar di sekolah di Essex County, UK
Kajian ini ditugaskan oleh Majlis Daerah Essex di United Kingdom untuk menentukan sama ada akustik bilik darjah bermasalah pendengaran akan memberi kesan positif kepada pelajar dan guru dengan pendengaran normal.
Kajian ini menilai kesan terhadap proses pendidikan pelbagai tahap perlakuan akustik di bilik darjah.
Kaedah Penyelidikan
Kajian ini membandingkan empat bilik darjah yang berbeza di sebuah sekolah menengah di Essex. Bilik darjah pertama adalah bilik kawalan tanpa perlakuan akustik. Tiga bilik darjah yang lain memenuhi tiga standard UK yang berbeza untuk akustik sekolah.
Satu dilengkapi dengan siling gantung dari papan eternit berlubang yang memenuhi syarat standard sekolah menengah BB93.
Di kelas lain, siling akustik kelas A dipasang dengan penyerapan bunyi yang baik dalam julat frekuensi dari 500 hingga 2000 Hz. Gred ini memenuhi standard BB93 Hi untuk kanak-kanak bermasalah pendengaran di sekolah biasa.
Di kelas ketiga, penyerapan tambahan suara frekuensi rendah dalam julat 125-4,000 Hz disediakan. Premis tersebut sesuai dengan standard BATOD (British Association of Teachers of Hearfaards Children), standard yang digunakan di sekolah khas untuk kanak-kanak bermasalah pendengaran.
Para penyelidik mengukur masa gema dan tahap kebisingan, memantau tingkah laku pelajar dan guru, dan menemubual pelajar, guru, dan panelis. Kajian ini dilakukan dalam bentuk ujian double-blind, di mana tidak ada responden yang tahu di mana kelas keadaan akustik tertentu dibuat.
hasil
Penyelidikan telah menunjukkan korelasi yang kuat antara akustik yang baik (iaitu waktu reverberation yang pendek) dan kualiti persekitaran pembelajaran yang dirasakan, untuk pelajar dan guru.
Guru, pelajar, dan sekumpulan ahli akustik, pegawai majlis daerah dan profesional lain mengisi soal selidik mengenai akustik di kelas yang berlainan, dan hasilnya menunjukkan dengan sangat jelas bahawa semakin baik perlakuan akustik, semakin tinggi nilainya mendapat markah (lihat Gambar 4 dan 5).
Bilik darjah dibezakan dengan yang berikut:
• Tidak ada rawatan akustik di bilik MA5;
• Siling yang digantung papan eternit dipasang di bilik Ma1 untuk memenuhi standard sekolah menengah UK (BB93);
• Siling akustik kelas A dipasang di bilik Ma2, dengan peningkatan prestasi dalam julat frekuensi 500-2000 Hz berbanding dengan siling di ruang Ma1. Kelas ini memenuhi standard untuk bilik darjah untuk kanak-kanak bermasalah pendengaran di sekolah arus perdana (BB93 bahagian 6);
• Di ruang MA3, penyelesaian penyerap suara yang paling berkesan dipasang, termasuk penyerap frekuensi suara rendah yang mengganggu kebolehfahaman pertuturan. Perabot akustik kelas termasuk siling gantung Kelas A yang menyerap bunyi dengan penyerap frekuensi rendah Bass tambahan yang dipasang di ruang siling.
Sekali lagi mengenai kesan Lombard yang bertentangan
Peningkatan yang jelas dalam akustik dalam kajian ini adalah bahawa tahap kebisingan latar belakang berkurang dengan ketara ketika waktu bergema menjadi lebih pendek. Mengurangkan waktu gema dari 1.2 hingga 0.8 saat, yang merupakan perbezaan antara bilik kawalan yang tidak dirawat dan bilik darjah dengan siling eternit, mengurangkan kebisingan latar sebanyak 9 dB. Ini hampir mengurangkan separuh daripada ketegangan yang dirasakan.
Perbezaan tahap kebisingan di kelas yang tidak diproses dengan kelas dengan akustik terbaik (di mana masa gema adalah 0.3 s) lebih daripada 20 dB. Ini sangat penting.
Dari sudut pandangan teknikal semata-mata, mengurangkan separuh masa reverber menghasilkan pengurangan bunyi 3 dB. Oleh itu, hanya kira-kira 6 dB dari pengurangan bunyi keseluruhan yang boleh dikaitkan dengan pengurangan bunyi fizikal melalui penyerapan. Selebihnya disebabkan oleh tingkah laku pelajar yang lebih senyap. Sekali lagi, ini adalah kebalikan dari kesan Lombard, yang ternyata menjadi sebab utama penurunan tahap bunyi.
Rajah 6 menunjukkan bagaimana tahap kebisingan latar belakang dipengaruhi oleh akustik bilik. Kelantangan suara guru berkurang apabila akustik di dalam kelas lebih baik. Tidak perlu berteriak di bilik yang sunyi.
Sangat menarik untuk diperhatikan bahawa kebisingan latar belakang (disebabkan oleh pelajar) menurun lebih ketara daripada tahap kelantangan suara guru. Ini menyebabkan peningkatan nisbah lantang-ke-bising (nisbah isyarat-ke-bising) sebanyak 10 dB (dari 8 hingga 18 dB). Jadi, bukan sahaja bilik menjadi lebih tenang, tetapi juga menjadi lebih mudah bagi pelajar untuk melihat ucapan guru.
Perlu diingatkan bahawa perbezaan utama antara kelas 3 (BB93 Hi) dan kelas 4 (BATOD) adalah penyerapan frekuensi rendah yang lebih baik. Ini jelas menunjukkan betapa pentingnya di sekolah.
Kesan positif akustik yang baik termasuk:
• Penyetempatan bunyi yang lebih baik. Guru dapat mengenal pasti siapa yang menyebabkan kebisingan, yang menyumbang kepada pengurusan bilik darjah yang lebih baik;
• Mengurangkan bilangan pengulangan;
• Disiplin yang lebih baik, yang bermaksud bahawa guru boleh mengambil pendekatan yang lebih santai untuk pengurusan bilik darjah;
• Kerja kumpulan yang lebih berkesan di dalam kelas;
• Mengurangkan tekanan dan ketegangan pita suara pada guru.
4. Meringkaskan hasil kajian
Secara keseluruhan, hasil tiga kajian menunjukkan dengan jelas kebaikan akustik yang baik di sekolah:
• Perlakuan akustik di bilik darjah mendorong tingkah laku pelajar yang lebih tenang. Kesan Lombard terbalik sangat jelas dalam ketiga-tiga kajian;
• Nisbah isyarat-ke-bunyi menjadi lebih baik, meningkatkan kebolehfahaman ucapan
• Kaedah pengajaran dapat diubahsuai untuk membolehkan pelajar mengambil bahagian yang lebih aktif dalam pembelajaran melalui perbincangan dan kerja kumpulan. Harus diingat bahawa kajian oleh University of Bremen menunjukkan bahawa di bilik dengan akustik yang baik, tahap bunyi lebih rendah semasa bekerja dalam kumpulan daripada pengajaran gaya kuliah klasik;
• Guru dan pelajar mendapat persekitaran kerja yang lebih tenang di mana mereka merasa lebih selesa;
• Murid dapat mengekalkan tumpuan lebih lama;
• Hasil pelajar bertambah baik;
• Tahap tekanan guru dikurangkan;
• Guru tidak melampau suara mereka;
• Kanak-kanak berkeperluan khas dan gurunya memerlukan akustik yang sangat baik.
