關(guān) 鍵 詞:內(nèi)環(huán)境質(zhì)量(IEQ) 教育環(huán)境 亮度 色溫 學(xué)習(xí)績效
中圖分類號:B849文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-6020(2018)-04-0291-13
青少年學(xué)生處于生理和心理發(fā)育期,而且長期在教室內(nèi)學(xué)習(xí),因而學(xué)生所在的教室環(huán)境對他們的身心健康和學(xué)習(xí)作用有著不可忽視的影響。Gilavand(2016)以為教室是一個特別的交際空間,健康的環(huán)境可以在學(xué)生的社會化進(jìn)程中進(jìn)步學(xué)生的績效。教室環(huán)境包含諸多要素,關(guān)于有些影響要素,研討者已根本形成共識,例如Earthman(2004)將溫度、取暖和空氣質(zhì)量列為影響學(xué)生學(xué)習(xí)作用的重要要素。而關(guān)于照明對學(xué)生學(xué)習(xí)作用的影響,以往研討尚未給出清晰的定論(Higgins et al.,2005)。研討人員企圖從不同角度找出教育環(huán)境的最佳照明計(jì)劃,一起,關(guān)于教室最佳照明計(jì)劃的爭辯和探究也沒有中止過。
最近十多年來,室內(nèi)照明技能開展迅速,照明體系可以更精細(xì)地操控亮度與色溫。與此一起,校園教育場景也越來越豐厚,而單一照明計(jì)劃無法滿足教育場景多樣化的需求。這些開展和改變給教室照明規(guī)劃供給了創(chuàng)新的空間和或許性,也對教室照明環(huán)境研討提出了新的要求。本文的目的是經(jīng)過調(diào)查和收拾以往關(guān)于教室照明環(huán)境對學(xué)生學(xué)習(xí)績效影響的學(xué)術(shù)文獻(xiàn),概括和剖析相關(guān)研討的共性、問題,以及開展趨勢,并在此根底上為后續(xù)研討供給參考和主張。
1 文獻(xiàn)來歷
本研討檢索文獻(xiàn)來歷包含:Google Scholar、Elsevier、ResearchGate、百度學(xué)術(shù),以及我國專利庫。檢索關(guān)鍵詞(英文和中文)是從以下A、B、C三個組中各選取一個,構(gòu)成一個檢索條件,例如:classroom+lighting+concentration。文獻(xiàn)檢索進(jìn)程按此規(guī)矩嘗試各種組合。
A組:classroom,school,student,indoor environment,教室,學(xué)生
B組:light,lighting,brightness,color-temperature,illuminance,照明,色溫
C組:performance,behavior,concentration,attention,productivity,learning,perception,成果,績效
考慮到研討的時效性,年份篩選條件設(shè)置為2000年及今后。開端檢索成果包含113篇文獻(xiàn),對文獻(xiàn)泛讀后去掉了其間與教育無關(guān)的研討(如辦公室、商業(yè)等)25篇,而后依據(jù)教育領(lǐng)域?qū)<业亩ㄒ娊K究選取其間47篇文獻(xiàn)精讀,精讀進(jìn)程中從論文所引證的文獻(xiàn)中又補(bǔ)充了5篇(單個文獻(xiàn)早于2000年),因而,終究共精讀52篇文獻(xiàn)。
2 研討布景
照明對人的作用包含視覺效應(yīng)和非視覺效應(yīng)。人類視網(wǎng)膜上的視覺感觸器包含視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞。視錐細(xì)胞會集于視網(wǎng)膜中央凹區(qū)域,對視覺信息的細(xì)節(jié)分辯率高,且有三種視錐細(xì)胞為顏色知覺供給信息。可是視錐細(xì)胞作業(yè)需求較高的照明亮度。在較暗的環(huán)境下,視覺愈加依賴視桿細(xì)胞,可是視桿細(xì)胞散布較為稀疏,對視覺信息的細(xì)節(jié)分辯率較低,也無法分辯顏色。因而,照明亮度對視敏度和顏色分辯才能的影響是非常顯著的。已有研討闡述了燈火的質(zhì)量(如頻閃、炫光)和顏色是怎么影響視覺才能,然后影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成果的(Mott et al.,2012)。除了視錐和視桿細(xì)胞之外,人眼視網(wǎng)膜上還存在第三類感光細(xì)胞,專門擔(dān)任傳遞環(huán)境光線信息給大腦的生物鐘調(diào)理器,影響生物節(jié)律(Berson,et al.,2002)。這類細(xì)胞接遭到光線影響(特別是藍(lán)光波段),會導(dǎo)致大腦中激素排泄的改變,褪黑排泄素削減,皮質(zhì)醇排泄增加。褪黑素是睡眠激素,它的削減會讓人振奮,不易入眠。皮質(zhì)醇的增加則使人注意力會集,心率加快。光照的效應(yīng)也存在于分子生物學(xué)層面。2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒給3位美國科學(xué)家,獲獎理由為“發(fā)現(xiàn)了調(diào)控晝夜節(jié)律的分子機(jī)制”,然后為光照對生物體的影響供給了分子生物學(xué)的根底依據(jù)(Mealey-Ferrara,Montalvo,and Hall,2003)。光線對生物節(jié)律的影響屬于照明對人的非視覺效應(yīng)(Berman,2008;Huang,2010;Fabio et al.,2015)。非視覺效應(yīng)也包含光線對人的健康、心情和機(jī)敏度的影響。研討發(fā)現(xiàn)人工照明的亮度和色溫對人體的許多生理方針,如血壓、心率變異、腦電波,以及體溫也有顯著影響(Sleegers et al.,2013)。
盡管室內(nèi)照明環(huán)境需求考慮的要素許多,但對光照自身而言首要的考慮是光照度和色溫。光照度,即亮度,單位為勒克司(lux),指的是被攝主體外表單位面積上遭到的光通量。1勒克司相當(dāng)于被攝主體每平方米的面積上,受間隔1米且發(fā)光強(qiáng)度為1燭光的光源筆直照射的光通量。色溫(correlated color temperature,CCT)的度量單位為開爾文(Kelvin),用K標(biāo)明。色溫指的是當(dāng)一個光源的顏色表現(xiàn)與某一溫度下的黑體輻射的光色相近似時,便用此時黑體的溫度來標(biāo)明該光源的色溫。高色溫光源偏冷色(藍(lán)、白),低色溫光源偏暖色(紅、黃)?,F(xiàn)在教室照明環(huán)境研討的首要內(nèi)容便是經(jīng)過試驗(yàn)檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)剖析,尋覓更合適特定教育場景的亮度與色溫的組合。
3 相關(guān)研討的開展進(jìn)程
室內(nèi)照明是一個雜亂體系,涉及的方面許多,比方光源的各種特性、詳細(xì)的運(yùn)用場景、參與者的個體差異等等。而遭到照明產(chǎn)品技能和使用環(huán)境的約束,這必然是一個逐漸完善和深入的進(jìn)程。經(jīng)過對這個進(jìn)程的回憶和收拾,咱們可以找出開展的趨勢和規(guī)律。
開端,研討人員重視自然光和人工照明的差異。Hathaway(1983)發(fā)現(xiàn)教師和小學(xué)生更喜歡自然光,這以后的一些研討則標(biāo)明自然光更能對學(xué)生發(fā)生積極影響(Rittner and Robbin,2002;Heschong,2003;Earthman,2004)??墒?,教室單純依托自然光不現(xiàn)實(shí)(Higgins et al.,2005),而且不足或者過度的自然光都會引起學(xué)生的訴苦(Singh and Arora,2014)。因而,可控的自然光配合恰當(dāng)?shù)娜斯ふ彰鲗W(xué)習(xí)績效非常重要(John & Timothy,2005)??紤]到自然光的操控在修建完成后,首要靠玻璃和窗簾,調(diào)理的作用非常有限。因而,對人工照明的研討逐漸成為室內(nèi)照明環(huán)境的要點(diǎn)。
轉(zhuǎn)入人工照明研討后,研討者首要重視的是人工照明的質(zhì)量。其間,對健康有直接影響的要素包含頻閃、炫光、顯色指數(shù)以及熒光燈黑化問題等。這些問題引發(fā)的訴苦許多,例如頭疼、眼疲憊、身體疲倦、注意力不會集、近視等(Higgins et al.,2005;An et al.,2008)。跟著校園照明規(guī)范的完善和進(jìn)步以及LED(發(fā)光二極管)的遍及,合格的LED產(chǎn)品憑借其高效、體積小、節(jié)能、環(huán)境友好以及實(shí)時頻譜可調(diào)等特性得到廣泛歡迎和運(yùn)用(Smet et al.,2011;et al.,2010),光源的質(zhì)量自身現(xiàn)已不再是妨礙,關(guān)鍵在于怎么使用。
之后越來越多學(xué)者開端研討室內(nèi)照明的亮度,各國也陸續(xù)出臺了相關(guān)規(guī)范,例如:美國、英國、我國等國家都規(guī)定教室的均勻照度不該低于300 lux,且一般要求亮度散布均勻。那么教室里的照明亮度是否越亮越好?做到亮度均勻散布是否就足夠了?近期研討成果傾向于否定的答案。盡管一些研討標(biāo)明高亮度(如1000 lux)可以進(jìn)步學(xué)生注意力(Sleegers et al.,2013;Singh and Arora,2014),削減疲倦、增加活力和進(jìn)步振奮程度(Smolders,2014;Fabio et al.,2015),可是,Winterbottom(2009)以為過量照明會引發(fā)身體不適和眩光失能(Kim and Koga,2005;Osterhaus,2005),因而主張經(jīng)過窗簾和燈火調(diào)理將教室照明亮度操控在1000 lux以內(nèi)。Veronika(2015)經(jīng)過丈量發(fā)現(xiàn)高亮度(5000 lux)和低亮度(400 lux)對受試者的褪黑素改變沒有顯著影響,高亮度與低亮度條件比較反而會降低受試者的績效。此外,一項(xiàng)針對英國小學(xué)的調(diào)研發(fā)現(xiàn)交互式智能顯現(xiàn)屏現(xiàn)已在教室中廣泛裝置,在運(yùn)用顯現(xiàn)屏的大都時間里高亮度照明并不是所希望的,教師們更希望運(yùn)用顯現(xiàn)屏?xí)r亮度足夠低,然后進(jìn)步顯現(xiàn)內(nèi)容的比照度,而在學(xué)生閱讀書本時再把亮度進(jìn)步(Zhang et al.,2016)。更進(jìn)一步,一些特定教育場景需求調(diào)整亮度散布,例如教師授課和學(xué)生自習(xí)時講臺與學(xué)生區(qū)的亮度比照需求反轉(zhuǎn);幻燈片或投影儀演示時需求削減自然光、封閉屏幕區(qū)域的照明,而聽眾區(qū)域需求保持恰當(dāng)?shù)恼彰?即興演講需求聚光燈作用;而小組討論最好可以分區(qū)域照明,削減組間干擾。
最近幾年的研討開端重視色溫,也包含對亮度和色溫的概括研討。Sleegers(2013)的研討標(biāo)明在高色溫(6500 K)照明環(huán)境中學(xué)生更能會集注意力。在學(xué)生的認(rèn)知方面也有相似發(fā)現(xiàn),F(xiàn)erlazzo(2014)發(fā)現(xiàn)中等色溫(4000 K)相關(guān)于較低色溫(2800 K)光源關(guān)于學(xué)生的三維物體辨認(rèn)才能以及多使命處理才能等有顯著進(jìn)步;而德國Ulm大學(xué)的研討人員(Keis et al.,2014)發(fā)現(xiàn)在中等色溫光源(4000 K)中混合超高色溫光源(14000 K)可以進(jìn)步學(xué)生的認(rèn)知處理速度和注意力,但對短時間回憶加工和檢索績效根本沒有影響。在此根底上,近年來部分學(xué)者開端重視不同教育場景對照明計(jì)劃的不同需求。Ayash(2016)指出,在艷麗的顏色下學(xué)生能獲得更高的閱讀分?jǐn)?shù);Weesolowski(2014)發(fā)現(xiàn)照明的豐厚改變可以進(jìn)步小學(xué)生的交際行為;韓國KAIST大學(xué)的兩位研討者(Choi and Suk,2016)主張?jiān)陂L期的學(xué)習(xí)環(huán)境中,光線應(yīng)該有所改變,關(guān)于簡略、規(guī)范和高認(rèn)知負(fù)荷的活動主張別離運(yùn)用3500 K,5000 K和6500 K色溫;而另一個韓國研討團(tuán)隊(duì)(Lee et al.,2016)開發(fā)了一個能自適應(yīng)多種教育場景(如數(shù)學(xué)、藝術(shù)、交際等)的照明體系,并提出了別離針對這些場景的亮度和色溫裝備。
圖1 室內(nèi)照明相關(guān)研討的開展
從上述文獻(xiàn)收拾可以看出,近十多年來,研討人員對室內(nèi)照明與學(xué)生績效相關(guān)研討大致經(jīng)歷過四個階段(拜見圖1):自然光與人工照明的比較研討、人工照明的質(zhì)量對人的影響、亮度的優(yōu)化,以及不同色溫對人的影響和優(yōu)化。現(xiàn)在的研討趨勢是在概括之前的作用集成,研討更靠近作業(yè)學(xué)習(xí)實(shí)踐,進(jìn)入場景化、集成化的新階段。
4 理論結(jié)構(gòu)總結(jié)
在相關(guān)文獻(xiàn)中,部分學(xué)者企圖從理論上解說照明是怎么影響人員績效的,所以提出了一些研討理論結(jié)構(gòu)。盡管這些研討理論結(jié)構(gòu)都是定性剖析,無法直接使用于工程實(shí)踐中的定量優(yōu)化,可是它們關(guān)于了解體系中各要素之間的關(guān)系并據(jù)此進(jìn)行試驗(yàn)規(guī)劃具有指導(dǎo)意義。因而,咱們在這里匯總了六個有代表性的研討理論結(jié)構(gòu)。
Boyce(2004)在“照明影響作業(yè)績效的三個途徑的概念結(jié)構(gòu)”(拜見圖2)中提出視覺效應(yīng)經(jīng)過認(rèn)知績效、使命績效和運(yùn)動績效三個途徑直接或間接影響人員績效。此模型包含的要素非常多,是六個模型中最雜亂的一個,可以幫助人們?nèi)嬷勒彰鲗ψ鳂I(yè)績效影響的機(jī)制。
圖2 照明影響作業(yè)績效的三個途徑的概念結(jié)構(gòu)
經(jīng)授權(quán),翻譯自Figure 1 "A conceptual framework setting out the three routes whereby lighting conditions can influence human performance"(Boyce,2004)
在Boyce(2004)模型根底之上,Kretschmer et al.,(2012)提出了簡化版的兩通道概念模型(拜見圖3)。這個模型的創(chuàng)新之處在于把光線對認(rèn)知績效的影響概括為視覺效應(yīng)和非視覺效應(yīng)。
Mott et al.(2012)提出動態(tài)照明對學(xué)生學(xué)習(xí)作用影響的概念結(jié)構(gòu)(拜見圖4)。該結(jié)構(gòu)更有針對性,而且區(qū)分了自然光和人工照明,對工程和實(shí)踐使用有指導(dǎo)價值。
Samani(2012)的依據(jù)變量的研討結(jié)構(gòu)(拜見圖5)將影響要素概括為照明質(zhì)量、顏色,以及個體差異(年紀(jì)、性別)。提出對個體差異進(jìn)行研討這一點(diǎn)具有創(chuàng)新性,不過個體差異涵蓋的內(nèi)容非常廣泛,遠(yuǎn)不止年紀(jì)和性別,除了生理差異和心理差異,文化差異也不能忽視。
Kort & Veitch(2014)提出照明對生理機(jī)能影響線路結(jié)構(gòu)(拜見圖6)。該理論結(jié)構(gòu)與Kretschmer et al.,(2012)的模型有相似之處,都包含視覺影響和非視覺影響兩部分,但首要差異在于Kort & Veitch(2014)在模型中增加了視覺影響和非視覺影響之間的交互作用。
Pulay(2015)提出的概念理論結(jié)構(gòu)將光線對學(xué)生的影響分為行為和認(rèn)知兩種,且兩者之間有交互作用。這些影響都來自生理、心理和荷爾蒙三個方面。
綜觀上述研討理論結(jié)構(gòu),視覺作用和非視覺作用是比較公認(rèn)的影響通道,構(gòu)成了理論模型的根底結(jié)構(gòu)。不同研討者依據(jù)其研討重視的方向和思路,對根底結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變和擴(kuò)大,然后形成不同的研討結(jié)構(gòu)。
圖3 在Boyce(2004)模型根底上簡化的兩通道概念模型
經(jīng)授權(quán),翻譯自Figure 1 "A simplified conceptual model of the relation-ship between lighting and cognitive performance,including the two different light-sensitive pathways via the visual system and the circadian system"(Kretschmer et al.,2012)
5 試驗(yàn)辦法總結(jié)
以往的行為試驗(yàn)研討根本都選用了試驗(yàn)組和操控組對照的規(guī)劃,且大都選用試驗(yàn)前后比照檢驗(yàn)。受試者數(shù)量根本都在100人以內(nèi)(N<100)。試驗(yàn)中因變量的丈量大體上可分為以下四類。
1.生理學(xué)方針:用生理學(xué)設(shè)備對受試者的體征進(jìn)行丈量,經(jīng)過丈量數(shù)據(jù)反映受試者的生理或心理狀況。詳細(xì)辦法包含心電圖(ECG)、腦電波(EEG)、皮膚電(EDA)等。例如:Choi and Suk(2016)運(yùn)用ECG作為先導(dǎo)試驗(yàn)手法確認(rèn)不同色溫可以引發(fā)不同的生理反響;Shin(2013),Yunhee(2015)經(jīng)過丈量EEG確定受試者的注意力和放松程度;Smolders(2017)在研討中運(yùn)用了ECG和EDA作為輔佐手法記載受試者在檢驗(yàn)進(jìn)程中的生理改變。
2.認(rèn)知使命方針:閱讀、算術(shù)、打字、拼圖等使命的成果。
圖4 動態(tài)照明對學(xué)生學(xué)習(xí)作用影響的概念
結(jié)構(gòu)經(jīng)授權(quán),翻譯自Figure I "Conceptual framework of the study"(Mott et al.,2012)
注:ADHD=注意力缺少多動癥(attention deficit hyperactivity disorder)
圖5 依據(jù)變量的研討結(jié)構(gòu)
經(jīng)授權(quán),翻譯自Figure 3 "Research frame work base on variables"(Samani,2012)
圖6 照明對生理機(jī)能影響線路結(jié)構(gòu)
經(jīng)授權(quán),翻譯自Figure 2 "Pathways of light relevant to psychological functioning"(Kort & Veitch,2014)
3.認(rèn)知心理學(xué)檢驗(yàn)和量表:d2視覺查找注意力檢驗(yàn);卡羅林斯卡警覺度分類表(Karolinska Sleepiness Scale,KSS);精力運(yùn)動警覺性作業(yè)(Psychomotor Vigilance Task,PVT);狀況自控力分類表(State Self-Control Capacity Scale,SSCCS);安菲莫夫劑量作業(yè)表(Aventura Karimov table,AKT)等。相關(guān)辦法的參考文獻(xiàn)、用處和根本信息拜見表1。
4.片面問卷:問卷在相關(guān)研討中被廣泛運(yùn)用,用來衡量受試者的片面感觸和偏好。大都研討中片面問卷作為輔佐手法;也有單個研討全部依據(jù)問卷調(diào)查,例如:Gilavand(2016)。
別的,需求闡明的是,許多研討運(yùn)用多種度量辦法,比方:EEG與簡略使命結(jié)合、d2與問卷結(jié)合等等。一個研討中的多種度量辦法有的是針對不同的度量方針,有的則是對同一方針的多角度驗(yàn)證。在某些研討中,針對同一方針的兩種度量辦法會給出對立的成果,例如:Sleegers(2013)的一部分研討數(shù)據(jù)中d2檢驗(yàn)與片面問卷成果紛歧致。
6 依據(jù)教育場景的照明計(jì)劃研討
依據(jù)之前對相關(guān)研討的開展進(jìn)程的回憶,教室照明研討的要點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)入場景化、集成化階段。以往的研討側(cè)重于經(jīng)過試驗(yàn)手法研討照明參數(shù),如不同的亮度和色溫,對學(xué)生的生理方針或認(rèn)知績效檢驗(yàn)方針的影響。近期有學(xué)者開端重視在不同教育場景下,照明裝備計(jì)劃對學(xué)生學(xué)習(xí)績效的影響。盡管這些研討對教育場景的界說不同(如:簡略、規(guī)范和高負(fù)荷,或者數(shù)學(xué)、藝術(shù)、交際、休息),可是其方針是一致的,便是尋覓與教育內(nèi)容和教育方針相匹配的最優(yōu)照明裝備計(jì)劃。因而,本文特別針對這個方向有代表性的研討進(jìn)行了概括,拜見表2。從可以檢索到的文獻(xiàn)看,關(guān)于這個方向的研討數(shù)量有限,研討尚不充沛,研討定論也有值得進(jìn)一步證明之處。而針對我國校園的相關(guān)研討更是空白。
7 以往研討成果討論
總結(jié)以往研討,研討者普遍以為光照條件對學(xué)習(xí)績效有重要影響,近十年來的研討首要針對不同亮度和不同色溫對學(xué)生的影響。盡管照明職業(yè)和學(xué)術(shù)界對亮度級別和色溫級別都沒有統(tǒng)一的規(guī)定,可是咱們發(fā)現(xiàn)研討者大多界說300 lux以下為低亮度、300 lux至600 lux為中等亮度、600 lux至1000 lux為高亮度;亮度超過1000 lux會引發(fā)身體不適和眩光失能(Kim and Koga,2005;Osterhaus,2005),也不節(jié)能。一起,研討者大多界說2700 K至3500 K、3500 K至5000 K,以及5000 K至6500K為低色溫、中等色溫和高色溫。
關(guān)于亮度和色溫的詳細(xì)效應(yīng),依據(jù)以往研討的發(fā)現(xiàn)和定論,大都研討者以為高亮度、高色溫可以提升注意力和認(rèn)知績效。因而,占主導(dǎo)的觀念是:在教室照明中運(yùn)用亮度較高、色溫較高的光線可以進(jìn)步學(xué)生學(xué)習(xí)績效??墒?,事實(shí)上這一觀念仍缺少足夠的研討數(shù)據(jù)支持,乃至部分相關(guān)研討給出了與之抵觸的定論(Higgins et al.,2005)。例如,依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)Yunhee(2015)以為高色溫并不會影響學(xué)生的注意力和認(rèn)知活動,低色溫也不會讓學(xué)生更放松、安靜。Smolders(2017)的試驗(yàn)成果顯現(xiàn)高色溫環(huán)境與低色溫比較并不會對大學(xué)生的“精力狀況和績效帶來顯著的有益影響,也不會發(fā)生生理上的激活作用”。Yan(2010)的試驗(yàn)成果則顯現(xiàn)在中等色溫(4000 K)環(huán)境中,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率最高,而且視/腦疲憊最低,而非高色溫(6500 K)環(huán)境。有的試驗(yàn)成果顯現(xiàn)男女對燈火的反響沒有顯著差異,而有的試驗(yàn)則給出相反成果(Knez,2000)。乃至有的試驗(yàn)中同樣的照明環(huán)境對四年級學(xué)生有影響顯著,而對六年級學(xué)生影響不顯著,而注意力檢驗(yàn)成果跟片面問卷成果也呈現(xiàn)了對立(Sleegers et al.,2013)。
關(guān)于這些紛歧致和對立,其原因或許在于試驗(yàn)規(guī)劃不行嚴(yán)密,對其他要素的操控不行(Choi and Suk,2016)。Smolders(2017)發(fā)現(xiàn)不同檢驗(yàn)時間,如上午時段和下午時段,對檢驗(yàn)成果有顯著差異。Moon(2016)標(biāo)明受試者的性別、年紀(jì)、作業(yè)狀況等要素也會影響個體對照明計(jì)劃的反響。Yunhee(2015)強(qiáng)調(diào)人的心情要素的重要性,在試驗(yàn)中,心情要素對成果的影響乃至超過了生理學(xué)反響的影響。此外,以往研討數(shù)據(jù)樣本較小(大都研討中被試不超過100人)以及時間跨度較短(大都研討持續(xù)不超過3個月)也是重要限制要素(Sleegers et al.,2013;Pulay,2015;Fabio et al.,2015;Ayash et al.,2016)。更進(jìn)一步,經(jīng)過剖析以往試驗(yàn)的成果陳述可以發(fā)現(xiàn),在陳述計(jì)算差異顯著的40篇文獻(xiàn)中僅有6篇陳述了作用量(effect size),比例偏低。在所陳述的作用量中,值在0.001至0.741之間,其間作用量較大的(≥0.5)包含:高亮度高色溫照明(1000 lux,6500K)相關(guān)于規(guī)范照明(300 lux,3000 K)對進(jìn)步學(xué)生注意力會集度和削減錯誤率有積極作用(Sleegers et al.,2013),高色溫照明(6500 K)相關(guān)于3500 K和5000 K對進(jìn)步算術(shù)答題正確率有積極作用(Choi and Suk,2016)。以往研討所陳述的Cohen's d值在0.13至3.94之間,其間作用量較大的(d≥0.8)包含:高色溫照明(5500 K相關(guān)于3000 K和3500 K)對進(jìn)步認(rèn)知處理速度和注意力會集度以及削減錯誤率有積極作用(Keis et al.,2014)。
8 后續(xù)研討主張
經(jīng)過對現(xiàn)有研討存在問題和開展趨勢的收拾,本文希望可以為后續(xù)研討供給一些方向性的主張。
首要,以往研討中較多運(yùn)用片面問卷,可是片面成果受個體差異及隨機(jī)要素影響較大,并不總是可以反映照明對學(xué)習(xí)才能和學(xué)習(xí)作用的影響,一些研討中呈現(xiàn)的片面問卷與客觀檢驗(yàn)成果的對立便是例證。因而,后續(xù)研討應(yīng)削減對片面評價的依賴,多運(yùn)用客觀評測,特別是依據(jù)客觀數(shù)據(jù)的量化剖析。
其次,被試人群的特征,如年紀(jì)、性別、地域及文化差異等,都有或許影響試驗(yàn)成果。不同被試人群對最優(yōu)照明條件或許有不同的需求。以往研討所積累的實(shí)證數(shù)據(jù)依然不足,后續(xù)研討需求持續(xù)收集數(shù)據(jù)并比較不同被試人群間的差異,并注意在試驗(yàn)成果中陳述作用量。
第三,無論是生理學(xué)辦法、心理學(xué)辦法,仍是認(rèn)知使命檢驗(yàn)(拜見“5.試驗(yàn)辦法總結(jié)”),現(xiàn)有研討根本都是用間接成果標(biāo)明學(xué)生的學(xué)習(xí)績效。在本文檢索到的研討中,沒有一例運(yùn)用實(shí)在的考試成果。盡管或許的原因有許多,可是從某種意義上,我國學(xué)生、校園和家長最關(guān)懷的仍是學(xué)習(xí)成果。因而,后續(xù)研討需求檢驗(yàn)照明裝備對學(xué)生各科成果有無顯著影響。
第四,LED、智能終端、物聯(lián)網(wǎng)等技能的開展和遍及,使得可動態(tài)調(diào)整亮度和色溫的智能照明體系具備了大規(guī)模使用的條件。教育場景和教育手法的現(xiàn)代化、多樣化,也帶來了教室照明需求的多樣化和場景化,可是相關(guān)的研討現(xiàn)在還不充沛(拜見“6.依據(jù)教育場景的照明計(jì)劃研討”),后續(xù)研討也需求在這方面進(jìn)一步加強(qiáng)。
最終,現(xiàn)有研討的數(shù)據(jù)樣本都比較小,后續(xù)研討需求增大樣本量,進(jìn)步計(jì)算檢驗(yàn)力。當(dāng)數(shù)據(jù)樣本達(dá)到一定規(guī)模后,可以考慮使用機(jī)器學(xué)習(xí)的辦法進(jìn)行數(shù)據(jù)剖析,希望可以得出更多定論。
綜上所述,盡管部分研討發(fā)現(xiàn)高色溫照明對進(jìn)步學(xué)生注意力有積極作用,以往研討仍存在許多不足,以往的研討辦法和規(guī)劃需求完善和擴(kuò)展,研討者尚未對教室照明怎么影響學(xué)生學(xué)習(xí)績效這個問題的答案達(dá)到共識。因而,已有研討成果尚不足以對教室照明的最佳亮度和色溫規(guī)劃計(jì)劃給出決定性的指導(dǎo)定見,也標(biāo)明該領(lǐng)域相關(guān)研討還有較大提升空間。
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