1. البحث في جامعة هيريوت وات (إدنبرة)
أجرى هذه الدراسة علماء في جامعة هيريوت وات بمبادرة من الحكومة البريطانية. كان الهدف من الدراسة هو فحص تأثير الصوتيات الرديئة في الفصول الدراسية على الطلاب والمعلمين.
مناهج البحث العلمي
أجريت الدراسة في 70 فصلاً دراسيًا ، بالمدارس القديمة والحديثة ، على مدى ثلاث سنوات في أواخر التسعينيات (نُشرت الدراسة نفسها عام 1999). كانت أهداف المراقبة من الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 5 إلى 11 عامًا ، في فصول ذات أسقف صوتية وبدون أسقف.
طُلب من Ecophon المشاركة في الدراسة وتركيب أسقف صوتية في مجموعة فرعية من الفصول الدراسية لتمكين المقارنات بين الفصول الدراسية غير المعالجة صوتيًا والمعالجة.
قام الباحثون بقياس مستويات الضوضاء ووقت الصدى ووضوح الكلام. كما أجروا مقابلات مع الطلاب والمعلمين وفحصوا سلوكهم.
النتائج
تظهر نتائج البحث بوضوح أن الأسقف الصوتية عالية الأداء لها تأثير إيجابي على جودة التعليم. أنهم:
• انخفاض مستويات الضوضاء في الخلفية
• تقليل وقت الصدى
• تحسين وضوح الكلام
• خلق شعور بالرفاهية
• تغير مواقف الطلاب وسلوكهم
• المساهمة في تحسين درجات الاختبار في الفصول الدراسية المعالجة صوتيًا
• خلق بيئة عمل أفضل للطلاب والمعلمين
وجد الباحثون أيضًا أن معظم الضوضاء المزعجة تأتي من مصادر داخل الفصل (الطلاب ، التهوية ، إلخ) وليس من مصادر خارجية.
تأثير عكس لومبارد
كان التأثير الآخر المهم ، والذي كان مفاجئًا إلى حد ما في البداية ، هو التأثير المعاكس اللومباردي. التأثير اللومباردي هو أن الناس يميلون إلى التحدث بصوت أعلى في البيئات الصاخبة في محاولة لسماعهم. هذا يؤدي إلى زيادة تدريجية في مستوى الصوت في الغرفة.
يعمل التأثير اللومباردي العكسي في الاتجاه المعاكس تمامًا. في غرفة هادئة ، يميل الناس إلى التحدث بهدوء أكثر ، حيث لا يحتاجون إلى التحدث بصوت عالٍ ليستمعوا إليهم. يُعرف هذا أيضًا باسم "تأثير المكتبة".
في دراسة هيريوت وات ، يوضح مثال من مدرسة ابتدائية في راتمور هذه الظاهرة جيدًا. عند مقارنة مستويات الصوت في الفصول الدراسية مع الأسقف الصوتية وبدونها ، حيث يجلس الأطفال بهدوء ، كان الفصل ذو السقف الصوتي أكثر هدوءًا بمقدار 3 ديسيبل. هذا ما يتوقعه المرء من وجهة نظر تقنية بحتة.
ولكن عندما تحدث الطلاب ، كان مستوى الضوضاء في الفصل الدراسي الذي تم الانتهاء منه صوتيًا أقل بمقدار 10 ديسيبل من الغرفة غير المعالجة. يمكن تفسير الانخفاض في مستوى الضوضاء بمقدار 3 ديسيبل فقط من خلال الانخفاض المادي في مستوى الضوضاء بسبب امتصاصه بواسطة السقف ، بحيث كان الانخفاض المتبقي البالغ 7 ديسيبل ناتجًا عن سلوك أكثر هدوءًا للطلاب. تدرك الأذن انخفاض مستوى الصوت بمقدار 10 ديسيبل على أنه خفض مستوى الصوت إلى النصف ، لذا فإن هذا التأثير مهم جدًا.
2. بحث من جامعة بريمن
تم إجراء البحث الرائد التالي بواسطة متخصصين من جامعة بريمن. هنا ، قام الباحثون بفحص تأثيرات الصوتيات السيئة على بيئة التدريس والتعلم ، مع التركيز بشكل إضافي على الظواهر النفسية والفسيولوجية مثل مستويات التوتر والتركيز.
تم تقسيم الدراسة إلى ثلاثة أجزاء وأجريت في أواخر التسعينيات وأوائل القرن الحادي والعشرين ، وأصبحت أكبر دراسة ميدانية في الصوتيات المدرسية في ذلك الوقت ، حيث شملت 570 وحدة تعليمية و 28 فصلًا و 5 مدارس.
مناهج البحث العلمي
كما هو الحال مع دراسة جامعة Heriot-Watt ، اتبعت هذه الدراسة مبدأ المقارنة الكلاسيكي A-B ، حيث تم جمع البيانات في الفصول الدراسية غير المعالجة صوتيًا ومقارنتها بالبيانات المقابلة في الفصول الدراسية بعد الانتهاء من الأسقف الصوتية للفئة A.
قام الباحثون بقياس صوتيات الغرفة ، بما في ذلك مستويات الضوضاء في الفصول الدراسية ومعدل ضربات قلب المعلمين ، لتقييم العلاقة بين الصوتيات ، ومستويات الضوضاء بأساليب التدريس المختلفة ، وتركيز الطالب والمعلم ومستويات التوتر.
النتائج
وجد فريق البحث عددًا من النتائج المثيرة للاهتمام. ووجدت الدراسة أن أسلوب التدريس في المدارس يتحول من درس في شكل محاضرة ، حيث يتحدث المعلم ويستمع الأطفال ، إلى أسلوب يشجع الأطفال على التواصل والعمل في أزواج وفي مجموعات تحت إشراف معلم. في الفصول الدراسية غير المعالجة صوتيًا ، أدى هذا التغيير في أسلوب التدريس إلى زيادة مستويات الضوضاء الإجمالية. قد يبدو هذا منطقيًا ، نظرًا لأن المزيد من الأشخاص يتحدثون أثناء العمل الجماعي أكثر مما يتحدثون عندما يتحدث المعلم أمام الفصل.
ومع ذلك ، بعد معالجة الفصول صوتيًا ، انخفض مستوى الصوت فعليًا عندما تم تحويل الفصل إلى العمل الجماعي أو العمل في أزواج. كان مستوى الضوضاء في الفصل الدراسي أقل أثناء العمل الجماعي منه أثناء التدريس بأسلوب المحاضرة. كان هذا مثالًا آخر على التأثير اللومباردي العكسي.
كان الاختلاف في المستوى أثناء العمل الجماعي في الفصول الدراسية قبل وبعد تركيب السقف الصوتي 13 ديسيبل ، وهو أعلى من دراسة هيريوت وات. (انظر الشكل 1). حوالي 10 من هذا 13 ديسيبل ناتج عن تأثير لومبارد معكوس ، و 3 ديسيبل ناتج عن الامتصاص الفعلي للموجات الصوتية بواسطة السقف الصوتي.
بشكل عام ، تشير الدراسة إلى أن المدارس التي تتطلع إلى الانتقال من أسلوب التدريس التقليدي القائم على المحاضرات إلى أسلوب التدريس الأكثر توجهاً نحو المجموعات يمكن أن تقلل فعليًا من مستويات الضوضاء الكلية في الفصول الدراسية ، بشرط أن تكون الفصول الدراسية سليمة صوتيًا.
ضغط وتوتر أقل في أصوات المعلمين
النتيجة الثانية المثيرة للاهتمام من الدراسة هي أن معدل ضربات قلب المعلم يطابق مستوى الضوضاء في الفصل. مع ارتفاع مستوى الصوت ، يرتفع معدل ضربات القلب أيضًا. معدل ضربات القلب هو مؤشر معترف به لمستويات التوتر ، مما يعني أن الباحثين قد وجدوا علاقة واضحة بين الضوضاء ومستويات التوتر. بمقارنة بيانات الموارد البشرية قبل وبعد ضبط السقف الصوتي ، يمكن رؤية تحسن واضح. انخفض معدل ضربات قلب المعلمين بما يصل إلى 10 نبضات في الدقيقة.
كما أن الصوتيات المحسّنة تعني أيضًا أن المعلمين لم يضطروا إلى إجهاد أصواتهم حتى يتم سماعها.
تركيز أفضل بين أطفال المدارس
وجد الباحثون أيضًا أن مستويات الصوت في الفصول الدراسية غير المعالجة صوتيًا زادت على مدار اليوم. كان مستوى الضوضاء خلال الدرس الأخير من اليوم أعلى من ضعف ما كان عليه خلال الدرس الأول (12-13 ديسيبل مستوى ضغط الصوت أعلى).
وذلك لأن الصوتيات السيئة تسبب التعب ويفقد الطلاب التركيز أثناء النهار ، مما يجعلهم بدوره أكثر ضوضاء (مزيد من الحركة ، والهمس ، وما إلى ذلك).
لم ينخفض مستوى الصوت بعد تثبيت السقف الصوتي فحسب ، بل ظل ثابتًا إلى حد ما طوال اليوم ، كما هو موضح في الشكل 3.
وبالتالي ، يمكن الافتراض أن مستويات الضوضاء المنخفضة تسمح للطلاب بالحفاظ على تركيزهم وأقل عرضة للاضطراب على مدار اليوم.
3. الدراسة في مدرسة في مقاطعة إسيكس ، المملكة المتحدة
تم إجراء الدراسة من قبل مجلس مقاطعة إسيكس في المملكة المتحدة لتحديد ما إذا كان الصوتيات في الفصول الدراسية التي تعاني من ضعف السمع سيكون لها تأثير إيجابي على الطلاب والمعلمين ذوي السمع الطبيعي.
قيمت هذه الدراسة الأثر على العملية التعليمية لدرجات مختلفة من المعالجة الصوتية للفصول الدراسية.
مناهج البحث العلمي
قارنت الدراسة أربعة فصول دراسية مختلفة في مدرسة ثانوية في إسكس. الفصل الأول عبارة عن غرفة تحكم بدون أي معالجة صوتية. تفي ثلاثة فصول دراسية أخرى بثلاثة معايير بريطانية مختلفة للصوت المدرسي.
تم تجهيز أحدها بسقف معلق من اللوح الجصي المثقوب يلبي متطلبات معيار المدرسة الثانوية BB93.
في فئة أخرى ، تم تركيب سقف صوتي من الفئة A مع امتصاص صوتي جيد في نطاق التردد من 500 إلى 2000 هرتز. يفي هذا الصف بمعيار BB93 Hi للأطفال ضعاف السمع في المدارس العادية.
في الفصل الثالث ، تم توفير امتصاص إضافي للصوت منخفض التردد في حدود 125-4000 هرتز. كان المبنى متوافقًا مع معيار BATOD (الجمعية البريطانية لمدرسي الأطفال ضعاف السمع) ، وهو معيار يستخدم في المدارس الخاصة للأطفال الذين يعانون من إعاقات سمعية.
قام الباحثون بقياس وقت الارتداد ومستويات الضوضاء ، ورصدوا سلوك الطلاب والمعلمين ، وأجروا مقابلات مع الطلاب والمعلمين وأعضاء اللجنة. أجريت الدراسة في شكل اختبار مزدوج التعمية ، حيث لم يعرف أي من المستجيبين في أي فصل تم إنشاء ظروف صوتية معينة.
النتائج
أظهرت الأبحاث وجود علاقة قوية بين الصوتيات الجيدة (أي فترات الصدى القصيرة) والجودة المدركة لبيئة التعلم ، لكل من الطلاب والمعلمين.
قام المعلمون والطلاب ومجموعة من اختصاصي الصوت ومسؤولي مجلس المنطقة وغيرهم من المتخصصين بملء استبيان حول الصوتيات في الفصول المختلفة ، وأظهرت النتائج بوضوح شديد أنه كلما كانت المعالجة الصوتية أفضل ، كانت الدرجة أعلى (انظر الشكلين 4 و 5).
تميزت الفصول الدراسية بالآتي:
• لا توجد معالجة صوتية في الغرفة MA5؛
• تم تركيب سقف معلق من اللوح الجصي في الغرفة Ma1 لتلبية معايير المدرسة الثانوية البريطانية (BB93) ؛
• تم تركيب سقف صوتي من الفئة A في الغرفة Ma2 مع تحسين الأداء في نطاق التردد 500-2000 هرتز مقارنة بالسقف في الغرفة Ma1. يفي هذا الفصل بمعايير الفصول الدراسية للأطفال ضعاف السمع في المدارس العادية (BB93 القسم 6) ؛
• في غرفة MA3 ، تم تركيب حلول امتصاص الصوت الأكثر فعالية ، بما في ذلك ماصات ترددات الصوت المنخفضة التي تضعف وضوح الكلام. تضمنت المفروشات الصوتية من الفئة سقوفًا معلقة ممتصة للصوت من الفئة أ مع ممتصات تردد منخفض للغاية إضافية مثبتة في مساحة السقف.
مرة أخرى حول تأثير لومبارد المعاكس
كان التحسن الواضح في الصوتيات في الدراسة هو انخفاض مستوى ضوضاء الخلفية بشكل كبير حيث أصبح وقت الصدى أقصر. يؤدي تقليل وقت الصدى من 1.2 إلى 0.8 ثانية ، وهو الفرق بين غرفة التحكم غير المعالجة والفصل الدراسي ذي السقف الجصي ، إلى تقليل ضوضاء الخلفية بمقدار 9 ديسيبل. هذا يقترب من خفض جهارة الصوت المدرك إلى النصف.
كان الاختلاف في مستوى الضوضاء في الفئة غير المعالجة مع الطبقة ذات الصوتيات الأفضل (حيث كان وقت الصدى 0.3 ثانية) أكثر من 20 ديسيبل. هذا له أهمية كبيرة.
من وجهة نظر تقنية بحتة ، ينتج عن تقليل وقت الارتداد إلى النصف تقليل الضوضاء بمقدار 3 ديسيبل.لذلك يمكن أن يُعزى حوالي 6 ديسيبل فقط من إجمالي تقليل الصوت إلى تقليل الصوت المادي من خلال الامتصاص. كان الباقي بسبب السلوك الأكثر هدوءًا للطلاب. مرة أخرى ، كان عكس تأثير لومبارد ، والذي تبين أنه السبب الرئيسي لانخفاض مستويات الصوت.
يوضح الشكل 6 كيف تتأثر مستويات ضوضاء الخلفية بأصوات الغرفة. يقل حجم صوت المعلم عندما تكون الصوتيات في الفصل الدراسي أفضل. لا داعي للصياح في غرفة هادئة.
من المثير للاهتمام ملاحظة أن ضوضاء الخلفية (التي يسببها الطلاب) انخفضت بشكل ملحوظ أكثر من مستوى صوت المعلم. أدى ذلك إلى زيادة نسبة جهارة الصوت إلى الضوضاء (نسبة الإشارة إلى الضوضاء) بمقدار 10 ديسيبل (من 8 إلى 18 ديسيبل). لذلك ، لم تصبح الغرفة أكثر هدوءًا فحسب ، بل أصبح من السهل أيضًا على الطلاب إدراك خطاب المعلم.
وتجدر الإشارة إلى أن الاختلاف الرئيسي بين الفصل 3 (BB93 Hi) والفصل 4 (BATOD) هو امتصاص التردد المنخفض بشكل أفضل. يوضح هذا بوضوح مدى أهميته في المدارس.
تشمل الآثار الإيجابية التي تم الإبلاغ عنها من الصوتيات الجيدة ما يلي:
• توطين أفضل للصوت. يمكن للمدرسين بسهولة تحديد من تسبب في الضجيج ، مما ساهم في تحسين إدارة الفصل الدراسي ؛
• تقليل عدد مرات التكرار.
• تحسين الانضباط ، مما يعني أنه يمكن للمدرسين اتباع نهج أكثر استرخاءً في إدارة الفصل ؛
• عمل جماعي أكثر فعالية في الفصول الدراسية.
• تقليل إجهاد وتوتر الحبال الصوتية لدى المعلمين.
4. تلخيص نتائج البحث
مجتمعة ، تظهر نتائج ثلاث دراسات بوضوح فوائد الصوتيات الجيدة في المدارس:
• تشجع المعالجة الصوتية للفصول الدراسية الطلاب على سلوك أكثر هدوءًا. كان التأثير اللومباردي العكسي واضحًا جدًا في جميع الدراسات الثلاث ؛
• تتحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، مما يؤدي إلى تحسين وضوح الكلام ؛
• يمكن تعديل طرق التدريس للسماح للطلاب بأداء دور أكثر نشاطًا في التعلم من خلال المناقشة والعمل الجماعي. وتجدر الإشارة إلى أن دراسة أجرتها جامعة بريمن أظهرت أنه في الغرف ذات الصوتيات الجيدة ، كانت مستويات الصوت أقل أثناء العمل الجماعي عنها في التدريس بأسلوب المحاضرة الكلاسيكي ؛
• يحصل المعلمون والطلاب على بيئة عمل أكثر هدوءًا يشعرون فيها براحة أكبر.
• يمكن للتلاميذ الحفاظ على التركيز لفترة أطول.
• نتائج الطلاب تتحسن.
• تقليل مستوى إجهاد المعلمين.
• لا يبالغ المعلمون في التعبير عن آرائهم.
• يحتاج الأطفال ذوو الاحتياجات الخاصة ومعلميهم إلى صوتيات جيدة حقًا.
