1. Ricerca presso la Heriot-Watt University (Edimburgo)
Questo studio è stato condotto da scienziati della Heriot-Watt University ed è stato avviato dal governo britannico. Lo scopo dello studio era esaminare l'impatto di una scarsa acustica in classe su studenti e insegnanti.
Metodologia di ricerca
Lo studio è stato condotto in 70 classi, sia antiche che moderne, per tre anni alla fine degli anni '90 (lo studio stesso è stato pubblicato nel 1999). Gli oggetti di osservazione erano bambini dai 5 agli 11 anni, in classi con e senza controsoffitti acustici.
A Ecophon è stato chiesto di partecipare allo studio e installare controsoffitti acustici in un sottoinsieme di aule per consentire confronti tra aule non trattate acusticamente e aule trattate.
I ricercatori hanno misurato i livelli di rumore, il tempo di riverbero e l'intelligibilità del parlato. Hanno anche intervistato studenti e insegnanti ed esaminato il loro comportamento.
risultati
I risultati della ricerca mostrano chiaramente che i controsoffitti acustici ad alte prestazioni hanno un impatto positivo sulla qualità dell'istruzione. Essi:
• Livelli di rumore di fondo ridotti
• Tempo di riverbero ridotto
• Migliore intelligibilità del parlato
• Creato un senso di benessere
• Cambiamento dell'atteggiamento e del comportamento degli studenti
• Ha contribuito a migliorare i punteggi dei test in aule trattate acusticamente
• Creato un ambiente di lavoro migliore per studenti e insegnanti
I ricercatori hanno anche scoperto che la maggior parte del rumore fastidioso proviene da sorgenti all'interno della classe (studenti, ventilazione, ecc.) Piuttosto che da fonti esterne.
Effetto lombardo inverso
Un altro effetto importante, e in un primo momento un po 'sorprendente, è stato l'effetto inverso lombardo. L'effetto lombardo è che le persone tendono a parlare più forte in ambienti rumorosi nel tentativo di essere ascoltate. Questo porta ad un graduale aumento del livello sonoro nella stanza.
L'effetto lombardo inverso funziona esattamente al contrario. In una stanza tranquilla, le persone tendono a parlare più a bassa voce, poiché non hanno bisogno di parlare ad alta voce per essere ascoltate. Questo è anche noto come "effetto libreria".
Nello studio di Heriot-Watt, un esempio di una scuola elementare di Ratmore illustra bene questo fenomeno. Quando si confrontano i livelli sonori in aule con e senza controsoffitti acustici, dove i bambini sedevano in silenzio, un'aula con un soffitto acustico era 3 dB più silenzioso. Questo è quello che ci si aspetterebbe da un punto di vista puramente tecnico.
Ma quando gli studenti hanno parlato, il livello di rumore nell'aula acusticamente finita era inferiore di 10 dB rispetto all'aula non trattata. Una diminuzione del livello di rumore di soli 3 dB potrebbe essere spiegata da una diminuzione fisica del livello di rumore dovuta al suo assorbimento da parte del soffitto, in modo che i restanti 7 dB di diminuzione fossero dovuti a un comportamento più silenzioso degli studenti. Una diminuzione del livello del suono di 10 dB viene percepita dall'orecchio come una dimezzamento del volume del suono, quindi questo effetto è molto importante.
2. Ricerca dell'Università di Brema
La seguente ricerca innovativa è stata condotta da specialisti dell'Università di Brema. Qui, i ricercatori hanno esaminato gli effetti di una scarsa acustica sull'ambiente di insegnamento e apprendimento, con ulteriore enfasi sui fenomeni psicologici e fisiologici come i livelli di stress e la concentrazione.
Lo studio è stato diviso in tre parti ed è stato condotto alla fine degli anni '90 e all'inizio degli anni 2000, ed è diventato il più grande studio sul campo nell'acustica scolastica dell'epoca, coprendo 570 unità di insegnamento, 28 classi e 5 scuole.
Metodologia di ricerca
Come per lo studio della Heriot-Watt University, questo studio ha seguito il classico principio di confronto AB, in cui i dati sono stati raccolti in aule acusticamente non trattate e confrontati con i dati corrispondenti nelle aule dopo aver terminato con controsoffitti acustici di classe A.
I ricercatori hanno misurato l'acustica della stanza, compresi i livelli di rumore della classe e la frequenza cardiaca degli insegnanti, per valutare la correlazione tra l'acustica, i livelli di rumore con diversi metodi di insegnamento e la concentrazione di studenti e insegnanti e i livelli di stress.
risultati
Il team di ricerca ha trovato una serie di risultati interessanti. Dallo studio è emerso che lo stile di insegnamento nelle scuole si sta spostando da una lezione sotto forma di lezione, in cui l'insegnante parla e i bambini ascoltano, a uno stile che incoraggia i bambini a comunicare e lavorare in coppia e in gruppo sotto la supervisione di un insegnante. In aule acusticamente non trattate, questo cambiamento nello stile di insegnamento ha comportato un aumento dei livelli di rumore complessivi. Questo sembrerebbe logico, poiché più persone parlano durante il lavoro di gruppo rispetto a quando l'insegnante parla davanti alla classe.
Tuttavia, dopo che le lezioni sono state elaborate acusticamente, il livello sonoro è effettivamente diminuito quando si è passati al lavoro di gruppo o al lavoro in coppia. Il livello di rumore in classe era inferiore durante il lavoro di gruppo che durante l'insegnamento in stile lezione. Questo era un altro esempio dell'effetto lombardo inverso.
La differenza di livello durante il lavoro di gruppo nelle aule prima e dopo l'installazione del controsoffitto acustico era di 13 dB, che è addirittura superiore a quella dello studio Heriot-Watt. (Vedi figura 1). Circa 10 di questi 13 dB sono dovuti all'effetto lombardo inverso e 3 dB sono dovuti all'effettivo assorbimento delle onde sonore da parte del controsoffitto acustico.
Nel complesso, lo studio suggerisce che le scuole che cercano di passare da uno stile di insegnamento tradizionale basato su lezioni frontali a uno stile di insegnamento più orientato al gruppo possono effettivamente ridurre i livelli di rumore complessivi della classe, a condizione che le aule siano acusticamente solide.
Meno stress e tensione nelle voci degli insegnanti
La seconda scoperta interessante dello studio è stata che la frequenza cardiaca dell'insegnante corrispondeva al livello di rumore in classe. All'aumentare del livello sonoro, aumenta anche la frequenza cardiaca. La frequenza cardiaca è un indicatore riconosciuto dei livelli di stress, il che significa che i ricercatori hanno trovato una chiara correlazione tra rumore e livelli di stress. Confrontando i dati sulle risorse umane prima e dopo aver impostato il controsoffitto acustico, è stato possibile notare un netto miglioramento. La frequenza cardiaca degli insegnanti è diminuita fino a 10 battiti al minuto.
L'acustica migliorata significava anche che gli insegnanti non dovevano sforzare la voce per essere ascoltati.
Migliore concentrazione tra gli scolari
I ricercatori hanno anche scoperto che i livelli sonori nelle aule non trattate acusticamente aumentavano durante il giorno. Il livello di rumore durante l'ultima lezione della giornata è stato più del doppio rispetto alla prima lezione (SPL superiore di 12-13 dB).
Questo perché una scarsa acustica causa affaticamento e gli studenti perdono la concentrazione durante il giorno, il che a sua volta li rende più rumorosi (più movimento, bisbigli, ecc.).
Non solo il livello sonoro è diminuito dopo l'installazione del controsoffitto acustico, ma è rimasto più o meno costante per tutta la giornata, come mostrato nella Figura 3.
Pertanto, si può presumere che livelli di rumore inferiori consentano agli studenti di rimanere concentrati e meno inclini ai disturbi durante il giorno.
3. Studia in una scuola nella contea di Essex, Regno Unito
Lo studio è stato commissionato dall'Essex County Council nel Regno Unito per determinare se l'acustica delle classi con problemi di udito avrebbe un impatto positivo su studenti e insegnanti con udito normale.
Questo studio ha valutato l'impatto sul processo educativo di vari gradi di trattamento acustico delle aule.
Metodologia di ricerca
Lo studio ha confrontato quattro diverse classi di una scuola superiore dell'Essex. La prima aula è una sala regia senza alcun trattamento acustico. Altre tre classi soddisfacevano tre diversi standard britannici per l'acustica scolastica.
Uno è stato dotato di un controsoffitto in cartongesso perforato che soddisfa i requisiti dello standard delle scuole superiori BB93.
In un'altra classe, è stato installato un controsoffitto acustico di classe A con un buon assorbimento acustico nella gamma di frequenze da 500 a 2000 Hz. Questo grado ha soddisfatto lo standard BB93 Hi per i bambini con problemi di udito nelle scuole normali.
Nella terza classe, è stato fornito un assorbimento aggiuntivo del suono a bassa frequenza nella gamma di 125-4.000 Hz. I locali erano conformi allo standard BATOD (British Association of Teachers of Hearing Impaired Children), uno standard utilizzato nelle scuole speciali per bambini con problemi di udito.
I ricercatori hanno misurato il tempo di riverbero e i livelli di rumore, hanno monitorato il comportamento di studenti e insegnanti e hanno intervistato studenti, insegnanti e relatori. Lo studio è stato condotto sotto forma di test in doppio cieco, in cui nessuno degli intervistati sapeva in quale classe si fossero create particolari condizioni acustiche.
risultati
La ricerca ha mostrato una forte correlazione tra una buona acustica (cioè brevi tempi di riverbero) e la qualità percepita dell'ambiente di apprendimento, sia per gli studenti che per gli insegnanti.
Insegnanti, studenti e un gruppo di acustici, funzionari del consiglio distrettuale e altri professionisti hanno compilato un questionario sull'acustica in diverse classi, ei risultati hanno mostrato molto chiaramente che migliore è il trattamento acustico, più alto è il punteggio ottenuto (vedere Figure 4 e 5).
Le aule si distinguevano per le seguenti:
• Non è stato effettuato alcun trattamento acustico nella stanza MA5;
• Un controsoffitto in cartongesso è stato installato nella stanza Ma1 per soddisfare lo standard delle scuole superiori del Regno Unito (BB93);
• Un controsoffitto acustico di classe A è stato installato nella stanza Ma2, con prestazioni migliorate nella gamma di frequenza 500-2000 Hz rispetto al soffitto nella stanza Ma1. Questa classe ha soddisfatto lo standard per le aule per bambini con problemi di udito nelle scuole ordinarie (BB93 sezione 6);
• Nella sala MA3 sono state installate le soluzioni fonoassorbenti più efficaci, compresi gli assorbitori di basse frequenze sonore che compromettono l'intelligibilità del parlato. L'arredamento acustico di classe comprendeva controsoffitti fonoassorbenti di classe A con assorbitori a bassa frequenza Extra Bass installati in aggiunta nello spazio del soffitto.
Ancora una volta sull'effetto lombardo opposto
Il netto miglioramento dell'acustica nello studio è stato che il livello di rumore di fondo è stato notevolmente ridotto man mano che il tempo di riverbero si accorciava. Riducendo il tempo di riverbero da 1,2 a 0,8 secondi, che è la differenza tra una sala di controllo non trattata e un'aula con soffitto in cartongesso, riduce il rumore di fondo di 9 dB. Ciò equivale a dimezzare il volume percepito.
La differenza di livello di rumore nella classe non elaborata con la classe con la migliore acustica (dove il tempo di riverbero era di 0,3 s) era superiore a 20 dB. Questo è di grande importanza.
Da un punto di vista puramente tecnico, dimezzando il tempo di riverbero si ottiene una riduzione del rumore di 3 dB. Quindi solo circa 6 dB dell'abbattimento acustico totale possono essere attribuiti alla riduzione fisica del suono attraverso l'assorbimento. Il resto era dovuto al comportamento più tranquillo degli studenti. Ancora una volta è stato l'opposto dell'effetto lombardo, che si è rivelato essere il motivo principale della diminuzione dei livelli sonori.
La Figura 6 mostra come i livelli di rumore di fondo sono influenzati dall'acustica della stanza. Il volume della voce dell'insegnante diminuisce quando l'acustica in classe è migliore. Non è necessario gridare in una stanza silenziosa.
È interessante notare che il rumore di fondo (causato dagli studenti) è diminuito in modo più significativo rispetto al livello del volume della voce dell'insegnante. Ciò ha portato ad un aumento del rapporto volume / rumore (rapporto segnale / rumore) di 10 dB (da 8 a 18 dB). Quindi, non solo la stanza è diventata più silenziosa, ma è anche diventato molto più facile per gli studenti percepire il discorso dell'insegnante.
Va notato che la principale differenza tra la classe 3 (BB93 Hi) e la classe 4 (BATOD) era il migliore assorbimento delle basse frequenze. Questo mostra chiaramente quanto sia importante nelle scuole.
Gli effetti positivi segnalati di una buona acustica includono:
• Migliore localizzazione del suono. Gli insegnanti potevano facilmente identificare chi stava causando il rumore, il che ha contribuito a una migliore gestione della classe;
• Ridurre il numero di ripetizioni;
• Migliore disciplina, il che significa che gli insegnanti potrebbero adottare un approccio più rilassato alla gestione della classe;
• Lavoro di gruppo più efficace in classe;
• Riduzione dello stress e della tensione delle corde vocali negli insegnanti.
4. Riassumendo i risultati della ricerca
Presi insieme, i risultati di tre studi mostrano chiaramente i benefici di una buona acustica nelle scuole:
• Il trattamento acustico delle classi incoraggia un comportamento più calmo degli studenti. L'effetto lombardo inverso era molto chiaro in tutti e tre gli studi;
• Il rapporto segnale / rumore migliora, migliorando l'intelligibilità del parlato;
• I metodi di insegnamento possono essere modificati per consentire agli studenti di prendere una parte più attiva nell'apprendimento attraverso la discussione e il lavoro di gruppo. Va notato che uno studio dell'Università di Brema ha dimostrato che in stanze con una buona acustica, i livelli sonori erano più bassi durante il lavoro di gruppo rispetto all'insegnamento classico;
• Insegnanti e studenti ottengono un ambiente di lavoro più tranquillo in cui si sentono più a loro agio;
• Gli alunni possono mantenere la concentrazione più a lungo;
• I risultati degli studenti stanno migliorando;
• Il livello di stress degli insegnanti è ridotto;
• Gli insegnanti non allungano troppo la voce;
• I bambini con bisogni speciali e i loro insegnanti hanno bisogno di un'acustica davvero buona.
