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摘要：厦门市位于我国东南沿海，属于亚热带季风气候，结合当地学生的学习状况调查和当地人民生活习俗习惯，先研究当地典型气候条件下教室内学生感受指标和环境参数，探究学生在不用类别教室里学习成果的最优者并进行响应分析，从而提出优化教室内舒适度，提高学生学习效率的合理化意见。
关键词：学生学习效率；教室内舒适度；室内热环境
本文引用格式：林成楷,白财政,吕琳,等.厦门地区教室内热环境对学生学习效率的影响[J].教育现代化,2019,6(50):246-247.
随着我国教育事业的蓬勃发展，各类学校数量急剧增加，使得各个学校的教学基础设施面临着巨大的压力，对于经济欠发达地区而言，教学环境的改善显得尤为迫切。为了缓解教学建筑面积与学生不成比例的状况，许多地方掀起了在原校址扩建教学建筑或者建设新校区的高潮。教室作为学校教学建筑的核心组成部分，是老师传道授业解惑的地方，也是学生上课和自习的主要场所，据统计，我国学生主要学习时间中有80%以上的时间是在室内度过,室内环境品质如声、光、热环境及室内空气品质对学生的身心健康、舒适感和学习效率都会产生显著的影响。因此，提高教室内环境热舒适度的研究在当今社会有很大的必要性。
一 实验原理与调查步骤
（一）室内热环境的定义及影响因素
室内热环境是指影响人体冷热感觉的室内环境因素。这些因素主要包括室内空气温度、空气湿度、气流速度以及人体与周围环境之间的辐射换热。影响人体热舒适感觉的因素有空气温度、空气相对湿度、空气流速、平均辐射温度、人的新陈代谢率和衣服热阻,前4个因素为室内物理因素,后2个因素为人体生理因素[1]。前4个要素对人体的热平衡产生影响且各要素之间在许多情况下是可以互换的，某一要素的变化所造成的影响常常可以为另一要素相应的变化所补偿。室内人体热舒适度受到上述6个因素的共同影响，但其中人体产生的热量是不可控制的。人体热舒适度一旦被打破，人体的体温调节机构便开始起作用。由于本次调研调查场所在学校，调查对象为学生，学生着装校服，服装热阻的影响对于其他因素的影响而言较小。
（二）实验地区气象参数与教室内资料采集
调查地区厦门气候条件如下：厦门属于亚热带季风气候，温和多雨，年平均气温在21℃左右，冬无严寒，夏无酷暑。年平均降雨量在1200毫米左右，每年5-8月份雨量最多，风力一般3-4级，常向主导风力为东北风。由于太平洋温差气流的关系，每年平均受4-5次台风的影响，且多集中在7-9月份[2]。
调查地点选在福建省厦门第六中学，教室分布于教学楼1、2、3、4层，日晒在下午1点至6点较为强烈，教室向阳面为不靠走廊一侧。对于厦门地区，该室外温度有适合人体正常的生产以及相关活动的进行。教室中共有：窗户5个，出入门2个，台灯9个，层高3m。
（三）调研主要方法与步骤
对于教学楼每栋楼层设置中间教室为一个调查组，每个教室以对角阵形式抽取四个角落学生以及中间座位学生总共20人，男女比例均衡，年龄范围在17至18岁。编撰好数学中档题10道，计算平均完成时间以及学习环境过程中的体会。因为实验材料为识记部分与数学部分，为了控制先前知识经验对实验结果的影响，本次调研选取了理科专业的学生参与测试，并确保每实验组性别比例、平均年龄无显著差异。实验过程中，为确保一定的采光度，在采光量上根据所在层数进行分组。根据有关人体对温度感觉的反应时差的研究，我们在温度实验中将温度由高到低进行控制。而在噪音实验中，为避免差异延续效应，我们将音乐声音设定在一定范围内。为消除被试个人智力因素对实验数据的影响，本次调研中我们采用匹配法及随机抽样方法将被试学生进行分配，并在实验前用听音乐看娱乐视频的方法使被试保持轻松愉悦的心情。在进行实验之前将有身体疾病或心情不佳的被试排除，以免影响后期实验数据的处理分析。在整个实验过程中，我们采取恒定法对实验室内环境进行有效控制，进而确保自变量与因变量之间的关系更加明确。实验在分别改温度、光照、声音、通风量等条件一一进行实验。
（四）数据的处理和分析
调研所得数据先经过分类统计，分成几个对照组。实验场所的其他无关变量尽量保持稳定已知。由于楼层不同，所受到的光照不同，越高层的受照度越大，热量获得越多，室内温度越高。环境声音的调节分成三个组别：30-40dB、40-50dB，此变量通过设置音乐播放设备的远近进行分组，分贝数由试验场所仪器提供。通风量通过窗户的开度大小实现调控，实验场所两侧的窗户都参与实验，保证空气对流条件良好。实验者着装的热阻大致相同，人体与外界热交换条件大致相当。做题正确率在90％以上者即可计为优秀，80％至90％者即为良好，将优秀和良好人数的多少作为测评的依据。
在实验过程中，客观因素的改变同时也会改变人的生理、心理状态，从而改变学生的学习效率。从环境心理学上讲，温度会有两个指标：一个是周围温度，即周围环境或大气的温度，属于客观温度，在本次实验中即为被控制的温度，这个温度可通过改变客观环境因素而进行调节；另一个则是有效温度，即人体对周围温度的知觉，属于人体的主观感受，而个体感受却因人而异[3]。以上调研结果表明，有相当大的一部分人在较低温的环境下更容易达到较好的心理状态。此外，如果室内温度和户外温度相差较大即室内温度过低，采光过少也会引起身体和心理上的不适，进而影响工作与学习的效率。室内温度最好控制在个体能知觉的有效温度范围内，便可以使学生达到较好的学习状态。在不太低的温度下，相比于较高温度下的生理状态，人的冷觉感应兴奋，增加了兴奋性激素分泌，但不太低的温度又不会给躯体适应机制造成负担，这有利于人体正常的工作学习。在冬季，人体温度偏高，这人体对较低温环境感知较为舒适。因此在本次实验中学生在低温环境中的学习效率高于在高温环境中的学习效率。学生在舒适环境即一般认为的温暖、光线充足、安静的环境中进行学习，往往更容易产生疲惫感，或者说因为环境的过于舒适，学生的心理容易处于放松或松弛状态。而学习是需要集中精力的行为，这就不可避免地出现了冲突，在这种冲突环境下学生的学习效率自然不会太高。以上结果仍需进一步研究证明。但是，在过高或过低的温度下，学生学习效率显然不会比适宜温度下的学习效率高。同时，适宜的采光度对学生学习效率也有一定的促进作用。本次实验中，第二组实验时，所播放音乐为世界三大轻音乐团班得瑞的作品《Peaceful Life》，轻音乐具有使人精神愉悦，改善人生理心理状态的作用。由本次实验可见，较低的轻音乐的分贝值可以使得学生心情愉悦，从而提高学生的学习效率。窗户开度大小与通风量和吹风感相关联，窗户全开，通风量最大，吹风感最为明显，窗户完全关闭，通风量最小，可能仅有渗透风量，吹风感近乎为无。风量较大时，室内换气速度较快，室内空气品质较为良好，但吹风感教为明显，这对学生的学习效率有所影响，窗户关闭时，室内与外界近乎隔离，室内空气品质较差，也会影响学生学习效率，唯有在组别五的情况下，学生学习效率较为良好[4]。
二 改善室内环境以提高学生学习效率的几个可行措施
1.教学建筑在设计之初，应根据当时当地的气候条件，合理设计建筑内部结构，应用必要的空调设备，使得各项热湿参数达到人体舒适值范围内；
2.利用环境绿化措施，有助于改善空气质量、减少热辐射传播次数、改善湿度大小、提高宜居水平；
3.教室内设计时应妥善考虑窗户的位置及大小，窗墙面积比在0.5左右；
4.设计中应充分考虑门窗安装节点；
5.通过设置百叶窗或多种窗帘来反射、吸纳阳光，从而达到降低或提高室温的目的；
6.空调机的室内机安装位置要考虑最佳效果，外窗可附加风扇，加强空气对流。提倡增加新风的设备，改善室内空气质量；
7.适当在教室内播放轻音乐，从而营造声音香水以降低室外噪音影响；
8.合理布置桌椅和讲台，保证教室内每个人的活动面积处于一个比较科学的范围内，增大人体的呼吸空间。
三 结语
室内环境的营造是一个复杂的系统问题，室内热环境只是室内环境的一个方面，因此要改善教室学生学习的室内环境质量，需要从多方面的角度去研究。室内热环境的各影响因素对人体的影响是复合的，而各因素之间又是互相影响的，因此，应该把热环境看作一个整体，综合考虑各因素的影响[5]。
参考文献
[1]叶歆.建筑热环境[M].北京:清华大学出版社,2005.
[2]厦门年鉴[M].厦门市人民政府,2018.
[3]朱颍心.建筑环境学[M].北京：中国建筑工业出版社,2014.
[4]李明雪,吴晓艳,董砖,等.冬季自然通风教室室内环境对学习效率的影响[J].建筑热能通风空调,2012,31(6):30-33.
[5]代晓茜,母夏宇.基于教室资源动态分配的校院两级排课机制探析——以西南科技大学为例[J].教育现代化,2019,6(16):164-166.
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