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生态校园是什么样的?我认为首先是绿色的校园、健康的校园。就校园环境而言,也应是绿色的、健康的,并保证园区优雅、阳光充足、空气清新、水质安全、温湿适宜等条件。但有一项很容易被人忽略,也是我想在此展开阐述的——“声音环境”。在生态校园建设中,它极为重要,甚至是学生们获取知识、凝练思想、促进健康的关键因素之一。那么,校园应具备什么样的声音环境呢?
第一,校园应是安静的,应避免校内外的噪声干扰,让学生们在安静的环境下学习和思考。其次,讲课应是清晰的,这在很大程度上依赖于教室的建筑声学环境,依赖教室合理的吸声与反射处理,过大的混响或过多的回声会使老师的声音模糊不清,学生们的听讲效果和学习效率将大打折扣(包括体育馆、礼堂、音乐教室等需要师生语言交流的功能场室)。再有,人们心目中的理想校园往往与朗朗读书声联系在一起。近期科学研究表明,朗读不仅具有传统意义上的学习功效,还因发声引起的颅骨声振,对大脑起到物理辅助作用,对学生智力健康有所促进,使学生们变得更聪明、智慧。
下面,我就从静思、聆听与朗读三个方面,结合当前最新的科研发现,探讨如何在生态校园建设中创建良好的声音环境。
静思
作为常识,几乎每个人都知道思考需要安静,因为噪声令人心烦意乱,无法聚精会神。新近的脑神经科学研究也揭示了安静对人的思考至关重要。
大脑在接受刺激或思考时处于工作状态,工作状态的间歇就是休息状态,工作状态和休息状态是间杂交替的。2000~2010年,美国纽约大学脑健康中心教授索班斯卡采用fMRI(脑部血流追踪影像研究)对大脑进行了细致的研究。她发现,安静增强了脑对重要刺激和非常重要刺激的识别能力。当人在应对陌生信息时(如学习和思考),脑内将引起链式反应,形成了大量的下游神经冲动事件,神经树突之间的连接和树形结构建立起来。随着不断的思考训练,神经网络会变得更加精干,最终形成知识和记忆。神经网络精干后,对于熟悉的知识,参与的神经会更少,工作效率将更高。
但是,大脑在噪声环境下长期经受无意义声音的刺激,形成下游大范围的混杂神经冲动,使神经网络不够精干,严重地影响了知识的学习和积累。研究显示,安静能够降低大脑的亢奋性,有利于大脑的迅速升变,便于人在思考时可以突转到集中的高亢奋性上去。这好比常规状态下的运动员脉搏很低,但参与挑战时,身体的血流速度可以顺畅地提高到所需水平。当运动结束后,血流速度又会迅速地回到所需的最底基线。索班斯卡的研究结论是,安静中的人,大脑在基础的新陈代谢水平中安稳地休息,人也变得更加宁静、平和,不会过度放大那些偶然刺激所引发的、乱七八糟的、漫无目的神经响应。
美国洛杉矶加州大学教授迈克尔·莫尔泽尼奇是一位研究大脑可塑性理论的国际知名专家。他发现,在语言相关的认知功能方面,大量儿童的听觉大脑皮层已经以多种惊人的方式“被噪声重新改线了”。他表示,教室中的噪声对孩子语言发展的影响,就像唇腭裂的单亲母亲在抚养子女。在这种环境中,孩子听到的语言全走样了。“因此,孩子们学习的语言不是你我所认为的语言”,莫尔泽尼奇说,是“噪声语言。一種永远混杂着噪声的语言”。“噪声语言”会严重降低孩子们的对语言信息的理解能力。这是因为大脑听到的讲话声音是一连串音节,人发出音节时,大脑只是把声音收纳进来。待发音完毕出现安静间歇时,人才会对声音的含义进行分析理解。而当教室噪声过多时,安静间歇将被污染,降低了大脑对信息的处理能力。
总之一句话,人在噪声环境下无法学习,无法集中精力思考。
那么,什么样的安静程度算“安静”呢?实际上,在我国的绿色建筑标准和美国LEED认证的绿色建筑标准中均规定教室噪声限值应小于45分贝(一般空调风口噪声大概即45分贝左右)。清华大学建筑声学实验室曾进行0分贝极低噪声环境下的认知实验,发现更低的噪声不会使人产生空寂恐惧感,只会令人们的副交感神经更加活跃,促使精力更集中、思维更活跃,记忆力、创造力均达到最强水平。
可是,当今的校园面临着严峻的安静问题。由国家教育部与美国阿姆斯壮公司联合组织的全国100所中小学声环境普查中,教室噪声能够全时保证达到45分贝限值要求的不到10%,主要噪声影响是来自外界的交通噪声和内部门窗隔声不良(由走廊传到教室的喧哗声),尤其是南方学校的门窗关得不如北方严密,噪声影响更甚。
那么,如何实现安静的校园环境呢?从建设规划角度而言,学校应尽可能地避开道路、市场、工厂、大型设备等各类噪声源。若确实无法避免,则应采取有效措施降低噪声影响;从建筑设计角度而言,校园应功能分片、动静分区,防止因体育课、音乐课等干扰其它正常授课的教室,并做好墙体、顶棚、门窗等部位的隔声处理;从管理角度而言,应控制讲课教室附近的噪声活动,并在校园内大力引导师生养成安静的习惯。
聆听
学生最重要的学习活动就是听讲,听讲的清晰度是一个不容忽视,也不能回避的问题。经上述100所中小学声音环境调查发现,超过70%的教室是没有任何建筑声学考虑的,这些教室都不能达到绿色建筑标准所规定的“教室混响时间不超过0.6秒或0.8秒”的要求。
什么是“混响时间”呢?这是一个建筑声学指标。教室中,老师在讲台上讲课时,除了直接传到学生耳中的“直达声”外,还有很多经由天花、墙壁、地面反射给学生的声音,这些反射的声音总和被称为“混响声”。混响时间指标,即描述混响声持续的时间。混响声与直达声混在一起会降低教师授课声音的清晰度,亦即可懂度。混响时间越长,说明混响声持续的时间越长,对清晰度越不利。教室需要短混响,以保证听讲的可懂度。
教室混响时间0.8秒对应的可懂度大约是60%~80%,相当于学生能够听懂60%~80%的讲课信息。这时,虽然有20%~40%信息没有听清,但是通过联系上下文,算是勉强听懂了。
遗憾的是,这一声音环境调查中,超过一半以上的教室混响时间不止1.2秒,相当于可懂度仅有30%~40%。在这样的教室中聆听,学生们在不知不觉中就损失了将近60% 的老师讲课信息,这是一笔极大的、未被成人们所认知的教育损失!
那么,如何优化教室的声音环境呢?应在教室内增加适当的吸声材料,如安装吸声吊顶、吸声墙壁或配备宽大多褶的吸声窗帘等,通过吸声降低混响时间,进而保障学生聆听时的可懂度。
朗读
清华大学建筑声学实验室研究发现,特定的讲话将会引发颅骨振动传遍大脑,使大脑更滋养、健康、智慧,增添活力。在日常谈话中,人的脑振动一直无知无觉地存在着,尤其是朗诵时,某些词语的振动级会变得更大。
可是,人的脑内血管并不丰富,营养物质离开血管进入脑组织后,常常要扩散几厘米的距离才能深入到各处脑组织中。由于脑被固封在颅腔内,无法像肌肉收缩那样变形,其扩散效率是很低的。而当讲话引起颅骨振动时,振动会传入大脑深处,使扩散将变得更容易,营养物质在脑组织深处的新陈代谢交换也将更有效率。这就像往桌子上的水杯里放入一块方糖,糖的自然扩散会很缓慢,而将杯子拿起来摇晃,糖的扩散就变快了。虽然脑的重量不到身体重量的2%,但是消耗了20%的氧气和15%的心脏搏血量,其代谢量是相当大的。
清华大学建筑声学实验室还发现,聋哑儿童的智力表现会明显落后于正常儿童,中小学期间甚至会相差3~5岁。以往认为主要是聋哑儿童收听不良,接受的信息少,而现在看来,讲话引起的脑部振动促进了智力发展才可能是真正的根源。否则,盲童比聋哑儿童接受的信息更少,而他们在智力上与正常儿童基本别无二异,有些盲童甚至还是智力超常者。
中小学生正是大脑发育的黄金时期,朗读不但能够增强他们学习的自信心,而且能够辅助大脑的健康发展,促进智力和记忆力的提高。清华大学建筑声学实验室还在进一步研究和寻找高振级的词语,甚至以后开发出“健脑口诀”,提高声振健脑效率。不过,就目前而言,建议学生每天至少应保持有1~2小时的朗读量,且越多越好。
在朗朗的读书声中,学生们的大脑更健康了,成绩也更优秀了。同时,校园变得更像校园了,更加返璞归真,更加绿色、生态。
第一,校园应是安静的,应避免校内外的噪声干扰,让学生们在安静的环境下学习和思考。其次,讲课应是清晰的,这在很大程度上依赖于教室的建筑声学环境,依赖教室合理的吸声与反射处理,过大的混响或过多的回声会使老师的声音模糊不清,学生们的听讲效果和学习效率将大打折扣(包括体育馆、礼堂、音乐教室等需要师生语言交流的功能场室)。再有,人们心目中的理想校园往往与朗朗读书声联系在一起。近期科学研究表明,朗读不仅具有传统意义上的学习功效,还因发声引起的颅骨声振,对大脑起到物理辅助作用,对学生智力健康有所促进,使学生们变得更聪明、智慧。
下面,我就从静思、聆听与朗读三个方面,结合当前最新的科研发现,探讨如何在生态校园建设中创建良好的声音环境。
静思
作为常识,几乎每个人都知道思考需要安静,因为噪声令人心烦意乱,无法聚精会神。新近的脑神经科学研究也揭示了安静对人的思考至关重要。
大脑在接受刺激或思考时处于工作状态,工作状态的间歇就是休息状态,工作状态和休息状态是间杂交替的。2000~2010年,美国纽约大学脑健康中心教授索班斯卡采用fMRI(脑部血流追踪影像研究)对大脑进行了细致的研究。她发现,安静增强了脑对重要刺激和非常重要刺激的识别能力。当人在应对陌生信息时(如学习和思考),脑内将引起链式反应,形成了大量的下游神经冲动事件,神经树突之间的连接和树形结构建立起来。随着不断的思考训练,神经网络会变得更加精干,最终形成知识和记忆。神经网络精干后,对于熟悉的知识,参与的神经会更少,工作效率将更高。
但是,大脑在噪声环境下长期经受无意义声音的刺激,形成下游大范围的混杂神经冲动,使神经网络不够精干,严重地影响了知识的学习和积累。研究显示,安静能够降低大脑的亢奋性,有利于大脑的迅速升变,便于人在思考时可以突转到集中的高亢奋性上去。这好比常规状态下的运动员脉搏很低,但参与挑战时,身体的血流速度可以顺畅地提高到所需水平。当运动结束后,血流速度又会迅速地回到所需的最底基线。索班斯卡的研究结论是,安静中的人,大脑在基础的新陈代谢水平中安稳地休息,人也变得更加宁静、平和,不会过度放大那些偶然刺激所引发的、乱七八糟的、漫无目的神经响应。
美国洛杉矶加州大学教授迈克尔·莫尔泽尼奇是一位研究大脑可塑性理论的国际知名专家。他发现,在语言相关的认知功能方面,大量儿童的听觉大脑皮层已经以多种惊人的方式“被噪声重新改线了”。他表示,教室中的噪声对孩子语言发展的影响,就像唇腭裂的单亲母亲在抚养子女。在这种环境中,孩子听到的语言全走样了。“因此,孩子们学习的语言不是你我所认为的语言”,莫尔泽尼奇说,是“噪声语言。一種永远混杂着噪声的语言”。“噪声语言”会严重降低孩子们的对语言信息的理解能力。这是因为大脑听到的讲话声音是一连串音节,人发出音节时,大脑只是把声音收纳进来。待发音完毕出现安静间歇时,人才会对声音的含义进行分析理解。而当教室噪声过多时,安静间歇将被污染,降低了大脑对信息的处理能力。
总之一句话,人在噪声环境下无法学习,无法集中精力思考。
那么,什么样的安静程度算“安静”呢?实际上,在我国的绿色建筑标准和美国LEED认证的绿色建筑标准中均规定教室噪声限值应小于45分贝(一般空调风口噪声大概即45分贝左右)。清华大学建筑声学实验室曾进行0分贝极低噪声环境下的认知实验,发现更低的噪声不会使人产生空寂恐惧感,只会令人们的副交感神经更加活跃,促使精力更集中、思维更活跃,记忆力、创造力均达到最强水平。
可是,当今的校园面临着严峻的安静问题。由国家教育部与美国阿姆斯壮公司联合组织的全国100所中小学声环境普查中,教室噪声能够全时保证达到45分贝限值要求的不到10%,主要噪声影响是来自外界的交通噪声和内部门窗隔声不良(由走廊传到教室的喧哗声),尤其是南方学校的门窗关得不如北方严密,噪声影响更甚。
那么,如何实现安静的校园环境呢?从建设规划角度而言,学校应尽可能地避开道路、市场、工厂、大型设备等各类噪声源。若确实无法避免,则应采取有效措施降低噪声影响;从建筑设计角度而言,校园应功能分片、动静分区,防止因体育课、音乐课等干扰其它正常授课的教室,并做好墙体、顶棚、门窗等部位的隔声处理;从管理角度而言,应控制讲课教室附近的噪声活动,并在校园内大力引导师生养成安静的习惯。
聆听
学生最重要的学习活动就是听讲,听讲的清晰度是一个不容忽视,也不能回避的问题。经上述100所中小学声音环境调查发现,超过70%的教室是没有任何建筑声学考虑的,这些教室都不能达到绿色建筑标准所规定的“教室混响时间不超过0.6秒或0.8秒”的要求。
什么是“混响时间”呢?这是一个建筑声学指标。教室中,老师在讲台上讲课时,除了直接传到学生耳中的“直达声”外,还有很多经由天花、墙壁、地面反射给学生的声音,这些反射的声音总和被称为“混响声”。混响时间指标,即描述混响声持续的时间。混响声与直达声混在一起会降低教师授课声音的清晰度,亦即可懂度。混响时间越长,说明混响声持续的时间越长,对清晰度越不利。教室需要短混响,以保证听讲的可懂度。
教室混响时间0.8秒对应的可懂度大约是60%~80%,相当于学生能够听懂60%~80%的讲课信息。这时,虽然有20%~40%信息没有听清,但是通过联系上下文,算是勉强听懂了。
遗憾的是,这一声音环境调查中,超过一半以上的教室混响时间不止1.2秒,相当于可懂度仅有30%~40%。在这样的教室中聆听,学生们在不知不觉中就损失了将近60% 的老师讲课信息,这是一笔极大的、未被成人们所认知的教育损失!
那么,如何优化教室的声音环境呢?应在教室内增加适当的吸声材料,如安装吸声吊顶、吸声墙壁或配备宽大多褶的吸声窗帘等,通过吸声降低混响时间,进而保障学生聆听时的可懂度。
朗读
清华大学建筑声学实验室研究发现,特定的讲话将会引发颅骨振动传遍大脑,使大脑更滋养、健康、智慧,增添活力。在日常谈话中,人的脑振动一直无知无觉地存在着,尤其是朗诵时,某些词语的振动级会变得更大。
可是,人的脑内血管并不丰富,营养物质离开血管进入脑组织后,常常要扩散几厘米的距离才能深入到各处脑组织中。由于脑被固封在颅腔内,无法像肌肉收缩那样变形,其扩散效率是很低的。而当讲话引起颅骨振动时,振动会传入大脑深处,使扩散将变得更容易,营养物质在脑组织深处的新陈代谢交换也将更有效率。这就像往桌子上的水杯里放入一块方糖,糖的自然扩散会很缓慢,而将杯子拿起来摇晃,糖的扩散就变快了。虽然脑的重量不到身体重量的2%,但是消耗了20%的氧气和15%的心脏搏血量,其代谢量是相当大的。
清华大学建筑声学实验室还发现,聋哑儿童的智力表现会明显落后于正常儿童,中小学期间甚至会相差3~5岁。以往认为主要是聋哑儿童收听不良,接受的信息少,而现在看来,讲话引起的脑部振动促进了智力发展才可能是真正的根源。否则,盲童比聋哑儿童接受的信息更少,而他们在智力上与正常儿童基本别无二异,有些盲童甚至还是智力超常者。
中小学生正是大脑发育的黄金时期,朗读不但能够增强他们学习的自信心,而且能够辅助大脑的健康发展,促进智力和记忆力的提高。清华大学建筑声学实验室还在进一步研究和寻找高振级的词语,甚至以后开发出“健脑口诀”,提高声振健脑效率。不过,就目前而言,建议学生每天至少应保持有1~2小时的朗读量,且越多越好。
在朗朗的读书声中,学生们的大脑更健康了,成绩也更优秀了。同时,校园变得更像校园了,更加返璞归真,更加绿色、生态。