高校教室环境对于学习效率的影响
一、引言
当今，人们的学习与工作任务有很大一部分是在室内进行并完成的，办公室、教室等封闭的室内环境成为人类活动的主要地点，而人类在室内的学习或工作效率除了受个人因素影响外，室内的环境因素也会对人类的活动产生较大影响。
20世纪30年代，在芝加哥西部电子的霍桑工作组开展了一项在心理学界非常著名的经典研究。这项研究考察厂内灯光及其他环境布置方面对人们行为产生的影响。尽管当时的研究结果主要是研究劳动与组织心理学的专家们感兴趣的焦点，但在后来又引起了二战后英国研究者的研究。环境影响行为，就是说人们在环境控制的范围内所进行的与环境相关的行为。
目前国内研究方向更多倾向于对大型环境与人类行为之间的关系进行研究，比如家庭环境、社会环境、校园环境等，国外的研究方向也多倾向于室内空气质量。室内环境在人类行为中所起到的作用并没有进行大量量化而系统的研究。可以看出，大部分国内外学者将关注点更多地放在了室内环境对人类工作学习效率这个研究方向但是忽略了这个方向在现实中的实际意义。因此，本实验通过对光线、温度、噪声等室内环境因素进行控制，来探究其对学习效率的影响。
此次实验假设是：1.在光照较亮、温度较高、噪声较小的实验环境下，学习效率更高。2.在上述的环境下，词语识记比逻辑计算成绩更好。
二、方法
1.被试
此项实验分为三组（光、温、声），分别每组随机抽取90名被试，共计270人。男女比例均衡，男140人，女130人，均为长江大学大二在校生，年龄范围在19-22岁之间。
2.实验材料
编撰有学习效率测试量表，该量表为研究者自行编制，包括两个部分：识记部分与逻辑部分。
识记部分由30个汉语成语和13个英文单词构成。前者均为四字常用成语，后者选自专八词汇。逻辑部分由40道简单的综合运算题与5道逻辑判断题组成。
3.实验设计与程序
本次试验采取被试内设计中的小样本设计，每组被试人数为90。
（1）实验中额外变量的控制
为了确保实验中被试的均衡，此项实验会在学校内随机抽取实验被试，并控制每组被试的男女比例。因为实验材料为识记（单词及词语）与逻辑（计算及图片），为了控制先前知识经验对实验结果的影响，本研究选取了非语言与非数学专业的被试，并确保每组被试性别比例、平均年龄无显著差异。
与明适应过程相比，暗适应过程要持续更长的时间，因此在光线实验中我们的实验顺序由暗到明。
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，我们将噪音分贝由静到噪进行控制。
为消除被试个人智力因素对实验数据的影响，我们采用匹配法及随机化技术将被试进行分配，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。
（2）实验程序及过程
学习效率量表具体呈现方式为：包括30个四字汉语成语（1分/个）、13个8―9字英语单词（2分/个）、40道数字计算（0.5分/道）、5道图形逻辑（4分/道），各项分布均为25分，共计一百分。识记部分乘以40%加上逻辑部分乘以60%获得总分。
识记部分：四字汉语成语均选自常用成语，并用PPT进行呈现，每幅PPT中呈现10个汉语成语，共三幅。每幅呈现50s的记忆时间，2min的书写时间。每幅PPT汉语成语难度保持同一水平线。英语单词选自专八词汇（一共选用50个英文词汇：8字母20个、9字母20个、10字母10个）。同样用PPT进行呈现，每幅在50个词汇中选用5个单词，共三幅，每幅50s记忆时间，1min书写时间。
逻辑部分：数字计算由三个百内数字进行混合运算，共40道题。图形逻辑选自门萨智力测验。共同编撰此量表，共5道题。一共15min书写时间。
实验共计进行两轮，在分别改变物理量温度、光照、噪声的条件一一进行实验，实验材料前后两次的副本信度为0.502。
三、结果
实验结束后剔除极端数据和无效数据，并进行实验数据的处理与分析得出实验结果，如图表1和图表2。
表一，三种环境因素对测试成绩的影响
注：总分一为在低噪音、低光照、低温度环境下被试测试成绩，总分二为在高噪音、高光照、高温度环境下被试测试成绩。
在光照试验中，总分上被试在光照较弱的测试答题成绩明显好于光照较强的时候，而sig显示p<0.01，差异性明显；在温度试验中，总分上被试在温度较低的答题成绩明显好于温度高的时候，sig显示p<0.01，差异性显著；在噪声试验里，总分上被试在噪声较小的环境下答题成绩明显好于噪声大环境下的成绩。
表二，三种环境因素对识记与逻辑成绩的影响
注：环境一对应表一中总分一的室内环境控制条件，环境二对应表二中总分二的室内环境控制条件。
从上图来看不同环境给识记与逻辑造成的影响，可以分析出：光照试验中，在识记测验里，结果与总分结果保持一致，光线较弱成绩好于较强成绩，p<0.01，差异性显著；而在逻辑试验里，数据表明光线较弱成绩好于较强成绩，差异性显著。在温度试验中，在识记测验里，结果与总分结果保持一致，温度较低成绩好于较高成绩，p<0.01，差异性显著；而在逻辑试验里，数据表明温度较低成绩好于较高成绩，差异性显著。在噪声试验里，在识记测验里，结果与总分结果保持一致，噪声小成绩好于噪声大成绩，p<0.01，差异性显著；而在逻辑试验里，数据表明噪声小成绩好于噪声大成绩，p<0.01，差异性显著。 根据以上数据我们可以看到，在光照、温度、噪声三个不同变量控制下，前后两次试验呈现出截然不同的结果。无论是在识记方面还是逻辑方面，光照较弱、温度较低、噪声小的环境下，被试反而有更好的试验成绩。
四、讨论
从结果上来看，实验结果与我们预期结果有些不同。在我们的一般认知中，较为舒适安逸的环境更适合学习，所以此次实验的假设为在温暖、明亮、安静的环境下学习效率会更高。但是实验结果却是在温度较低、光线较暗、安静的环境下学习效率更高些。为了找出实验结果为什么和我们预期的不一样，我们对实验数据重新进行处理分析后发现依旧如此。
为此我们查阅了大量相关文献，并得出了预想原因。从环境心理学上讲，温度有两个指标：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；另一个则是有效温度，即个体对周围温度的知觉，属于个体的主观感受。一些研究表明，低温环境下人们更容易达到较好的心理状态。此外，如果室温和户外温度相差较大也会引起身体和心理上的不适。因此室内温度最好控制在个体能知觉的有效温度范围内。
我们根据其他研究者对温度与行为的相关研究进行推测，不太低的温度增加了唤醒，又不会给躯体适应机制造成负担，这有利于人们进行作业。而本次实验中的温度实验是在冬季进行的，室内低温控制与室外温度是相同的，即在8℃～10℃之间，高温则控制在18℃～20℃之间，在冬季，这个高温范围人体对其感知为温暖舒适。因此在实验中被试在低温环境中的学习效率高于在高温环境中的学习效率。
五、本研究的不足和未来研究的展望
人们在舒适环境即我们之前预期的温暖、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，人们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，在这种冲突环境下人们的学习效率自然不会太高。这些还需要进一步的研究才能证明是否正确。
此次试验中，被试的座位次序分布是否有对实验产生影响，空间密度是否会对人类学习行为产生影响以及会产生什么影响，还有待进一步考证。
在目前环境心理学的研究领域，物理环境与人类行为之间的影响虽然已经引起越来越多的心理学家们的关注，但相关研究仍旧有巨大的空白之处。
