孩子学习成绩不理想,换一盏色温的台灯试试

文章来源 :川能光电 发布时间 : 2017-09-29 点击次数 : 30

人工照明的强度已经显示出对人的心情和注意力的影响。又有新的研究探讨了灯光色温对人的认知表现的影响。这项研究由Kyungah Choi和Hyeon-Jeong Suk主导,他们是韩国科学技术院(KAIST)的工业设计系副教授和“色彩实验室”的负责人。

在他们的研究中,Choi和Suk专门研究了不同相关色温(CCT)的影响。CCT是描述光源颜色外观的简单方式。低于3500开尔文(K)的低CCT 呈现为“暖”(黄白色)的光,而高CCT(超过5000K)则呈现为“冷”(蓝白色)的光。

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Suk解释说:“白炽灯泡发出色温在2500K到3000K之间的光,即黄白色;日光色温约为6500K,即蓝白色。荧光灯色温范围从2500 K到5000 K可选,但是是不可调的。LED的显着特点是可以控制其色温,这是传统灯具不可比拟的优势。”

Suk和Choi进行了初步研究,来探索不同色温照明条件(3500、5000和6500K)对生理警觉性的影响,实验由成人志愿者在实验环境中进行。研究者通过安置在志愿者手腕和脚踝上的电极进行测量并用于记录心电图(ECG),心电图可以反映受试者的警觉状态。

实验在配有LED发光天花板的房间中进行,环境照明的CCT通过调节红色、绿色、蓝色和白色水平的光线来控制。如预测的那样,6500K照明条件导致最高水平的生理警觉,而3500K条件下是最“放松的”。

接下来,研究人员在同一实验室模拟了一间教室,测试三种不同照明条件对四年级儿童学业成绩和课间活动的影响。为了测试对学业成绩的影响,对学生进行了定时算术考试。奇怪的是,Choi和Suk在各种条件下都没有发现显著变化。换句话说,“刺激性”的6500K灯没有帮助学生取得更好的测试成绩。之所以实验结果不像预期的那样,Suk解释说可能是因为“测试对象处在人造环境中,并且实验进行的时间较短”。

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为了验证长时间的照明条件是否会产生不同的结果,Suk和Choi在现实生活中的教室里研究了另外两组四年级的学生:一个教室配LED灯,可以调整3500K、5000K和6500K;另外一个教室用标准荧光灯作为对照。这一次,正如预期的那样,当学生在6500K的照明条件下学习时,在学业测试中成绩最佳,在3500K照明下,课间活动表现最好。

研究结果表明,6500K条件导致了更高警戒状态的刺激,最大程度上提高了学术成绩。这也遵循了所谓的“耶尔克——多德森法则”的预测。这项法则一个多世纪前由心理学家罗伯特·耶克斯(Robert Yerkes)和约翰·多德森(John Dodson)提出。法则假定心理唤醒(或压力)与表现之间存在曲线关系。也就是说,在某个特定水平的精神唤醒(在这个实验中,指的是6500K照明条件下),人们往往表现最好,当高于或者低于这个特定水平时,人们的表现就没有那么好了。

这表明,会有一个促使学业成绩达到最佳的最优值,超过这个最优值后效果就会减弱。暴露在光照下的持续时间也会影响表现。“未来的工作可以致力于调查每个照明条件下的理想曝光时间。”Suk说。

研究团队在研究结束时,展示了一款基于移动应用的动态照明系统,其智能学习环境具有“简单”、“标准”和“困难”三个预设条件。此外,Choi正在开发一个综合视觉系统,可以自适应照明情况来调整电子书籍和智能卡等视觉显示终端的CCT,以优化对学习和表现的影响。

“我们认为,课堂环境的微小变化,如照明条件,可能会对同学们的学习产生巨大的影响。”Suk表示。