采光好，學(xué)生成績可提高21%！學(xué)校的光照環(huán)境對學(xué)生到底有多重要？

有許多因素影響學(xué)校對下一代的教育，我們通常關(guān)注的是學(xué)校師資力量、教學(xué)方法、教學(xué)理念等，但實際上學(xué)校這個建筑本身營造的環(huán)境，這個空間里的一切因素，都深深影響著教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)。

這些因素包括建筑的空間設(shè)計、建筑內(nèi)的濕度、空氣、光照等，其實也是健康建筑的評定標(biāo)準(zhǔn)。

在2000年在荷蘭舉行的健康建筑國際年會上，健康建筑被定義為: “一種體現(xiàn)在住宅室內(nèi)和住區(qū)的居住環(huán)境的方式，不僅包括物理測量值，如溫度、通風(fēng)換氣效率、噪音、照度、空氣品質(zhì)等，還需包括主觀性心理因素，如平面和空間布局、環(huán)境色調(diào)、私密保護、視野景觀、材料選擇等，另外加上工作滿意度、人際關(guān)系等。”

就拿光來說，光對人非常重要，學(xué)校中的關(guān)照環(huán)境對學(xué)生的成長發(fā)育、學(xué)習(xí)成績都有一定的影響。

光為什么重要？

對生理節(jié)律的影響

光，影響著我們的生理節(jié)律周期。

我們都知道由下丘腦控制的生物鐘掌控著人的生理節(jié)律，令我們在恰當(dāng)?shù)臅r間清醒睡眠，影響著我們的情緒高漲低落。那光為什么會影響我們的生理節(jié)律，和我們的生物鐘又有什么關(guān)系？

這要從人類發(fā)現(xiàn)的一種感光細胞說起。2002年，美國 BROWN 大學(xué)的 Berson 等人發(fā)現(xiàn)了哺乳動物視網(wǎng)膜上的第三種感光細胞——視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)感光細胞（ipRGCs），這種細胞可以將非視覺光信號，傳遞到下丘腦的松果體中參與生物鐘的調(diào)節(jié)。

所以，日常光照參與了人體生物鐘的調(diào)節(jié)，包括睡眠周期、警覺度、激素調(diào)節(jié)（褪黑素、乙酰膽堿等 ），對人的生理健康、情緒，對青少年的學(xué)習(xí)、記憶生長發(fā)育都有重要影響。光生物學(xué)家，Dr. George Brainard 從1984年就研究光對人類生理節(jié)律和神經(jīng)內(nèi)分泌機制的影響，他甚至認(rèn)為“光是一種藥”，認(rèn)為光對人的季節(jié)性抑郁情緒有十分積極的治療作用。

對視力的影響：唯一和近視風(fēng)險強烈相關(guān)的因素，不是“屏”而是“光”

對于近視問題，大多數(shù)家長總會歸因于孩子過多的使用電子產(chǎn)品。但其實，學(xué)生一天中大多數(shù)時間都是在學(xué)校度過的，學(xué)校的光照環(huán)境也是影響學(xué)生視力很重要的一個要素。

光照環(huán)境可以通過改變激素類、生長因子類、膽堿類等多種神經(jīng)遞質(zhì)的合成和分泌，來改變眼球的生長狀態(tài)，影響青少年的眼睛發(fā)育。

在學(xué)校中，學(xué)生大多數(shù)時候處于高強度的用眼狀態(tài)，學(xué)校光照環(huán)境的問題會直接加劇學(xué)生的用眼疲勞程度，讓學(xué)生更容易養(yǎng)成不健康的用眼習(xí)慣，從而造成近視等視覺問題。

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作為一名長期從事教育信息化研究的學(xué)者，任友群一直關(guān)注著青少年的視力問題。電子產(chǎn)品果真是導(dǎo)致青少年視力急劇下降的 “元兇”嗎？據(jù)任友群掌握的研究成果，近視問題遠比常人想得復(fù)雜。

進入21世紀(jì)，科學(xué)家們開始研究人的具體行為對視力的影響，諸如每周讀多久書、看多久電腦會造成近視。迄今的研究結(jié)果表明，沒有一個因素是近視風(fēng)險的主要貢獻者。

比起這一點，值得關(guān)注的是美國俄亥俄州立大學(xué)學(xué)者唐納德·穆蒂2007年完成的一項研究。在跟蹤了加州500多名8至9歲視力正常的兒童后，他發(fā)現(xiàn)，唯一一個和近視風(fēng)險強烈相關(guān)的因素是孩子花在戶外的時間。也就是說，那些每天有較長戶外活動時間的孩子更不容易得近視。在過去十幾年里，穆蒂的這一結(jié)論不斷被研究者證實。

澳大利亞國立大學(xué)教授伊恩·摩根發(fā)表的一項基于流行病學(xué)調(diào)查顯示，孩子們需要每天在至少1萬勒克斯的光照下待約3小時才能避免近視，這大約相當(dāng)于一個人夏天在大太陽下戴著太陽眼鏡站在樹蔭下接收到的光照亮度。而照明充分的辦公室或教室，通常光照不到500勒克斯。

綜合這些調(diào)查，任友群認(rèn)為，光把中國青少年近視問題單純歸結(jié)為對電腦、手機、iPad等視覺媒介電子產(chǎn)品的使用，目前仍顯得證據(jù)不足。或許，我們對這個問題該有更準(zhǔn)確的表述：中國學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、相對較重的課業(yè)負擔(dān)，導(dǎo)致他們戶外活動減少，接觸自然光的機會同步減少——這才是造成中國青少年近視率節(jié)節(jié)攀升的主因。

教室照明“國標(biāo)”是時候修訂了

有意思的是，除了教育和醫(yī)學(xué)背景的學(xué)者外，從事光學(xué)研究的學(xué)者也找到了另一個和“光”有關(guān)、直接導(dǎo)致青少年視力下降的原因：很多中小學(xué)教室的照明情況不夠理想，照度不足，燈光頻閃等，都會損傷孩子的視力。

早在2006年，上海教育主管部門就意識到教室照明對學(xué)生視力的影響，制定并出臺了上海地方標(biāo)準(zhǔn)《中小學(xué)校及幼兒園教室照明設(shè)計規(guī)范》，對教室課桌面、黑板面的平均照度和照度均勻性，以及教室照明燈光色溫等都提出了強制性要求。

復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院光源與照明工程系副主任林燕丹教授就是這項工作的直接參與者。她告訴記者，這份地方標(biāo)準(zhǔn)出臺后，經(jīng)過幾年試點，逐步成為全國各地爭相參照的模板。后來，國家層面也出臺了相應(yīng)的國標(biāo)。她說，上海在教室照明環(huán)境的改善方面走在了全國前列，但一個不爭的事實是，“國家標(biāo)準(zhǔn)已頒布實施了好些年，為了兒童青少年的視力健康，有些具體參數(shù)到了要進一步修訂的時候了。”林燕丹特別提到，現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)范了熒光燈的使用，未涉及LED燈。而最近幾年，LED燈發(fā)展迅速，相應(yīng)的照明規(guī)范理應(yīng)寫入相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。

林燕丹認(rèn)為，綜合考慮，良好的用燈習(xí)慣和用眼習(xí)慣應(yīng)該結(jié)合起來，包括鼓勵孩子到戶外多活動，用“組合拳”來施策，更有利于青少年的視力健康。

對成績的影響

已經(jīng)有大量的研究證明，教室照明在學(xué)生的學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要的作用。適當(dāng)?shù)恼彰魈岣吡丝荚嚦煽儯瑴p少了分心行為，在學(xué)生的成績中起著重要的作用。

一項對華盛頓、科羅拉多和加州三所學(xué)校的研究，分析了超過2.1萬名學(xué)生的考試成績后就發(fā)現(xiàn)，在房間里，那些擁有最分散、最無眩光的房間的學(xué)生，在標(biāo)準(zhǔn)化考試中，他們的成績提高了26%。

且相比人造光，自然光對孩子的學(xué)習(xí)表現(xiàn)有更積極的作用。

早在1991年，一項由加拿大阿爾伯塔省教育局資助的題目為“光對孩子們小學(xué)時代的影響”的研究，就發(fā)現(xiàn)，那些在自然光線最好的教室學(xué)習(xí)的孩子們的數(shù)學(xué)和閱讀成績，比那些在自然光線較差的教室學(xué)習(xí)的孩子們進步的更快。

一項由加利福利亞能源委員會資助的研究也發(fā)現(xiàn)，跟在日光接收最少的教室相比，在日光最充足的教室學(xué)習(xí)的小學(xué)生的學(xué)習(xí)率要高21％。

中國學(xué)校光照環(huán)境現(xiàn)狀

長期以來，其實中國的學(xué)校對校內(nèi)光照環(huán)境并沒有足夠的重視，國內(nèi)對中小學(xué)學(xué)校教室光環(huán)境質(zhì)量的調(diào)研及評價也缺乏針對性研究。但從我國青少年近視率高居世界第一，且這一數(shù)據(jù)還在增長的現(xiàn)狀來看，光照環(huán)境也是急需改善的。

今年八月，教育部、國家衛(wèi)生健康委員會等八部門就聯(lián)合印發(fā)了《綜合防控兒童青少年近視實施方案》，方案指出學(xué)校應(yīng)嚴(yán)格按照普通中小學(xué)校、中等職業(yè)學(xué)校建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，落實教室、宿舍、圖書館（閱覽室）等采光和照明要求。學(xué)校教室照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)達標(biāo)率應(yīng)達到100％。

《中小學(xué)教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》早于2011年便頒布了，但是在執(zhí)行上并沒有完全落實和監(jiān)管到位，很大一部分學(xué)校其實光照要求并沒有達到。但隨著國家政策的重視，接下來肯定會更加加強監(jiān)管力度，讓每一所學(xué)校都能為學(xué)生提供一個舒適健康的光照環(huán)境。

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教室照明需要關(guān)注哪些問題？

桌面照度

人眼對外界環(huán)境明亮差異的直覺，取決于外界景物的亮度。但是，規(guī)定適當(dāng)?shù)牧炼人较喈?dāng)復(fù)雜，因為它涉及到各種物體不同的反射特性。所以實踐中還是以照明水平作為照明的主要衡量指標(biāo)。

《中小學(xué)教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定教室課桌面上的維持平均照度值不應(yīng)低于300Lx。（Lx為照度單位，指每單位面積所接收到的光通量）

照度均勻度

室內(nèi)照明的照度均勻度通常用一般照明系統(tǒng)在工作面上產(chǎn)生的最小照度與平均照度之比來表示。

在學(xué)習(xí)工作的環(huán)境中，如果有照度差異極大的表面，將會導(dǎo)致視覺不舒適和疲勞感。因此學(xué)校教室應(yīng)該保持一定的照度均勻度。

黑板照度

黑板面照明是教室照明的重點之一，黑板照明的目的應(yīng)是使學(xué)生上課看視黑板的文字、圖形能夠迅速正確辨認(rèn)，同時降低看視所產(chǎn)生的疲勞度，確保學(xué)生視力健康、提高學(xué)習(xí)成效。

中小學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中需要頻繁來回看黑板和桌面，如果長時間處于不良照明環(huán)境中，容易造成眼部疾病，降低學(xué)習(xí)效率。《中小學(xué)教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定黑板維持平均照度為≥500Lx。

眩光

教室照明最常見的為直接眩光、反射眩光以及光幕眩光。直接眩光主要是由室外光源、燈或燈具過高的亮度直接進入視野而造成的；反射眩光和光幕反射主要是由高反射系數(shù)表面如具有光澤的黑板面、光潔的紙張等反射的高亮度所造成，降低了學(xué)生作業(yè)面的對比度，影響學(xué)生閱讀。

傳統(tǒng)的教室照明往往采用裸露燈管的燈具，就可能造成直接眩光的影響，此外黑板燈具選擇或安裝不當(dāng)，也可能造成直接眩光。《中小學(xué)教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定教室照明眩光值為≤19。還有光源色溫、教室照明功率密度等要素，這些都是學(xué)校光環(huán)境中人工照明的一些基本要求。要素，這些都是學(xué)校光環(huán)境中人工照明的一些基本要求。

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除了人工照明，在教室自然采光上也應(yīng)該符合《中小學(xué)教室采光和照明衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，學(xué)校建設(shè)方也應(yīng)該重視。

自然采光可以節(jié)約能源，并且可以在視覺上更為舒適，心理上更能與自然接近、協(xié)調(diào)。而且正如前文所說，也有大量研究表明，好的天然光不僅可以創(chuàng)造出一個優(yōu)美愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，有益于學(xué)生的身心健康，甚至還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、學(xué)習(xí)效率。

學(xué)生學(xué)習(xí)時間主要是在白天，因此做好自然采光的設(shè)計非常重要，而對中小學(xué)教室采光的檢測與評價也應(yīng)引起足夠的重視。

國內(nèi)中小學(xué)自然采光通常是用側(cè)面采光的方式，既可以采光也可以為師生提供室外的視野，國外中小學(xué)大多是側(cè)面采光結(jié)合高側(cè)采光窗，以提高教室的采光率。

歐美等發(fā)達國家很多學(xué)校意識到自然光對學(xué)生成長發(fā)育、學(xué)習(xí)表現(xiàn)的重要性，在進行學(xué)校光環(huán)境改造時會注重自然光的采光問題。除了側(cè)面采光和高側(cè)采光，由于國外學(xué)校的教學(xué)樓大多樓層不高，所以還會開天窗或者利用光導(dǎo)技術(shù)進行頂部采光。

隨著經(jīng)濟的進步，政策的加強，以及人們意識的改變，會有越來越多的學(xué)校意識到一個健康舒適的光照環(huán)境對教育的重要性。

編輯：顧軍

責(zé)任編輯：許琦敏

來源：綜合自文匯報、新校長傳媒

下面請大家看個視頻，教室照明環(huán)境的好與不好，區(qū)別有多大？

△華輝直發(fā)光led護眼教室燈

△華輝側(cè)發(fā)光led護眼教室燈

△華輝led護眼黑板燈

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