上海市中小學(xué)多媒體教學(xué)環(huán)境對(duì)學(xué)生觀看舒適度及視疲勞的影響

楊玉娟 歐陽(yáng)芳 尤小芳 譚 暉 汪 玲 王震維 李 加

多媒體教學(xué)環(huán)境泛指一切與學(xué)校教學(xué)、科研、內(nèi)外交流與合作活動(dòng)相關(guān)的多媒體應(yīng)用場(chǎng)所，其核心是現(xiàn)代教育技術(shù)的廣泛應(yīng)用；它以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，從環(huán)境(如設(shè)備)、資源(如課件、圖書(shū)、講義等)到活動(dòng)(如教學(xué)、服務(wù))全部信息化[1]。多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)，合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果[2]。

我國(guó)多媒體教學(xué)近年來(lái)迅速發(fā)展，并已滲透到基礎(chǔ)教育各個(gè)學(xué)科的教學(xué)中，得到廣大教師、學(xué)生的認(rèn)可[3]。多媒體教學(xué)極大地改革了教學(xué)方法和教學(xué)手段，明顯地提高了教學(xué)質(zhì)量，加快了從傳統(tǒng)教育向現(xiàn)代化教育的轉(zhuǎn)變速度[4-6]。與此同時(shí)，多媒體技術(shù)所帶來(lái)的教學(xué)環(huán)境改變是否對(duì)學(xué)生身心健康具有影響尚未得到充分關(guān)注。本文旨在通過(guò)橫斷面的調(diào)查，了解多媒體教學(xué)環(huán)境對(duì)學(xué)生觀看舒適度及視疲勞的影響。

一、調(diào)查對(duì)象和方法

1.對(duì)象

采用分層整群抽樣的方法，根據(jù)地理位置從上海市16個(gè)區(qū)中選取了配置不同多媒體教學(xué)設(shè)備的閘北、黃浦、普陀3個(gè)中心城區(qū)和寶山、嘉定2個(gè)近郊城區(qū)；每區(qū)采用方便抽樣抽取小學(xué)、初中和高中各1所，共15所學(xué)校；其中7所配置投影幕布，4所配置電子白板，4所配置平板電視。對(duì)上述5個(gè)區(qū)15所學(xué)校的小學(xué)四年級(jí)、初中二年級(jí)和高中一年級(jí)的所有在校學(xué)生于2012年4～5月進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。共收集學(xué)生問(wèn)卷2892份，刪除缺失項(xiàng)占總項(xiàng)目條30%以上的問(wèn)卷，獲得有效問(wèn)卷2811份，回收有效率為97.2%。

2.方法

通過(guò)教師詢問(wèn)形式收集教室中多媒體屏幕類型，屏幕安裝位置。通過(guò)學(xué)生自填問(wèn)卷方法，了解學(xué)生座位與屏幕的相對(duì)位置，多媒體教學(xué)時(shí)的燈光控制，學(xué)生觀看屏幕的舒適度；學(xué)生近4周視疲勞癥狀發(fā)生頻率；學(xué)生人口學(xué)特征，學(xué)習(xí)緊張程度，自評(píng)學(xué)習(xí)成績(jī)，平均每日作業(yè)時(shí)間等。以近4周內(nèi)，經(jīng)常出現(xiàn)視力模糊/復(fù)視、眼干澀/癢、眼紅/灼熱/脹痛、頭痛/頭暈、耳鳴等5種癥狀中任一癥狀者為視疲勞癥狀陽(yáng)性，以觀看屏幕的舒適度反映多媒體教學(xué)對(duì)學(xué)生聽(tīng)課的影響。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

以Epidata 3.1 錄入數(shù)據(jù)，采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行描述分析和卡方檢驗(yàn)。

二、調(diào)查結(jié)果

1.調(diào)查對(duì)象的一般情況

本次共調(diào)查2811名中小學(xué)生，其中男生1462人，女生1349人，分別占52.0%和48.0%。調(diào)查學(xué)生中小學(xué)四年級(jí)為841人(占29.9%)，初中二年級(jí)為926人(占32.9%)，高中一年級(jí)為1044人(占37.1%)；各年級(jí)學(xué)生性別分布均衡。

2.多媒體屏幕類型對(duì)學(xué)生觀看舒適度及視疲勞發(fā)生的影響

本調(diào)查分析了上海市中小學(xué)校目前使用的投影幕布、電子白板和平板電視3種屏幕類型。表1分析了使用3種類型屏幕開(kāi)展教學(xué)的過(guò)程中學(xué)生觀看舒適度和視疲勞情況。結(jié)果顯示：多媒體教學(xué)時(shí)，學(xué)生觀看不舒適的比例較高，為36.9%；其中以觀看投影幕布不舒適比例最高(41.3%)，電子白板最低(24.8%)，平板電視居中(38.7%)。調(diào)查也顯示學(xué)生近4周視疲勞癥狀陽(yáng)性檢出率總體為17.1%，且使用不同類型屏幕教學(xué)對(duì)學(xué)生視疲勞檢出率的影響沒(méi)有顯著性差異(P＞0.05)，故可推斷屏幕類型對(duì)學(xué)生視疲勞發(fā)生沒(méi)有影響。

表1 不同多媒體設(shè)備類型對(duì)學(xué)生觀看舒適度及視疲勞的影響

3.多媒體屏幕位置對(duì)學(xué)生觀看舒適度及視疲勞的影響

普通教室多媒體屏幕安裝位置包括近門(mén)側(cè)、中間和近窗側(cè)3種，本次調(diào)查中僅有1所學(xué)校采用近窗側(cè)形式，所覆蓋的學(xué)生數(shù)偏少(n=211)，與其他兩種樣本量差異較大，影響統(tǒng)計(jì)效能和結(jié)果推斷，因此表2中僅分析近門(mén)側(cè)和中間兩類安裝位置在多媒體教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生觀看舒適度和視疲勞的情況。分析結(jié)果顯示，觀看舒適度和視疲勞癥狀陽(yáng)性率均與屏幕安裝位置無(wú)關(guān)。

表2 多媒體屏幕位置對(duì)學(xué)生觀看舒適度及視疲勞的影響

4.學(xué)生就座位置對(duì)多媒體教學(xué)觀看舒適度及視疲勞的影響

將學(xué)生座位與屏幕的相對(duì)位置劃分為3種類型：(1)前排邊側(cè)位，包括第1排兩邊各1～2列，第2排兩邊各1列；(2)后排位，包括第6排及以后座位；(3)中間位，除前兩類的其余座位。因?yàn)閷W(xué)生就座位置的分配受學(xué)生視力情況的影響，后排學(xué)生視力不良的比例低于前排學(xué)生，因此按學(xué)生視力分組后分析就座位置對(duì)學(xué)生觀看舒適度及視疲勞的影響。圖1顯示就座于不同位置的學(xué)生觀看屏幕不舒適的比例，可見(jiàn)無(wú)論是視力正常的學(xué)生還是視力低常的學(xué)生，就座于中間位置不舒適的比例都最低，就座于前排邊側(cè)的都最高；經(jīng)卡方檢驗(yàn)兩組均P＜0.01，可以推斷就座位置影響學(xué)生觀看屏幕的舒適度，其中中間座位優(yōu)于后排座位，后排座位優(yōu)于前排邊側(cè)座位。表3分析了就座位置對(duì)學(xué)生視疲勞發(fā)生的影響，分析結(jié)果顯示：盡管兩組就座于前排邊側(cè)的學(xué)生視疲勞檢出率均高于其他就座位置學(xué)生，但卡方檢驗(yàn)P＞0.05，尚不足以推斷就座位置對(duì)學(xué)生視疲勞的發(fā)生具有影響。

圖1 不同就座位置的學(xué)生觀看不舒適比例

表3 不同視力分組不同就座位置學(xué)生視疲勞檢出率(%)

5.燈光環(huán)境對(duì)學(xué)生多媒體教學(xué)觀看舒適度及視疲勞的影響

將多媒體教學(xué)過(guò)程中燈光控制分為3種類型：(1)拉窗簾關(guān)所有燈，指拉遮陽(yáng)或遮光窗簾并關(guān)閉教室中所有照明燈；(2)拉窗簾關(guān)部分燈，指拉遮陽(yáng)或遮光窗簾并關(guān)閉黑板燈，后排或遠(yuǎn)側(cè)照明燈開(kāi)啟；(3)無(wú)遮光，指教學(xué)中未拉遮陽(yáng)或遮光窗簾，或者教室中未安裝窗簾。3種光環(huán)境對(duì)學(xué)生觀看舒適度和視疲勞的影響分析見(jiàn)表4。從中可見(jiàn)：多媒體教學(xué)中無(wú)遮光條件下學(xué)生觀看不舒適比例(46.6%)和視疲勞比例(21.1%)都最高，而在拉窗簾、關(guān)黑板燈并開(kāi)部分照明燈條件下，學(xué)生觀看不舒適比例和視疲勞比例相對(duì)最低。由此可以推斷多媒體教學(xué)時(shí)的燈光環(huán)境影響學(xué)生觀看屏幕的舒適度和視疲勞的發(fā)生。

表4 多媒體教學(xué)時(shí)燈光環(huán)境對(duì)學(xué)生觀看舒適度的影響

三、討論

近年來(lái)在世界范圍內(nèi)，多媒體技術(shù)在教學(xué)中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛[7-10]，其給教學(xué)帶來(lái)的推動(dòng)作用也得到了深入的研究[11,12]，但多媒體教學(xué)環(huán)境對(duì)學(xué)生觀看舒適度及視疲勞的影響尚未得到充分關(guān)注。

根據(jù)人類工效學(xué)原理，以視聽(tīng)為主的多媒體教學(xué)應(yīng)在適合多媒體設(shè)備類型的視聽(tīng)教室開(kāi)展，而目前多媒體設(shè)備已成為我市中小學(xué)校普通教室教學(xué)裝備建設(shè)的重要內(nèi)容。2011年由中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制訂的《多媒體教學(xué)環(huán)境工程建設(shè)規(guī)范(草案)》[1,13-15]對(duì)大型多媒體教學(xué)視聽(tīng)環(huán)境和設(shè)備規(guī)格提出了要求。但視聽(tīng)教室的部分布局要求包括屏幕安置、座位布置在普通教室中無(wú)法實(shí)現(xiàn)，視聽(tīng)教室和普通教室的照明因?yàn)榻虒W(xué)需求不一致其布控也不同。同時(shí)普通教室中的多媒體教學(xué)覆蓋面大，學(xué)生接觸時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)學(xué)生健康尤其是視覺(jué)疲勞的影響在國(guó)內(nèi)外均無(wú)報(bào)道。

本研究以多媒體設(shè)備屏幕類型、屏幕安裝位置、學(xué)生與屏幕相對(duì)座位、多媒體教學(xué)時(shí)的遮光與照明條件反映多媒體教學(xué)環(huán)境；以教學(xué)時(shí)觀看屏幕的舒適性反映多媒體教學(xué)環(huán)境對(duì)學(xué)生觀看舒適度的影響；以學(xué)生自報(bào)視疲勞癥狀反映多媒體教學(xué)環(huán)境對(duì)學(xué)生視覺(jué)的影響。結(jié)果顯示屏幕類型、學(xué)生座位和燈光條件影響學(xué)生觀看屏幕的舒適度，但僅燈光條件對(duì)學(xué)生視疲勞具有影響。

平板電視具有亮度高、壽命長(zhǎng)、對(duì)比度大、不受空間影響、可有效保護(hù)學(xué)生的視力等優(yōu)點(diǎn)[16]，但本次調(diào)查顯示投影幕布觀看舒適度最差，而電子白板優(yōu)于平板電視，這與兩種顯示屏幕的尺寸差異有關(guān)，普通教室中配備的平板電視一般以55～65英寸為主，較78英寸嵌套在正常黑板中的電子白板小[17]，未能體現(xiàn)出平板電視的優(yōu)勢(shì)。

多媒體的觀看效果受觀看的水平視角、垂直視角、觀看距離等影響，這些因素都綜合反映在觀看位置中，已有研究報(bào)道不同的觀看位置特別是不當(dāng)?shù)奈恢萌菀自黾宇i部負(fù)荷[18]，普通教室前排邊側(cè)座位學(xué)生觀看視角較差，且通常需要歪著頭看屏幕，較中間位置易產(chǎn)生頸部負(fù)荷，本次調(diào)查也反映出中間位置學(xué)生觀看舒適度優(yōu)于后排學(xué)生，更優(yōu)于前排邊側(cè)學(xué)生。

已有研究顯示多媒體教室不安裝標(biāo)準(zhǔn)的遮光窗簾，室外自然光成為一種典型干擾，嚴(yán)重影響教學(xué)效能的提高[19]。目前我市普通教室多安裝遮陽(yáng)窗簾，難以達(dá)到多媒體教室的遮光要求，更令人擔(dān)憂的是尚有部分教室連遮陽(yáng)窗簾也未安裝。本次調(diào)查結(jié)果充分顯示不用遮光設(shè)施(窗簾)的教學(xué)過(guò)程，學(xué)生觀看舒適度下降、視疲勞檢出率增加。此外，調(diào)查也顯示與使用遮光設(shè)施且關(guān)閉所有照明燈相比，教學(xué)中關(guān)閉黑板燈和部分近屏幕照明燈條件下，學(xué)生觀看的舒適度相對(duì)較高、視疲勞的發(fā)生相對(duì)較少，這與普通教室多媒體教學(xué)具有多媒體視聽(tīng)模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合的特點(diǎn)有關(guān)。

因此，重新評(píng)估教學(xué)環(huán)境，合理配置多媒體設(shè)備類型、合理配置遮光設(shè)施及布控?zé)艄?、合理安排學(xué)生座位或可減少多媒體教學(xué)環(huán)境對(duì)學(xué)生的不良影響

四、結(jié)束語(yǔ)

多媒體教學(xué)環(huán)境對(duì)學(xué)生觀看舒適度及視疲勞的發(fā)生具有一定的影響，通過(guò)合理地安排學(xué)生座位，規(guī)范多媒體的類型、屏幕尺寸、屏幕安裝位置，以及放映的光環(huán)境或可減少對(duì)學(xué)生身心的不良影響。

[1]多媒體教學(xué)環(huán)境工程建設(shè)規(guī)范(第一冊(cè))供配電、網(wǎng)絡(luò)與建筑物理環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011(7):118-149.

[2]趙國(guó)宏.多媒體教學(xué)研究現(xiàn)狀綜述[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011(29):159.

[3]張春玲,聶國(guó)慶.從學(xué)生角度看多媒體教學(xué):“多媒體教學(xué)效益問(wèn)卷調(diào)查”的結(jié)果分析[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2006(11):123-125.

[4]徐明成.多媒體技術(shù)對(duì)教學(xué)的作用和影響[J].現(xiàn)代情報(bào),2006(10):219-221.

[5]趙愛(ài)榮.多媒體技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].科技信息,2009(11):470-516.

[6]黃海濱. 多媒體技術(shù)在教學(xué)中的運(yùn)用[J]. 攀登, 2007(03):142-144.

[7]Jian-hua S, Hong L. Explore the Effective Use of Multimedia Technology in College Physics Teaching[J]. Energy Procedia,2012,17, Part B(0):1897-1900.

[8]Tang L H. Multimedia Application Research in Sport Education[J]. Procedia Engineering, 2011,15:4246-4250.

[9]Chen S, Xia Y. Research on Application of Multimedia Technology in College Physical Education[J]. Procedia Engineering, 2012,29:4213-4217.

[10]Khan T M. The effects of multimedia learning on children with different special education needs[J]. Procedia Social and Behavioral Sciences, 2010,2(2):4341-4345.

[11]黃蕾.多媒體課堂教學(xué)現(xiàn)狀及改革探討[J].中國(guó)電力教育,2012(16):24-25.

[12]劉雪華. 多媒體在初中英語(yǔ)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)[J].文科愛(ài)好者：教育教學(xué)版,2011(5):83.

[13]多媒體教學(xué)環(huán)境工程建設(shè)規(guī)范(第二冊(cè))[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011,21(8):96-116.

[14]多媒體教學(xué)環(huán)境工程建設(shè)規(guī)范(第三冊(cè))視頻系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011,21(8):117-148.

[15]多媒體教學(xué)環(huán)境工程建設(shè)規(guī)范(第四冊(cè))多媒體智能控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011,21(9):123-158.

[16]葉惠文,沈云云.基于觸摸技術(shù)的LCD多屏組合多媒體教學(xué)系統(tǒng)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2010,20(9):35-39.

[17]陳青,陳麗.電子白板在中小學(xué)應(yīng)用的現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2007(11):5-9.

[18]Bauer W, Wittig T. In fl uence of screen and copy holder positions on head posture, muscle activity and user judgement[J]. Appl Ergon, 1998,29(3):185-192.

[19]王靜,高潔.提高多媒體教學(xué)環(huán)境效能的策略探析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2011,25(4):422-425.