Auswirkungen auf Gesundheit und Unterrichtsprozess

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1 Bremen 1 Lärm im Klassenraum Auswirkungen auf Gesundheit und Unterrichtsprozess Gerhart Tiesler Berlin 1. Okt Stressfaktor leiser Lärm Erstellung eines Gutachtens zur Belastung im Lehrerberuf Mich belastet seitens der Schülerinnen und Schüler vor allem... [105]... der Lärm, den die Schülerinnen und Schüler machen. i.a. Senator f. Bildung 50 ist zu vernachlässigen stimmt eher nicht trifft etwas zu trifft voll zu Antworten [%] N=1159 Quelle: ISF Universität Bremen, 1999 (Fb 989)

2 Bremen 2 Forschung Institut für Interdisziplinäre Schulforschung Lärm in Schulen Akustische Ergonomie der Schule Ermüdung in Schulen Schule? Unterrichtsstil Technische Ausstattung Raumklima Beleuchtung Umwelt Sauberkeit??? Raumakustik Soziale Aktivitäten Pädagogik Belüftung Barrierefreiheit Temperatur-/ Klimakontrolle Bezahlung Möbel Arbeitsmaterial Sicherheits- Standards

3 Bremen 3 Unterrichtliche Realität? Unterrichtliche Realität Schulergonomie Unterrichtliche Realität

4 Bremen 4 Lärmsituation in der Umwelt Steinzeit - Neuzeit Steinzeit Schallintensitätsbereich Neuzeit regelmäßig sehr häufig gelegentlich bis regelmäßig sehr selten Leise 0-40 db mäßig laut db laut db sehr laut über 90 db sehr selten bis gelegentlich selten bis regelmäßig regelmäßig bis sehr häufig gelegentlich bis regelmäßig Lärmsituation in der Umwelt

5 Bremen 5 Schallpegel eines Schultages Wie laut ist es im Unterricht? Schallpegel [dba] : Mathe/ Stillarbeit U -S td 1 2.: Deutsch/ Stillarbeit U -S td 2 1.P a u s e 3.: leere Klasse U -S td 3 4.: Deutsch/ Stillarbeit U -S td 4 2.P. U :00 08:20 08:40 09:00 09:20 09:40 10:00 10:20 10:40 11:00 11:20 11:40 12:00 Zeit [h:min] Schallpegel im Unterricht Lärmbilanz sortiert nach Schulen Schallpegel LAeq [dba] 10./50./90.PR Schule I Schule II Schule III Schule IV Schule V

6 Bremen 6 Wirkung von Lärm auf den Menschen Wirkung von Lärm auf den Menschen -> Kommunikation -> Gesundheit -> Sozialverhalten

7 Bremen 7 Grundgeräuschpegel und Raumakustik L A95,5min in EG ( ) und OG ( ) vs. RT LA95 [dba] ,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Nachhallzeit [sec] Daten: Schule III, alle U.-Std. Grundgeräuschpegel und Raumakustik L A95,5min in EG ( ) und OG (o) vs. STI LA95 [dba] ,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 gut STI sehr gut Y = A + B*X N A B R R² 8 96,72-59,98 0,85 0,73 Daten: Schule III, alle U.-Std.

8 Bremen 8 Sprachverständlichkeit und Raumakustik STI als Funktion von RT Speech transmission index [STI] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 STI = 0,949 0,361 * RT 0,4 r = 0,977 0,3 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Reverberation time RT [sec] Daten: alle Klassen Sprachverständlichkeit

9 Bremen 9 Raumakustische Intervention Klassenraumsanierung N achhallzeit [sec] 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, k 2k 4k 8k Frequenzband [Hz] vor Sanierung nach Sanierung Daten: Schule V Einzelbeispiel Unterrichtsstunden mit identischen Unterrichtsbedingungen im direkten Vergleich (Donnerstag 1.Stunde (Deutsch) + 2. Stunde (Mathe)) Schallpegel [dba] L Aeq vorher L Aeq nachher 30 Zeit [45 min U.-Std.] Daten: Schule V

10 Bremen 10 Pädagogische Bedeutung L Aeq vor und nach Sanierung der Raumakustik 70 Schallpegel LAeq,5min [dba] db 13,3 db!!! Vor San. RT 0,7 s Nach San. RT 0,4 s 30 Lehrerzentriert Schülerzentriert Unterrichtsform Daten: Schule V, alle U.-Std. HF als Beanspruchungsindikator HR 30 Anspannung Problemlösen Spannung Schreck Freude Kopfrechnen Im Vergleich zu Sitzen in Ruhe 0 Entspannung -10 Liegen in Ruhe

11 Bremen 11 Belastung und Beanspruchung SPL und HR 5min der Lehrerin Herzfrequenz 100 SPL L Aeq [dba] SPL Herzfrequenz [1/min] :50 8:10 8:30 8:50 9:10 9:30 9:50 10:10 10:30 10:50 11:10 Daten: Schule V Beanspruchungsreaktion Stressor Lärm 2 identische Unterrichtsstunden approx. 10 beats/min + approx. 4 beats/min + 10 db Heartrate Herzfrequenz [beats/min] [1/min] Schallpegel SPL L Aeq5min L Aeq, 5min[dBA] vor Sanierung nach Sanierung Daten: Schule V

12 Bremen 12 Raumakustik und Basisaktivierung vor ( ) und nach ( ) der Sanierung (Schule V) Häufigkeit [%] bis bis bis bis bis bis bis 100 RT 0,7sec RT 0,4sec Herzfrequenz [1/min] Raumakustik und Basisaktivierung Gruppiert nach Räumen im EG ( ) und OG ( ) Häufigkeit [%] bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis 100 Herzfrequenz [1/min] 100 bis bis bis 115 EG RT 0,6sec OG RT 0,45sec N = 175 U.-Std.

13 Bremen 13 Beanspruchung im Unterricht Ermüdung und Aktivierung FU > 50% Laborschule RT 0.7 s RT 0.4 s N = % Ermüdung Aktivierung Daten: Schule V Beanspruchung im Unterricht Ermüdung und Aktivierung - Alle U-Std. der Feldschule RT 0.6 s RT 0.45 s N = % Ermüdung Aktivierung Daten: Schule III

14 Bremen 14 Arbeitsgeräuschpegel L Aeq,5min 1.Kl. Mo+Di+Do Doppelstunde 100 LAeq 5min [dba] Ermüdung??? + 11 db!!! 30 07:50 08:10 08:30 08:50 09:10 09:30 09:50 10:10 10:30 10:50 11:10 Zeit Datensatz: Schule I Verdacht: Ermüdungs-Phänomen? Tagesverlauf L A95 vor und nach Sanierung 70 Grundgeräuschpegel LA95 [dba] L A95 RT=0,7 s L A95 RT=0,4 s U.-Std. Daten: Schule V, alle U.-Std.

15 Bremen 15 Lärmempfindlichkeit Nach jeder Unterrichtsstunde wurden die Lehrkräfte befragt Wie laut empfanden Sie die Unterrichtsstunde? extrem leise schmerzhaft Aus subjektiv eingeschätzten Werten und gemessenem Schallpegel wurden Empfindlichkeits-Werte berechnet Lärmempfindlichkeit: quantifizierte Werte (Beispiel) Lärmempfin dlichkeit = Schallpegelbewertung realer Schallpegel Schallpegel gemessen 60 dba 60 dba Schallpegel bewertet 1 7 Lärmempfindlichkeit berechnet 0,017 0,117

16 Bremen 16 Lärmempfindlichkeit im Tagesverlauf 0,09 Lärmempfindlichkeit 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 U1 U2 U3 U4 U5 U6 Unterrichtsprotokoll

17 Bremen 17 Unterrichtsprotokoll LR Lehrerrede Unterrichts - Grid SzU Schülerzentrierter U. Dia Dialog LzU Lehrerzentrierter U. SR Schülerrede Unterrichtsprotokoll LR SzU Dia LzU SR Alle Klassen vor ( ) und nach ( ) Intervention

18 Bremen 18 Dysfunktionale Aktivitäten dysfkt. Aktivität / U.-Std U.-Std. ( ) vor Intervention ( ) nach Intervention Disziplinierungen 35 Disziplinierungen / U.-Std U.-Std. ( ) vor Intervention ( ) nach Intervention

19 Bremen 19 So, was passiert? gute Arbeitsbedingungen bessere Kommunikation reduzierter Arbeitsgeräuschpegel geringere Sprechanstrengung geringere Beanspruchung geringere Ermüdung bessere Lehr-Lern-Leistung? humanere Arbeitsbedingungen Lutherschule Bremerhaven Quelle: Landesinstitut für Schule; Bremen 2008: Zuhören. Eine pädagogische Herausforderung

20 Bremen 20 Gute Schule ist machbar! Packen wir es an! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Das Institut wurde am 31.Okt an der Universität Bremen geschlossen FB 989 Zum Nachlesen FB 1071 FB 1030 Wb 30 Belastung und Beanspruchung von Lehrerinnen und Lehrern ISBN X 17,00 Lärm in Bildungsstätten ISBN ,50 Akustische Ergonomie der Schule ISBN ,00 Gesundheitsfördernde Einflüsse auf das Leistungsvermögen im schulischen Unterricht ISBN ,00

21 Bremen 21 Raumakustische Intervention

22 Bremen 22 Schulbeispiel

23 Bremen 23 Aufmerksamkeitsleistungen < kleiner Übungsgewinn größer > 0 bis 5 5 bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis 65 CO tag Belastung [min] Geräuschpegel und Raumakustik Alle Unterrichtsstunden (S3) LAeq -0,6 db -2,9 db SPL [dba] LA95-1,3 db -1,6 db 40 ohne Lüftung vor I. mit nach I. RT > 0,6 s RT < 0,6 s

24 Bremen 24 Raumakustik Sprachverständlichkeitsindex STI 0,90 0,85 0,80 Sehr gut STI 0,75 0,70 0,65 gut 0,60 R201 R202 R205 R209 R11 R13 R15 R26 A.1.1 A.1.3 A.2.1 B.1.2 C.1.9 C.1.10 D.1.3 E.1.4 Klassenraum S1 S2 S3 Pädagogische Intervention Wie funktioniert der Hörvorgang? Wann ist es laut, wann ist es leise? Was macht der Lärm mit mir und meinem Ohr? Was kann ich tun, damit es im Unterricht leiser wird?

25 Bremen 25 Pädagogische Intervention L Aeq, L A95, L A1 Schule II/Klasse E Schallpegel [db(a)] vor Int. nach Int. vor Int. nach Int. vor Int. nach Int. L Aeq-k L A95-k L A1-k Stress Stress ist eine besondere Beziehung zwischen Person und Umwelt, die von der Person dahingehend beurteilt wird, dass sie ihre Ressourcen beansprucht oder übersteigt und ihr Wohlbefinden gefährdet. Lazarus, R.S. & Folkmann, S., Stress, Appraisal, and Coping. (Belastung, Bewertung, Bewältigung) New York 1984

26 Bremen 26 Beanspruchungsreaktion HF Mittelwerte aller Schüler rel. Häufigkeit [%] bis bis bis bis bis bis bis bis bis 150 HF-Klassen [1/min] ( ) ohne Lüftungspause ( ) mit Lüftungspause