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內容提要：照明是教室環(huán)境中的一個(gè)重要因素。照明不僅對學(xué)生的視力有影響，也會(huì )影響學(xué)生的學(xué)習績(jì)效。本文檢索了2000年以后的113篇相關(guān)文獻，并依據最終選取的52篇文獻，對教室照明與學(xué)生績(jì)效相關(guān)性研究的發(fā)展歷程、研究框架、實(shí)驗方法做了回顧，總結了當前的認識和爭議。在此基礎上，本文指出相關(guān)研究已進(jìn)入場(chǎng)景化階段，并為后續研究提供了一些建議，包括：用學(xué)習成績(jì)等客觀(guān)數據替代主觀(guān)評測問(wèn)卷，對被試人群按特征進(jìn)一步細分，擴大樣本數量及采用機器學(xué)習進(jìn)行數據分析。

　　關(guān) 鍵 詞：內環(huán)境質(zhì)量(IEQ) 教學(xué)環(huán)境 亮度 色溫 學(xué)習績(jì)效

　　中圖分類(lèi)號：B849文獻標識碼：A文章編號：1006-6020(2018)-04-0291-13

　　青少年學(xué)生處于生理和心理發(fā)育期，并且長(cháng)時(shí)間在教室內學(xué)習，因此學(xué)生所處的教室環(huán)境對他們的身心健康和學(xué)習效果有著(zhù)不可忽視的影響。Gilavand(2016)認為教室是一個(gè)特殊的社交空間，健康的環(huán)境能夠在學(xué)生的社會(huì )化過(guò)程中提高學(xué)生的績(jì)效。教室環(huán)境包括諸多因素，對于有些影響因素，研究者已基本形成共識，例如Earthman(2004)將溫度、取暖和空氣質(zhì)量列為影響學(xué)生學(xué)習效果的重要因素。而對于照明對學(xué)生學(xué)習效果的影響，以往研究尚未給出明確的結論(Higgins et al.，2005)。研究人員試圖從不同角度找出教學(xué)環(huán)境的最佳照明方案，同時(shí)，關(guān)于教室最佳照明方案的爭論和探索也沒(méi)有停止過(guò)。

　　最近十多年來(lái)，室內照明技術(shù)發(fā)展迅速，照明系統能夠更精細地控制亮度與色溫。與此同時(shí)，學(xué)校教學(xué)場(chǎng)景也越來(lái)越豐富，而單一照明方案無(wú)法滿(mǎn)足教學(xué)場(chǎng)景多樣化的需求。這些發(fā)展和變化給教室照明設計提供了創(chuàng )新的空間和可能性，也對教室照明環(huán)境研究提出了新的要求。本文的目的是通過(guò)調查和整理以往關(guān)于教室照明環(huán)境對學(xué)生學(xué)習績(jì)效影響的學(xué)術(shù)文獻，歸納和分析相關(guān)研究的共性、問(wèn)題，以及發(fā)展趨勢，并在此基礎上為后續研究提供參考和建議。

　　1 文獻來(lái)源

　　本研究檢索文獻來(lái)源包括：Google Scholar、Elsevier、ResearchGate、百度學(xué)術(shù)，以及中國專(zhuān)利庫。檢索關(guān)鍵詞(英文和中文)是從以下A、B、C三個(gè)組中各選取一個(gè)，構成一個(gè)檢索條件，例如：classroom+lighting+concentration。文獻檢索過(guò)程按此規則嘗試各種組合。

　　A組：classroom，school，student，indoor environment，教室，學(xué)生

　　B組：light，lighting，brightness，color-temperature，illuminance，照明，色溫

　　C組：performance，behavior，concentration，attention，productivity，learning，perception，成績(jì)，績(jì)效

　　考慮到研究的時(shí)效性，年份篩選條件設置為2000年及以后。最初檢索結果包含113篇文獻，對文獻泛讀后去掉了其中與教育無(wú)關(guān)的研究(如辦公室、商業(yè)等)25篇，而后根據教育領(lǐng)域專(zhuān)家的意見(jiàn)最終選取其中47篇文獻精讀，精讀過(guò)程中從論文所引用的文獻中又補充了5篇(個(gè)別文獻早于2000年)，因此，最終共精讀52篇文獻。

　　2 研究背景

　　照明對人的作用包括視覺(jué)效應和非視覺(jué)效應。人類(lèi)視網(wǎng)膜上的視覺(jué)感受器包括視錐細胞和視桿細胞。視錐細胞集中于視網(wǎng)膜中央凹區域，對視覺(jué)信息的細節分辨率高，且有三種視錐細胞為顏色知覺(jué)提供信息。但是視錐細胞工作需要較高的照明亮度。在較暗的環(huán)境下，視覺(jué)更加依賴(lài)視桿細胞，但是視桿細胞分布較為稀疏，對視覺(jué)信息的細節分辨率較低，也無(wú)法分辨顏色。因此，照明亮度對視敏度和顏色分辨能力的影響是非常明顯的。已有研究闡述了燈光的質(zhì)量(如頻閃、炫光)和顏色是如何影響視覺(jué)能力，進(jìn)而影響學(xué)生的學(xué)習成績(jì)的(Mott et al.，2012)。除了視錐和視桿細胞之外，人眼視網(wǎng)膜上還存在第三類(lèi)感光細胞，專(zhuān)門(mén)負責傳遞環(huán)境光線(xiàn)信息給大腦的生物鐘調節器，影響生物節律(Berson，et al.，2002)。這類(lèi)細胞接受到光線(xiàn)刺激(特別是藍光波段)，會(huì )導致大腦中激素分泌的變化，褪黑分泌素減少，皮質(zhì)醇分泌增加。褪黑素是睡眠激素，它的減少會(huì )讓人興奮，不易入睡。皮質(zhì)醇的增加則使人注意力集中，心率加快。光照的效應也存在于分子生物學(xué)層面。2017年諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎頒給3位美國科學(xué)家，獲獎理由為“發(fā)現了調控晝夜節律的分子機制”，從而為光照對生物體的影響提供了分子生物學(xué)的基礎依據(Mealey-Ferrara，Montalvo，and Hall，2003)。光線(xiàn)對生物節律的影響屬于照明對人的非視覺(jué)效應(Berman，2008;Huang，2010;Fabio et al.，2015)。非視覺(jué)效應也包括光線(xiàn)對人的健康、情緒和機敏度的影響。研究發(fā)現人工照明的亮度和色溫對人體的許多生理指標，如血壓、心率變異、腦電波，以及體溫也有顯著(zhù)影響(Sleegers et al.，2013)。

　　盡管室內照明環(huán)境需要考慮的因素很多，但對光照本身而言主要的考慮是光照度和色溫。光照度，即亮度，單位為勒克司(lux)，指的是被攝主體表面單位面積上受到的光通量。1勒克司相當于被攝主體每平方米的面積上，受距離1米且發(fā)光強度為1燭光的光源垂直照射的光通量。色溫(correlated color temperature，CCT)的度量單位為開(kāi)爾文(Kelvin)，用K表示。色溫指的是當一個(gè)光源的顏色表現與某一溫度下的黑體輻射的光色相近似時(shí)，便用此時(shí)黑體的溫度來(lái)表示該光源的色溫。高色溫光源偏冷色(藍、白)，低色溫光源偏暖色(紅、黃)。目前教室照明環(huán)境研究的主要內容就是通過(guò)實(shí)驗測試和數據分析，尋找更合適特定教學(xué)場(chǎng)景的亮度與色溫的組合。

　　3 相關(guān)研究的發(fā)展歷程

　　室內照明是一個(gè)復雜系統，涉及的方面很多，比如光源的各種特性、具體的使用場(chǎng)景、參與者的個(gè)體差異等等。而受到照明產(chǎn)品技術(shù)和應用環(huán)境的限制，這必然是一個(gè)逐步完善和深入的過(guò)程。通過(guò)對這個(gè)過(guò)程的回顧和梳理，我們可以找出發(fā)展的趨勢和規律。

　　最初，研究人員關(guān)注自然光和人工照明的區別。Hathaway(1983)發(fā)現老師和小學(xué)生更喜歡自然光，其后的一些研究則表明自然光更能對學(xué)生產(chǎn)生積極影響(Rittner and Robbin，2002;Heschong，2003;Earthman，2004)。然而，教室單純依靠自然光不現實(shí)(Higgins et al.，2005)，而且不足或者過(guò)度的自然光都會(huì )引起學(xué)生的抱怨(Singh and Arora，2014)。因此，可控的自然光配合適當的人工照明對學(xué)習績(jì)效非常重要(John & Timothy，2005)?？紤]到自然光的控制在建筑完成后，主要靠玻璃和窗簾，調節的效果非常有限。因此，對人工照明的研究逐漸成為室內照明環(huán)境的重點(diǎn)。

　　轉入人工照明研究后，研究者首先關(guān)注的是人工照明的質(zhì)量。其中，對健康有直接影響的因素包括頻閃、炫光、顯色指數以及熒光燈黑化問(wèn)題等。這些問(wèn)題引發(fā)的抱怨很多，例如頭疼、眼疲勞、身體疲倦、注意力不集中、近視等(Higgins et al.，2005;An et al.，2008)。隨著(zhù)學(xué)校照明標準的完善和提高以及LED(發(fā)光二極管)的普及，合格的LED產(chǎn)品憑借其高效、體積小、節能、環(huán)境友好以及實(shí)時(shí)頻譜可調等特性得到廣泛歡迎和使用(Smet et al.，2011;et al.，2010)，光源的質(zhì)量本身已經(jīng)不再是障礙，關(guān)鍵在于如何應用。

　　之后越來(lái)越多學(xué)者開(kāi)始研究室內照明的亮度，各國也陸續出臺了相關(guān)標準，例如：美國、英國、中國等國家都規定教室的平均照度不應低于300 lux，且一般要求亮度分布均勻。那么教室里的照明亮度是否越亮越好?做到亮度均勻分布是否就足夠了?近期研究結果傾向于否定的答案。雖然一些研究表明高亮度(如1000 lux)能夠提高學(xué)生注意力(Sleegers et al.，2013;Singh and Arora，2014)，減少困倦、增加活力和提高興奮程度(Smolders，2014;Fabio et al.，2015)，然而，Winterbottom(2009)認為過(guò)量照明會(huì )引發(fā)身體不適和眩光失能(Kim and Koga，2005;Osterhaus，2005)，因此建議通過(guò)窗簾和燈光調節將教室照明亮度控制在1000 lux以?xún)?。Veronika(2015)通過(guò)測量發(fā)現高亮度(5000 lux)和低亮度(400 lux)對受試者的褪黑素變化沒(méi)有顯著(zhù)影響，高亮度與低亮度條件相比反而會(huì )降低受試者的績(jì)效。此外，一項針對英國小學(xué)的調研發(fā)現交互式智能顯示屏已經(jīng)在教室中廣泛安裝，在使用顯示屏的多數時(shí)間里高亮度照明并不是所希望的，老師們更希望使用顯示屏時(shí)亮度足夠低，從而提高顯示內容的對比度，而在學(xué)生閱讀書(shū)本時(shí)再把亮度提高(Zhang et al.，2016)。更進(jìn)一步，一些特定教學(xué)場(chǎng)景需要調整亮度分布，例如老師授課和學(xué)生自習時(shí)講臺與學(xué)生區的亮度對比需要反轉;幻燈片或投影儀演示時(shí)需要減少自然光、關(guān)閉屏幕區域的照明，而聽(tīng)眾區域需要保持適當的照明;即興演講需要聚光燈效果;而小組討論最好能夠分區域照明，減少組間干擾。

　　最近幾年的研究開(kāi)始關(guān)注色溫，也包括對亮度和色溫的綜合研究。Sleegers(2013)的研究表明在高色溫(6500 K)照明環(huán)境中學(xué)生更能集中注意力。在學(xué)生的認知方面也有類(lèi)似發(fā)現，Ferlazzo(2014)發(fā)現中等色溫(4000 K)相對于較低色溫(2800 K)光源對于學(xué)生的三維物體識別能力以及多任務(wù)處理能力等有明顯提高;而德國Ulm大學(xué)的研究人員(Keis et al.，2014)發(fā)現在中等色溫光源(4000 K)中混合超高色溫光源(14000 K)能夠提高學(xué)生的認知處理速度和注意力，但對短時(shí)間記憶加工和檢索績(jì)效基本沒(méi)有影響。在此基礎上，近年來(lái)部分學(xué)者開(kāi)始關(guān)注不同教學(xué)場(chǎng)景對照明方案的不同需求。Ayash(2016)指出，在鮮艷的色彩下學(xué)生能取得更高的閱讀分數;Weesolowski(2014)發(fā)現照明的豐富變化能夠提高小學(xué)生的社交行為;韓國KAIST大學(xué)的兩位研究者(Choi and Suk，2016)建議在長(cháng)時(shí)間的學(xué)習環(huán)境中，光線(xiàn)應該有所變化，對于簡(jiǎn)單、標準和高認知負荷的活動(dòng)建議分別使用3500 K，5000 K和6500 K色溫;而另一個(gè)韓國研究團隊(Lee et al.，2016)開(kāi)發(fā)了一個(gè)能自適應多種教學(xué)場(chǎng)景(如數學(xué)、藝術(shù)、社交等)的照明系統，并提出了分別針對這些場(chǎng)景的亮度和色溫配置。

　　圖1 室內照明相關(guān)研究的發(fā)展

　　從上述文獻整理可以看出，近十多年來(lái)，研究人員對室內照明與學(xué)生績(jì)效相關(guān)研究大致經(jīng)歷過(guò)四個(gè)階段(參見(jiàn)圖1)：自然光與人工照明的比較研究、人工照明的質(zhì)量對人的影響、亮度的優(yōu)化，以及不同色溫對人的影響和優(yōu)化。目前的研究趨勢是在綜合之前的成果集成，研究更貼近工作學(xué)習實(shí)踐，進(jìn)入場(chǎng)景化、集成化的新階段。

　　4 理論框架總結

　　在相關(guān)文獻中，部分學(xué)者試圖從理論上解釋照明是如何影響人員績(jì)效的，于是提出了一些研究理論框架。雖然這些研究理論框架都是定性分析，無(wú)法直接應用于工程實(shí)踐中的定量?jì)?yōu)化，但是它們對于理解系統中各因素之間的關(guān)系并據此進(jìn)行實(shí)驗設計具有指導意義。因此，我們在這里匯總了六個(gè)有代表性的研究理論框架。

　　Boyce(2004)在“照明影響工作績(jì)效的三個(gè)途徑的概念框架”(參見(jiàn)圖2)中提出視覺(jué)效應通過(guò)認知績(jì)效、任務(wù)績(jì)效和運動(dòng)績(jì)效三個(gè)途徑直接或間接影響人員績(jì)效。此模型包含的因素非常多，是六個(gè)模型中最復雜的一個(gè)，可以幫助人們全面認識照明對工作績(jì)效影響的機制。

　　圖2 照明影響工作績(jì)效的三個(gè)途徑的概念框架

　　經(jīng)授權，翻譯自Figure 1 "A conceptual framework setting out the three routes whereby lighting conditions can influence human performance"(Boyce,2004)

　　在Boyce(2004)模型基礎之上，Kretschmer et al.，(2012)提出了簡(jiǎn)化版的兩通道概念模型(參見(jiàn)圖3)。這個(gè)模型的創(chuàng )新之處在于把光線(xiàn)對認知績(jì)效的影響歸納為視覺(jué)效應和非視覺(jué)效應。

　　Mott et al.(2012)提出動(dòng)態(tài)照明對學(xué)生學(xué)習效果影響的概念框架(參見(jiàn)圖4)。該框架更有針對性，而且區分了自然光和人工照明，對工程和實(shí)際應用有指導價(jià)值。

　　Samani(2012)的基于變量的研究框架(參見(jiàn)圖5)將影響因素歸納為照明質(zhì)量、顏色，以及個(gè)體差異(年齡、性別)。提出對個(gè)體差異進(jìn)行研究這一點(diǎn)具有創(chuàng )新性，不過(guò)個(gè)體差異涵蓋的內容非常廣泛，遠不止年齡和性別，除了生理差異和心理差異，文化差異也不能忽視。

　　Kort & Veitch(2014)提出照明對生理機能影響線(xiàn)路框架(參見(jiàn)圖6)。該理論框架與Kretschmer et al.，(2012)的模型有相似之處，都包括視覺(jué)影響和非視覺(jué)影響兩部分，但主要區別在于Kort & Veitch(2014)在模型中增加了視覺(jué)影響和非視覺(jué)影響之間的交互作用。

　　Pulay(2015)提出的概念理論框架將光線(xiàn)對學(xué)生的影響分為行為和認知兩種，且兩者之間有交互作用。這些影響都來(lái)自生理、心理和荷爾蒙三個(gè)方面。

　　綜觀(guān)上述研究理論框架，視覺(jué)效果和非視覺(jué)效果是比較公認的影響通道，構成了理論模型的基礎結構。不同研究者根據其研究關(guān)注的方向和思路，對基礎結構進(jìn)行變化和擴充，從而形成不同的研究框架。

　　圖3 在Boyce(2004)模型基礎上簡(jiǎn)化的兩通道概念模型

　　經(jīng)授權，翻譯自Figure 1 "A simplified conceptual model of the relation-ship between lighting and cognitive performance,including the two different light-sensitive pathways via the visual system and the circadian system"(Kretschmer et al.,2012)

　　5 實(shí)驗方法總結

　　以往的行為實(shí)驗研究基本都采用了實(shí)驗組和控制組對照的設計，且多數采用實(shí)驗前后對比測驗。受試者數量基本都在100人以?xún)?N<100)。實(shí)驗中因變量的測量大體上可分為以下四類(lèi)。

　　1.生理學(xué)指標：用生理學(xué)設備對受試者的體征進(jìn)行測量，通過(guò)測量數據反映受試者的生理或心理狀態(tài)。具體方法包括心電圖(ECG)、腦電波(EEG)、皮膚電(EDA)等。例如：Choi and Suk(2016)使用ECG作為先導實(shí)驗手段確認不同色溫能夠引發(fā)不同的生理反應;Shin(2013)，Yunhee(2015)通過(guò)測量EEG確定受試者的注意力和放松程度;Smolders(2017)在研究中使用了ECG和EDA作為輔助手段記錄受試者在測試過(guò)程中的生理變化。

　　2.認知任務(wù)指標：閱讀、算術(shù)、打字、拼圖等任務(wù)的成績(jì)。

　　圖4 動(dòng)態(tài)照明對學(xué)生學(xué)習效果影響的概念

　　框架經(jīng)授權，翻譯自Figure I "Conceptual framework of the study"(Mott et al.,2012)

　　注：ADHD=注意力缺乏多動(dòng)癥(attention deficit hyperactivity disorder)

　　圖5 基于變量的研究框架

　　經(jīng)授權，翻譯自Figure 3 "Research frame work base on variables"(Samani,2012)

　　圖6 照明對生理機能影響線(xiàn)路框架

　　經(jīng)授權，翻譯自Figure 2 "Pathways of light relevant to psychological functioning"(Kort & Veitch,2014)

　　3.認知心理學(xué)測試和量表：d2視覺(jué)搜索注意力測試;卡羅林斯卡警覺(jué)度分類(lèi)表(Karolinska Sleepiness Scale，KSS);精神運動(dòng)警覺(jué)性作業(yè)(Psychomotor Vigilance Task，PVT);狀態(tài)自控力分類(lèi)表(State Self-Control Capacity Scale，SSCCS);安菲莫夫劑量作業(yè)表(Aventura Karimov table，AKT)等。相關(guān)方法的參考文獻、用途和基本信息參見(jiàn)表1。

　　4.主觀(guān)問(wèn)卷：?jiǎn)?wèn)卷在相關(guān)研究中被廣泛使用，用來(lái)衡量受試者的主觀(guān)感受和偏好。多數研究中主觀(guān)問(wèn)卷作為輔助手段;也有個(gè)別研究全部基于問(wèn)卷調查，例如：Gilavand(2016)。

　　另外，需要說(shuō)明的是，很多研究使用多種度量方法，比如：EEG與簡(jiǎn)單任務(wù)結合、d2與問(wèn)卷結合等等。一個(gè)研究中的多種度量方法有的是針對不同的度量指標，有的則是對同一目標的多角度驗證。在某些研究中，針對同一目標的兩種度量方法會(huì )給出矛盾的結果，例如：Sleegers(2013)的一部分研究數據中d2測試與主觀(guān)問(wèn)卷結果不一致。

　　6 基于教學(xué)場(chǎng)景的照明方案研究

　　根據之前對相關(guān)研究的發(fā)展歷程的回顧，教室照明研究的重點(diǎn)逐步轉入場(chǎng)景化、集成化階段。以往的研究側重于通過(guò)實(shí)驗手段研究照明參數，如不同的亮度和色溫，對學(xué)生的生理指標或認知績(jì)效測驗指標的影響。近期有學(xué)者開(kāi)始關(guān)注在不同教學(xué)場(chǎng)景下，照明配置方案對學(xué)生學(xué)習績(jì)效的影響。雖然這些研究對教學(xué)場(chǎng)景的定義不同(如：簡(jiǎn)單、標準和高負荷，或者數學(xué)、藝術(shù)、社交、休息)，但是其目標是一致的，就是尋找與教學(xué)內容和教學(xué)目標相匹配的最優(yōu)照明配置方案。因此，本文特別針對這個(gè)方向有代表性的研究進(jìn)行了概括，參見(jiàn)表2。從能夠檢索到的文獻看，關(guān)于這個(gè)方向的研究數量有限，研究尚不充分，研究結論也有值得進(jìn)一步證實(shí)之處。而針對中國學(xué)校的相關(guān)研究更是空白。

　　7 以往研究結果討論

　　總結以往研究，研究者普遍認為光照條件對學(xué)習績(jì)效有重要影響，近十年來(lái)的研究主要針對不同亮度和不同色溫對學(xué)生的影響。雖然照明行業(yè)和學(xué)術(shù)界對亮度級別和色溫級別都沒(méi)有統一的規定，但是我們發(fā)現研究者大多定義300 lux以下為低亮度、300 lux至600 lux為中等亮度、600 lux至1000 lux為高亮度;亮度超過(guò)1000 lux會(huì )引發(fā)身體不適和眩光失能(Kim and Koga，2005;Osterhaus，2005)，也不節能。同時(shí)，研究者大多定義2700 K至3500 K、3500 K至5000 K，以及5000 K至6500K為低色溫、中等色溫和高色溫。

　　關(guān)于亮度和色溫的具體效應，根據以往研究的發(fā)現和結論，多數研究者認為高亮度、高色溫能夠提升注意力和認知績(jì)效。因此，占主導的觀(guān)點(diǎn)是：在教室照明中使用亮度較高、色溫較高的光線(xiàn)可以提高學(xué)生學(xué)習績(jì)效。然而，事實(shí)上這一觀(guān)點(diǎn)仍缺少足夠的研究數據支持，甚至部分相關(guān)研究給出了與之沖突的結論(Higgins et al.，2005)。例如，基于實(shí)驗數據Yunhee(2015)認為高色溫并不會(huì )影響學(xué)生的注意力和認知活動(dòng)，低色溫也不會(huì )讓學(xué)生更放松、安靜。Smolders(2017)的實(shí)驗結果顯示高色溫環(huán)境與低色溫相比并不會(huì )對大學(xué)生的“精神狀態(tài)和績(jì)效帶來(lái)明顯的有益影響，也不會(huì )產(chǎn)生生理上的激活效果”。Yan(2010)的實(shí)驗結果則顯示在中等色溫(4000 K)環(huán)境中，學(xué)生的學(xué)習效率最高，并且視/腦疲勞最低，而非高色溫(6500 K)環(huán)境。有的實(shí)驗結果顯示男女對燈光的反應沒(méi)有明顯差異，而有的實(shí)驗則給出相反結果(Knez，2000)。甚至有的實(shí)驗中同樣的照明環(huán)境對四年級學(xué)生有影響顯著(zhù)，而對六年級學(xué)生影響不顯著(zhù)，而注意力測試結果跟主觀(guān)問(wèn)卷結果也出現了矛盾(Sleegers et al.，2013)。

　　對于這些不一致和矛盾，其原因可能在于實(shí)驗設計不夠嚴密，對其他因素的控制不夠(Choi and Suk，2016)。Smolders(2017)發(fā)現不同測試時(shí)間，如上午時(shí)段和下午時(shí)段，對測試結果有顯著(zhù)差異。Moon(2016)表示受試者的性別、年齡、工作狀態(tài)等因素也會(huì )影響個(gè)體對照明方案的反應。Yunhee(2015)強調人的情緒因素的重要性，在實(shí)驗中，情緒因素對結果的影響甚至超過(guò)了生理學(xué)反應的影響。此外，以往研究數據樣本較小(多數研究中被試不超過(guò)100人)以及時(shí)間跨度較短(多數研究持續不超過(guò)3個(gè)月)也是重要制約因素(Sleegers et al.,2013;Pulay,2015;Fabio et al.，2015;Ayash et al.，2016)。更進(jìn)一步，通過(guò)分析以往實(shí)驗的結果報告能夠發(fā)現，在報告統計差異顯著(zhù)的40篇文獻中僅有6篇報告了效果量(effect size)，比例偏低。在所報告的效果量中，值在0.001至0.741之間，其中效果量較大的(≥0.5)包括：高亮度高色溫照明(1000 lux，6500K)相對于標準照明(300 lux，3000 K)對提高學(xué)生注意力集中度和減少錯誤率有積極作用(Sleegers et al.，2013)，高色溫照明(6500 K)相對于3500 K和5000 K對提高算術(shù)答題正確率有積極作用(Choi and Suk，2016)。以往研究所報告的Cohen's d值在0.13至3.94之間，其中效果量較大的(d≥0.8)包括：高色溫照明(5500 K相對于3000 K和3500 K)對提高認知處理速度和注意力集中度以及減少錯誤率有積極作用(Keis et al.，2014)。

　　8 后續研究建議

　　通過(guò)對現有研究存在問(wèn)題和發(fā)展趨勢的梳理，本文希望能夠為后續研究提供一些方向性的建議。

　　首先，以往研究中較多使用主觀(guān)問(wèn)卷，但是主觀(guān)結果受個(gè)體差異及隨機因素影響較大，并不總是能夠反映照明對學(xué)習能力和學(xué)習效果的影響，一些研究中出現的主觀(guān)問(wèn)卷與客觀(guān)測試結果的矛盾就是例證。因此，后續研究應減少對主觀(guān)評價(jià)的依賴(lài)，多使用客觀(guān)評測，特別是基于客觀(guān)數據的量化分析。

　　其次，被試人群的特征，如年齡、性別、地域及文化差異等，都有可能影響實(shí)驗結果。不同被試人群對最優(yōu)照明條件可能有不同的需要。以往研究所積累的實(shí)證數據仍然不足，后續研究需要繼續收集數據并比較不同被試人群間的差異，并注意在實(shí)驗結果中報告效果量。

　　第三，無(wú)論是生理學(xué)方法、心理學(xué)方法，還是認知任務(wù)測試(參見(jiàn)“5.實(shí)驗方法總結”)，現有研究基本都是用間接結果表示學(xué)生的學(xué)習績(jì)效。在本文檢索到的研究中，沒(méi)有一例使用真實(shí)的考試成績(jì)。雖然可能的原因有很多，但是從某種意義上，中國學(xué)生、學(xué)校和家長(cháng)最關(guān)心的還是學(xué)習成績(jì)。因此，后續研究需要檢驗照明配置對學(xué)生各科成績(jì)有無(wú)顯著(zhù)影響。

　　第四，LED、智能終端、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展和普及，使得可動(dòng)態(tài)調整亮度和色溫的智能照明系統具備了大規模應用的條件。教學(xué)場(chǎng)景和教學(xué)手段的現代化、多樣化，也帶來(lái)了教室照明需求的多樣化和場(chǎng)景化，然而相關(guān)的研究目前還不充分(參見(jiàn)“6.基于教學(xué)場(chǎng)景的照明方案研究”)，后續研究也需要在這方面進(jìn)一步加強。

　　最后，現有研究的數據樣本都比較小，后續研究需要增大樣本量，提高統計檢驗力。當數據樣本達到一定規模后，可以考慮利用機器學(xué)習的方法進(jìn)行數據分析，期望能夠得出更多結論。

　　綜上所述，盡管部分研究發(fā)現高色溫照明對提高學(xué)生注意力有積極作用，以往研究仍存在許多不足，以往的研究方法和設計需要完善和擴展，研究者尚未對教室照明如何影響學(xué)生學(xué)習績(jì)效這個(gè)問(wèn)題的答案達成共識。因此，已有研究結果尚不足以對教室照明的最佳亮度和色溫設計方案給出決定性的指導意見(jiàn)，也表明該領(lǐng)域相關(guān)研究還有較大提升空間。