樊啟學(xué), 陽家鵬

(1.無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214153; 2.廣州體院學(xué)院，廣東 廣州 5105002 )

人的體質(zhì)是其一生健康的重要標(biāo)志。通過體育鍛煉來改善健康有著多方面的益處，例如可以有效預(yù)防心血管和代謝疾病，減少人的焦慮、沮喪等不良心理情緒。另外，大量的研究表明由于缺乏身體活動導(dǎo)致一系列的疾病如肥胖、心血管疾病、二型糖尿病、高血壓等。體質(zhì)水平下降也是導(dǎo)致死亡的風(fēng)險因素。盡管通過身體活動改善體質(zhì)健康有著如此多的好處以及缺乏身體活動有如此大的風(fēng)險，但人們身體活動的機會似乎變得越來越少。特別是青少年兒童，他們本處于活潑好動的年齡階段，但網(wǎng)絡(luò)、電視、電子游戲、手機、各種學(xué)科補習(xí)把他們按在凳子上。家長們面對殘酷的升學(xué)、就業(yè)等現(xiàn)實，要求孩子優(yōu)先選擇文化課程的學(xué)習(xí)似乎無可厚非。但是，忽視身體鍛煉而一味追求文化成績就一定能使學(xué)生獲得高分嗎？對這一問題的深究，以便找到一條更好的路徑讓家長、學(xué)生和教師正確處理好學(xué)習(xí)與身體的關(guān)系。

中小學(xué)生體質(zhì)(Physical Fitness，也譯為體適能)與學(xué)業(yè)關(guān)系的研究在國外進行的如火如荼，引起了體育工作者及相關(guān)機構(gòu)如公共休閑、教育部門和健康研究部門的長期關(guān)注。Wittberget RA[1](2012)等人發(fā)現(xiàn)處于較高體質(zhì)水平的學(xué)生與處于較低水平的學(xué)生相比較而言，前者的數(shù)學(xué)與英語成績要高于后者。Dwyer T[2](1983)的研究樣本546人，對實驗組進行更多的體育鍛煉的干預(yù)，而對照組進行更多的學(xué)習(xí)成績的干預(yù)，在比較中發(fā)現(xiàn)，實驗組有著更好的學(xué)業(yè)成績。這一研究支持了在學(xué)校環(huán)境下增加學(xué)生體育鍛煉的時間能有效影響學(xué)生的學(xué)業(yè)分?jǐn)?shù)。Chomitz VR[3](2009)等人的研究報道了隨著體質(zhì)測試指標(biāo)合格數(shù)量的增加，學(xué)生通過語文和數(shù)學(xué)測試的合格率也增加。2010年，美國疾病與控制中心對大量的關(guān)于身體活動或體質(zhì)水平與學(xué)業(yè)成績的關(guān)系研究進行了評估，得出結(jié)論認(rèn)為體育課程和身體鍛煉能幫助學(xué)生提高學(xué)業(yè)成績并且不可能阻礙學(xué)生的學(xué)習(xí)進步[4]。

學(xué)生體質(zhì)與學(xué)業(yè)關(guān)系的研究目前還沒有取得一致性的結(jié)論。例如，Gunstad[5](2008)及其同事大樣本的研究結(jié)果認(rèn)為，孩子的體重指數(shù)(BMI)與認(rèn)知功能沒有聯(lián)系。Coe[6](2006)等人的縱向研究結(jié)果認(rèn)為：體育課對學(xué)生的學(xué)業(yè)成績沒有影響，可能是因為在這樣的課程中身體活動的強度太小。Cottrell[7](2007)和Trudeau and Shephard[8](2010)研究結(jié)果認(rèn)為，常見的生理或社會因素可能影響認(rèn)知和學(xué)業(yè)成績，而不是身體活動或肥胖本身。Sallis[9](1999)的研究發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練對學(xué)生的閱讀、語言和標(biāo)準(zhǔn)化的測試分?jǐn)?shù)有積極的正向影響，但對數(shù)學(xué)沒有影響。基于學(xué)生體質(zhì)水平與學(xué)業(yè)成績的關(guān)系仍處于模糊階段，以及我國此類研究的匱乏，本研究通過對小學(xué)生體質(zhì)水平的測量，收集學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化文化測試的成績，來量化分析體質(zhì)水平與學(xué)業(yè)成績的關(guān)系，試圖通過揭示體質(zhì)水平與學(xué)業(yè)成績的聯(lián)系，使家庭、學(xué)校和社區(qū)認(rèn)識到學(xué)生體質(zhì)健康水平的重要性，進而改變學(xué)生活動不足的窘態(tài)與困境。

1 研究方法

1.1 測試對象

以無錫市5所小學(xué)一至五年級學(xué)生作為被試，其中一年級、二年級各五個班，三、四、五年級各四個班，共計889人，剔除殘缺數(shù)據(jù)7人，共獲有效樣本量為882人，其中女生為378人，學(xué)生年齡在6～13歲之間。各年級學(xué)生基本情況如表1。

表1 學(xué)生基本情況統(tǒng)計一覽

1.2 測試法

1.2.1 體質(zhì)測試指標(biāo)選取依據(jù)及測量

2014年7月教育部下發(fā)了新的《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)(2014年修訂版)》(以下稱《新標(biāo)準(zhǔn)》)，《新標(biāo)準(zhǔn)》從身體形態(tài)、身體機能和身體素質(zhì)等方面綜合評定學(xué)生的體質(zhì)水平，是學(xué)生體質(zhì)水平的個體評價標(biāo)準(zhǔn)[10]。本文以《新標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，選取《新標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的各項指標(biāo)來測量小學(xué)生的體質(zhì)水平。

小學(xué)體質(zhì)測試指標(biāo)分成低、中、高三組(一、二年級為低年級組；三、四年級為中年級組；五、六年級為高年級組)，各組的測試項目相同。對測試成績評分按年級分成六組，各組的評分標(biāo)準(zhǔn)不同。

測試時，教師盡可能按《體質(zhì)測試指南》的要求進行操作。將學(xué)生的身高、體重?fù)Q算成BMI(體重(kg)/身高(m2))，精確到0.1kg/m2。50m跑、50m×8往返跑的測試由體育教師完成，采用手動計時，精確到0.1s。1min跳繩由教師計時，三名學(xué)生同時數(shù)數(shù)取中間值，一、二年級跳繩數(shù)數(shù)由高年級學(xué)生幫助完成，精確到個位。坐位體前屈和1min仰臥起坐由教師講解示范正確的技術(shù)動作及注意事項后進行測量?？紤]到低年級組測試肺活量時，學(xué)生很容易換氣、漏氣等問題，存在操作層面上不可控因素，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)測試結(jié)果存在較大誤差，因而本研究不考慮肺活量這一指標(biāo)。

1.2.2 學(xué)業(yè)成績測試

學(xué)業(yè)考試是由區(qū)教育局統(tǒng)一命題，考試科目為語文、數(shù)學(xué)和英語，各科成績滿分為100分。區(qū)教育局統(tǒng)一抽調(diào)各校教師進行集體閱卷，本研究用卷面分?jǐn)?shù)作為學(xué)生的學(xué)業(yè)成績指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用spss20.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。依照《新標(biāo)準(zhǔn)》將學(xué)生體質(zhì)測試的原始成績換算成得分。該《標(biāo)準(zhǔn)》將不同年級、不同性別進行了區(qū)分，即每個年級有不同的評分標(biāo)準(zhǔn)、男女標(biāo)準(zhǔn)也不同。原始成績轉(zhuǎn)換過程中遇到有些數(shù)據(jù)在單項評分表中沒有給出具體分?jǐn)?shù)時，采用該數(shù)據(jù)臨近前后分值的平均值來賦分。在數(shù)據(jù)的篩查過程中，有7名學(xué)生體質(zhì)測試成績?nèi)笔?，直接將其剔除。學(xué)業(yè)成績?nèi)笔У膶W(xué)生有12人，缺失的學(xué)業(yè)成績用該班的平均成績補上。

用“體質(zhì)平均成績”來代表學(xué)生的綜合體質(zhì)水平，即體質(zhì)平均成績=(各體質(zhì)測試指標(biāo)得分之和/測試指標(biāo)之和)。本文以BMI、50m跑、坐位體前屈、1min跳繩、1min仰臥起坐、50m×8往返跑和體質(zhì)平均成績?yōu)樽宰兞?，以語文成績、數(shù)學(xué)成績、英語成績和學(xué)業(yè)平均成績(各科成績之和/3)為因變量。BMI原始成績轉(zhuǎn)換成得分時，體重指數(shù)正常的為100分，BMI偏輕的為80分，超重的為80分，肥胖的為60分。

數(shù)據(jù)的描述性分析用均值±SD來表示。采用皮爾森(pearson)相關(guān)分析了體質(zhì)測試指標(biāo)得分與學(xué)業(yè)成績的相關(guān)關(guān)系。體質(zhì)測試得分對學(xué)業(yè)成績的線性回歸分析使用了兩個不同的模型。模型1：采用單變量回歸分析，將每個預(yù)測變量單獨對學(xué)業(yè)成績進行回歸，探討各個自變量對學(xué)業(yè)成績的影響。模型2：采用多變量逐步回歸，將預(yù)測變量同時放入模型中對學(xué)業(yè)成績進行回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 體質(zhì)測試各指標(biāo)得分與學(xué)業(yè)成績的相關(guān)分析

表2表明，50m跑在成績和得分上，男生均要優(yōu)于女生且差異具有高度顯著性(p<0.01)。但坐位體前屈方面，女生無論成績與得分均好于男生，差異達到高度顯著性。一分鐘跳繩男女比較而言，成績上女生要優(yōu)于男生且差異具有高度顯著性(p<0.01)，但在得分上沒有差異(p=0.081>0.05)。在學(xué)業(yè)成績上，女生成績要高于男生，且差異具有高度的顯著性。

表2 體質(zhì)水平和學(xué)業(yè)成績的描述性統(tǒng)計

注：**表示p≤0.01，差異具有非常顯著性；*表示0.01

表3表明：體重指數(shù)得分、坐位體前屈得分、仰臥起坐得分與學(xué)業(yè)成績沒有相關(guān)性。50m×8往返跑得分與英語成績具有相關(guān)性(p<0.05)，與語文、數(shù)學(xué)和平均成績沒有相關(guān)。50m跑得分與英語和學(xué)業(yè)平均成績正相關(guān)(p<0.05)。一分鐘跳繩與語文成績、數(shù)學(xué)成績、英語成績和學(xué)業(yè)平均成績都有相關(guān)性，且p<0.01。體質(zhì)平均成績與英語和學(xué)業(yè)平均成績具有正相關(guān)性(p<0.05)。

表3 體質(zhì)指標(biāo)得分與學(xué)業(yè)成績皮爾森相關(guān)

注：**表示p≤0.01，差異具有非常顯著性；*表示0.01

2.2 學(xué)生體質(zhì)水平對學(xué)業(yè)成績的回歸分析

回歸分析結(jié)果如表4所示。模型1表明： 50m跑得分對語文成績和數(shù)學(xué)成績的回歸系數(shù)沒有達到顯著性水平，對英語和學(xué)業(yè)平均成績達到顯著性水平，其標(biāo)準(zhǔn)化的回歸系數(shù)分別為0.089、0.075，β為正值。一分鐘跳繩得分對語文、數(shù)學(xué)、英語和平均成績的回歸系數(shù)都達到顯著性水平，其β值分別為0.114、0.104、0.174、0.148，且β均為正值。50m×8得分對英語成績的回歸系數(shù)為0.157，達到顯著性水平。體質(zhì)平均成績對英語和學(xué)業(yè)成績的回歸系數(shù)達到顯著性水平。

在模型2中，采用逐步回歸方法，結(jié)果顯示：50m跑得分、體質(zhì)平均成績對學(xué)業(yè)成績的回歸系均沒有達到顯著性，而1分鐘跳繩對各科學(xué)業(yè)成績的回歸系數(shù)達到高度的顯著性(p<0.01)，其調(diào)整后的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)分別為0.114、0.104、0.174、0.148。

表4 體質(zhì)測試指標(biāo)得分與學(xué)業(yè)成績的回歸分析

注： **表示p≤0.01，差異具有非常顯著性；*表示0.01

2.3 討論

2.3.1 跳繩與學(xué)業(yè)成績關(guān)系

Jones, Squires[11]發(fā)現(xiàn)跳繩項目能預(yù)測最大吸氧量和提高心肺體適能。John A. Baker[12]的隨機對照實驗發(fā)現(xiàn)，實驗組每天進行10min跳繩與對照組每天進行30min慢跑，經(jīng)過六周后發(fā)現(xiàn)，實驗組與對照組心肺體適能都同樣得到提高，結(jié)論認(rèn)為跳繩對心肺體適能提高的效率要高。上述研究認(rèn)為通過跳繩練習(xí)能有效提高有氧能力，而大量的研究表明有氧能力與認(rèn)知能力有著密切的關(guān)系。Chaddock L(2012)、Wittberg RA(2012)和Voss MW(2011)等人研究了有氧能力與認(rèn)知水平的關(guān)系[13,14,15]。其研究結(jié)果揭示了有氧能力與認(rèn)知能力和學(xué)業(yè)成績正相關(guān)。

跳繩是對身體協(xié)調(diào)能力要求較高的項目。所謂協(xié)調(diào)運動能力，是肌肉和神經(jīng)整合的能力，其包括了多元隨意的復(fù)雜運動和身體不同部位相互作用的目標(biāo)行為[16]。Luiz Henrique da Silva[17]等人研究了跳繩的動力學(xué)特征，認(rèn)為跳繩看似簡單的任務(wù)，但通過仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)執(zhí)行跳繩這一任務(wù)是極其復(fù)雜的。跳繩運動能充分調(diào)動人體骨骼肌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、心肺系統(tǒng)和感覺系統(tǒng)，各個系統(tǒng)要統(tǒng)一協(xié)調(diào)、積極配合。最近一些研究指出協(xié)調(diào)運動與認(rèn)知之間也可能存在關(guān)聯(lián)[18,19]。Yu-Kai Chang[20]等人研究發(fā)現(xiàn)通過協(xié)調(diào)運動干預(yù)后，孩子在抑制性任務(wù)中表現(xiàn)出很好的準(zhǔn)確性和更快的反應(yīng)時。Luis Lopes[21]等人研究結(jié)果顯示，協(xié)調(diào)能力好或正常的孩子其學(xué)業(yè)成績要優(yōu)于協(xié)調(diào)能力差的孩子。本研究與上述研究具有一致性，跳繩運動體現(xiàn)了學(xué)生心肺體適能和協(xié)調(diào)能力，學(xué)生跳繩成績越好其學(xué)業(yè)成績也越好。

2.3.2 50m跑、50m×8往返跑、仰臥起坐與學(xué)業(yè)成績關(guān)系

50m跑和50m×8往返跑反映了學(xué)生的速度素質(zhì)。Irene Esteban-Cornejo等人用4×10m的往返跑來測量學(xué)生的速度素質(zhì)，結(jié)果顯示速度素質(zhì)與數(shù)學(xué)、語文和平均成績均具有相關(guān)性[22]。而本研究中50m跑、50m×8往返跑只是與學(xué)業(yè)成績具有相關(guān)性，本研究支持了Irene Esteban-Cornejo的研究結(jié)果。

仰臥起坐反映了學(xué)生的力量素質(zhì)，以往的研究中力量素質(zhì)與學(xué)業(yè)成績關(guān)系模棱兩可。Darla M. Castelli[23]等人的研究發(fā)現(xiàn)，兩項力量素質(zhì)(屈膝兩頭起與俯臥撐)與學(xué)業(yè)成績沒有相關(guān)性。同樣，有研究者研究表明[24]，力量素質(zhì)(手握力+立定跳遠(yuǎn))與學(xué)業(yè)成績沒有相關(guān)性。而有幾項橫向研究報道了肌肉力量與學(xué)業(yè)成績有關(guān)聯(lián)。如Brandi M. Eveland-Sayers[24]的研究發(fā)現(xiàn)，仰臥起坐與數(shù)學(xué)成績有積極的正相關(guān)，而與語文沒有相關(guān)性。DuncanP.vanDusen[25]等人的研究結(jié)果認(rèn)為，所有的體質(zhì)測試指標(biāo)包括力量素質(zhì)(除了BMI)都與學(xué)業(yè)成績具有顯著性相關(guān)。本研究認(rèn)為，仰臥起坐得分與學(xué)業(yè)成績沒有相關(guān)性。

2.3.3 BMI、坐位體前屈與學(xué)業(yè)成績關(guān)系

坐位體前屈是對學(xué)生柔韌素質(zhì)的反映，研究結(jié)果顯示坐位體前屈得分與學(xué)生學(xué)業(yè)成績沒有相關(guān)性，可能是因為坐位體前屈的強度和量太小，對身體各個系統(tǒng)沒有形成有效刺激，Coe[6]等人(2006)的研究認(rèn)為，低強度的體育課不會對學(xué)業(yè)成績形成影響。

BMI與認(rèn)知能力或?qū)W業(yè)成績的關(guān)系的研究目前沒有形成一致性的結(jié)論，大多數(shù)文獻認(rèn)為BMI與學(xué)業(yè)成績負(fù)相關(guān)，也有相當(dāng)一部分研究認(rèn)為沒有相關(guān)系，我們的研究結(jié)果支持后者。Patricia H. Viera[26](2005)的研究指出肥胖與學(xué)業(yè)成績沒有關(guān)系。Datar A, Sturm R[27](2004)等人對11000名幼兒園的孩子入園時的學(xué)業(yè)成績進行測量，一年學(xué)習(xí)結(jié)束后，對這些孩子的學(xué)業(yè)成績再進行測量，校正入園時的學(xué)業(yè)成績。研究發(fā)現(xiàn)，超重孩子的數(shù)學(xué)和閱讀成績比正常體重孩子的學(xué)業(yè)成績要低，但作者在解釋是否是肥胖因素導(dǎo)致這一結(jié)果時非常謹(jǐn)慎，認(rèn)為沒有必然的因果關(guān)系。Jennifer Caird[28](2014)等人的一項綜述研究發(fā)現(xiàn)，29項研究結(jié)果是一致的?？傮w而言，有證據(jù)顯示高體重孩子與低學(xué)業(yè)成績有很弱的關(guān)系，肥胖孩子與正常孩子學(xué)業(yè)水平的差異很小，幾乎一半的研究認(rèn)為肥胖與低學(xué)業(yè)成績的關(guān)系可能是因為家庭社會經(jīng)濟地位引起的。Jennifer Caird同樣謹(jǐn)慎的認(rèn)為，如果我們接受肥胖與學(xué)業(yè)成績有負(fù)相關(guān)，我們?nèi)詰岩墒欠袷且驗榉逝忠鸬纳鐣蛩赜绊懥撕⒆拥膶W(xué)業(yè)成績。

2.3.4 體質(zhì)水平與學(xué)業(yè)成績關(guān)聯(lián)的機制

(1)生理機制

體質(zhì)水平與學(xué)業(yè)成績的關(guān)聯(lián)，可能存在生理的、心理的和社會等方面的機制來解釋這種關(guān)系。Gao[6]研究顯示，協(xié)調(diào)運動項目練習(xí)能激活小腦的活動，而小腦影響運動功能和注意力[29]，小腦的激活也影響工作記憶[30]、語言學(xué)習(xí)和記憶[31]。Budde[32](2008)等人的干預(yù)性研究認(rèn)為協(xié)調(diào)運動能導(dǎo)致神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)便利，這將激活大腦皮層，而大腦皮層是負(fù)責(zé)認(rèn)知功能的。

身體活動也能增加腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的水平，進而促進神經(jīng)元存活和分化。協(xié)調(diào)運動鍛煉導(dǎo)致運動皮質(zhì)內(nèi)運動模型重組。這一系列的與身體活動有關(guān)的神經(jīng)調(diào)整的改變可能支持認(rèn)知能力的提高[33]。體質(zhì)測試成績的好壞可能很大程度上依賴于神經(jīng)運動系統(tǒng)，神經(jīng)運動系統(tǒng)能確保相關(guān)運動指令在肌肉與大腦之間快速順暢聯(lián)系，學(xué)業(yè)成績與體質(zhì)水平之間的關(guān)聯(lián)可能是因為隨著體質(zhì)水平越高，其神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度越快。

(2)心理機制

Taras[34](2005)研究認(rèn)為身體活動能增加大腦的血流量和提高激素水平(去甲腎上腺素和內(nèi)啡肽)，從而減輕個體壓力，改善情緒和運動后的鎮(zhèn)靜作用，身體活動可能誘導(dǎo)興奮、降低厭煩，從而提高注意力。這些變化可能導(dǎo)致了學(xué)業(yè)成績的提高。此外，身體活動能增強學(xué)生自我效能感和自尊感，有助于提高學(xué)生課堂行為和主觀能動性。經(jīng)常參與身體活動的孩子其體質(zhì)水平要高，更重要的是他們可能在參與身體活動的過程中相互交流、合作等社會交互作用同樣影響到孩子的認(rèn)知水平。

Ames’[35](1992)認(rèn)為，在身體活動任務(wù)方面取得較高成績的學(xué)生可能也會利用相同的任務(wù)定向在認(rèn)知、學(xué)業(yè)成績方面去取得好成績。根據(jù)Marzano[36]的觀點，“如果學(xué)生有動機去學(xué)習(xí)給定課程的內(nèi)容，他會在這個課程上取得好成績，如果學(xué)生沒有動機，他取得好的學(xué)業(yè)成績可能性會被限制”。 學(xué)生進行體質(zhì)測試時，學(xué)生的動機對學(xué)生體質(zhì)測試成績的影響很大，他可能或不可能全力以赴地盡他們最大努力去完成每一項測試，這會導(dǎo)致體質(zhì)測試的結(jié)果不一樣。同樣，這種動機方面的任務(wù)定向也會在學(xué)業(yè)成績的學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出來，當(dāng)學(xué)生認(rèn)為取得好的成績非常重要，那么在課堂上、課外學(xué)生就會努力學(xué)習(xí)，從而實現(xiàn)自己設(shè)置的學(xué)習(xí)目標(biāo)。成就目標(biāo)理論認(rèn)為個體決定的成績設(shè)置的目標(biāo)具有一致性，即學(xué)生在體質(zhì)測試和學(xué)業(yè)成績方面會設(shè)置一樣的成就目標(biāo)，也會用同樣的努力程度去實現(xiàn)目標(biāo)。

3 結(jié)論

3.1 從體質(zhì)水平與學(xué)業(yè)成績的相關(guān)分析來看，大部分體質(zhì)測試指標(biāo)與學(xué)業(yè)成績表現(xiàn)出正相關(guān)，沒有任何指標(biāo)與學(xué)業(yè)成績呈現(xiàn)消極負(fù)相關(guān)。

3.2 跳繩運動對學(xué)業(yè)成績最具有預(yù)測力，提示我們在小學(xué)開展協(xié)調(diào)性運動項目可能有助于學(xué)生學(xué)業(yè)成績或認(rèn)知能力提高。

3.3 體質(zhì)高水平組的學(xué)業(yè)成績顯著優(yōu)于體質(zhì)低水平組。這提示我們，學(xué)校、家庭和社區(qū)應(yīng)該多元協(xié)同為青少年兒童提供更多身體活動的機會，通過身體活動提高學(xué)生的體質(zhì)水平不僅有利于學(xué)生的身心健康，還有可能促進學(xué)生學(xué)業(yè)成績的提高。

本研究是一項橫向研究，不能說明其兩者之間有因果聯(lián)系。但本研究為將來縱向探討體質(zhì)水平影響學(xué)業(yè)成績打下了基礎(chǔ)。建議將來可以運用體育活動對學(xué)生體質(zhì)水平進行干預(yù)，從而進一步檢驗體質(zhì)水平與學(xué)業(yè)成績的因果關(guān)系。

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