美國學生體質檢測標準應用與影響因素定位

摘要：根據美國體育專家學者的研究，闡述美國體質檢測標準的定位、影響因素定位及解決方法。美國體質檢測始于20世紀50年代，在1982年，庫珀研究院(Cooper Institute)發展了另一個體質項目(FITNESSGRAM)，目的是為體育教師提供一個報告體質評價結果的簡單方法、提高父母對孩子體質水平的意識。1999年庫珀研究院研發了與體質項目相搭配的身體活動項目(ACTIVITYGRAM)。Cooper發展科學顧問委員會明確提出，體質項目適應范圍是幫助個人評價健康相關聯的體質水平，不適合評價學生分數及州標準、教師成功度、教學有效性以及學校體育項目的質量。關鍵詞：學生健康；體質檢測；美國中圖分類號：G804.49文獻標識碼：A文章編號：1006-7116(2007)08-0068-06

從國際體質評價指標體系的演變來看，國際組織及各國在解釋體質概念和選擇測試指標方面都想盡力取得一致，但由于各國際組織和國家背景及某些觀點不同，因而在各自測試指標上，存在著較大差別。美國體質檢測發展已有半個多世紀，對體質指標的運用、影響因素及局限性，都有較深入的研究，測試體系發展比較完善。此文目的是根據美國體育專家學者對體質檢測的研究，闡述目前美國體質檢測應用定位和影響因素定位，以及提出的一些解決方法，為我國大中小學更好地應用體質檢測標準提供一些借鑒，也為管理部門制定政策提供有益的參考。

1美國體質檢測指標體系的發展

美國國內定期對青少年體質測驗始于20世紀50年代。在當時由于美國青少年Krauser-Weber(喬丹-韋伯)體質檢測與歐洲國家相比，存在一定差距，因此，美國學校為提高學生體質要求進行定期體質測驗。雖然在那一時期Krauser-Weber測驗不被認為是一個最為有效反映孩子體質檢測的工具，但是這種有規律的Krauser-Weber體質檢測，已被美國學校普遍接受。在1966年，Johnson(約翰遜)總統建立了總統體質項目(Presidential Physical Fitness Program，總統體能計劃)，在1986發展為“總統的挑戰”(President’s Challenge)，其內容包括相關的體質健康(Health-related Fitness)、體質/體能(Physical Fitness)和身體活動(Physical Activity)，這也是第一次把身體活動量納入到檢測體質水平的范圍之內。在1989年，美國有關研究人員在以上體質測驗的基礎上，進一步開發了YMCA青少年體質測驗項目，這也是美國最新的體質檢測版本。

在1982年，由庫珀研究院(Cooper Institute)開發了體質項目（FITNESSGRM），目的是幫助體育教師發展一個評價體質結果的簡單方法，提高父母對孩子體質水平的意識。美國體質項目（FITNESSGRM）與我國目前《國家學生體質健康標準》極為類似。FITNESSGRM評價包括(1)氧代謝能力(Aerobic Capacity)(實際就是心肺耐力)——帶有音樂的20 m往返跑、一英里走／跑（One Mile Walk/Run）、走路測驗（Walk Test）；(2)身體組成（Body Composition ）——身體脂肪百分比（Percent Body Fat）、大肌肉群指數（Body Mass Index）、肌肉力量、耐力、柔韌性－腹肌力量（Abdominal Strength）、軀干力量及柔韌性（Trunk Extensor Strength and Flexibility）、上肢力量（Upper Body Strength），(3)柔韌性(Flexibility）——坐位體前屈(Sit and Reach)和肩部拉引（Shoulder Stretch）。根據不同年齡階段的學生制定出必測和選測項目一系列的指標體系。

在1999年，庫珀研究院進一步拓展了與FITNESSGRM相配套的ACTIVITYGRAM(活動項目)。ACTIVITYGRAM是一個身體活動的評價項目，它包括一個對父母報告記錄卡( Report Card)，即在兩個學校日和一個非學校日，學生記錄從am 7﹕00～10﹕30 pm每一個30 min的活動。ACTIVITYGRAM 目的是使父母意識到學生體質狀況。另一個目的是為了加強相互間的交流與互動，認識到每天參加身體鍛煉是增強體質和保持健康的關鍵所在。活動項目要求學生每周要參加身體鍛煉3次，填寫關于3次鍛煉活動的信息：(1)活動的類型——休息(Rest)、肌肉活動(Muscular Activity)、柔韌性活動(Flexibility Activity)、有氧運動(Aerobic Sports)、有氧活動(Aerobic Activity)、生活方式活動(Lifestyle Activity)；(2)活動密度——休息(Rest)、輕密度(Light)、中等密度(Moderate)、高密度(Vigorous)；(3)活動的長度——一些時間(1～10 min)、大多數時間(11～29 min)、所有時間(30 min)。活動報告還包括活動時間、活動形式(框架)及活動金字塔分類的各種活動。

無論如何，從美國體質檢測歷史上可確定兩大特點：(1)經常修訂檢測內容及相應的獎勵／認證項目；(2)各專業協會聯合支持贊助體質檢測項目。例如，美國最大的美國健康、體育、娛樂和舞蹈學會（AAHPERD）與庫珀研究院形成一定的聯盟，并為其FITNESSGRM背書。另外，AAHPERD發展了“身體最佳”(Physical Best)，并提出與健康關聯的教育性項目，但不包括測驗內容。為支持青少年體質測驗項目，業余運動員聯盟(AAU)停止發展自己的測試內容，接受“總統的挑戰”其中一個項目，鼓勵年輕人達到一個更高的體質水平。

2美國體質檢測項目的應用定位

美國有規律的體質檢測的目標是為了提高青少年的體質，增進健康。許多年來，人們發現不但提高青少年的體質目標沒有達到，反而體質呈下降趨勢。許多專家學者認為，有必要徹底檢查學校體育為什么沒能成功取得這些目標。根據調查研究，目前所有學校體育主要目標是與形成終身身體鍛煉的生活方式有關聯，而體質檢測項目目標是(１)評價學生的體質狀況、(２)為學生發展個人健身項目提供一個基數、(３)評價健身項目。因此，根據體質項目與體育教學目標的不同，產生了如何對學校體育教學與體質檢測項目的關系定位問題。

2.1體質測驗與體育教學的關系不適當

體質檢測項目的應用已在學校體育中產生了獨特體質測驗實踐。體質測驗與所教的體育項目相分離，極大破壞了體質檢測項目所承擔的責任。有的學者已建議孩子的體質測試不能象數學、閱讀和寫作一樣。實際上，體質檢測與教學的關系是微弱的。庫珀研究院體質項目發展科學顧問委員會（Scientific Advisory Board）在推廣體質檢測的同時，已明確提出體質指標特性與應用問題。他們認為體質項目不適應于評價學生分數、州標準、教師成功、教學有效性以及學校體育的質量。研究表明：(1)學生體質水平與花費在身體活動的時間沒有聯系；(2)許多因素和體育課上鍛煉項目類型影響體質，而不是完成的活動量；(3)當根據學生的體質表現評價老師課堂教學成功與否時，體育課將變成體質訓練課，從而放棄追求體育目的[1-2]。因此，在體質測試中作弊可能變成一個廣泛的問題。他們認為體質項目僅適應于(1)幫助個人評價與健康相關聯體質(Health-related Fitness)水平，教師可將其作為制定課程的參照數據，不要求教師公開及相互比較學生的體質測試分數，避免傷害學生自尊與自信心；(2)讓學生個人決定自己的表現水平，教師指導學生如何參照體質指標，需參加什么活動才能達到這些指標，不要鼓勵學生去達到優異的體質區(Excellent Fitness Zone)；(3)學生自我追蹤參照結果，學校存檔為學生自評追蹤。

在1996年，美國國家健康和人類服務部（U.S Department of Health and Human Service）發布了《體育與健康：衛生部長的報告》(Physical Activity and Health：A Report of Surgeon General)，進一步強調了孩子的體質受許多因素的影響，如年齡、遺傳、身體狀況及環境。報告指出遺傳(heredity)和年齡（maturation）比體育（physical activity）是影響孩子體質的更大因素。當孩子們成人時，遺傳和年齡變得不再重要，生活方式（lifestyle）將變成影響成人體質的主要因素。美國一些著名學者認為，如果他／她沒有一個遺傳特性或他／她更年輕(在骨齡方面)及成熟較晚，都能導致較差的體質測驗分數。而如果他／她有一個遺傳特性或他／她年齡較大（在骨齡方面）及成熟較早，都能導致較好的體質測驗分數[3-4]。另外，營養、充足的睡眠、環境和醫療衛生條件也會影響孩子們不同的健康體質。所以，目前可以得出合理的結論，青少年的體質檢測成績實際與體育教學無關。另外，一些學者建議教學中體質測驗應當是真實的，有些體質測驗的誠信度很低。在1995年Hoppin Graham 報道了學生在體質測驗中相互聊天，這現象既說明了學生或教師不嚴肅對待體質測驗，也驗證了如果不確定體質測驗責任心的話，它是很難期望體質測驗起到有意義的作用。

2.2體質檢測項目缺乏應用于體育教學的相關知識

雖然美國所有體質項目已建議體育教師應傳授增強學生體質的相關知識，但是沒有任何體質項目包括檢測學生知識的試題。缺乏測驗與健康體質相關的知識，使體育教學無法與體質檢測項目目標保持一致，體質檢測項目破壞了促進學生有規律參與身體活動的努力。目前過分強調體質的身體部分測驗可能誤導學生、父母、教師和學校，使他們僅僅相信相關健康的體質的身體部分是重要的。雖然有的教師仍然教授健康相關的知識，由于目前青少年體質檢測項目設計已經掩蓋了知識的重要性，因此，許多老師已忽略傳授與健康相關的體質知識，一些學生甚至不知道為什么要參加這些測驗。

知識是提供行為與智力能力的基礎。為了能夠獨立進行鍛煉活動， 學生必須獲得足夠的體育知識。研究發現，雖然概念性的健康指導在改變學生行為方面的有效性是有限的，但確有一些積極的影響。所以，隨著學生健康知識和體質項目增加，期望他們更多的參加身體鍛煉是符合邏輯的。與成人相比，檢測身體體質和健康知識應該是青少年體質項目特色。我們需要有清晰的認識，雖然體質項目沒有包括知識測驗，但知識也是非常重要的。

2.3體質測驗結果可能無意義

應明白檢測結果和檢測過程是不同的。當學生參加鍛煉活動被看成是體質檢測過程的時候，體質結果通常被認為是鍛煉結果的產物。許多學者已指出體育活動對體質發展是至關重要的，所以體育活動應該是學生最關心的，而不是體質表現。換句話說，測驗的東西應該是體育活動過程，而不是健康相關的體質成分。概念的改變可能也是美國修改“總統的挑戰”(President’s Challenge)及FITNESSGRM研制相配套ACTIVITYGRAM (活動項目)的基礎。現在美國體質測驗結果包括學生的體質表現和學生參加身體活動過程，主要依據不同測試項目。十分有趣的是，目前沒有研究者/設計者推薦把體質測驗結果象SAT分數和丹佛-9測試(Stanford-9 test)的結果一樣去應用。美國的FITNESSGRM也清楚提出，除了自我評價外，不要把檢測結果作為任何評價的依據，而健康區(Health Zone)保持在最小區域即可。它建議提高青少年的體質不應是強制性的，達到健康區應是選擇性的。一些學者認為，如果學生不進行自測體質，很有可能測驗結果是沒有用的。另一方面值得注意是，美國的體質測驗把身體活動不再看作是體質發展過程，在“總統的挑戰”及FITNESSGRM項目中已被看作為體質測驗結果。

3影響體質測驗因素的定位

研究發現，身體鍛煉不是僅有的因素影響青少年體質測驗成績，而且有很多其它因素決定他們在測驗中表現。美國許多學者指出體質表現與年齡(成熟) 和遺傳有更密切的關系。Beunen[5]和Malina[6]指出孩子在小學階段，肌肉力量與年齡成正相關，隨著年齡增長，肌肉力量增強直到成年。實際上，當不同性別孩子比較下肢力量時，7～17歲他們的下肢力量沒有差別，不同性別之間調整為上肢力量時，男孩有更強的上肢力量和軀干力量[7]。即是男孩與女孩身高和體重差別不大，男孩在上肢和軀干有更多優勢。因此，男孩與女孩能一起參加一些要求腿部活動的項目。

3.1成熟(年齡) 影響有氧代謝能力

人們早已確定最大吸氧量(VO2max)是反映有氧耐力水平的一個重要指標。最大吸氧量是指人體的呼吸和循環系統發揮出最大機能水平時，每分鐘所能吸取的最大氧量。在其它因素相同的情況下，最大氧氣量決定有氧耐力水平。成人階段進行耐力訓練，對最大吸氧量影響十分明顯。但是，最大吸氧量與去脂肪體重有密切關系，所以男孩和女孩的在運動中的表現有不同的解釋。Bar-Or[8]指出，當最大吸氧量用每公斤體重計算時，男孩成熟過程中最大吸氧量極少變化(不增長)，女孩則逐漸下降。女孩下降是由于身體脂肪增加和去脂肪體重減少。當最大吸氧量不用每公斤體重計算時，男孩和女孩在12歲前增加類似。

人們經常詢問，訓練是否增加孩子們的有氧代謝能力？研究結果是有分歧的。一些研究人員發現，通過訓練有氧代謝能力增加；另一些人認為訓練對有氧代謝系統沒有影響。Payne Marrow[9]分析了28名訓練青少年有氧代謝能力后得出結論：成熟期前的孩子有氧代謝能力增加小到中等。他們論述了訓練孩子增強體質時，運用相對小到中等活動量，在訓練前后有氧代謝能力提高。有氧代謝能力與訓練項目類型及有效的活動數量聯系微弱。Bar-Or等[8-10]的研究指出，假如年輕的孩子們在跑的表現上有所提高，是因為孩子們有效地提高了機械化奔跑能力或無氧代謝能力，但他們有氧代謝能力變化不大。這些研究導致了人們對傳統體育實踐的質疑，是不是我們對傳統體育和體質項目期望太高?當孩子提出他們有氧代謝能力提高很小，為激發孩子鍛煉而設計這些項目與指標，以及那些授予榮譽的結構設置是否恰當?目前研究已很清楚說明了訓練與青少年有氧代謝能力的關系，我們的課程計劃者、教師、體質指導者、運動生理學家和醫生需要仔細考慮這些發現的細節。

3.2遺傳影響孩子體質表現能力

遺傳、營養、成熟、環境等因素可能比體育鍛煉水平更多地影響體質。生活方式和環境因素也可造成不同體質。例如，營養是一個生活方式的因素影響檢測分數，環境條件(熱、濕度和污染)也強烈影響著體質測驗的表現。大量研究已發現遺傳與體質檢測表現的關系[11-12]，遺傳和成熟(年齡)強烈地影響著體質[12-13]。研究表明，最大心率遺傳度為85.9%，后天改變只有14.1%。一些青少年在測驗方面有絕對的優勢，因為他們有身體遺傳特性。即使在一個沒有培訓的狀態下，這些孩子因為遺傳會得到更好的分數。

就身體素質的主要指標來分析，如相對肌力、反應速度、有氧耐力、無氧耐力、柔韌性等的遺傳度在0.64～0.85，遺傳因素起主導作用。無氧耐力和有氧耐力的遺傳度較高分別是0.85和0.70。國內外運動生化遺傳研究指出，血乳酸、乳酸脫氫酶、肌紅蛋白、磷酸肌酸（CP）、線粒體、血紅蛋白等的生化指標主要受遺傳因素制約。它們的遺傳度在0.70～0.90，血乳酸最小（0.70），血紅蛋白最大（0.90）。生化遺傳的一個顯著特點就是個體差異大，且易受環境的影響。

影響孩子表現的另一因素是“可訓練的能力”(Trainability)。研究表明“可訓練的能力”有極大的基因限制[11]。可訓練的能力意味著一些人比其他人從訓練中(有規律的活動)獲得更大的益處。假如在等同條件下，在一學期內兩個孩子完成同樣活動量，孩子A比孩子B在體質測試成績上顯示了極大的提高。孩子A比孩子B對訓練有良好的反應，這說明孩子A的身體系統對練習有很好的反應。孩子A不但獲得益處和好的測驗分數，而且獲得反饋“這訓練有用-它使我得到好處”。孩子B的分數差，沒有反饋，而且得出結論：“訓練沒有增進我的體質，為什么嘗試呢？”。事實是孩子B能提高體質(比孩子A提高較小的程度)，但是他將花費較長時間。孩子B可能永遠也達不到孩子A已獲得的體質水平。

3.3肥胖影響體能表現

肥胖兒童在所有體能活動中都處于不利的境地，影響體質測驗成績。研究指出肥胖兒童體能活動量較體瘦兒童少，部分原因是肥胖兒童在活動時的新陳代謝快，氧氣攝入要求高。肥胖孩子在空氣中活動能量消耗大，因而肥胖兒童氧氣攝入達到最高值。通常情況下，由于肥胖兒童的氧氣攝入值低于體瘦兒童，氧氣的儲存量小，因而他們在運動時較體瘦兒童費力。因此也留給教育者的印象是：肥胖兒童不喜歡運動。我們知道，要求肥胖兒童與體瘦兒童跑得一樣快、跳一樣遠是不切實際的，是對肥胖兒童的要求偏高。完成同樣運動量，肥胖兒童的付出比正常體重兒童多。因此，需要調整他們的運動負荷。如果不管孩子的能力和身體狀況，要求他們完成相同的運動量，從心理學和生理學的角度講，是不太合適的。

運動負荷的確定依據應該是運動時間而不是距離。在一定的時間內，體瘦和擅長運動的兒童運動距離應比肥胖兒童的長。所有兒童不應該完成相同的運動負荷，就象我們不能要求幼兒園的兒童與五年級的孩子完成相同的運動量一樣。要求肥胖兒童完成與體瘦、擅長運動的兒童同樣的運動量是沒有道理的。讓肥胖兒童參加運動項目應該以消耗熱量為主，而不是以提高心血管健康為主[14]。按時間計算運動密度應排在第2位，學生應多參與一些中等強度的活動。

3.4身體形態影響體質表現

我們知道青少年與成人在身高和體重等方面差異很大。青少年主要體型特征包括：體長（身高、坐高、臂長、腿長）、體寬（頭寬、肩寬、腰寬、盆寬）、體圍（頭圍、胸圍、臂圍、腿圍）和體質（身體的充實程度等）4個方面。體型的主要特征受遺傳因素影響很大，遺傳度在0.42～0.95，除女子體重（H=0.42）外，其它均在0.50以上，大多數在0.75～0.92，可見遺傳因素是對體型發展總趨勢和最大限度起決定性作用。

研究表明，兒童身高與體重影響他們的行為表現。許多年前，Sheldon、Dupertuis和McDemott[15]發展了最初的體型方案，確定為3種主要的體型：健壯型(ENDOMORPHY)、瘦長型(MESOMORPHY)、肥胖型(ECTOMORPHY)。按標準進行7個等級評價，根據每個成份的比例給出分數，然后得出體型的得分結果。一般地說，擁有健壯型體型的孩子在力量、速度和靈活性表現最好，擁有適當的肌肉和良好骨骼發育特征，并被稱為“肌肉發達型”。因為集體運動項目對力量、速度和靈活性的要求較高，所以瘦長型孩子在這些項目中表現出色。被認為是極其瘦的，肌肉發育很少，基本特征是消瘦的。這些孩子在力量活動中相對較差，但在慢跑、長跑和田徑賽中的耐力較好。第三種類型是肥胖型，這類孩子在許多方面表現較差，包括有氧運動和無氧運動。身體形態分類解釋了不同形態對孩子的體質測試影響很大的原因，而身體形態主要由遺傳所決定的，這就需要教師運用不同的適應能力訓練方法，區別對待個體差異，既要看到青少年體質表現結果，更重要的是注重他們的參與過程。

4需進一步探討可能解決的方法

根據以上所提到的，許多專家學者認為體質測驗項目的問題是復雜的，無法用一種完美的方法去解決體質測驗項目所有問題。下面將討論學校體育可能解決一些問題的方法，但需要實踐的研究來驗證這些方法的切實可行性。

4.1體質測驗項目責任心

在學校里產生一個有意義體質測驗項目，責任心是至關重要的。不幸的是，目前還沒有關于體質測驗項目責任心研究成果。根據目前的研究，應該向這一方向進一步探討。一些研究人員已得出結論，學生的體質測驗結果不能作為學生體育課分數、作為評價教師教學的有效性，以及作為評價學校體育項目質量的依據。這就是說，教師僅負責完成體質測驗，對測驗結果不負有責任。因此，體質測驗應看作為作業，不應階段性完成，而應保持長期化。教師可與每個學生簽訂協議書，制定體質測驗卡和身體鍛煉卡，通知家長并監督學生完成課外身體活動。教師與學生本人在身體鍛煉卡上確定每周身體活動項目，促進教師和學生的責任心，提高學生的身體健康水平。

4.2體質測驗項目的知識測驗

體育教師教授學生與體質相關知識應該是體育教育的一部分，需要分階段有計劃地進行。不能象體質檢測一樣，所有年級學生應用同樣項目，而僅根據這些項目設計不同標準。知識測驗應具體為每一年級設計，學生與體質相關知識應逐年增加。另外，為了激發學生掌握知識的積極性，知識測驗分數應是全部體質測驗分數的一部分。為了激發學生的責任心，知識測驗分數也應是體育課分數的一部分。

4.3選擇新的測驗項目

雖然目前確定應用具體的新測驗項目在學生體質測驗中還不成熟，但必須選擇新的節省時間及更好步驟的測驗方法。如果可能的話，理想的解決方法是用儀器來檢測，儀器檢測能增加測試可靠性，節省時間，保密性強，學生不用互測。例如測脂肪厚度，儀器檢測僅幾秒鐘，而應用者無須培訓。如果有足夠的脂肪厚度分析人員，學生可以單獨而主動去測試。因為儀器檢測不同于傳統的測試，可避免厭煩和重復。雖然經費支出是有限度的，但在一個區域內共用一臺儀器或與大學研究所、醫院等聯合，應是切實可行的。無論如何，有效的檢測方法至少應作為一個選擇方案，國家、省、市和當地政府應聯合投資購買儀器，為促進學生的健康水平，做出更大的努力。同時，測驗項目的開發者也要介紹更多有效的檢測儀器。

鑒于多種因素影響體質項目評價的有效性，美國在20世紀90年代，基本不用這些工具在體育課上評價學生體質，僅作為于學生健身課自評指標。他們經過半個多世紀對體質指標成功與失敗經驗的研究，值得我們借鑒。目前，美國運動與體育協會及管理部門仍然大力支持發展體質項目，鼓勵體育學者和研究機構進一步對學生體質檢測標準深入研究，積極促進形成學生終身體育鍛煉的生活方式。因此，體質測試在未來仍將是學校體育與健康一個部分，需要廣大的體育研究工作者積極探索更好的體質測試標準，為增進青少年體質健康發展做出努力。

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[編輯：鄧星華]