廣東省中學(xué)生體質(zhì)健康狀況及評價模式的科學(xué)性探究

陶 宏，王夢囡

（廣東第二師范學(xué)院體育學(xué)院，廣東 廣州 510303）

學(xué)生體質(zhì)健康測試是指測試人員采用規(guī)范的技術(shù)、方式和方法，組織學(xué)生參加《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》所確定的測試項目及有關(guān)內(nèi)容的實際測評，是促進(jìn)學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展、激勵學(xué)生參加身體鍛煉的教育、評價和反饋手段，重點(diǎn)監(jiān)測學(xué)生的身體形態(tài)、身體機(jī)能、身體素質(zhì)和運(yùn)動能力等方面情況及其變化趨勢。 按照現(xiàn)行《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，中學(xué)生體質(zhì)測試的單項指標(biāo)共7 個（其中身高和體重用BMI 指數(shù)解釋和概括），這7項的權(quán)重如表1 所示。

此評價體系的標(biāo)準(zhǔn)從體現(xiàn)機(jī)體各項身體素質(zhì)的方面來講無疑是權(quán)威的、正確的，但我們也能夠看出權(quán)重的精度基本維持在5%左右。同時，規(guī)定指出未來會對測試項目和內(nèi)容在內(nèi)的評價體系做出動態(tài)調(diào)整。另外，從運(yùn)動生理學(xué)專業(yè)角度和“非衡結(jié)構(gòu)補(bǔ)償理論”的觀點(diǎn)來講，不同素質(zhì)之間會有交互作用，且不同素質(zhì)之間的交互作用是深入的、復(fù)雜的（包括促進(jìn)和抑制等多種作用）。顯然從理論論述的層面去分析將會是十分困難的。那么能否利用最新的學(xué)生體質(zhì)測試數(shù)據(jù)結(jié)果借助統(tǒng)計學(xué)理論對上述交互作用進(jìn)行分析和梳理，為調(diào)整和完善學(xué)生體質(zhì)健康測試反饋評價體系以及促進(jìn)體質(zhì)健康測試工作更加順利地開展貢獻(xiàn)一分力量，這同時也是本研究的目的所在。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以廣東省中學(xué)生體質(zhì)健康狀況（體質(zhì)測試結(jié)果）為研究對象，選取廣州市、深圳市、韶關(guān)市和梅州市部分城鄉(xiāng)小學(xué)生代表14384 人進(jìn)行體質(zhì)測試。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法查閱《學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測評價辦法》等教育部及廣東省有關(guān)學(xué)生體質(zhì)健康的文件和規(guī)定，作為研究導(dǎo)向，掌握體質(zhì)健康測試的目的、內(nèi)容和反饋評價模式及標(biāo)準(zhǔn)；查閱體質(zhì)健康有關(guān)文獻(xiàn)，了解近期學(xué)生體質(zhì)健康領(lǐng)域科研的最新成果，作為研究的理論基礎(chǔ)和依據(jù)；回顧《運(yùn)動生理學(xué)》等體育領(lǐng)域?qū)I(yè)基礎(chǔ)學(xué)科知識，為研究過程提供科學(xué)的理論參考。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計法使用Excel、SPSS等數(shù)據(jù)處理軟件篩選出有效數(shù)據(jù)共7058個樣本，以保證數(shù)據(jù)庫的信度，并運(yùn)用描述統(tǒng)計法對廣東省中學(xué)生體測各單項指標(biāo)成績和全省各年級綜合得分進(jìn)行統(tǒng)計，得出各項目全省平均水平及全省不同年級綜合得分；通過對各單項成績及總成績的χ2檢驗對不同年級優(yōu)秀率和及格率進(jìn)行探究；其次，單因素方差分析法分別對樣本總體及分性別不同年級進(jìn)行差異檢驗，從而得到對應(yīng)的不同年級間的差異參數(shù)；進(jìn)一步地對不同年級男女生之間綜合得分（標(biāo)準(zhǔn)量化后的參數(shù)，適宜進(jìn)行橫向比較）進(jìn)行獨(dú)立樣本的t值檢驗，找出相同年級不同性別是否綜合得分有明顯差異；最后，使用多元統(tǒng)計因子分析法對項目間的交互作用進(jìn)行探究，對現(xiàn)有評價體系中各項目的權(quán)重進(jìn)行檢驗，以驗證目前的評價標(biāo)準(zhǔn)是否合理，精度是否可以更進(jìn)一步地提高，并豐富和完善反饋評價模式。

1.2.3 邏輯分析法通過邏輯學(xué)理論，對廣東省中學(xué)生體質(zhì)測試結(jié)果進(jìn)行邏輯分析，結(jié)合多元統(tǒng)計理論對調(diào)整和完善學(xué)生體質(zhì)健康測試反饋評價體系提出科學(xué)合理化建議。

2 結(jié)果與分析

廣東省中學(xué)生體質(zhì)健康狀況最好的年級為初三，而最差的為高三。初中生體質(zhì)健康狀況總體優(yōu)于高中生，說明國家將體育納入中考大綱是初中生體質(zhì)健康提升的有效舉措。高中階段的體質(zhì)健康狀況形勢嚴(yán)峻，從高一到高三呈連續(xù)下滑趨勢，并且下滑幅度在增大，高中學(xué)生體質(zhì)健康工作任重而道遠(yuǎn)。廣東省中學(xué)男生初中階段體質(zhì)健康水平不斷提高，高中以后開始明顯下滑；而女生體質(zhì)健康水平從初一開始下滑，初三略有提升，而后繼續(xù)下滑。體質(zhì)測試指標(biāo)體系中各單項指標(biāo)間除BMI 與1000m/800m 跑外均存在不同程度的交互作用，即指標(biāo)間的相互促進(jìn)或抑制作用。通過因子分析得出的身體形態(tài)機(jī)能因子、核心力量因子、耐力指標(biāo)、柔韌指標(biāo)和爆發(fā)力指標(biāo)等5 個指標(biāo)因子可解釋體質(zhì)健康測試指標(biāo)體系80%以上的信息量，也就是說體質(zhì)健康測試指標(biāo)體系主要衡量機(jī)體形態(tài)機(jī)能、核心力量、耐力、柔韌和爆發(fā)力等5 個方面（按權(quán)重大小順序）。

表1 中學(xué)生體質(zhì)測試單項指標(biāo)及其權(quán)重

2.1 廣東省中學(xué)生體質(zhì)健康測試結(jié)果

2.1.1 不同單項指標(biāo)成績概述通過對廣東省中學(xué)生體質(zhì)健康測試結(jié)果數(shù)據(jù)庫中8 個項目（男女不同）成績進(jìn)行描述統(tǒng)計，得出全省中學(xué)生體測各個項目成績均值，具體如表2 所示。

表2 廣東省中學(xué)生體測項目成績均值表n=7058

2.1.2 不同年級體質(zhì)測試綜合得分概述

依照《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》對不同年級中學(xué)生體測綜合得分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化賦分后的結(jié)果如圖1 所示。結(jié)果表明，從綜合得分這個角度來看：初中生的平均成績均高于總體，而高中生則均低于總體均值，說明相對于初中生來講，高中生的體質(zhì)健康水平普遍偏低；中學(xué)6 個年級體質(zhì)健康水平最高的年級為初三，而最低的為高三；初中生的體質(zhì)健康水平發(fā)展趨勢為初一到初二有所下降，初三出現(xiàn)反彈，且略高于初一；高中階段的體質(zhì)健康水平則是高一低于初中各年級，而高二高三在此趨勢下連續(xù)下滑，并且下滑幅度在增大。

目前社會大環(huán)境導(dǎo)致中學(xué)生升學(xué)壓力較大，主要包括中考和高考這2 個方面，這就使得初、高級中學(xué)難免在教學(xué)過程中更加重視學(xué)生的文化課學(xué)習(xí)，而放松了對學(xué)生體質(zhì)健康的要求。相對來說學(xué)校、家長包括學(xué)生自身對高考的期望大于中考，導(dǎo)致高中生體質(zhì)健康水平不斷下滑低于初中。從另一個角度來講，由于中考相對于高考加入了體育考試，這也間接地反映了國家將體育考試納入中考對初中生體質(zhì)健康是有效的舉措。學(xué)生進(jìn)入初中，學(xué)生進(jìn)入青春期發(fā)育高峰，進(jìn)行身體活動的欲望較為強(qiáng)烈，能夠為體質(zhì)健康提供一定程度的積極影響。從上述數(shù)據(jù)結(jié)果能夠看出，初二年級是初中階段體質(zhì)健康水平較低的階段，說明多數(shù)學(xué)生應(yīng)對中考中的體育考試，是初三才開始重視并著手準(zhǔn)備的，因此，加強(qiáng)初二年級學(xué)生的體育鍛煉，是目前初中體育與健康教學(xué)整體工作的一個重要環(huán)節(jié)。上述結(jié)果是從均值的層面來解釋的，是否站得住腳，還要進(jìn)一步分析。值得一提的是，由于客觀條件和時間的限制，對同一群體不同時間段的縱向發(fā)展趨勢進(jìn)行跟蹤研究十分困難，因此，上述內(nèi)容解釋的只是同一時間節(jié)點(diǎn)廣東省中學(xué)6 個年級體質(zhì)健康水平的一個走勢。這里出現(xiàn)一個問題：上述不同年級體質(zhì)測試綜合得分均值的差異是抽樣誤差導(dǎo)致的還是統(tǒng)計方法所不能拒絕的實際差異所致。為了科研的嚴(yán)謹(jǐn)性，也為了研究的進(jìn)一步深入，對不同年級的樣本進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果為差異并非抽樣誤差所致，是客觀存在的，如表3 所示。

表3 中學(xué)生體質(zhì)測試單項指標(biāo)及其權(quán)重

表4 不同年級體測總分兩兩比較表

表5 不同年級男女生體測綜合得分差異比較

對不同年級進(jìn)行兩兩比較可以得出（表4），初中3 個年級的體測綜合得分所反映的體質(zhì)健康狀況是基本持平的，也就是說從統(tǒng)計學(xué)角度來講，初二年級的體質(zhì)健康水平與初一和初三年級基本相等，并沒有明顯下降；高一和高二的水平較之初中明顯下降，且下降程度基本一樣；高三較之高一和高二進(jìn)一步下降。

2.1.3 不同性別體測綜合得分的概述只有標(biāo)準(zhǔn)化的指標(biāo)才能夠進(jìn)行有效地橫向比較，在了解同年級男女體質(zhì)健康水平關(guān)系的過程中，體測綜合得分指標(biāo)不僅具有較高的解釋程度，而且適用于獨(dú)立樣本間的差異檢驗。廣東省中學(xué)生6 個年級男女生體測綜合得分的比較如表5 所示。結(jié)果表明，初一與高三年級男女生綜合得分水平相當(dāng)，而初二到高二4 個年級男女生得分差異明顯，且均為男生平均得分高于女生。這說明女生體質(zhì)在初一到初二這段時間里就出現(xiàn)了明顯下降，而男生體質(zhì)同樣下降，但時間晚于女生，到高三年級處于同一水平，體質(zhì)測試綜合得分不再具有性別差異。

圖1 廣東省中學(xué)生不同年級體測綜合得分均值

結(jié)合前述結(jié)果，我們能夠發(fā)現(xiàn)初二年級女生體質(zhì)健康水平下降明顯，而學(xué)生總體體質(zhì)健康水平?jīng)]有明顯下滑，說明男生在初一到初二這個時間段內(nèi)體質(zhì)健康水平總體上呈上升趨勢。這一點(diǎn)從均值上同樣可以體現(xiàn)。男生體質(zhì)下降過程開始于高一。

綜上所述，廣東省中學(xué)男生初中階段體質(zhì)健康水平不斷提高，高中以后開始明顯下滑；而女生體質(zhì)健康水平從初一開始下滑，初三略有提升，而后繼續(xù)下滑。

2.2 評價方式的科學(xué)性探究

從運(yùn)動生理學(xué)專業(yè)角度和“非衡結(jié)構(gòu)補(bǔ)償理論”的觀點(diǎn)來講，不同素質(zhì)之間會有交互作用，且不同素質(zhì)之間的交互作用是深入的、復(fù)雜的（包括促進(jìn)和抑制等多種作用）。具體到體質(zhì)健康測試的各個單項指標(biāo)而言，討論其交互作用能夠更加有效地提升評價方式的科學(xué)性。

對各單項指標(biāo)的線性相關(guān)分析，除BMI 與1000m/800m 跑之間不存在線性相關(guān)關(guān)系外，其他各單項指標(biāo)之間均存在著顯著的相關(guān)關(guān)系。其中，BMI 與肺活量、坐位體前屈、立定跳遠(yuǎn)呈正相關(guān)，與50m 跑、引體向上/仰臥起坐呈負(fù)相關(guān)；肺活量與50m 跑、1000m/800m 跑、引體向上/仰臥起坐呈負(fù)相關(guān)，與坐位體前屈、立定跳遠(yuǎn)呈正相關(guān)；50m 跑與坐位體前屈、立定跳遠(yuǎn)呈負(fù)相關(guān)，與1000m/800m跑、引體向上/仰臥起坐呈正相關(guān)；1000/800m 跑與坐位體前屈、立定跳遠(yuǎn)、引體向上/仰臥起坐呈負(fù)相關(guān)；坐位體前屈與立定跳遠(yuǎn)、引體向上/仰臥起坐呈正相關(guān)；立定跳遠(yuǎn)與引體向上/仰臥起坐呈負(fù)相關(guān)。由此表明，各單項指標(biāo)間存在不同程度的交互作用，即某一指標(biāo)數(shù)值的變化，會引起或伴隨著其他指標(biāo)數(shù)值的變化。

既然存在此交互作用，那么我們可以認(rèn)為，當(dāng)該指標(biāo)體系中有某一單項指標(biāo)發(fā)生變化，那么與其具有相關(guān)關(guān)系的其他指標(biāo)也會隨之發(fā)生變化。那么針對各個單項指標(biāo)的權(quán)重分配比例就會因項目間的交互作用發(fā)生紊亂，失去其意義。然而，體測項目的科學(xué)性是公認(rèn)的，是符合運(yùn)動生理學(xué)客觀規(guī)律的，并且這種交互作用是客觀存在的，項目間的結(jié)構(gòu)補(bǔ)償又使之無法單獨(dú)孤立成為互不影響的若干個項目。

2.3 評價方式的改進(jìn)

2.3.1 體測數(shù)據(jù)因子分析前的檢驗首先對體測數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行KMO 和 Bartlett的檢驗，已確定該數(shù)據(jù)集合適合進(jìn)行因子分析，檢驗結(jié)果如表6 所示。KMO 值為0.682，而Bartlett 球度檢驗顯著性水平為0.00，故該數(shù)據(jù)集合適宜做因子分析。（表6）

2.3.2 體測數(shù)據(jù)因子的選取本次因子分析采用主成分分析法抽取因子，表7 顯示的是旋轉(zhuǎn)因子載荷后到的公因子對原始變量總體的刻畫。根據(jù)累積貢獻(xiàn)率大于80%，選取出貢獻(xiàn)率較大的前5 個因子，其累積貢獻(xiàn)率為83.61%。

表6 KMO 和 Bartlett 的檢驗結(jié)果表

表7 因子提取結(jié)果

注：a.提取方法：主成分。b.旋轉(zhuǎn)法：具有 Kaiser 標(biāo)準(zhǔn)化的正交旋轉(zhuǎn)法。c.旋轉(zhuǎn)在6 次迭代后收斂；矩陣行順序分別為BMI、肺活量、50m跑、1000m/800m跑、坐位體前屈、立定跳遠(yuǎn)和引體向上/仰臥起坐；矩陣列順序分別為因子1-5。

表8 因子命名表

2.3.3 體測數(shù)據(jù)因子的命名 A 為旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣矩陣。根據(jù)矩陣A 載荷情況選擇對因子貢獻(xiàn)較大的指標(biāo)作為主要參考，對上述5 個因子進(jìn)行命名，如表8 所示。

2.3.4 體測數(shù)據(jù)因子權(quán)重的分配

注：Ti 表示i 因子的權(quán)重；λi%表示i 因子的貢獻(xiàn)率；λi %為k 個因子的累積貢獻(xiàn)率。

根據(jù)公式可得，因子1～5 的權(quán)重分別為30.14%、21.01%、18.44%、15.33% 和15.09%。

2.3.5 單項指標(biāo)權(quán)重的計算單項指標(biāo)權(quán)重為該指標(biāo)在各個因子中權(quán)重與該因子權(quán)重乘積的代數(shù)和。而該指標(biāo)在某一因子中的權(quán)重為旋轉(zhuǎn)前初始因子載荷矩陣B中該指標(biāo)載荷的平方/該因子各個單項指標(biāo)載荷的平方和。由表9 可得各個單項在5 個因子中的權(quán)重，如圖2 所示。

故可根據(jù)指標(biāo)因子貢獻(xiàn)率計算出各單項指標(biāo)貢獻(xiàn)率（權(quán)重），見表9。

注：矩陣行順序分別為BMI、肺活量、50m、1000/800m、坐位體前屈、立定跳遠(yuǎn)和引體向上/仰臥起坐；矩陣列順序分別為身體形態(tài)機(jī)能指標(biāo)、核心力量指標(biāo)、耐力指標(biāo)、柔韌指標(biāo)和爆發(fā)力指標(biāo)。

通過表9 可以看出，在此7 個單項指標(biāo)組成的體質(zhì)健康測試指標(biāo)體系中BMI、肺活量、50m 跑和1000m/800m 跑對綜合評定總分的貢獻(xiàn)率受到抑制，而坐位體前屈、立定跳遠(yuǎn)和引體向上/仰臥起坐的貢獻(xiàn)率受到促進(jìn)。其原因在于單項指標(biāo)之間存在著不同程度的交互作用。因此，在進(jìn)行綜合評定學(xué)生體質(zhì)健康狀況時對權(quán)重值進(jìn)一步細(xì)化和調(diào)整是必要的。需通過貢獻(xiàn)率的比例對權(quán)重值進(jìn)行調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)化后才能有效去除項目間的交互作用對綜合評定科學(xué)性的干擾。

2.3.5 因子得分函數(shù)的確定采用回歸分析算法求出因子得分系數(shù)矩陣C 是各單項成績與個各因子之間的線性回歸系數(shù)，因此可推導(dǎo)出用于測算各個因子得分的函數(shù)表達(dá)式。具體如下。

該表達(dá)式的意義主要包含學(xué)生個人和管理部門兩個方面：可用于用來計算不同學(xué)生身體形態(tài)機(jī)能指標(biāo)F1、核心力量指標(biāo)F2、耐力指標(biāo)F3、柔韌指標(biāo)F4和爆發(fā)力指標(biāo)F5，此法可以更加直觀地向每個學(xué)生反饋這些指標(biāo)的得分高低，引導(dǎo)和幫助學(xué)生更有針對性的鍛煉，改善和提高體質(zhì)健康水平；又可結(jié)合指標(biāo)權(quán)重對學(xué)生體質(zhì)健康綜合得分給出評價。2 個方面均可以豐富和完善現(xiàn)行的反饋評價體系。

圖2 單項指標(biāo)在各指標(biāo)因子中的權(quán)重分布圖

表9 指標(biāo)因子、指標(biāo)及貢獻(xiàn)率表

3 結(jié)論和建議

3.1 結(jié) 論

3.1.1 體質(zhì)健康測試結(jié)果不僅是國家有關(guān)部門掌握和了解學(xué)生體質(zhì)健康水平的重要依據(jù)，亦可對受試者個人了解自身身體狀況、更科學(xué)地從事體育運(yùn)動提供參考。

3.1.2 廣東省中學(xué)生體質(zhì)健康狀況最好的年級為初三，而最差的為高三。初中生體質(zhì)健康狀況總體優(yōu)于高中生，說明國家將體育納入中考大綱是初中生體質(zhì)健康提升的有效舉措。

3.1.3 高中階段的體質(zhì)健康狀況形勢嚴(yán)峻，從高一到高三呈連續(xù)下滑趨勢，并且下滑幅度在增大，高中學(xué)生體質(zhì)健康工作任重而道遠(yuǎn)。

3.1.4 廣東省中學(xué)男生初中階段體質(zhì)健康水平不斷提高，高中以后開始明顯下滑；而女生體質(zhì)健康水平從初一開始下滑，初三略有提升，而后繼續(xù)下滑。

3.1.5 體質(zhì)測試指標(biāo)體系中各單項指標(biāo)間除BMI 與1000m/800m 跑外均存在不同程度的交互作用，即指標(biāo)間的相互促進(jìn)或抑制作用。

3.1.6 通過因子分析得出的身體形態(tài)機(jī)能因子、核心力量因子、耐力指標(biāo)、柔韌指標(biāo)和爆發(fā)力指標(biāo)等5 個指標(biāo)因子可解釋體質(zhì)健康測試指標(biāo)體系80%以上的信息量，也就是說體質(zhì)健康測試指標(biāo)體系主要衡量機(jī)體形態(tài)機(jī)能、核心力量、耐力、柔韌和爆發(fā)力等5 個方面（按權(quán)重大小順序）。

注：X1-X7 分別為BMI；肺活量；50m；1000/800m；坐位體前屈；立定跳遠(yuǎn)；引體向上/仰臥起坐。

3.2 建 議

3.2.1 完善評價體系。應(yīng)進(jìn)一步細(xì)化體質(zhì)健康評價體系中各單項指標(biāo)得分的權(quán)重分配，使評價體系科學(xué)化程度不斷提高。

3.2.2 完善反饋機(jī)制。可將體質(zhì)健康測試結(jié)果進(jìn)行科學(xué)深入地個性化分析，并將其反饋給受試者，針對不同身體條件的學(xué)生給出相對應(yīng)的評價和建議。

3.2.3 教育管理部門應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)高中階段的學(xué)生體質(zhì)健康的監(jiān)督和管理工作。

3.2.4 學(xué)校、家長和學(xué)生自身要強(qiáng)化高中階段的健康意識，更深切地認(rèn)識到良好的體質(zhì)是成才的基礎(chǔ)。