身體形態與心肺功能對學生身體素質的影響研究
——基于2019年小學高段學生體質健康測試數據進行分析

龍吳平，田青青，李 靜

1 研究背景

隨著經濟的迅猛發展和物質生活的豐富，人們的健康受到了全世界的廣泛關注。身體體質是判斷身體健康的重要標準之一。人類和公民的健康狀況將會直接影響到人類自身，甚至于國家和整個民族。近年來，我國針對加強青少年體質健康相繼出臺了《關于加強青少年體育增強青少年體質的意見》、《國家學生體質健康標準》等多項政策文件，加大對青少年體質監測監督力度。從80年代起，我國就構建了具有中國特色，依靠學校每五年進行一次的學生體質健康調研制度。2014年全國體質健康調研數據顯示，學生身體素質下滑趨勢得到一定遏制，但總體形勢不容樂觀［1］。2020年4月21日，習近平在安康市平利縣調研時，提出“文明其精神，野蠻其體魄”，強調了強身健體與體質的重要性［2］。此外，2016年6月23日李克強總理簽批，國務院印發了《全民健身計劃（2016—2020年）》（以下簡稱《計劃》）?！队媱潯穼⑶嗌倌曜鳛閷嵤┤窠∩碛媱澋闹攸c人群，大力普及青少年體育活動，提高青少年身體素質。加強學校體育教育，將提高青少年的體育素養和養成健康行為方式作為學校教育的重要內容，保證學生在校的體育場地和鍛煉時間，把學生體質健康水平納入工作考核體系，加強學校體育工作績效評估和行政問責，把學生體質健康問題再度成為下一個五年計劃中的重點［3］。

2019年7月8日，新中國成立以來最高規格的《中共中央國務院關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》（以下簡稱《意見》）公開發布?！兑庖姟返谝淮螌αx務教育階段的小學生和初中生做出體質不合格（體育免修生除外）將無法畢業的要求［4］。從2013年11月十八屆三中全會提出的“強化體育課和課外鍛煉”、2016年5月國辦發［2016］27號文件的標題強調的“強化學校體育”，到這次《意見》特別提出的“強化體育鍛煉”，三次“強化”其實聚焦的都是學生體質健康［5］。

我國一直以來高度重視學生的體質健康問題，國內外有關學生體質的研究也較為豐富，研究主要集中在城鄉男女體質健康的比較和體質健康與學生學業成績的關系方面，研究并沒有得到統一的結論，然而存在以下局限性。第一，大部分研究只是局限于數據分析、單一身體素質及某一身體素質對學業影響層面；第二，缺乏對不同年級、年齡中小學學生的對比性研究；第三，有關體質健康內部要素身體形態、心肺功能與身體素質的相關性、影響和小學生的針對性研究相對較少。因此，本文研究不同身體形態水平與不同心肺功能水平組別學生的體測成績與身體素質的差異及不同身體形態水平與不同心肺功能水平組別學生身體素質的影響與影響的程度。旨在探索不同身體形態水平、不同心肺功能水平組別學生體測成績與身體素質的差異及對其身體素質的影響，以引起社會、學校、家庭及家長、體育教師和學生的關注，為學生體質健康水平提供理論依據。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

本研究以整群抽樣的方法抽取了四川省成都市青羊區部分小學5、6年級在讀學生2019年體質健康測試數據進行分析，內容包括學生年級、性別與體質測試等信息，最終共有4946名學生的數據參與本研究，調查對象基本信息見表1。

表1 學生基本情況（N＝4946）

2.2 研究方法

2.2.1 指標與方法

（1）身體形態指標

本文研究所涉及身體形態指標有身高、體重與BMI（體重（kg）／身高（m）2），學生的BIM評分等級按2018版國家體質健康標準進行評定，可分為正常、低體重、超重與肥胖四個等級。

（2）心肺功能指標

心肺功能主要是指學生在最大吸氣后盡力呼氣的氣量，即肺活量［6］。其評定標準以2018版國家體質健康標準進行評定，學生心肺功能水平可分為四個水平，它們分別為優秀、良好、及格和不及格。

（3）身體素質指標

身體素質是指人體在運動中所表現來的速度、柔軟、爆發力、協調性、力量與耐力等機能能力；學生掌握運動技術和提高運動成績與其身體素質密切相關。本文研究的身體素質主要通過學生體測項目50 m跑、坐位體前屈、仰臥起坐、50米×8往返跑與一分鐘跳繩等項目來反映學生的速度、力量、耐力、柔韌和爆發力與協調性等身體素質。為了保證本研究內容的可比性，本文分析的指標均采用學生體測各項目的平均成績進行分析，各項成績評定都是按2018版國家體質健康標準進行評定（見表2）。

表2 不同身體形態與不同心肺功能學生體質測試項目平均成績

2.2.2 數理統計

本文采用SPSS22.0統計軟件對收集到的有關數據進行統計學處理和分析。主要以身體形態水平（BIM等級）與心肺功能水平（肺活量等級）為因子，速度（50米跑）、柔韌（坐位體前屈）、腹部肌肉力量（1分鐘仰臥起坐）、下肢爆發力與身體協調性（1分鐘跳繩）、耐力（50米×8）等身體素質因變量，采用多因素方差分析比較不同身體形態水平變化、不同心肺功能水平變化組別學生的身體素質的差異，再計算出方差效應量偏Eta2，并根據Eta2的相關標準進行評定。（著性水平以P＜0.05為顯著性差異，偏Eta2（小于0.06為小效應量，大于0.06小于0.14為中等效應；大效應的偏Eta2大于0.14）進行評價。）［7］。

3 結果與分析

3.1 身體形態與心肺功能對速度素質的影響分析

小學生速度的快慢與反應能力，可以通過學生50米快速跑完成的時間來判斷其好壞［8］。在體質測試項目中占有較大的比重，也是體質測試的必測項目（小學生）。

表3匯總了身體形態水平變化與心肺功能等級水平變化學生體質測試項目50米的平均成績，從表2中可以看出，身體形態正常、低體重、超重與肥胖等水平組別的學生50米成績分別為76.9±14.6分、74.2±11.9分、70.5±17.1分與64.2±21.1分，且差異均具有顯著性（P＜0.05）；心肺功能水平優秀、良好、及格及不及格等水平組別的學生50米平均成績分別為77.6±15.5分、75.7±15.9分、72.8±14.9分與62.4±22.5分，且差異均具有顯著性（P＜0.05）。數據表明，學生身體形態水平與心肺功能水平變化影響學生體質測試項目50米平均成績，且影響顯著（P1均小于0.05），意味著身體形態水平變化與心肺功能水平變化可以顯著影響學生速度素質。

表3 身體形態與心肺功能水平變化對速度素質的影響（N＝4946）

結合效應量數據表明，身體形態超重與肥胖組別學生對其速度素質的影響效應量達到了中等效應，偏Eta2為0.06～0.08＞0.06；正常與低體重組別學生的影響效應較弱，偏Eta2為0.03～0.05＜0.06。但是，心肺功能優秀、良好、及格與不及格等水平組別的學生對速度素質的影響，相對較小，偏Eta2為0.01～0.03。

3.2 身體形態與心肺功能對學生柔韌素質的影響分析

坐位體前屈是大中小學學生體測必測項目。同時，它也是反映人體關節靈活度、肌肉伸展性和身體柔韌性優劣的重要指標之一［9］。

從本文研究數據（表4）中可以看出，身體形態正常、低體重、超重與肥胖等水平組別的學生坐位體前屈平均成績，分別為79.5±12.2、74.6±11.9、78.7±10.5與77.9±11.6分，且正常與超重水平組別學生坐位體前屈平均成績差異具有顯著P＜0.05，低體重與肥胖組別學生恰恰相反，坐位體前屈平均成績差異不顯著性，P＞0.05；身體形態正常與超重水平組別的學生可以影響其坐位體前屈平均成績，P1＜0.05且影響顯著，低體重與肥胖水平組別學生對其坐位體前屈平均成績影響不顯著（P1＞0.05）。心肺功能水平不及格、及格、良好與優秀等四個組別學生的坐位體前屈成績隨著心肺功能水平的提高而有所提升，成績分別為76.7±8.3分、78.9±12.3分、77.3±11.3分與81.3±12.3分，且心肺功能優秀與良好組別學生的坐位體前屈平均成績差異顯著（P＜0.05），及格與不及格組別學生的坐位體前屈平均成績差異不顯著，（P＞0.05）；心肺功能優秀與良好組別學生對其坐位體前屈平均成績的影響顯著（P1＜0.05），及格與不及格組別學生對其坐位體前屈平均成績的影響不顯著，P1分別為0.159與0.466（P1＞0.05）。綜上這意味著身體形態處于正常、超重與心肺功能優秀、良好水平組別的學生可以顯著影響其柔韌素質，P1均小于0.05；身體形態低體重、肥胖與心肺功能及格、不及格水平的學生不能顯著影響其柔軟素質。從效應量的數據上看，身體形態正常、超重水平與心肺功能優秀、良好水平組別的學生可以顯著影響其身體柔韌性，影響效應不大，偏Eta2為0.02～0.03＜0.06。

表4 身體形態與心肺功能水平變化對柔韌素質的影響（N＝4946）

3.3 身體形態與心肺功能對學生協調性和爆發力素質的影響分析

1分鐘跳繩是一項非?？焖俚靥S運動，是小學5－6年級學生體質測試的必測項目，也是附加分項目。在小學生體質測試中占據主要地位，它能很好地反映學生上下肢協調性和下肢的爆發力，需要學生有一定的耐力才能完成［10］。

從表5中可以看出，身體形態正常的學生1分鐘跳繩成績是四個組別學生平中最高的，達到了81.6分，低體重、超重與肥胖等水平組別的學生1分鐘跳繩成績分別為81.5分、78.5分與78.1分，且差異具有顯著性（P＜0.05）；身體形態正常、低體重、超重與肥胖等水平組別的學生對影響其1分鐘跳繩成績，P1＝0.000＜0.05具有顯著性。心肺功能不及格、及格、良好與優秀等四個水平組別學生的1分鐘仰臥起坐成績隨著心肺功能水平的提高而呈上升趨勢，成績分別為79.2±14.7分、78.2±14.0分、81.9±12.9分與83.1±12.8分，且差異具有顯著性（P＜0.05）；心肺功能不及格、及格、良好與優秀等四個組別學生對其1分鐘跳繩成績的影響顯著（P1＜0.05）。

表5 身體形態與心肺功能水平變化對協調性和爆發力素質的影響（N＝4946）

綜上這意味著身體形態水平變化與心肺功能水平變化可以顯著影響學生協調性和下肢的爆發力等身體素質。在影響程度方面，只有身體形態肥胖組別的學生對其協調性和下肢的爆發力等身體素質達到中等效應水平，偏Eta2為0.08，其余組別學生對其協調性和下肢的爆發力等身體素質的影響效應比較小。

3.4 身體形態與心肺功能對學生力量素質的影響分析

1分鐘仰臥起坐是鍛煉學生腰部肌肉力量的有效手段，其成績優劣是判斷學生腰腹肌肉力量好壞的重要指標［11］。

表6數據表明，身體形態處于低體重水平組別的學生1分鐘仰臥起坐成績高于正常體重組別的學生，肥胖與超重組別水平的學生1分鐘仰臥起坐成績呈現相同趨勢，成績分別為86.7±10.7分、86.4±11.3分、79.4±10.8分與78.5±11.0分，且差異具有顯著性（P＜0.05）；學生身體形態水平變化對其1分鐘仰臥起坐成績的影響顯著（P1＜0.05）。心肺功能不及格、及格、良好與優秀等四個水平組別學生的1分鐘仰臥起坐成績隨著心肺功能水平的提高而呈上升趨勢，成績分別為83.4±10.2分、84.4±11.3分、85.7±12.4分與86.3±10.8分，且差異具有顯著性（P＜0.05）；學生心肺功能水平變化1分鐘仰臥起坐成績的影響顯著（P1＜0.05）。綜上這意味著身體形態水平變化與心肺功能水平變化可以顯著影響學生腰腹肌肉力量。結合影響效應量的測試數據來看，只有身體形態水平處于超重與肥胖組別的學生對其腰腹肌肉力量影響效應量達到了中等水平，Eta2＞0.06；身體形態正常、低體重組別學生與心肺功能不及格、及格、良好及優秀組別學生對學生腰腹肌肉力量影響效應量偏Eta2僅在0.01～0.02之間，影響效應非常小。

表6 身體形態與心肺功能水平變化對力量素質的影響（N＝4946）

3.5 身體形態與心肺功能對耐力素質的影響分析

50米×8往返跑是一項以無氧工作為主的運動項目，它可以反映學生身體在低氧或者無氧條件下的運動能力，也是評價學生耐力的重要指標［12］。

表7中研究數據顯示，學生50米×8往返跑成績，隨著身體形態水平的不斷而有所提升，成績為68.1±15.6（肥胖）、71.7±9.8（超重）、77.1±7.7（低體重）與77.7±10.0（正常），且差異具有顯著性（P＜0.05）；身體形態水平變化對學生50米×8往返跑成績影響，P1＜0.05且影響顯著。心肺功能水平不及格、及格、良好與優秀學生的50米×8往返跑成績，也隨著心肺功能水平的提高而有所提升，成績分別為68.2±16.0分、74.3±9.6分、75.9±10.8分與78.4±11.0分，且差異具有顯著性（P＜0.05）；心肺功能水平不及格、及格、良好與優秀組別的學生對其50米×8往返跑成績的影響顯著，P1＜0.05。這意味著身體形態水平與心肺功能水平的變化能顯著影響學生的耐力素質。研究影響效應數據顯示，身體形態水平變化與心肺功能水平變化對學生耐力素質的影響效應，只有正常水平組別、低體重水平組別、肥胖水平組別與心肺功能優秀水平組別的學生，達到中等效應，偏Eta2分別為0.08、0.074、0.113和0.067；身體形態超重水平組別的學生與心肺功能良好、及格與不及格水平組別的學生對耐力素質的影響效應較小，偏Eta2均小于0.06。

表7 身體形態與心肺功能水平變化對耐力素質的影響（N＝4946）

4 討論

由于體育鍛煉時間的減少，學生體質有所下降。2020年4月21日，習近平在安康市平利縣調研時，提出“文明其精神，野蠻其體魄”，強調了強身健體與體質的重要性［13］。

近年來，國內外有關研究體質與學業關系的研究較多，如韓國、美國與澳大利亞等的研究表明：考試通過率最高的學生為體質健康達標的學生［14－21］，學生學業成績表現的提升與學生體質健康的改善有關［22－24］。江蘇與臺灣的研究發現，體質健康優秀的學生學業成績優于偏胖與偏瘦的學生，女生的影響更為明顯［25］［26］；從幼兒階段，這種身體形態與學業有關的差異就已經開始［27］。然而，有關身體形態與心肺功能對學生身體素質影響的研究相對較少，筆者只查閱到了有關運動對學生身體形態、心肺功能及身體素質的影響，研究表明：堅持為期兩個半月的有氧運動能改善體質較差學生的身體素質和心肺功能［28］；8周規律運動能改善體質較差的大學生的身體素質和心肺功能［29］；身體形態水平超重與肥胖學生的運動素質都沒有正常學生的好［30］。

本研究可能是國內為數較少的針對學生身體形態與心肺功能對身體素質影響的研究。研究表明，身體形態正常水平與心肺功能優秀水平的學生50米跑成績、坐位體前屈成績、1分鐘仰臥起坐、1分鐘跳繩成績與50米×8往返跑成績均優于其他組別的學生，同時，也說明了身體形態與心肺功能水平處于正常與優秀組別的學生速度、柔韌性、力量、爆發力與耐力等身體素質均優于其他組別的學生，呈現出身體形態與心肺功能水平越高體測成績與身體素質越好的趨勢；身體形態處于肥胖、超重與低體重、肥胖組別學生的坐位體前屈成績與1分鐘仰臥起坐成績與心肺功能處于不及格組別學生的1分鐘跳繩成績除外，至于為什么會出現身體形態水平越低，坐位體前屈成績、1分鐘仰臥起坐成績反而高與心肺功能不及格組別學生1分鐘跳繩成績優于及格組別學生這一現象，本文尚未對其進行研究，這需要后續的相關研究來解釋和探討這一問題。

本研究還發現，不同身體形態水平與不同心肺功能水平的學生對其速度素質、協調性和爆發力素質、力量素質與耐力素質等身體素質影響是顯著的（P1＜0.05），且影響程度也各不相同，其中超重對學生的速度素質的影響達到中等效應，Eta2為0.063；肥胖對學生速度素質、協調性和爆發力與耐力等身體素質的影響達到了中等效應，Eta2分別為0.084、0.079與0.113；低體重與優秀對學生耐力素質的影響也達到了中等效應。相對于中等效應身體形態正常與心肺功能良好、及格與不及格對學生速度、柔軟、力量、爆發力與耐力等身體素質的影響較小，偏Eta2均小于或等于0.06。此外，研究數據提示，隨著身體形態與心肺功能水平等級的升高不僅可能提升學生體質健康水平，也可能提高學生的身體素質。

5 結論

1.身體形態正常與心肺功能優秀組別學生的體質測試項目50米快速跑、坐位體前屈、1分鐘跳繩與50米×8往返跑的成績優異其他組別的學生，1分鐘仰臥起坐成績除外。

2.身體形態對學生速度、反應能力、協調性、爆發力和耐力等身體素質的影響顯著，P1＜0.05；心肺功能水平變化對學生速度、反應能力、協調性、爆發力和耐力等身體素質的影響也顯著，P1＜0.05。

3.身體形態正常與低體重組別學生對其耐力素質的影響效應量達到了中等效應，偏Eta2分別為0.08與0.074；超重組別學生對其速度素質與力量素質的影響效應量達到了中等效應，偏Eta2分別為0.063與0.086；肥胖組別學生對其速度素質、協調性和爆發力素質、腰腹肌肉力量與耐力素質的影響效應量也達到了中等效應，偏Eta2均大于0.6；身體形態正常、超重與心肺功能優秀、良好組別學生對其柔韌性影響效應不大，偏Eta2為0.02～0.03＜0.06。

4.心肺功能水平變化對學生速度、反應能力、協調性、爆發力和耐力等身體素質具有顯著影響，偏Eta2小于0.6，效應相對較?。坏珒炐憬M別學生對其耐力素質的影響效應到達中等水平，偏Eta2為0.67。

5）學生身體形態與心肺功能的改善可在一定程度提高學生體質健康測試項目成績與學生速度、柔韌性、爆發力、力量和耐力等身體素質。