運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)學(xué)齡兒童執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)的影響

李順 陳超

文章編號(hào)：1003?6180（2023） 03?0064?05

摘? 要：分析運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)學(xué)齡兒童執(zhí)行功能、學(xué)業(yè)成績(jī)的影響.采用橫斷面研究設(shè)計(jì)，以204名6～7歲學(xué)齡兒童為研究對(duì)象，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組.實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行中高等強(qiáng)度干預(yù)12周，每周3次，每次45分鐘，通過(guò)心率控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度.結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)干預(yù)有利于學(xué)齡兒童執(zhí)行功能的發(fā)展，提高了抑制、刷新和轉(zhuǎn)換功能，可有效改善閱讀和拼寫成績(jī).

關(guān)鍵詞：小學(xué)生； 執(zhí)行功能；學(xué)業(yè)表現(xiàn)

[? ?中圖分類號(hào)? ? ]O363.2? O4-33[? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼? ?]? A

ffects of an Exercise Intervention on Executive Function and

Academic Performance of School-aged Children

LI Shun，CHEN Chao

（Shanghai University Of SPort，Athletic Sports Academy，Shanghai 200438，China）

Abstract：To analyze the effect of motor intervention on executive function and academic performance of school-aged children. A cross-sectional study design was used with a total of 204 school-aged children aged 6-7 years，randomly divided into experimental and control groups. The experimental group underwent a moderate to high intensity intervention for 12 weeks，three times a week for 45 min each time，with exercise intensity controlled by heart rate. The results showed that the exercise intervention facilitated the development of executive functions in school-aged children，improved inhibition，refreshment and conversion functions，and could effectively improve reading and spelling performance

Key words： elementary school students； executive functioning； academic Performance

執(zhí)行功能是參與組織和控制目標(biāo)導(dǎo)向行為的一種高階認(rèn)知功能，它能夠調(diào)節(jié)、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)人們的思想、情感和行為，分為三個(gè)核心子功能：抑制（抑制與手頭任務(wù)不相關(guān)的能力）、刷新（記住信息，并在腦海中處理這些信息）、轉(zhuǎn)換（換位思考的能力）又可稱為抑制控制、工作記憶和認(rèn)知靈活性.良好的執(zhí)行功能可以促進(jìn)個(gè)體在認(rèn)知以及社會(huì)心理方面的發(fā)展，并有利于其在生活和學(xué)業(yè)上取得成功.[1]6～11歲是兒童執(zhí)行功能發(fā)展的敏感期，一般10歲以后趨于平緩并接近成人水平.[1]兒童時(shí)期認(rèn)知功能的發(fā)展可以預(yù)測(cè)成年期高級(jí)認(rèn)知功能[2]，適當(dāng)?shù)捏w育活動(dòng)可以改善前額葉皮質(zhì)功能，促進(jìn)執(zhí)行功能發(fā)展；缺乏運(yùn)動(dòng)會(huì)損傷執(zhí)行功能，不利于兒童身心健康發(fā)展.[3]因此，尋求行之有效的干預(yù)方案尤為重要.

相關(guān)研究表明，學(xué)業(yè)成績(jī)與大腦的結(jié)構(gòu)、功能和認(rèn)知功能高度相關(guān)，運(yùn)動(dòng)可以改善大腦結(jié)構(gòu)、功能和認(rèn)知功能，提高與學(xué)習(xí)相關(guān)腦區(qū)的激活水平.[4]陳愛(ài)國(guó)[5]等人通過(guò)短時(shí)中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)改善了兒童靜息狀態(tài)下腦功能局部一致性，改善了兒童腦的可塑性，提高其執(zhí)行功能.David[6]等人探討了為期8周中高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)于兒童認(rèn)知功能的影響，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組抑制控制和工作記憶都有所提高.Castelli[7]等人進(jìn)行的一項(xiàng)長(zhǎng)期的追蹤研究表明，有氧耐力與數(shù)學(xué)、閱讀及總成績(jī)呈正相關(guān).但也有研究表明，體力活動(dòng)對(duì)學(xué)業(yè)成績(jī)沒(méi)有影響或有負(fù)面影響.[8，9]本研究探討12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)學(xué)齡兒童執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)的影響，揭示體育活動(dòng)與學(xué)齡兒童執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)的關(guān)系，為體育課堂教學(xué)提供理論基礎(chǔ).

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象與分組

研究對(duì)象為上海浦東區(qū)某小學(xué)一、二年級(jí)4個(gè)教學(xué)班204名學(xué)生.篩選標(biāo)準(zhǔn)為：智力發(fā)育正常，BMI在正常范圍內(nèi)，血壓正常，無(wú)重大疾病.實(shí)驗(yàn)組102人，身高（129.96±6.06）cm，體重（28.43±5.8）kg，BMI為16.7±2.51.對(duì)照組102人，身高（129.05±6.94）cm，體重（29.45±7.41）kg，BMI為17.11±7.67.

將204名學(xué)生隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（102人）和對(duì)照組（102人），由于數(shù)據(jù)缺失，實(shí)驗(yàn)組最后的人數(shù)為98人.實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行為期12周的中高等強(qiáng)度干預(yù)，對(duì)照組保持正常體育課教學(xué)，在此期間不參加有規(guī)律的體育活動(dòng).

1.2 運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案

研究依據(jù)學(xué)齡兒童身心發(fā)展特點(diǎn)，參考殷恒嬋等人的研究結(jié)果，選擇以學(xué)齡兒童日常動(dòng)作模式為主，趣味游戲?yàn)檩o的練習(xí)，以提高運(yùn)動(dòng)干預(yù)的效果.研究采用中高等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度（>60%HRmax），TEAM2心率監(jiān)控系統(tǒng)全程監(jiān)控學(xué)生的心率，確保達(dá)到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為45 min，運(yùn)動(dòng)頻率為每周3次.干預(yù)方案：（1）準(zhǔn)備部分10 min，內(nèi)容為慢跑、熱身操.（2）基本部分30 min，內(nèi)容為靈敏、協(xié)調(diào)、游戲、抗阻等練習(xí).（3）結(jié)束部分5 min，內(nèi)容為拉伸.

1.3 執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)測(cè)量

執(zhí)行功能測(cè)量 采用Gioia[11]等人編制的學(xué)齡兒童執(zhí)行功能（BRIEF父母版）行為評(píng)定量表.量表包含86個(gè)條目，主要分為：行為管理指數(shù)（behavioral regulation index BRI，包括抑制、轉(zhuǎn)換和情緒控制3個(gè)因子），元認(rèn)知功能指數(shù)（metacognitoon index，MI，包括任務(wù)啟動(dòng)、工作記憶、計(jì)劃、和監(jiān)控5個(gè)因子）.條目按照1-3級(jí)評(píng)分（1=從不；2=有時(shí)；3=經(jīng)常）.得分越高，說(shuō)明兒童執(zhí)行功能受損越嚴(yán)重.該量表的重測(cè)信度為0.68～0.89，內(nèi)部一致性系數(shù)為0.74～0.96，符合我國(guó)文化背景，可用于評(píng)定學(xué)齡兒童執(zhí)行功能水平.[12]

學(xué)業(yè)成績(jī)測(cè)量 采用學(xué)業(yè)成績(jī)表現(xiàn)教師評(píng)估問(wèn)卷評(píng)估學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn).問(wèn)卷由15個(gè)條目構(gòu)成，條目按照1-5級(jí)評(píng)分（1=很好，2=較好，3=一般，4=較差，5=差），得分越高，說(shuō)明學(xué)業(yè)表現(xiàn)越差.參考考夫曼教育成就測(cè)試第二版[13]（KTEA II），選取閱讀、拼寫以及數(shù)學(xué)作為評(píng)估學(xué)業(yè)成績(jī)指標(biāo).KTEA II測(cè)驗(yàn)具有很高的內(nèi)部一致性、評(píng)分者間信度和內(nèi)部效度（r = 0.91～0.97）.

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示.采用獨(dú)立樣本和t檢驗(yàn)和配對(duì)樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行同質(zhì)性檢驗(yàn)和干預(yù)前后各指標(biāo)數(shù)據(jù)比較，顯著差異設(shè)定為 P<0.05，非常顯著性差異設(shè)定為 P<0.01.

2 結(jié)果與分析

2.1 干預(yù)前執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)同質(zhì)性檢驗(yàn)

采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)干預(yù)前實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)進(jìn)行同質(zhì)性分析，結(jié)果見表1.表1的結(jié)果表明，執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)各維度指標(biāo)不存在顯著性差異（P>0.05）.

2.2 干預(yù)前后對(duì)執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)的影響

干預(yù)前后對(duì)照組各指標(biāo)前后比較結(jié)果見表2. 執(zhí)行功能與學(xué)業(yè)成績(jī)對(duì)干預(yù)后執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)（M±SD），執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)得分越高，說(shuō)明兒童的執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)表現(xiàn)越差.

采用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，比較實(shí)驗(yàn)組前后各指標(biāo)變化，結(jié)果見表3.表3的結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組前后執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)各維度存在非常顯著性差異.其中抑制功能、刷新功能、轉(zhuǎn)換功能、閱讀以及拼寫實(shí)驗(yàn)前后存在非常顯著性差異（P=0.00），而數(shù)學(xué)表現(xiàn)不存在差異（P=0.93）.在對(duì)照組中，執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)各維度均不存在顯著性差異（抑制P=0.50，刷新P=0.67，轉(zhuǎn)換P=0.051，閱讀P=025，拼寫P=0.25，數(shù)學(xué)P=0.75）.

2.3 干預(yù)后對(duì)執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)的影響

采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，比較實(shí)驗(yàn)后兩組各指標(biāo)變化，結(jié)果見表4 .表4的結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)后執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)各維度存在顯著性差異，其中抑制功能、閱讀和拼寫表現(xiàn)存在非常顯著性差異（P=0.00），刷新功能、轉(zhuǎn)換功能、存在顯著性差異（分別為P=0.04，P=0.02），而數(shù)學(xué)表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)后不存在顯著性差異（P=0.30）.

3 討論

3.1 12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)學(xué)齡兒童執(zhí)行功能的影響

12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)顯著改善了學(xué)齡兒童的執(zhí)行功能，并對(duì)各子成分均有積極效果.原因可能包括：強(qiáng)度方面，兒童適合參與中高等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)效果較好，強(qiáng)度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響其干預(yù)效果，甚至帶來(lái)不利影響.Ishihara[14]等發(fā)現(xiàn)12周中高等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)顯著改善兒童執(zhí)行功能.運(yùn)動(dòng)方式方面，在運(yùn)動(dòng)中涉及一些協(xié)調(diào)、靈敏性運(yùn)動(dòng)，兒童參與過(guò)程中需要抑制一些動(dòng)作，完成其他動(dòng)作.因此，有利于提高抑制控制能力.由于設(shè)計(jì)動(dòng)作的難度是循序漸進(jìn)的，對(duì)兒童認(rèn)知提出挑戰(zhàn)，不僅需要回憶動(dòng)作的特點(diǎn)、空間特征以及手腳如何配合，還要將這些信息儲(chǔ)存在大腦里，在需要時(shí)靈活運(yùn)用，這些過(guò)程有利于兒童工作記憶的提高，一些多方向的跑動(dòng)和手腳協(xié)調(diào)練習(xí)，需要不斷完成視覺(jué)和空間記憶任務(wù)，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)情境的變化靈活控制身體和速度，可有效改善兒童認(rèn)知靈活性的發(fā)展.這與Planinsec[15]和Budde[16]等人的研究一致.

3.2 12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)學(xué)齡兒童學(xué)業(yè)成績(jī)的影響

12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)改善了學(xué)齡兒童的執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)，增強(qiáng)了抑制功能、刷新功能和轉(zhuǎn)換功能，提高了閱讀和拼寫表現(xiàn)，但對(duì)數(shù)學(xué)表現(xiàn)并未發(fā)現(xiàn)顯著性差異.

12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)改善了兒童學(xué)業(yè)成績(jī)，但是對(duì)閱讀、拼寫以及數(shù)學(xué)成績(jī)存在差異.在閱讀方面，實(shí)驗(yàn)組前后存在非常顯著性差異，而對(duì)照組并未發(fā)現(xiàn)閱讀能力有所改善.在拼寫方面，實(shí)驗(yàn)組前后存在非常顯著性差異，對(duì)照組并未發(fā)現(xiàn)有明顯的差異，說(shuō)明干預(yù)后有利于兒童拼寫成績(jī)，與相關(guān)研究結(jié)果較為一致.[17]在數(shù)學(xué)成績(jī)上，雖然實(shí)驗(yàn)組在數(shù)學(xué)成績(jī)上優(yōu)于對(duì)照組，但兩組不存在顯著性差異，與相關(guān)研究結(jié)果不一致，主要原因是學(xué)業(yè)成績(jī)測(cè)評(píng)方法以及干預(yù)形式的差異，造成研究結(jié)果不統(tǒng)一.此外，開放性的動(dòng)作技能與較高的數(shù)學(xué)成績(jī)具有相關(guān)性.[18]開放性運(yùn)動(dòng)與空間處理有關(guān)，而這與數(shù)學(xué)相關(guān)的表現(xiàn)緊密聯(lián)系.參與開放性運(yùn)動(dòng)時(shí)（籃球、足球、羽毛球等），需要保持注意力并判斷對(duì)手、隊(duì)友以及球的位置，這會(huì)鍛煉與數(shù)學(xué)相關(guān)任務(wù)的認(rèn)知技能.提高數(shù)學(xué)成績(jī)，本研究多采用一些跑動(dòng)練習(xí)，對(duì)空間處理能力鍛煉相對(duì)較少.

總之，12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)改善了兒童抑制控制、工作記憶和認(rèn)知靈活性，并顯著改善了閱讀和拼寫表現(xiàn)，對(duì)兒童體育課程開展提供了一定的理論和指導(dǎo)意義，既以體育課為載體，采用以動(dòng)作模式主導(dǎo)、結(jié)合游戲、靈敏、協(xié)調(diào)、抗阻等具有高認(rèn)知參與的體育活動(dòng)等內(nèi)容，規(guī)律、長(zhǎng)期的鍛煉，有利于兒童執(zhí)行功能和學(xué)業(yè)成績(jī)的發(fā)展.

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編輯：吳楠