青少年鍛煉相關認知功能測量方法綜述

陸 雯，張 禹，毛志雄

(1．北京體育大學研究生院，北京 100084;2．北京體育大學運動心理學教研室，北京 100084)

1 前言

隨著人們健康意識的提高，鍛煉心理學領域的研究中，由鍛煉獲得積極心理效益成為近年來研究的熱點。目前很多研究者開始關注體育鍛煉對青少年身心健康的意義和作用。Sallis，Prochaska和 Taylor(2000)［1］將與兒童(3 ～12)和青少年(13 ～18)身體鍛煉有關的研究進行了綜述。108篇論文涵蓋兒童的40個變量和青少年的48個變量。確定了在青年群體或分支群體中至少有適度的積極效果的變量，這些研究采用了橫斷研究、縱向研究及實驗研究，更多的縱向研究和干預性研究檢驗出兒童和青少年的FMS能力與潛在的心理效益、行為表現(xiàn)相關。

還有研究(葛芳方，2004［2］;唐征宇，2000［3］;季瀏，1997［4］;Sallis 和 Hovel，1990［5］)表明，適當?shù)捏w育鍛煉能夠促進青少年認知能力的發(fā)展，具有潛在的功效。近年來，青少年的身心健康受到廣泛地關注，為更好地研究鍛煉與青少年認知功能的關系，青少年認知研究工具和方法成為熱點。本研究將分別對近年來感知覺、注意、思維、記憶的研究中所使用的工具和方法進行說明并對效度較高，簡便易行的測量工具進行篩選，對于敏銳地發(fā)現(xiàn)身體鍛煉的心理效益，具有很好的理論和實踐意義。

2 認知功能

目前，許多研究對認知功能的界定觀點不一。有研究認為，認知功能涉及感知、思維和記憶的各個方面(Mosby，2008)［6］，人的某種能力包括記住新知識的能力和從豐富的知識庫中追憶知識等抽象概括和運用知識的能力(朱丹彤，2001)［7］;有研究(張振馨，2005)［8］認為是精神活動，指人類在覺醒狀態(tài)下始終存在的各種有意識的精神活動。上述分析可得，其中的“推理”、“抽象概括”、“判斷”、“理解”等特征都反映了“思維”方面的功能，其中推理是思維的重要形式。此外，認知能力的兩個概念中，“記住新知識的能力”反映了認知功能中“記憶”方面的部分。而張振馨(2005)［8］提出的概念，提到了“狀態(tài)”和“活動”，而“注意”恰恰反映了多種認知多種認知過程參與的心理狀態(tài)。因此，本研究對近年來“感知覺”、“推理”、“記憶”和“注意”的測量方法進行綜述。

2．1 感知覺

2．1．1 感知覺的測量

焦麗梅 (2004)［9］運用四類圖形面積為71平方厘米的正三角形、正方形、正五邊形各一種來探討圖形形狀對兒童大小知覺的影響。孫家駒 (2001)［10］運用德國產速視器對弱智兒童視覺圖形辨認能力進行研究。前人研究中(Welch，2010)［11］的感覺量表(Feeling Scale)是一個11點單條目雙極量表 an 11－point single－item bipolar scale，從愉快到不愉快。量表的范圍從－5到+5，在0點和所有奇數(shù)點上都有一個口頭描述，如:非常壞(－5)到非常好(+5)。單條目測量被認為具有中等程度的可靠性(Ekkekakis，＆Petruzzello，2002;)［12］。

Newton等人(2000)運用感知動機氛圍運動問卷-2(Perceived Motivational Climate in Sport Questionnaire－2，PMCSQ－2)測量了運動員的感知動機氛圍。此問卷是用來評估運動員的感知程度，它包含兩個高的維度(包含任務和自我氛圍)，由6個特征構成［13］。

運動認知領域中研究知覺能力，通常將測量方法與特定環(huán)境刺激相聯(lián)系。李軍等 (2003)［14］在大學生運動知覺能力的測定研究中，采用了感知滑木盤距離測驗、感知跳越距離測驗和“選擇－反應－動作”測驗;周冶、馮兵和李家順(1994)［15］采用 LASER 310 心理測試機研究了時間知覺的反應時間、準確程度與青少年射擊運動員運動水平之間的關系。以上兩項研究都不是在實際運動情景中進行的測量。聶志強(1998)［16］設置一定的運動情景，設定運動員在400 m一圈的跑道上完成規(guī)定的中速跑任務。

2．1．2 小結

焦麗梅 (2004)的研究中使用的圖片與孫家駒(2001)運用德國產速視器所實驗用的圖片有類似性和差異性，結構有三變式圖形，需抓住結構特點，才能正確辨認，圖片簡便易行，可以用測量工具。聶志強(1998)此類研究依賴于腦及高級中樞在知覺和動作操作中的實際作用情況來解釋知覺，測得的結果更加貼近運動知覺能力，明顯優(yōu)于以往一般知覺能力的測量。因此，EEG等生理指標的測量及行為測量方法能起到很好的借鑒作用。

2．2 注意

2．2．1 注意的測量

Nidefferr的注意方式理論認為，不同的運動項目要求有不同的注意方式。那么，不同項目的鍛煉是否也會對參與者的注意方式存在一定的影響呢?

翟芳等(2003)［17］、張新(2006)［18］進行了不同強度、項目的身體鍛煉對男大學生注意分配等認知維度指標影響的實驗研究。前者被試為54名大學一年級男生，隨機分為中、小強度的籃球、跆搏、跑步6個鍛煉組，每組9人。實驗前后對被試進行視覺的注意分配測驗等認知測量。結果表明中強度籃球組在8周的鍛煉后該指標成績提高達顯著水平;不同鍛煉強度和鍛煉方式的交互作用顯著，中強度籃球組成績顯著優(yōu)于其他實驗組。后者研究對象為大學一年級男生120人，隨機分為中小強度的乒乓球、跑步、跆拳道6個鍛煉小組，每組20人，持續(xù)鍛煉9周。實驗前后對被試進行視覺的注意分配測驗等。

董德龍(2007)［19］初步建立了我國運動員運動認知水平的心理測評量表，分為運動表象(6個題項)、注意能力(6個題項)、運動知覺(4個題項)和思維能力(4個題項)4個維度，各項擬合指數(shù)較好，模型具有較高的效度，并進一步對其進行了信度分析，均達到統(tǒng)計要求。

吳廣宏等人(2007)［20］選取銀川市鐵路小學在校生，探討足球與乒乓球鍛煉對小學生注意特征的影響，結果顯示:中、小強度的乒乓球鍛煉對小學生的注意持續(xù)性和注意集中性有顯著影響，且中等強度的鍛煉效果好于小強度的鍛煉效果;小強度的足球鍛煉比小強度的乒乓球鍛煉對小學生注意轉移特征的影響大，中等強度的乒乓球鍛煉對小學生的注意轉移特征的影響比中等強度的足球鍛煉大。吳廣宏(2005，2006)［21］對注意的廣度和集中性，以及吳廣宏等人(2006)對注意的持續(xù)性研究的設計與上述研究相同?？拙么?2008)［22］僅研究了中等強度的乒乓球運動對兒童注意力穩(wěn)定性影響，得出學生的注意力穩(wěn)定性均較鍛煉前有非常顯著性的提高，采用縱向研究方式。徐平(2009)［23］研究了圍棋項目對學生注意特征的影響，結果顯示年級主效應顯著隨著年齡的增長，兒童的注意力逐漸提升的緣故，該研究采用橫向研究方式。以上研究均利用華東師范大學心理學系陳國鵬等人(1998)編制的中小學生注意力測驗，但在研究設計上存在差異。該測驗經過標準化，而且測試指標涵蓋注意的5個方面。

尹霞(2007)［24］采用李洪曾等人(1983)編制的注意穩(wěn)定性測驗量表來研究拉丁舞對注意的穩(wěn)定性的影響。結果顯示:女童注意穩(wěn)定性在實驗后提高程度明顯高于男童，采用縱向研究的方式。但測試工具為1983年研制，時間較早，也只能測試注意的穩(wěn)定性。

孟濤等人(2004)［25］利用家長的主觀反映評價注意穩(wěn)定性，就少兒健身拳對注意特征的影響進行研究，實驗后對家長的主觀反映進行統(tǒng)計，采用縱向研究的方式，結果有48%的家長認為兒童的注意能力有提高。

李曉紅(2009)［26］結合國內外現(xiàn)有的注意力測驗以及國內對注意現(xiàn)象的普遍看法，使用殷恒嬋(2004)編制的注意力測驗，包括概念形成測驗(圖形辨別測驗)、注意廣度測驗(選4圈測驗)、注意穩(wěn)定性測驗(視覺追蹤測驗)、注意轉移測驗(加減法測驗)，該研究在體育鍛煉控制實驗前后分別對一、二年級共70名大學生進行注意力的測驗，測試要求前后一致，通過對前后測驗數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，在經過一個學期即18周的體育鍛煉后，大學生的注意力能力得到開發(fā)與發(fā)展。該測驗效度較好，也經過標準化，但更針對運動員。

除此之外，高鐵英、張子君、史秀蘭倪、正偉和張玉華(2004)［27］的研究是從蘇偉思醫(yī)療科技有限公司生產的視聽整合持續(xù)操作評估系統(tǒng)(IVA－CPT)對低水平鉛暴露對兒童持續(xù)性注意力影響的探討，朱淑英、支二林(1993)［28］使用北京大學的注意力分配測試儀，對學生的注意分配能力進行了評價。讓學生根據(jù)光、聲信號分別進行快速反應。

運動領域當中，李永瑞(2001)［29］自行開發(fā)了BT－LYR注意能力測試軟件(1．0版)，并發(fā)展了一套融專家經驗與實際測試為一體的注意能力模糊綜合評價方法。結果顯示，注意能力測試軟件及模糊綜合評價方法都具有較高的信度和效度，值得在實踐中進一步檢驗與推廣。殷恒嬋(2003)［30］對12～21歲青少年656人進行《青少年注意力測驗》測試，對獲得數(shù)據(jù)進行因素分析和相關分析。《青少年注意力測驗》由測量注意力轉移、穩(wěn)定性、廣度和分配4個分測驗組成，評價指標為4個測驗的正確反應數(shù)。另抽取同齡青少年學生221人，青少年運動員95人對該套測驗進行效度檢驗表明:該套測驗效度較高，是測驗青少年階段注意力的有效工具。

運動領域的注意類型研究多借助于Nideffer于1976年編制的《注意與人際行為類型測驗》(Test of Attentional and Interpersonal Style，TAIS)。然而，該量表的因素效度和預測效度卻首先受到了質疑，所以，今后此研究的方向應是:由靜態(tài)測量轉向動態(tài)測量。在執(zhí)行動作之前即刻測量注意方向(direction of attention)是一件困難的事情。過去，使用的測量方法有反應時、準確反應分數(shù)、自我報告，這些測量具有較大間接性。近年來，另外一個有潛力的測量技術便是EEG，這一技術主要是比較運動之前與運動中其頻率差異。有研究指出，a波(8～12Hz)是反映注意過程的重要指標。因此，EEG記錄是直接探查運動員運動中注意狀態(tài)的一種可行方法。

在數(shù)據(jù)庫 SPORTDiscus中，以關鍵詞 physical exercise/attention查詢，查到50篇文獻，其中有3篇和注意有關，1篇是研究注意對鍛煉的影響，1篇是研究身體鍛煉和喚醒水平、動機等認知因素的關系，只有1篇比較相關。

Cereatti等(2009)［31］研究了運動專門技術和短期身體鍛煉對青少年的視覺注意的促進效果。研究證明，練習定向賽跑是否促進視覺注意能力的提高，或者習慣于同時處理生理和認知－注意負荷的定向賽跑者，都比非定向賽跑者會從較大鍛煉的加工速度負荷的效益中獲益更多。方法:研究了視網膜中央凹視力位置注意的焦點和外圍位置的注意的方向。

2．2．2 小結

匯總國內外認知功能在注意方面的研究，相比之下陳國鵬等人(1998)［23］所編制的中小學生注意力測驗，信效度較高，更為適用，為此建議在兒童青少年鍛煉相關的認知功能研究中使用陳國鵬的研究成果。需要注意的是該測驗可以進行5個維度的測試，其中注意的持續(xù)性與傳統(tǒng)注意的4個品質不同。另外也可以選用《青少年注意力測驗》(殷恒嬋，2003)［30］編制的注意力測驗。除此之外，可以使用不同眼動的記錄指標。每一指標都有自身的局限性，綜合各種指標或結合其他測量技術能夠起到較大補償作用，可酌情處理。

2．3 思維

2．3．1 思維的測量

思維是人類獨有的意識現(xiàn)象，在人類心理生活中占有無可替代的重要位置，一般是從傳遞性推理、因果推理、關系推理、類比推理等幾個方面來反映，通過推理來研究思維。

20世紀初，心理測量學和能力心理學最早研究了傳遞推理。張仲明 (2004)［32］的研究參考了Knauff和Larid(2000)自編5項系列材料，選中了具有代表性的空間視覺關系、干凈關系、好壞關系、遞級關系、非傳遞性關系作為測試材料進行測評的，表明個體解決5項傳遞性問題的能力隨年齡的增長而不斷增強。

方格(2002)［33］力求采用兒童所熟悉的日常生活事件，使用的工具是與Schacken測試成人的模式相同的4種推理任務模式，依據(jù)每種任務都與兒童日?；顒?如做值日，踢球，交作業(yè))中常見的時間順序緊密聯(lián)系，所以方便、可操作性強。研究兒童對日常生活事件時間關系推理能力。

葛沚云 (1985)［34］通過對兒童運用幾何圖形、實物圖片以及數(shù)概括3種不同材料進行類比推理的實驗研究。李紅(2002)［35］依據(jù) Goswami和 Brown(1989，1998)的實驗材料，結合修訂，以42名兒童為被試，對兒童類比推理能力的發(fā)展水平和特點進行研究。實驗每組測試題為6個題目，每個題目包括11張圖片，即實驗組7張，控制組4張，實驗為個別施測。該工具具有簡單、方便的特點。王亞同 (1992)［36］為了研究兒童的類比推理，選用中央教科所《兒童推理研究》。楊玉英等人(1987)設計的類比推理實驗材料，非常有特色。

李紅等人 (2004)［37］、龔銀清 (2006)［38］和鄭持軍(2001)［39］都對兒童因果推理能力進行了研究，其中鄭持軍(2001)為了探討兒童早期因果推理，改進了Frye等人的“二進二出”斜坡裝置。除此之外，李紅等(2004)和龔銀清等(2006)的研究也是使用該工具對3～4歲的兒童因果推理能力進行探討。

目前，運動思維領域中還沒有看到應用認知心理學中最常用的出聲思維測量法進行的研究。綜合前面所述各認知成分的測量可以出，EEG等生理學測量與口語報告法、測驗法、眼動記錄等方法的結合使用，可能獲得更加有效的信息。

韓晨(2000)［40］采用影像定格技術，對大學生在投擊球判斷準確性方面，驗證運動員直覺性運動思維的存在?！叭齻€籌碼”實驗法、“18塊模板”實驗法是測運動員常規(guī)操作思維水平的最常用方法。運動員在選擇動作時的思維活動是研究運動思維的理想“窗口”，因此，錄音記錄、口語報告是研究者最常使用的運動思維測量方法。漆昌柱等人(2004)［41］采用口語報告法，對20名優(yōu)秀羽毛球運動員(專家)和22名體育專業(yè)大學生(新手)在6種訪談情景中的問題表征特點進行了研究，以揭示直覺性運動思維的本質特征。

2．3．2 小結

本研究認為從因果推理和類比推理兩個方面來評價兒童的思維的推理能力更為合理。Piaget和Inhelder(1974)［42］認為傳遞性推理能力是兒童在7、12歲以后才具備的一種推理能力，Pears和 Bryant(1990)［43］認為兒童在4歲左右就具備，研究結論并不一致。對于關系推理有學者認為7歲甚至到9歲才是發(fā)展迅速的時期，所以我們認為研究對象如果是青少年學生的話，錯過了關系推理的敏感期，可以從中選擇一個具有代表性的因果推理作為評價思維的指標之一。另一方面類比推理是利用己知事物的知識去推知當前事物的特點(李鵬，2000)［44］，是一種從特殊到一般再到特殊的推理思維，可能更適合與研究對象的年齡特點，從這方面講可以選擇類比推理作為評價思維的另一指標。除此之外，對于因果推理和類比推理的測試，文獻中提供了相對較為完整的工具，利于測試的順利進行。因此，本研究涉及到的青少年更適合于因果推理和類比推理能力來評價。

通過新文獻查詢，創(chuàng)造性思維也許會是一個心理效應。但比較遺憾的是，大多數(shù)的相關研究都只停留在8歲以下兒童身上，并沒有找到更多與8歲以上學生相關的研究。但本研究認為創(chuàng)造性思維伴隨人的一生，不同年齡階段都會有不同的創(chuàng)造性思維能力，所以在青少年的身上研究創(chuàng)造性思維的發(fā)展應該也是可行的。另外，如果以思維為心理指標，本研究認為思維技能的學習可以伴隨在體育活動過程中，這樣對其思維的發(fā)展會幫助更大。

運動思維訓練是掌握技術、戰(zhàn)術動作的規(guī)律，而不是動作形象或技術活動過程。通過王長生等人的綜述可以看見，盡管運動思維訓練方面的相關研究也不是很多，但可以看出對運動員進行運動思維訓練利于運動員思維的發(fā)展，有助于獲得好成績，這也許可以運用到普通人的鍛煉活動中。

2．4 記憶

2．4．1 記憶的測量

周世杰和龔耀先(2003)［45］開發(fā)了龔氏記憶成套測驗(兒童本)，全套量表擬設6個分測驗，針對7～15歲人群，該量表具有較合理的難度和區(qū)分度，重測穩(wěn)定性和內部一致性較高，四因素模型可合理解釋本量表的結構，證明該量表具有較高的構想效度，達到心理測量學要求，測驗結果符合記憶的年齡發(fā)展趨勢，并對不同人群具有一定鑒別能力。

崔熙芳 (1998)［46］、鄭麗梅(2009)［47］以高校本科學生為對象，進行了言語演練對女大學生動作記憶影響的實驗研究，同時驗證了言語演練對動作記憶效果有較大的影響。

關于記憶的實驗，研究者大多采用的是認知實驗經典范式。鄧先偉(2009)［48］對大學生做了有氧運動和記憶力的實驗，研究對象是大學生120人，除了體育課外每天鍛煉一小時以上、體育成績良好以上的被試分為實驗組，剩下的分為對照組。感覺記憶測驗是改編自G．Sperling的完全報告試驗方法，即用三行每行3個共9個字母作為實驗材料，定時器控制幻燈，用0．5秒鐘的時間閃現(xiàn)給被試者看，呈現(xiàn)終止后，讓被試用全部報告法立即報告所記憶的字母，即讓被測試用2秒鐘時問把4個無意義的輔音字母(P、Q、C、J)記下來，并且為了防止被試者復習，從309這個數(shù)開始數(shù)起，每隔一秒鐘就讓被試者數(shù)倒數(shù)一個逐個減3的數(shù)，如309、306、303…10秒后，讓被試將記下的輔音字母回憶出來;短時記憶的實驗改編自L．R．Peterson和M．J．Peterson的記憶實驗設計，實驗者先呈現(xiàn)4個無意義的輔音字母，10秒后讓被試報告;長時記憶的實驗設計是學習單詞組合成的無意義的字表，長時記憶的測試方法，是采用一些沒有聯(lián)系的又不規(guī)則排列的單字組成的字表，用2分鐘的時間呈現(xiàn)給被試者記下來，2分鐘以后，看被試者能記下多少個字。

目前有很多研究著重于研究身體鍛煉或身體健康和學習成績的關系，其中記憶能力的變化被作為重點的關注對象。William和Dishman(2005)［49］和Caterino和Polak(1999)［50］研究結果支持了關于體育鍛煉較多的人群的學習成績顯著高于鍛煉較少的人群的假設，并且William和Dishman(2005)和Caterino和Polak(1999)認為體育鍛煉能夠有效地提高學生的注意力和短時記憶。但是，值得注意的是，Caterino和Polak(1999)的研究也表明，體育鍛煉對于長時記憶沒有明顯幫助。William和Dishman(2005)等人在研究身體健康和行為表現(xiàn)的關系時，使用GPA和標準測驗分數(shù)來對6～18歲的青少年被試的學習進行測量，并指出，身體更健康(體育鍛煉較多)的學生的注意力和記憶力較身體次健康(體育鍛煉較少)的學生不僅成績更好，而且注意力和記憶力有顯著的提高。

Howard(2005)［51］對學習成績和體育鍛煉的有關研究進行總結后發(fā)現(xiàn)，大部分研究表明，學習成績的提高并不代表記憶力的提高，特別是長時記憶;但是體育鍛煉和短期的認知活動(注意力)具有高度相關。在他分析的研究中，大部分采用的方法是直接對GPA進行分析和整理。實驗者Caterino和Polak(1999)將二到四年級的小學生被試分為實驗組和對照組兩個水平，前者進行15分鐘有氧運動——拉伸和有氧散步，而第二組的小朋友則不需要進行任何鍛煉，然后用WJTC(Woodcock－Johnson Test of Concentration)對他們進行實測。結果發(fā)現(xiàn)，四年級小學生在通過小段時間的鍛煉后，注意力有顯著提高，而二、三年級的小朋友之間沒有顯著差別。通過這個實驗，研究者得出的結論是，體育鍛煉對與短時記憶有顯著促進作用，以此提高個體的注意力水平;但它對長時記憶的作用微乎其微。Raviv S和 Low M(1990)［52］將10～12歲的兒童分成4組:第一組在早上八點接受體育鍛煉;第二組在下午兩點接收體育鍛煉;剩下兩組作為控制組，不接受任何鍛煉。他們都正常進行自然科學課的學習，并且，研究者統(tǒng)一在自然課開課前和結課后用標準注意力測驗為兒童們進行測試。研究結果發(fā)現(xiàn):接受體育鍛煉的孩子和沒有鍛煉的孩子在自然科學課程的成績上沒有差別，但是進行了體育鍛煉的孩子比沒有鍛煉的孩子在課程結束之后的注意力有顯著提高。

Kamijo．和 Takeda(2010)［53］通過實驗證明了體育鍛煉對執(zhí)行技能的促進作用，從而證明了體育鍛煉對工作記憶的積極影響。他們尋找了大學生共40個作為被試，并通過進行國際體育鍛煉問卷{the International Physical Activity Questionnaire(IPAQ)}的施測，將被試分為鍛煉組和不常鍛煉組。實驗為任務轉換范式實驗，分為兩個任務，一個是大小任務，一個是奇偶任務。在實驗之前，每個被試需要佩戴電極和眼動儀，以記錄其EEGs和眼動跟蹤。在大小任務中，1～9(除了5)的數(shù)字會隨機出現(xiàn)在屏幕中間的實線或虛線方框內，被試需要判斷此時的數(shù)字和5比的大小;在奇偶任務中，被試需要判斷此時的數(shù)字是奇數(shù)還是偶數(shù);兩個任務的數(shù)字均呈現(xiàn)200 ms，單個測驗間間隔1 500 ms，如果測驗沒有人作答，3 000 ms后將自動進入下一道題。在作答的時候，被試通過按X(小/奇)或M(大/偶)來判斷。另外，實驗被分為兩種條件，一種是純凈條件(例如AAAA… BBBB…)，另一種是混合實驗(AABBAA…)。由于兩種條件的測驗順序是可預見的，所以被試需要更多工作記憶的參與來跟蹤當前和即將來臨的實驗。被試在每個純凈狀態(tài)下要個完成64個小測驗，在混合狀態(tài)下一共要完成256個小測驗(64×4部分)。任何狀態(tài)下，每部分實驗的第一個測驗的成績不予分析。在真正實驗前，被試被要求分別進行64次的大小任務、奇偶任務的練習。通過進行認知實驗，發(fā)現(xiàn)鍛煉組的被試的質性控制機能顯著高于不常鍛煉組。

Jasmina(2005)［54］對年齡在 16 ～34 歲，平均年齡為21．4歲的被試進行了認知測驗。首先被試通過自陳量表(分為三部分，第一部分涉及在工作時間中的體育鍛煉;第二部分涉及到每周鍛煉的時間、強度、及體育鍛煉的種類;第三部分涉及到閑暇時間的體育鍛煉)被分為缺乏鍛煉、鍛煉、運動員組。然后對他們每個人分別進行數(shù)字廣度測驗，包括順逆測。順逆測分別各有七個水平，順測的單詞測驗中數(shù)字長度有3～9逐漸遞增;逆測單次測驗的數(shù)字個數(shù)由2～8個逐漸遞增。單次實驗中，數(shù)字以每秒一個的數(shù)度呈現(xiàn)給被試，順測要求被試按呈現(xiàn)順序將數(shù)字回憶出來;逆測要求被試倒著順序將呈現(xiàn)的數(shù)字回憶出來。如果被試回憶正確，便進入下一個等級的測驗，如果錯誤便終止測驗。被試實驗的得分高低依據(jù)實驗進行的等級來判斷。結果顯示，鍛煉更多的被試的成績好于鍛煉少的被試。表明體育鍛煉能夠有效提高工作記憶能力。

Junger和 Kampen(2010)［55］通過計算機記憶測驗表明，記憶廣度的發(fā)展和體育鍛煉沒有顯著的關系。實驗對象是201個15～20歲的高中生，被試在電腦上進行了電腦版的RSPM(the Raven Standard Progressive Matrices)的測量，以此測量被試的認知能力;其次被試進行反應是測驗:此實驗要求電腦上的圓圈變成綠色的時候按空格鍵，圓圈每次在屏幕的不同地方隨即出現(xiàn)，變綠時間是500～2 000 ms。被試先接受10個練習測驗，再做2組各24個小測驗的實驗;被試接收The Corsi block－tapping任務實驗來測量他們的記憶廣度。實驗中，屏幕上無規(guī)則呈現(xiàn)9個綠色方塊，每個測驗中都會有一些方塊變成藍色。第一部分實驗中，要求被試回憶方塊變藍的順序，單次時間不限;第二部分中，被試被要求反向回憶方塊變藍的順序，單次時間不限。在每個部分里，每兩次小實驗過后，就增加一個方塊變成藍色，方塊的連續(xù)長度是2～9個方塊。被試在兩個部分的實驗中盡量正確回答，如有一題打錯，便終止測驗，最后研究者依據(jù)被試回答正確測驗數(shù)進行評分。實驗結論顯示，反應時和記憶廣度和飲食習慣以及體育鍛煉沒有相關;認知能力和健康呈中等相關度。

所以矛盾發(fā)生的原因可能是兩組被試年齡差距而引起的認知發(fā)展和心理發(fā)展的差別，或者是因為第二個實驗的被試太少，未能展示出結果的差異性。

目前關于記憶的研究很多是在生理層面的，使用生理技術和分析方法，得到了很多有意義的結論。

Chaddock L，Erickson，Prakash，Kim，Voss 和Vanpatter M(2007)［56］等人發(fā)現(xiàn)，當 9 ～10 歲的健壯兒童比欠健康小孩的海馬，大腦中負責記憶功能的區(qū)域大了12%，說明健康的體魄有助于提高記憶力。

2．4．2 小結

國內關于鍛煉和記憶的相關研究不多。目前的研究承認體育鍛煉能夠有效地提高短時記憶和長時記憶的能力的研究結果和國外有出入，可能原因有二:一，國內研究較少，對實驗缺乏有效的控制，被試的代表性值得懷疑;其二，我們不能忽視文化和民族差異，畢竟中國學生成長的環(huán)境和所接受的教育模式和外國兒童有很大的差別，不排除是由于社會環(huán)境的影響而導致的實驗結果差異。

通過許多生理實驗研究，值得肯定的是，體育鍛煉對記憶確實存在積極影響，但是影響的方面和內容以及表現(xiàn)形式受到研究者的廣泛爭論和探討。就目前的研究而言，關于體育鍛煉對記憶的影響主要表現(xiàn)在提高短時記憶和注意力的能力上，國內外的研究大都支持這一觀點。所以，作者建議可以使用注意力或者短時記憶或者工作記憶，作為甄別體育鍛煉前后對青少年的心理健康發(fā)展的作用的切入點。

國外測量認知能力的方法大約有106種，包括:簡單反應時、直線匹配測驗、言語理解測試、《超文化智力測驗》、《斯坦福－比奈智力測驗》、《韋氏智力量表》、《斯滕伯格數(shù)字測驗》、Stroop測驗和《瑞文推理測驗》(Etnier，1997)［57］等。由于認知測試非常多且使用情境非常有限，因此認知測試分為以下類別:記憶、數(shù)學能力、語言能力、言語能力、推理能力、創(chuàng)造力、學術成就、心理年齡、智商、多任務范式、反應時、動作技能、感知覺等等(Etnier，1997)［57］。

3 總結

就目前的研究方法而言，研究者比較推崇和使用最頻繁的研究方法是認知實驗設計。一般呈現(xiàn)方式是電腦，焦麗梅(2004)和孫家駒 (2001)研究中以所使用的圖片簡便易行，可操作性強選用為測量工具。聶志強(1998)此類研究中采用的EEG等生理指標更加貼近運動知覺能力，明顯優(yōu)于以往一般知覺能力的測量，對我們研究感知覺問題能夠起到很好的借鑒作用。

在注意方面的研究，除了陳國鵬等人(1998)［23］所編制的中小學生注意力測驗，和《青少年注意力測驗》(殷恒嬋，2003)［30］編制的注意力測驗之外，眼動儀的記錄指標能夠起到很好的作用，可酌情處理。其中數(shù)字廣度測驗能夠有效地測量注意力或短時記憶的能力，并且具備一定的新穎性。此類實驗操作也受到研究者的廣泛使用。另外，有的研究者通過學習成績和體育鍛煉的相關度的研究，間接探討對記憶的影響和作用。這批研究者大多直接收集學生的具體成績，例如數(shù)學、物理成績，或GPA作為研究材料。但是由于文獻的缺乏，我們不能得知他們對比的具體方式是什么。再次，有研究者在研究注意力的時候，直接使用已有的相關量表，也得到了讓人信服的實驗結果。

國外測量認知能力的工具較多，但是與兒童和青少年的身體鍛煉相關心理指標的效益研究結論并不一致，原因可能是青少年該年齡階段的心理發(fā)展特征導致，而較成年研究有難度，選擇工具要依據(jù)具體情況來定。

總之，心理特征的改變是一個長期的過程，在鍛煉這一環(huán)節(jié)，不同的鍛煉行為及他人監(jiān)督、指導也可能是影響研究結果的因素，若要得到身體鍛煉對心理指標的穩(wěn)定效益，選取合適的工具和有效的指標，進行縱向研究，結果更加準確。

［1］Sallis，James．F，Prochaska，Judith J ＆ Taylor，Wendell C．A review of correlates of physical activity of children and adolescents［J］．Medicine ＆ Science in Sports ＆ Exercise，2000，32，963－975．

［2］葛芳方．體育鍛煉與心理健康［J］．黑龍江高教研究，2004，(4)．

［3］唐征宇．試論聲體鍛煉與心理健康之間的關系［J］．心理科學，2000，(3)．

［4］季瀏．身體鍛煉心理學的研究現(xiàn)狀和未來方向［J］．天津體育學院學報，1997，(3)．

［5］Sallis JF，Hovel MF．Determinants of exercise behavior［J］．Exercise and sport Reviens，1990，19:307－390．

［6］Mosby．Mosby＇s Medical Dictionary(8th ed．)［M］．Elsevier Health Sciences．2008，6．

［7］朱丹彤，楊曉蘇，金麗娟．顳葉癲癇與認知功能［J］．現(xiàn)代康復，2001，12(2):18－19．

［8］張振馨．認知功能障礙研究進展［J］．中華內科雜志，2005，41(2):25－27．

［9］焦麗梅．圖形形狀對4－7歲兒童大小知覺的影響［J］．天津師范大學學報．2004，5(3):33 －32．

［10］孫家駒．弱智兒童視覺圖形辨認的實驗研究［J］．心理發(fā)展與教育，2001，1，36－39．

［11］Welch，A．The Challenge of Comparative Research:A Critical Introduction．In Markauskaite，L．，F(xiàn)reebody，P．，and Irwin， J．， (Eds．)， Methodological Choice and Design．Scholarship，Policy and Practice in Social and Educational Research(pp．187 – 202)，Dordrecht，Heidelberg［M］．New York:Springer，2010．

［12］Ekkekakis P，Petruzzello S J．Biofeedback in exercise psychology．In B．Blumenstein，M．Bar－Eli，＆ G．Tenenbaum(Eds．)，Brain and body in sport and exercise:Biofeedback application in performance enhancement(pp．77 －100)［M］．Chichester，England:John Wiley ＆ Sons．2002．

［13］Michael Reinboth＆ Joan L．Duda(2004)．The Motivational Climate，Perceived Ability， and Athletes’ Psychological and Physical Well－ Being［J］．The Sport Psychologist，18，237 －251．

［14］李軍，張勉．大學生運動知覺能力的測定研究［J］．河南師范大學學報(自然科學版)，2003，31，113－115．

［15］周冶，馮兵，李家順．射擊運動員時間知覺與運動水平關系的探討［J］．湖北體育科技，1994，14(2):16－17．

［16］聶志強．中長跑運動員的速度知覺［J］．沈陽體育學院學報，1998，17，7－10．

［17］翟芳，童昭崗，顏軍，王秋林．不同強度、項目的身體鍛煉對男大學生心理健康認知維度若干指標影響的實驗研究［J］．天津體育學院學報，2003，18(1):49－50．

［18］張新．不同鍛煉項目及強度對男大學生視覺選擇反應時、注意分配和手臂穩(wěn)定性的影響［D］∥蘇州:蘇州大學論文．2006．

［19］董德龍．運動認知水平心理測評量表的初步編制及相關分析［J］．體育科學，2007，27(11):25－29．

［20］吳廣宏，徐培，梁斌．足球與乒乓球鍛煉對小學生注意特征的影響［J］．中國體育科技，2007，43(2):106－109．

［21］吳廣宏，梅峰，梁斌．足球與乒乓球鍛煉對少兒注意持續(xù)性的影響［J］．中國心理衛(wèi)生雜志，2006，11(6):10－13．

［22］孔久春．中等強度的乒乓球運動對兒童注意力穩(wěn)定性影響的實驗研究［J］．遼寧體育科技，2008，6．(2):16－17．

［23］徐平，周成軍．圍棋活動對兒童注意力和意志力的影響［J］．中國心理衛(wèi)生雜志，2009，11(5):35－37．

［24］尹霞．拉丁舞對學前班兒童注意穩(wěn)定性影響的實驗研究［J］．北京體育大學學報，2007，6(1):13 －15

［25］孟濤．少兒健身拳對改善注意缺陷多動障礙的實驗研究［J］．首都體育學院學報，2004，1，23－24．

［26］李曉紅．在體育鍛煉中進行大學生心理潛能開發(fā)的探索［J］．廣州體育學院學報，2007，29(4):126 －128．

［26］高鐵英，張子君，史秀蘭倪，正偉，張玉華．低水平鉛暴露對兒童持續(xù)性注意力影響的探討［J］．中國實用兒科雜志，2004，19(8):23－25．

［28］朱淑英，支二林．吉林藝術學院女生注意分配能力的測試與分析［J］．吉林體育學院學報，1993，(2):83－90．

［29］李永瑞．注意能力測評方法的初步研究［J］．應用心理學，2001，(7)．

［30］殷恒嬋．青少年注意力測驗與評價指標的研究［J］．中國體育科技，2003，3．23－24

［31］Cereatti，Lucio，Casella，Rita，Manganelli，Manuela，Pesce，Caterina．Visual attention in adolescents:Facilitating effects of sport expertise and acute physical exercise［J］．Psychology of Sport＆ Exercise，2009，5．

［32］張仲明．個體解決5項傳遞性推理問題復合模型的實驗研究［D］∥碩士學位論文．重慶:西南師范大學．2004，6．

［33］方格，田學紅．小學兒童對日常生活事件時間關系推理能力的初探［J］．心理學報，2002，34(6):604－610．

［34］葛沚云．4－6歲兒童類比推理的實驗研究［J］．南京師大學報(社會科學版)心理學報，1985，4(2):16－18．

［35］李紅，馮廷勇 ．4～5歲兒童單雙維類比推理能力的發(fā)展水平和特點［J］．心理學報，2002，34(4):395－399

［36］王亞同 ．3～5歲兒童類比推理的實驗研究［J］．心理發(fā)展與教育，1992，4(3):8－14．

［37］李紅，鄭持軍，高雪梅．推理方向與規(guī)則維度對兒童因果的推理影響［J］．心理學報，2004，36(5):550－557．

［38］龔銀清．3－4歲兒童規(guī)則因果推理能力的訓練研究［J］．心理發(fā)展與教育，2006，10(3):14－16．

［39］鄭持軍．兒童早期因果推理的實驗研究［D］∥重慶:西南師范大學．2001，6．

［40］韓晨．賽前運動動機變化趨勢及調控策略［R］．第九屆全國心理學學術會議文摘選集，2002，11(1):14－16．

［41］漆昌柱，梁承謀，徐培．優(yōu)秀運動員直覺性運動思維的表征特點［J］．北京體育大學學報，2004，13(1):20－21．

［42］Piaget J，Inhelder B．The Child＇s Construction of quantities:Conservation and atomism［M］．London:Routledge＆ Kegan Paul．1974，6．

［43］Pears R，Bryant，PE．Transitive inferences by young children about spatial position［J］．British Journal of Psychology．1990，81，497－510．

［44］李鵬．3歲、5歲兒童類比推理能力的實臉研究［D］∥昆明:云南師范大學．2000，6．

［45］周世杰，龔耀先 ．龔氏記憶成套測驗 (兒童本)的初步編制［J］．中國臨床心理學雜志，2003，11(1)，18－23．

［46］崔熙芳，毛勇．不同強度體育活動對記憶影響的實驗研究［J］．山東體育科技，1998，3．29－30．

［47］鄭麗梅 ．淺論體育鍛煉對心理健康的良性效應［J］．甘肅科技，2009，25(24):26－28．

［48］鄧先偉．有氧運動對記憶力影響的調查與研究［J］．教育研究，2009，4(6):191 －202

［49］William B，Strong Dishman．Evidence based physical activity for school－ age youth［J］．Original articles．2005，4，732 －737．

［50］Caterino MC，Polak ED ．Effects of 2 types of activity on the performance of 2nd－，3rd－，and 4th－grade students on a test of concentration．Percept Mot Skills achievements in school［J］．Early Child Development and C．1999，175(7):671 －680．

［51］Howard Taras．Physical Activity and Student Performance at School［J］．Journal of School Healt．2005，75(6):214 － 218．

［52］Raviv S， Low M． Influence of physical activity on concentration among junior high － school students［J］．Percept Mot Skills．1990，70(1):67 －74．

［53］Keita Kamijo，Yuji Takeda．Regular physical activity improves executive function during task switching in young adults［J］．International Journal of Psychophysiology．2010，75，304–311．

［54］Janina Uszynska－Jarmoc．Different types of thinking of seven－ year－ old children［J］．2005，7．

［55］Marianne Junger，Margit van Kampen．Cognitive ability and self－ control in relation to dietary habits，physical activity and bodyweight in adolescents．Junger and van Kampen International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity［J］．2010，(7):22－35．

［56］Chaddock L，Erickson KI，Prakash RS，Kim JS，Voss MW，Vanpatter M，etal．A neuroimaging investigation of the association between aerobic fitness， hippocampal volume， and memory performance in preadolescent children［J］．Brain Research，2010，1358:172－183．

［57］Jennifer L．Etnier，et al．The influence of psysical fitness and exercise upon cognitive functioning:a Meta － Analysis［J］．Journal of sport＆ exercise psychology，1997．