揭示“體之育”與“腦之育”最佳結(jié)合的科學(xué)運(yùn)動奧秘

潘紹偉

如何正確認(rèn)識與處理學(xué)生體育鍛煉與文化學(xué)習(xí)的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上建構(gòu)“體之育”與“腦之育”有機(jī)結(jié)合、相得益彰的體育教育始終是我國學(xué)校體育理論與實踐發(fā)展中最重要、最難回答的問題之一。

對于參加體育鍛煉究竟是有利于文化學(xué)習(xí)，還是影響文化學(xué)習(xí)，歷來有截然不同的認(rèn)知。不少教育學(xué)家和教育實踐者通過觀察、分析大量教育現(xiàn)象后，提出體育鍛煉不僅不影響文化學(xué)習(xí)，還會促進(jìn)文化學(xué)習(xí)的認(rèn)知與觀點(diǎn)；更多的學(xué)生、家長、教育者則認(rèn)為參加體育鍛煉會影響文化學(xué)習(xí)。

要想改變運(yùn)動影響文化學(xué)習(xí)的認(rèn)知，最好的方式就是以嚴(yán)密科學(xué)研究提供的體育運(yùn)動促進(jìn)學(xué)生腦發(fā)育、腦功能、學(xué)業(yè)成績的證據(jù)加以證明。通過揭開體育運(yùn)動與文化學(xué)習(xí)之間的奧秘，揭示體育運(yùn)動促進(jìn)學(xué)生腦發(fā)育、促進(jìn)腦功能發(fā)展的規(guī)律，指明通過科學(xué)體育運(yùn)動既促進(jìn)學(xué)生身體發(fā)展與健康的“體之育”，同時又能促進(jìn)學(xué)生心理發(fā)展與健康的“腦之育”。這一問題一直是人們特別期望解決，但由于研究方法手段限制，懸而未決的問題。

早期的腦科學(xué)研究取得了許多有用的信息，對于人們認(rèn)識最神秘的人腦起到了很好的作用，但是腦科學(xué)研究與教育科學(xué)研究處在一種互不相干的狀態(tài)。在相關(guān)研究中幾乎沒有闡述關(guān)于腦科學(xué)與教育科學(xué)之間聯(lián)系的文獻(xiàn)，在《教育心理學(xué)雜志》數(shù)據(jù)庫9000篇文章之中，只有6篇的題目包含“大腦”這個詞。教育神經(jīng)科學(xué)對教育心理學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，最重要的考量標(biāo)準(zhǔn)是能具體明確神經(jīng)教育神經(jīng)科學(xué)研究能夠超出現(xiàn)有的教育心理學(xué)的研究成果合理的增值部分，即對教學(xué)設(shè)計和課堂教學(xué)的新啟示。

近些年來，隨著教育神經(jīng)科學(xué)研究的發(fā)展，正在漸漸被揭開腦機(jī)制與教育關(guān)系神秘的面紗。教育神經(jīng)科學(xué)為教育提供更多的關(guān)于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)認(rèn)知過程客觀準(zhǔn)確測量學(xué)習(xí)者已經(jīng)學(xué)到的內(nèi)容；揭示學(xué)習(xí)者的個體差異與教學(xué)方法對學(xué)習(xí)結(jié)果的影響等測量手段與方法。通過在學(xué)習(xí)科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)之間建立聯(lián)系將神經(jīng)科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)、教學(xué)科學(xué)以及教育實踐很好地整合起來。也就是說，神經(jīng)教育科學(xué)將教育心理學(xué)引向了更新、更深入、更具教育實踐意義的領(lǐng)域，即關(guān)注學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)、關(guān)注真實情境的學(xué)習(xí)任務(wù)、關(guān)注學(xué)習(xí)期間的認(rèn)知過程和學(xué)習(xí)結(jié)果、關(guān)注學(xué)習(xí)認(rèn)知過程的教學(xué)技能的指導(dǎo)等。在整合式雙通道情境下，神經(jīng)科學(xué)和心理學(xué)依靠彼此之間相互作用來解釋學(xué)習(xí)是如何進(jìn)行的學(xué)習(xí)科學(xué)，又通過教育心理學(xué)這一連接科學(xué)與教育相互作用，從而解釋教學(xué)方法是如何影響學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的教學(xué)科學(xué)。

教育神經(jīng)科學(xué)研究中有一個觸角伸向體育運(yùn)動，形成了體育科學(xué)與神經(jīng)科學(xué)的交叉這一備受國際社會關(guān)注的新興交叉科學(xué)研究領(lǐng)域。體育神經(jīng)科學(xué)主要對體育運(yùn)動與兒童腦的可塑性、與兒童執(zhí)行功能的關(guān)系、體育運(yùn)動改善兒童腦的機(jī)制、促進(jìn)兒童執(zhí)行功能的體育運(yùn)動方案的設(shè)計與實踐等進(jìn)行研究，目的在于闡述體育運(yùn)動與腦的關(guān)系及其作用原理，并將這些原理的研究成功進(jìn)行轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，提高腦功能與腦健康水平。2017年9月26日在北京師范大學(xué)成立的中國兒童少年腦智研究聯(lián)盟，對科學(xué)理解中國兒童少年腦發(fā)育規(guī)律，大面積開發(fā)中國兒童少年腦智潛能，有效提升中國對學(xué)困生認(rèn)知水平具有里程碑意義。

陳愛國博士是我國最早將教育神經(jīng)科學(xué)引入體育教育的研究者之一，經(jīng)過若干年的潛心研究，形成了具有開拓性、創(chuàng)造性、實用性的研究成果，《教育神經(jīng)科學(xué)視野中的體育教育創(chuàng)新》就是其結(jié)晶。作為一名數(shù)十年研究學(xué)校體育理論與實踐的專業(yè)工作者，非常欣喜看到這一研究，相信這一研究對于我國學(xué)校體育、體育課程與教學(xué)理論與實踐的發(fā)展都具有積極的意義。

一、澄清體育運(yùn)動影響文化學(xué)習(xí)的誤區(qū)

我國自宋代后“重文輕武”的傳統(tǒng)文化和哲學(xué)的身心二元論的影響，一直至今在人們的潛意識中比較普遍地存在身體與心理、運(yùn)動與學(xué)習(xí)二元背反錯誤認(rèn)知，以及體育人四肢發(fā)達(dá)、頭腦簡單的刻板印象。當(dāng)下，很多教育者、學(xué)習(xí)者、教育管理者、學(xué)生家長對于學(xué)生參加體育鍛煉總是有一種揮之不去的運(yùn)動與學(xué)習(xí)有沖突，參與體育運(yùn)動必然影響文化學(xué)習(xí)的擔(dān)憂；為了取得良好的學(xué)習(xí)成績，只能放棄參與體育運(yùn)動，即使這些人也認(rèn)識到這樣做對學(xué)生身體健康有負(fù)面的影響也在所不惜，換言之，他們認(rèn)為犧牲學(xué)生鍛煉時間和學(xué)生健康是保證學(xué)生文化學(xué)習(xí)成績必須付出的代價。

上述認(rèn)知形成除了歷史與文化的外部原因以外，還有體育本身的不足與體育研究缺失的內(nèi)部原因——在我國的確存在著學(xué)校體育實施過程中，由于生物體育觀的影響，認(rèn)為參加體育鍛煉是身體運(yùn)動，追求的是生物學(xué)的改造，而不是腦體真正有機(jī)融合與互動的過程，在體育實踐中確實存在體腦分家、重體輕智的現(xiàn)象；在對體育教育的研究中有關(guān)體育運(yùn)動促進(jìn)腦發(fā)育與腦功能開發(fā)在內(nèi)的心理與社會功能機(jī)制與實踐系統(tǒng)嚴(yán)重缺失。加上，少數(shù)運(yùn)動員文化水平較低的現(xiàn)象，一定程度上為參加體育運(yùn)動影響文化學(xué)習(xí)找到一點(diǎn)口實。

對于“體育運(yùn)動是肉體運(yùn)動，還是身心合一的運(yùn)動？體育運(yùn)動影響文化學(xué)習(xí)，還是促進(jìn)文化學(xué)習(xí)？體育運(yùn)動怎樣才能既提高學(xué)生健康水平，又促進(jìn)學(xué)生學(xué)業(yè)成績的提高？”等問題，《教育神經(jīng)科學(xué)視野中的體育教育創(chuàng)新》在系統(tǒng)總結(jié)研究教育神經(jīng)科學(xué)對教育的作用的基礎(chǔ)上，較為系統(tǒng)地闡述了在體育運(yùn)動領(lǐng)域國內(nèi)外的研究進(jìn)展及體育運(yùn)動促進(jìn)腦發(fā)育、腦功能的一些研究成果。如，利用美國芝加哥內(nèi)珀維爾中央中學(xué)的體育教師通過有設(shè)計的體育鍛煉為學(xué)生做好學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，提高其參與課程學(xué)習(xí)的意識狀態(tài)，凝聚學(xué)生注意力，提高學(xué)習(xí)能力的實踐案例等。澄清體育運(yùn)動不但能改善與學(xué)業(yè)有關(guān)的腦功能直接提高學(xué)習(xí)成績，還可以通過提高或改善學(xué)習(xí)行為（如注意能力、執(zhí)行功能、情緒調(diào)節(jié)等）間接提高學(xué)習(xí)成績。增肌體育運(yùn)動時間不僅不會降低學(xué)業(yè)成績，甚至?xí)岣邔W(xué)業(yè)成績。

將以往體育運(yùn)動有利于文化學(xué)習(xí)的假設(shè)，變成了利用新的腦科學(xué)研究的手段，提供了體育運(yùn)動促進(jìn)學(xué)生腦發(fā)育、腦的功能，以及對學(xué)業(yè)成業(yè)可測、可評的證據(jù)。極大地提高了體育運(yùn)動不僅不影響文化學(xué)習(xí)，而且能促進(jìn)文化學(xué)習(xí)這一認(rèn)知的真實可信性，對于扭轉(zhuǎn)錯誤的體育運(yùn)動影響文化學(xué)習(xí)的認(rèn)知具有積極的意義。

二、通過基礎(chǔ)研究，揭示體育運(yùn)動對學(xué)生文化學(xué)習(xí)良性作用的奧秘

近年來，有關(guān)運(yùn)動干預(yù)促進(jìn)兒童執(zhí)行功能發(fā)展的多路徑理論研究的越來越多研究結(jié)果表明，體育運(yùn)動對兒童執(zhí)行功能有積極效益，但是體育運(yùn)動發(fā)展和改善兒童執(zhí)行功能的機(jī)制尚未清楚揭示。陳愛國博士在研究中利用功能性磁共振成像具有無創(chuàng)傷、無放射性、可重復(fù)等特點(diǎn)，時間空間分辨率高、可定位和定量檢測腦活動等特點(diǎn)，借助于該技術(shù)對體育運(yùn)動與腦可塑性、運(yùn)動表象和體育鍛煉心理健康效應(yīng)的關(guān)系及腦機(jī)制等進(jìn)行了初步探索，尤其是以可測、可量化的手段構(gòu)建了體育運(yùn)動改善兒童執(zhí)行功能的機(jī)制，集中闡明了體育運(yùn)動對腦的執(zhí)行功能的作用原理，進(jìn)一步提供了體育運(yùn)動促進(jìn)兒童執(zhí)行功能發(fā)展的證據(jù)。

三、建構(gòu)四位一體的運(yùn)動干預(yù)促進(jìn)兒童執(zhí)行功能發(fā)展的理論假設(shè)

以往關(guān)于體育運(yùn)動與智育的關(guān)系研究主要集中在某一學(xué)科領(lǐng)域，對于認(rèn)識與揭示體育與智育之間的關(guān)系具有積極的作用，但是，這些單一學(xué)科的研究對于全面準(zhǔn)確揭示體育運(yùn)動與智育的關(guān)系仍顯牽強(qiáng)。陳愛國博士在書中提出“生理狀態(tài)、動作技能、情景互動、心理狀態(tài)”的“四位一體”運(yùn)動干預(yù)促進(jìn)兒童執(zhí)行功能發(fā)展的多路徑理論。

運(yùn)動干預(yù)主要通過改善生理狀況、提高動作技能水平、發(fā)展情景互動能力和提升心理狀況四條途徑作用于兒童的執(zhí)行功能。具體的作用機(jī)制如下：1.改善生理狀況。運(yùn)動感與通過影響兒童腦的神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)內(nèi)分泌、心血管功能、喚醒水平、體質(zhì)健康水平等發(fā)展其執(zhí)行功能。2.提高動作技能水平。動作帶來經(jīng)驗，而經(jīng)驗促進(jìn)發(fā)展。復(fù)雜的動作（協(xié)調(diào)性的、多肢體參與的、認(rèn)知帶來參與豐富的動作等）激發(fā)了前額葉神經(jīng)回路，需要執(zhí)行功能參與。3.發(fā)展情景互動能力。一個新穎的、復(fù)雜的運(yùn)動環(huán)境是發(fā)展執(zhí)行功能的理想場所。在一個充滿新問題、新挑戰(zhàn)的情景中，個體在協(xié)調(diào)、組合原有動作、形成新的更復(fù)雜、更靈活、更有效動作的基礎(chǔ)上會實現(xiàn)執(zhí)行功能的突破與優(yōu)化。4.提升心理狀態(tài)。孤獨(dú)、消極的情緒體驗及壓力會損害執(zhí)行功能，而運(yùn)動干預(yù)可以通過緩解壓力、增加社會交往、促進(jìn)積極情緒來發(fā)展兒童的執(zhí)行該功能。這一理論假設(shè)將體育運(yùn)動心理學(xué)、腦科學(xué)、教育學(xué)、學(xué)校體育學(xué)等有機(jī)融合，為整體解決“體之育”與“腦之育”的最佳結(jié)合提供了較好的思路。

四、通過實證研究，為科學(xué)設(shè)計與實施體育運(yùn)動提供方案

陳愛國博士在揭示原理、機(jī)制的基礎(chǔ)上，在不同運(yùn)動項目、不同持續(xù)運(yùn)動時間、不同運(yùn)動強(qiáng)度的體育運(yùn)動對執(zhí)行功能影響機(jī)制研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地進(jìn)行科學(xué)體育運(yùn)動的設(shè)計并進(jìn)行實證研究，針對不同年齡與背景的學(xué)齡兒童開發(fā)研制了軟式棒壘球、足球、體育游戲促進(jìn)兒童執(zhí)行功能發(fā)展的設(shè)計方案，并進(jìn)行了實踐研究，解決了既鍛煉身體，又開發(fā)大腦功能的問題。提出中等強(qiáng)度的、包含復(fù)雜技能的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，體驗到積極情緒、環(huán)境豐富和變化的體育運(yùn)動，更有利于“體之育”與“腦之育”最佳結(jié)合的方案。

陳愛國博士進(jìn)行的體育神經(jīng)科學(xué)研究與心理學(xué)、教育學(xué)、學(xué)校體育學(xué)等有機(jī)融合，這些基礎(chǔ)性的理論研究與科學(xué)體育運(yùn)動方案的實踐應(yīng)用研究會給學(xué)校體育與健康課程教學(xué)帶來更多的、有益的啟示，對我國的學(xué)校體育，尤其對體育與健康課程的教學(xué)改革產(chǎn)生比較積極、深遠(yuǎn)的影響。