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)健康標準》所確定的測試項目及有關(guān)內(nèi)容的實際測評，是促進學(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，重點監(jiān)測學(xué)生的身體形態(tài)、身體機能、身體素質(zhì)和運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)健康標準》的規(guī)定，中學(xué)生體質(zhì)測試的單項指標共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。

此評價體系的標準從體現(xiàn)機體各項身體素質(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，從運動生理學(xué)專業(yè)角度和“非衡結(jié)構(gòu)補償理論”的觀點來講，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體質(zhì)健康測試工作更加順利地開展貢獻一分力量，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 人進行體質(zhì)測試。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法查閱《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準；查閱體質(zhì)健康有關(guān)文獻，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，并運用描述統(tǒng)計法對廣東省中學(xué)生體測各單項指標成績和全省各年級綜合得分進行統(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)；進一步地對不同年級男女生之間綜合得分（標準量化后的參數(shù)，適宜進行橫向比較）進行獨立樣本的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行探究，對現(xiàn)有評價體系中各項目的權(quán)重進行檢驗，以驗證目前的評價標準是否合理，精度是否可以更進一步地提高，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。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)測試指標體系中各單項指標間除BMI 與1000m/800m 跑外均存在不同程度的交互作用，即指標間的相互促進或抑制作用。通過因子分析得出的身體形態(tài)機能因子、核心力量因子、耐力指標、柔韌指標和爆發(fā)力指標等5 個指標因子可解釋體質(zhì)健康測試指標體系80%以上的信息量，也就是說體質(zhì)健康測試指標體系主要衡量機體形態(tài)機能、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)健康標準》對不同年級中學(xué)生體測綜合得分進行標準化賦分后的結(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)生進入初中，學(xué)生進入青春期發(fā)育高峰，進行身體活動的欲望較為強烈，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備的，因此，加強初二年級學(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。為了科研的嚴謹性，也為了研究的進一步深入，對不同年級的樣本進行單因素方差分析，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一步下降。

2.1.3 不同性別體測綜合得分的概述只有標準化的指標才能夠進行有效地橫向比較，在了解同年級男女體質(zhì)健康水平關(guān)系的過程中，體測綜合得分指標不僅具有較高的解釋程度，而且適用于獨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，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

從運動生理學(xué)專業(yè)角度和“非衡結(jié)構(gòu)補償理論”的觀點來講，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、立定跳遠呈正相關(guān)，與50m 跑、引體向上/仰臥起坐呈負相關(guān)；肺活量與50m 跑、1000m/800m 跑、引體向上/仰臥起坐呈負相關(guān)，與坐位體前屈、立定跳遠呈正相關(guān)；50m 跑與坐位體前屈、立定跳遠呈負相關(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、引體向上/仰臥起坐呈負相關(guān)；坐位體前屈與立定跳遠、引體向上/仰臥起坐呈正相關(guān)；立定跳遠與引體向上/仰臥起坐呈負相關(guān)。由此表明，各單項指標間存在不同程度的交互作用，即某一指標數(shù)值的變化，會引起或伴隨著其他指標數(shù)值的變化。

既然存在此交互作用，那么我們可以認為，當該指標體系中有某一單項指標發(fā)生變化，那么與其具有相關(guān)關(guān)系的其他指標也會隨之發(fā)生變化。那么針對各個單項指標的權(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)性是公認的，是符合運動生理學(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)補償又使之無法單獨孤立成為互不影響的若干個項目。

2.3 評價方式的改進

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)果進行KMO 和 Bartlett的檢驗，已確定該數(shù)據(jù)集合適合進行因子分析，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)累積貢獻率大于80%，選取出貢獻率較大的前5 個因子，其累積貢獻率為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 標準化的正交旋轉(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較大的指標作為主要參考，對上述5 個因子進行命名，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 因子的貢獻率；λi %為k 個因子的累積貢獻率。

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 單項指標權(quán)重的計算單項指標權(quán)重為該指標在各個因子中權(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中該指標載荷的平方/該因子各個單項指標載荷的平方和。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)指標因子貢獻率計算出各單項指標貢獻率（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、立定跳遠和引體向上/仰臥起坐；矩陣列順序分別為身體形態(tài)機能指標、核心力量指標、耐力指標、柔韌指標和爆發(fā)力指標。

通過表9 可以看出，在此7 個單項指標組成的體質(zhì)健康測試指標體系中BMI、肺活量、50m 跑和1000m/800m 跑對綜合評定總分的貢獻率受到抑制，而坐位體前屈、立定跳遠和引體向上/仰臥起坐的貢獻率受到促進。其原因在于單項指標之間存在著不同程度的交互作用。因此，在進行綜合評定學(xué)生體質(zhì)健康狀況時對權(quán)重值進一步細化和調(diào)整是必要的。需通過貢獻率的比例對權(quán)重值進行調(diào)整，標準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)表達式。具體如下。

該表達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)機能指標F1、核心力量指標F2、耐力指標F3、柔韌指標F4和爆發(fā)力指標F5，此法可以更加直觀地向每個學(xué)生反饋這些指標的得分高低，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 單項指標在各指標因子中的權(quán)重分布圖

表9 指標因子、指標及貢獻率表

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。

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

3.1.6 通過因子分析得出的身體形態(tài)機能因子、核心力量因子、耐力指標、柔韌指標和爆發(fā)力指標等5 個指標因子可解釋體質(zhì)健康測試指標體系80%以上的信息量，也就是說體質(zhì)健康測試指標體系主要衡量機體形態(tài)機能、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；引體向上/仰臥起坐。

3.2 建 議

3.2.1 完善評價體系。應(yīng)進一步細化體質(zhì)健康評價體系中各單項指標得分的權(quán)重分配，使評價體系科學(xué)化程度不斷提高。

3.2.2 完善反饋機制。可將體質(zhì)健康測試結(jié)果進行科學(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)生自身要強化高中階段的健康意識，更深切地認識到良好的體質(zhì)是成才的基礎(chǔ)。