馬 曉,唐 炎
(1.上海體育學(xué)院 體育科學(xué)研究院,上海 200438;2.上海體育學(xué)院 體育教育訓(xùn)練學(xué)院,上海 200438)
近年,隨著跨學(xué)科能力培養(yǎng)與“校園一體化”系列教學(xué)改革措施的不斷深入(Kohl et al.,2013),打破體育鍛煉與學(xué)業(yè)教育二元結(jié)構(gòu)已成為促進(jìn)學(xué)生身心協(xié)調(diào)發(fā)展的基本訴求。由此,一種體育與智育相結(jié)合的新型教學(xué)形式——體智融合教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生(Goh et al.,2018;McMullen et al.,2016),且在推廣應(yīng)用過(guò)程中顯著提升身體活動(dòng)水平,有研究還取得了顯著的學(xué)業(yè)效益(Barrettwilliams et al.,2017;Bublitz et al.,2017;Drummy et al.,2016;Goh et al.,2018;Maykel et al.,2018;Norris et al.,2018;Seljebotn et al.,2019;Watson et al.,2019)。這種學(xué)業(yè)效益不僅體現(xiàn)在學(xué)業(yè)成就測(cè)驗(yàn)成績(jī)、標(biāo)準(zhǔn)能力測(cè)驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果,以及學(xué)業(yè)隨堂測(cè)試成績(jī)的提高,同時(shí)還表現(xiàn)為課堂注意等學(xué)習(xí)行為方面的顯著進(jìn)步與優(yōu)化。針對(duì)學(xué)業(yè)效益來(lái)源的分析衍生出了大量隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究和截面數(shù)據(jù)分析,在理論取向上可大致分為認(rèn)知功能提升假說(shuō)和課堂行為優(yōu)化假說(shuō)。目前,針對(duì)課堂行為優(yōu)化取向的相關(guān)研究業(yè)已取得了較為一致的結(jié)果(Maykel et al.,2018),但從機(jī)制層面對(duì)其運(yùn)動(dòng)、心理、教育原理進(jìn)行的探討尚未獲得一致性研究證據(jù)的支持(Verhagen,2020)。本研究認(rèn)為,體智融合研究存在的這種差異化甚至完全相悖的研究結(jié)果與各項(xiàng)研究在干預(yù)劑量規(guī)劃與落實(shí)、學(xué)業(yè)效益分離與評(píng)價(jià)方面存在的方法學(xué)問題密切相關(guān),以致難以闡明學(xué)業(yè)效益的來(lái)源機(jī)制。基于此,擬對(duì)體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益研究的發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行回顧,以兩種解釋取向?yàn)槠瘘c(diǎn),歸納研究中存在的干預(yù)與評(píng)價(jià)問題,探討后續(xù)研究的思路與方向。
20世紀(jì)末,隨著美國(guó)青少年肥胖發(fā)生率的持續(xù)攀升,中小學(xué)體育課普及不足、體育教師專業(yè)資質(zhì)匱乏等學(xué)校體育教學(xué)存在的問題日益凸顯。為了盡快解決中小學(xué)學(xué)生體質(zhì)健康問題,美國(guó)提出了以《K-12國(guó)家體育教育標(biāo)準(zhǔn)》替代以走、跑、跳、投為主的基本運(yùn)動(dòng)技能教學(xué),在充分挖掘體育育人價(jià)值的同時(shí),鼓勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)化中小學(xué)體育課程的開發(fā)與應(yīng)用(Pangrazi,2003)。在此背景下,1989年,美國(guó)圣地亞哥州立大學(xué)主導(dǎo)開展了SPARK體育教育項(xiàng)目(The Sports,Play,and Active Recreation for Kids Programs)(Sallis et al.,1993),以圣地亞哥市郊7所小學(xué)的全體四年級(jí)學(xué)生(n1990=955,Mage=9.25±0.50)為樣本進(jìn)行了為期2年的三臂隊(duì)列對(duì)照實(shí)驗(yàn),以探討體育課對(duì)學(xué)生身心健康的促進(jìn)作用。該項(xiàng)目設(shè)置的實(shí)驗(yàn)條件為專業(yè)體育教師、受訓(xùn)班主任以及對(duì)照組。其中,專業(yè)體育教師和受訓(xùn)班主任屬于體育教學(xué)條件,教授運(yùn)動(dòng)技能、MVPA和自我管理相關(guān)內(nèi)容。在干預(yù)期內(nèi),每周實(shí)施3次干預(yù),每次30 min,包括15 min體質(zhì)健康活動(dòng)和15 min技能活動(dòng),內(nèi)容涉及有氧體育舞蹈、有氧游戲、跑、走、跳繩等10個(gè)健康素質(zhì)項(xiàng)目,以及籃球、足球共9個(gè)學(xué)習(xí)單元(McKenzie et al.,2009;Mostafavi et al.,2013)。自我管理部分則以實(shí)施每周30 min室內(nèi)教學(xué)形式為主,教授內(nèi)容分別為自我監(jiān)控、目標(biāo)設(shè)定、刺激調(diào)控、自我強(qiáng)化、自我指示訓(xùn)練、問題解決,旨在幫助小學(xué)生建立課外自主鍛煉的好習(xí)慣。雖然SPARK項(xiàng)目的干預(yù)內(nèi)容與學(xué)業(yè)教學(xué)內(nèi)容無(wú)直接的關(guān)聯(lián)性,但至研究結(jié)束時(shí),入組學(xué)生的健康素質(zhì)和閱讀、語(yǔ)言、數(shù)學(xué)等學(xué)業(yè)表現(xiàn)均顯著提升(Centers for Disease Control and Prevention,2010;McKenzie et al.,1997)。該項(xiàng)目使得學(xué)校體育教育的學(xué)業(yè)促進(jìn)價(jià)值備受矚目,而且經(jīng)過(guò)專業(yè)化培訓(xùn)的班主任均可掌握簡(jiǎn)單的體育教育技術(shù)(Sallis et al.,1997),為后續(xù)體智融合教學(xué)的方案設(shè)計(jì)與教師培訓(xùn)積累了經(jīng)驗(yàn)(Dowda et al.,2005;Sallis et al.,1999)。
自SPARK項(xiàng)目之后,相關(guān)研究進(jìn)展緩慢,直至2000年4月,美國(guó)國(guó)際生活科學(xué)研究與健康促進(jìn)中心(International Life Sciences Institute Center for Center for Health Promotion,ILSI CHP)提出制度順應(yīng)性校內(nèi)運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)的理念后,體智融合教學(xué)方才正式提上中小學(xué)教育改革日程。制度順應(yīng)性是指在不妨礙正常教學(xué)進(jìn)度的前提下,將運(yùn)動(dòng)分別嵌入數(shù)學(xué)、科學(xué)、社會(huì)學(xué)習(xí)、語(yǔ)言藝術(shù)等學(xué)科的教學(xué)當(dāng)中(Peregrin,2001),幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)每天至少60 min的中高強(qiáng)度身體活動(dòng)(moderate-to-vigorous intensity physical activity,MVPA),以達(dá)到促進(jìn)學(xué)生身心協(xié)調(diào)發(fā)展的目的(Katz et al.,2010)。該理念經(jīng)專業(yè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì),最終以TAKE 10!?教學(xué)干預(yù)項(xiàng)目的形式在美國(guó)亞特蘭大地區(qū)27所小學(xué)進(jìn)行了為期10周的試點(diǎn)應(yīng)用(Kohl et al.,2001),后續(xù)結(jié)果表明,該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度規(guī)劃合理,不僅能夠提升學(xué)生中高強(qiáng)度的身體活動(dòng)積累,減少課堂久坐時(shí)間,還可有效緩解小學(xué)生課堂注意分散進(jìn)程,提升學(xué)業(yè)表現(xiàn)水平(Kibbe et al.,2011;Stewart et al.,2004)。
自2000年以后,以共享、整合為基調(diào)的校園一體化方案在豐富學(xué)生校內(nèi)生活,優(yōu)化學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),提升兒童青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)及身心健康方面取得了矚目成就(Hawortha et al.,2015),極大地推動(dòng)了后續(xù)運(yùn)動(dòng)、飲食營(yíng)養(yǎng)等校園健康干預(yù)計(jì)劃的擬定與實(shí)施。2001年,澳大利亞對(duì)7~15歲四年級(jí)、八年級(jí)學(xué)生進(jìn)行的學(xué)校體質(zhì)健康調(diào)研(The Australian Schools Health and Fitness Survey)數(shù)據(jù)進(jìn)一步支持了體育與學(xué)業(yè)之間的正相關(guān)關(guān)系(Vetter et al.,2019),為體育與智育之間的相關(guān)性提供了大數(shù)據(jù)支持。作為最早開展體育運(yùn)動(dòng)學(xué)業(yè)促進(jìn)價(jià)值相關(guān)研究的國(guó)家,美國(guó)和澳大利亞近20年來(lái)開展了大量教學(xué)干預(yù)項(xiàng)目,不斷提升教案專業(yè)化水平、標(biāo)準(zhǔn)化水平、趣味性與科學(xué)性,相繼形成了多種適宜不同年級(jí)自由選用的成套教學(xué)干預(yù)方案,并通過(guò)隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)應(yīng)用效果、澄清效益來(lái)源。除了TAKE 10!?項(xiàng)目,近年美國(guó)、澳大利亞、英國(guó)、荷蘭相繼報(bào)告了A+PAAC(Academic Achievement and Physical Activity Across the Curriculum intervention)(Donnelly et al.,2017)、Energizers(Riley et al.,2015)、I-CAN?。˙artholomew et al.,2011)、EASY Mind(Riley et al.,2016)、ACTI-BREAK(Watson et al.,2018,2019)以及 Active Classrooms(Martin et al.,2015a,2015b,2017)、TWM-E(Mavilidi et al.,2020)、“Fit&Vaardig op School”[Fit and Academically Proficient at School(F&V)](Mullender-Wijnsma,2016)等大型研究項(xiàng)目的結(jié)果。
目前,體智融合教學(xué)的干預(yù)周期短則4周,長(zhǎng)則3年。已公布的EASY MIND(6周)、TWM-E(4周)和Virtual Traveller(6周)等項(xiàng)目均取得了顯著的數(shù)學(xué)、英語(yǔ)學(xué)業(yè)干預(yù)效果和課堂注意行為改善(Mavilidi et al.,2019,2020;Owen et al.,2018;Riley et al.,2015,2016;Stapp et al.,2018)?;诮虒W(xué)方案應(yīng)用場(chǎng)景與知識(shí)結(jié)合緊密程度的差異,體智融合教學(xué)逐漸分化為嵌入課堂教學(xué)的課堂融合模式和作為課堂間隔的課間融合模式。課堂融合模式是在常規(guī)課堂教學(xué)中嵌入5~10 min與所授知識(shí)相關(guān)的身體活動(dòng)或通過(guò)體育游戲完成的課堂練習(xí),其教學(xué)應(yīng)用涉及數(shù)學(xué)、閱讀、拼寫、科學(xué)、藝術(shù)等(Erwin et al.,2013;Mavilidi et al.,2018;Riley et al.,2015,2016;Vazou et al.,2017;Vetter et al.,2019),典型的教學(xué)模塊包括3×3隨機(jī)字母矩陣跳躍拼寫任務(wù)(Mavilidi et al.,2018)、往返跑計(jì)數(shù)與加和任務(wù)(Donnelly et al.,2013)、字謎接龍(Grieco et al.,2016)等。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(virtual reality,VR)、動(dòng)作游戲(active videogame,AVG)(Chen et al.,2017)、地理信息技術(shù)等科技手段在教學(xué)中的應(yīng)用,與地理知識(shí)相關(guān)的戶外運(yùn)動(dòng)知識(shí)和元素得以通過(guò)更具象的形式融入課堂(Norris et al.,2016,2018),從而進(jìn)一步拓展了體智融合教學(xué)的應(yīng)用范圍,提升了課程的趣味性和沉浸感。課間融合模式則以運(yùn)動(dòng)為主,其與教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)匹配程度相對(duì)較低,單次干預(yù)時(shí)間大多選擇10~30 min,依課間融合安排的運(yùn)動(dòng)內(nèi)容、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度規(guī)劃差異可進(jìn)一步細(xì)分為結(jié)構(gòu)化課間和非結(jié)構(gòu)化課間。經(jīng)典干預(yù)方案以Energizers(Bailey et al.,2015;Mahar et al.,2006)、ACTI-BREAK(Watson et al.,2018,2019)、Brain Breaks(Glapa et al.,2018;Popeska et al.,2018)和TWC步行計(jì)劃(The Walking Classroom Program)(Stoepker et al.,2018)等大型體智融合研究項(xiàng)目最具代表性。
目前,針對(duì)體智融合教學(xué)的隨機(jī)對(duì)照研究、大樣本回歸分析(Correa-Burrows et al.,2017)、模型分析(Aibar et al.,2020;Wang et al.,2019),以及系統(tǒng)分析和元分析結(jié)果(Beck et al.,2016;Donnelly et al.,2016;Vazou et al.,2016)均肯定了體智融合教學(xué)的健康效益(Alhassan et al.,2016;Popeska et al.,2018;Martin et al.,2015),亦支持其對(duì)學(xué)生課堂表現(xiàn)、學(xué)業(yè)成績(jī)的提升作用(Vetter et al.,2019),尤其是學(xué)業(yè)效益既可見于課堂融合模式(Donnelly et al.,2017;Seljebotn et al.,2019),亦可見于課間融合模式(Howie et al.,2015;Mavilidi et al.,2019)。然而,體智融合教學(xué)在知識(shí)貫通、課堂重構(gòu)方面的創(chuàng)新對(duì)教師綜合素質(zhì)、教案設(shè)計(jì)水平、教學(xué)環(huán)境配置提出了更高的要求,在一定程度上影響了教學(xué)方式的普及。同時(shí),部分長(zhǎng)程項(xiàng)目,如A+PAAC項(xiàng)目,在延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間、提升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、增加教學(xué)科目和認(rèn)知與運(yùn)動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)后,干預(yù)效果未能獲得統(tǒng)計(jì)結(jié)果的支持(Donnelly et al.,2009,2017);部分小樣本研究在擴(kuò)大樣本后亦出現(xiàn)學(xué)業(yè)表現(xiàn)提升維度的差異(Mavilidi et al.,2018),提示,當(dāng)前體智融合教學(xué)研究中運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案設(shè)計(jì)與干預(yù)效果之間的關(guān)聯(lián)尚未達(dá)到劑量化水平。
對(duì)體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益的探討實(shí)質(zhì)上是運(yùn)動(dòng)刺激-學(xué)業(yè)表現(xiàn)研究的延展,其對(duì)學(xué)業(yè)效益來(lái)源的解釋可分為以心理學(xué)取向?yàn)橹鞯倪\(yùn)動(dòng)認(rèn)知功能提升假說(shuō)和以教育學(xué)取向?yàn)橹鞯倪\(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)行為優(yōu)化假說(shuō)。前者立足于個(gè)體的認(rèn)知發(fā)展,后者則重在知識(shí)的教學(xué)與建構(gòu),二者從不同角度分別闡述了體智融合教學(xué)的學(xué)業(yè)效益來(lái)源。
運(yùn)動(dòng)認(rèn)知功能提升假說(shuō)以運(yùn)動(dòng)益智論和認(rèn)知與學(xué)業(yè)呈正相關(guān)的證據(jù)為基礎(chǔ),以運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦塑造效益為佐證,構(gòu)建了以認(rèn)知為中介變量的“運(yùn)動(dòng)-認(rèn)知-學(xué)業(yè)”效益路徑(Chaddock-Heyman et al.,2018;Lima et al.,2019;Oberer et al.,2018)。Donnelly等(2011)在對(duì)既往有關(guān)運(yùn)動(dòng)促進(jìn)學(xué)生身心發(fā)展以及運(yùn)動(dòng)與學(xué)業(yè)成就關(guān)聯(lián)性研究回溯的基礎(chǔ)上,提出了以運(yùn)動(dòng)、心肺功能、肥胖、認(rèn)知水平為影響因素的學(xué)業(yè)表現(xiàn)解釋模型,其中,運(yùn)動(dòng)、心肺功能、肥胖被視為認(rèn)知功能的獨(dú)立影響因素,而認(rèn)知功能的變化對(duì)個(gè)體學(xué)業(yè)表現(xiàn)具有重要影響。換言之,運(yùn)動(dòng)在提升健康水平的同時(shí)可改善個(gè)體的認(rèn)知功能(Koutsandréou et al.,2016;Subramanian et al.,2015;Van Der Niet et al.,2015),進(jìn)而促進(jìn)其學(xué)業(yè)表現(xiàn)(Beck et al.,2016;Kern et al.,2018)。多項(xiàng)干預(yù)項(xiàng)目的研究結(jié)果皆支持運(yùn)動(dòng)與學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)、能力及認(rèn)知功能密切相關(guān)的論述(Mullender-Wijnsma et al.,2015;Haapala et al.,2014;Hillman et al.,2014;Van der Niet et al.,2016;Vazou et al.,2014)。而認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究則從運(yùn)動(dòng)與腦發(fā)育水平關(guān)系的角度為該假說(shuō)提供了神經(jīng)生物學(xué)解釋。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)引發(fā)的認(rèn)知投入對(duì)認(rèn)知功能具有練習(xí)作用(Schmidt et al.,2016,2015),運(yùn)動(dòng)本身對(duì)兒童大腦相關(guān)功能區(qū)具有激活與塑造作用(Donnelly et al.,2016;Hillman et al.,2008,2012;Subramanian et al.,2015),而且運(yùn)動(dòng)對(duì)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的刺激可使其體內(nèi)多種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的分泌增加(Hillman et al.,2009),因此與同齡兒童相比,長(zhǎng)期進(jìn)行規(guī)律運(yùn)動(dòng)的兒童,其腦結(jié)構(gòu)和神經(jīng)通路發(fā)育更好。研究顯示,青少年腦發(fā)育程度越接近成人則其認(rèn)知水平越高,越有可能獲得較高的學(xué)業(yè)成就(Azad et al.,2015;Chaddock-Heyman et al.,2018;Chang et al.,2012;Feter et al.,2019;McMorris et al.,2015;Vaynman et al.,2015),提示,長(zhǎng)期進(jìn)行規(guī)律運(yùn)動(dòng)可以提升個(gè)體的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。雖然這一效益假說(shuō)具有相對(duì)完整的機(jī)制解釋,但單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)干預(yù)研究結(jié)果并未獲得鏈?zhǔn)叫б鏅z驗(yàn)的有效證據(jù),而且小樣本研究亦未能在大樣本隨機(jī)對(duì)照研究中獲得一致性結(jié)論(Vazou et al.,2016),如高認(rèn)知投入的運(yùn)動(dòng)課間無(wú)益于學(xué)生刷新任務(wù)和抑制任務(wù),甚至可能損害轉(zhuǎn)換任務(wù)表現(xiàn)(Egger et al.,2018)。Schmidt等(2016)所提供的運(yùn)動(dòng)-認(rèn)知效益受個(gè)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被激發(fā)的情緒調(diào)節(jié)的證據(jù),進(jìn)一步佐證了運(yùn)動(dòng)-認(rèn)知效益假說(shuō)尚不足以全面解釋體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益(De Greeff et al.,2016a)的發(fā)生路徑。
運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)行為優(yōu)化假說(shuō)以學(xué)業(yè)表現(xiàn)是學(xué)習(xí)效果的體現(xiàn)為基礎(chǔ),立足體智融合教學(xué)方式的特征,從教學(xué)組織與知識(shí)傳授方式對(duì)學(xué)生課堂投入影響的角度對(duì)體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益的來(lái)源進(jìn)行分析,并構(gòu)建了以課堂注意行為作為中介的“運(yùn)動(dòng)-課堂專注-學(xué)業(yè)”效益假說(shuō)(Riley et al.,2015;Stapp et al.,2018)。學(xué)業(yè)表現(xiàn)不僅與個(gè)體智力、認(rèn)知水平有關(guān),還受到個(gè)體學(xué)業(yè)投入的影響,如學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)狀況,特別是課堂注意。Evans等(1997)提出注意重置理論(Theories of Attentional Reset),認(rèn)為游戲化課間休息不僅對(duì)兒童轉(zhuǎn)換注意、重新聚焦于后續(xù)學(xué)業(yè)任務(wù)具有積極的促進(jìn)作用,同時(shí)對(duì)豐富個(gè)體體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)、提升教學(xué)效果亦大有裨益。針對(duì)課間休息和課堂注意與學(xué)生學(xué)業(yè)的復(fù)雜相關(guān)性,體智融合教學(xué)通過(guò)檢驗(yàn)干預(yù)前后學(xué)生課上任務(wù)專注時(shí)間,以及課上專注與非專注行為發(fā)生頻率的變化(Mavilidi et al.,2020;Stapp et al.,2018),探討體智融合教學(xué)對(duì)學(xué)生課堂表現(xiàn)的影響,并通過(guò)學(xué)業(yè)能力測(cè)試或知識(shí)學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)形成“運(yùn)動(dòng)—課堂專注—學(xué)業(yè)”的效益發(fā)生路徑(Riley et al.,2015;Stapp et al.,2018)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,體智融合教學(xué)所取得的學(xué)業(yè)效益與運(yùn)動(dòng)對(duì)個(gè)體注意品質(zhì)的優(yōu)化相關(guān),即學(xué)生課堂專注時(shí)間延長(zhǎng)、課堂分心行為減少。相對(duì)于學(xué)業(yè)表現(xiàn)是個(gè)體認(rèn)知水平外化的“認(rèn)知-學(xué)業(yè)”理論,課堂行為優(yōu)化假說(shuō)更注重個(gè)體在學(xué)習(xí)過(guò)程中的付出,即學(xué)業(yè)表現(xiàn)是個(gè)體課堂學(xué)習(xí)結(jié)果的反映。運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)行為優(yōu)化假說(shuō)的理論基礎(chǔ)在于教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)表現(xiàn)的影響,但體智融合課間的學(xué)業(yè)促進(jìn)效益并未顯著優(yōu)于有氧運(yùn)動(dòng)課間(Fedewa et al.,2018)的結(jié)果,使該假說(shuō)有關(guān)教學(xué)方式可影響學(xué)習(xí)結(jié)果的論斷備受質(zhì)疑。雖然體智融合教學(xué)延緩學(xué)生課堂注意渙散進(jìn)程的效益(Goh et al.,2016,2018)得到了不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)干預(yù)研究結(jié)果的支持(Grieco et al.,2016),且對(duì)小學(xué)男生的作用尤為突出(Watson et al.,2018,2019),但這種效益只是停留在降低學(xué)生課上分心行為發(fā)生頻率和促進(jìn)課堂學(xué)習(xí)策略的選用,并未對(duì)學(xué)生課上回答問題、參與互動(dòng)等課堂投入行為產(chǎn)生顯著的影響,特別是對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)態(tài)度并無(wú)積極影響(Owen et al.,2018)。故而,當(dāng)前運(yùn)動(dòng)—課堂投入—學(xué)業(yè)的效益路徑仍停留在單純描述個(gè)體行為,而對(duì)專注行為改善背后深層的教育、學(xué)習(xí)、心理機(jī)制的解釋相對(duì)不足,因此尚不能完全揭示課堂運(yùn)動(dòng)干預(yù)與學(xué)業(yè)改善的量化關(guān)系。
綜上,當(dāng)前效益解釋假說(shuō)及其研究證據(jù)尚無(wú)法解構(gòu)課堂注意行為與個(gè)體心理之間存在的潛在聯(lián)系,亦鮮見行為塑造與心理能力之間基礎(chǔ)研究證據(jù)。同時(shí),基于運(yùn)動(dòng)、健康水平、認(rèn)知功能、學(xué)業(yè)表現(xiàn)的相關(guān)關(guān)系,當(dāng)前的兩項(xiàng)效益解釋假說(shuō)在生理基礎(chǔ)的解釋上有待進(jìn)一步完善。
體智融合教學(xué)項(xiàng)目自應(yīng)用以來(lái),雖然在教案設(shè)計(jì)、教師培訓(xùn)、實(shí)施流程上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)(Dinkel et al.,2017),但作為一項(xiàng)教育現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究,早期研究大多采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(Van der Niet et al.,2016;Verhagen,2020),部分研究存在無(wú)前測(cè)或?qū)φ战M設(shè)置不完全等不足(Graham et al.,2014;Mullender-Wijnsma et al.,2015),不利于厘定實(shí)驗(yàn)效果和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。雖然近年隨機(jī)對(duì)照干預(yù)方案應(yīng)用于體智融合教學(xué)已日臻成熟,但干預(yù)劑量依據(jù)不明、干預(yù)周期過(guò)短、干預(yù)過(guò)程執(zhí)行監(jiān)管不力等問題仍是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏倚的重要風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源(Watson et al.,2017)。
當(dāng)前干預(yù)劑量的設(shè)計(jì)依據(jù)主要來(lái)自實(shí)驗(yàn)室運(yùn)動(dòng)認(rèn)知干預(yù)的研究經(jīng)驗(yàn)和學(xué)校環(huán)境的執(zhí)行限制,通常單次干預(yù)時(shí)間為5~15 min,部分研究可達(dá)20 min或以上;單周干預(yù)頻率在3~5次。已有研究表明,單次5 min的運(yùn)動(dòng)干預(yù)由于時(shí)長(zhǎng)過(guò)短(Howie et al.,2014),經(jīng)隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證實(shí)無(wú)法顯著提升小學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)(Watson et al.,2018,2019);而單次10 min的有氧運(yùn)動(dòng)課間融合教學(xué)方案對(duì)小學(xué)生閱讀能力的提升效益則得到多水平增長(zhǎng)模型分析結(jié)果的支持(Fedewa et al.,2018)。由此推斷,單次干預(yù)時(shí)長(zhǎng)的有效取值以10~20 min為宜。除了實(shí)驗(yàn)證據(jù)外,有研究者認(rèn)為,干預(yù)劑量的設(shè)計(jì)還可結(jié)合運(yùn)動(dòng)健康指南和校內(nèi)已有運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。這一建議的依據(jù)為,若每周MVPA累積時(shí)長(zhǎng)達(dá)到健康部門推薦的50~70 min,則受試者學(xué)業(yè)表現(xiàn)更佳(Aibar et al.,2020)。Donnelly等(2013)在規(guī)劃運(yùn)動(dòng)干預(yù)劑量時(shí),首先根據(jù)健康部門建議的運(yùn)動(dòng)量核算學(xué)生在校運(yùn)動(dòng)總時(shí)長(zhǎng),然后再計(jì)算當(dāng)前在校運(yùn)動(dòng)劑量與目標(biāo)劑量差額,以此為依據(jù)確定日均干預(yù)劑量,經(jīng)過(guò)為期3年的運(yùn)動(dòng)干預(yù),體智融合教學(xué)干預(yù)組學(xué)生韋氏個(gè)人測(cè)驗(yàn)(Wechsler Individual Achievement Test-Third Edition,WIAT-Ⅲ)有關(guān)閱讀理解、數(shù)學(xué)能力、拼寫能力3個(gè)維度顯著高于對(duì)照組(Donnelly et al.,2017)。
基于探討問題的不同,干預(yù)研究可分為單次干預(yù)、短期干預(yù)和長(zhǎng)期干預(yù)研究。教育對(duì)個(gè)體心理與行為影響的相關(guān)研究多采用中長(zhǎng)期干預(yù),以長(zhǎng)程追蹤設(shè)計(jì)或隊(duì)列設(shè)計(jì)觀察教學(xué)干預(yù)對(duì)個(gè)體身心發(fā)展影響的動(dòng)態(tài)變化,以及干預(yù)結(jié)束后心理行為改善的保持。既往體智融合教學(xué)研究所設(shè)定的干預(yù)周期短則4周,長(zhǎng)則3年。如A+PAAC項(xiàng)目開展的相關(guān)研究大多持續(xù)1年以上,并在周期內(nèi)進(jìn)行若干次中期測(cè)試,以考察在體智融合干預(yù)下,學(xué)生運(yùn)動(dòng)水平、認(rèn)知水平、學(xué)業(yè)表現(xiàn)的動(dòng)態(tài)變化;早期開展的TAKE 10!?項(xiàng)目采用8周觀課數(shù)據(jù)探討體智融合教學(xué)對(duì)學(xué)生注意渙散進(jìn)程的延緩作用(Kohl et al.,2001);其他一些研究則針對(duì)學(xué)生周期內(nèi)學(xué)業(yè)效益的階段性變化展開(Mavilidi et al.,2020;Donnelly et al.,2017;Donnelly et al.,2009;Donnelly et al.,2013)。此類研究雖然取得了較為豐富的研究資料,但因歷時(shí)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)控制欠佳,導(dǎo)致學(xué)業(yè)效益評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性未盡如人意。而近年開展的干預(yù)實(shí)驗(yàn)則主要采用4~8周的短期干預(yù)方案(Mavilidi et al.,2019,2020;Owen et al.,2018;Riley et al.,2015,2016;Stapp et al.,2018)。這一變化在一定程度上降低了兒童身心發(fā)展對(duì)教學(xué)結(jié)果的影響,但過(guò)短的干預(yù)周期是否符合學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)規(guī)律和能力發(fā)展規(guī)律尚需進(jìn)一步效益評(píng)價(jià)結(jié)果的推定。同時(shí),當(dāng)前以截面數(shù)據(jù)和短程干預(yù)為主的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),存在周期短、中期操作檢查與效益評(píng)價(jià)不足等問題,難以進(jìn)行交叉滯后等復(fù)雜的縱向數(shù)據(jù)分析,故而無(wú)法解釋學(xué)業(yè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程及運(yùn)動(dòng)劑量、認(rèn)知水平、學(xué)業(yè)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)行為在時(shí)間序列上的相互作用。同時(shí),無(wú)論是長(zhǎng)期干預(yù)還是短期干預(yù),大多數(shù)體智融合教學(xué)研究均未能在干預(yù)結(jié)束后設(shè)置有效的隨訪評(píng)價(jià),因此無(wú)法對(duì)干預(yù)效果的持續(xù)性進(jìn)行客觀有效地評(píng)價(jià)。
對(duì)體智融合教學(xué)干預(yù)過(guò)程實(shí)行監(jiān)控的目的是為了更好地描述干預(yù)劑量的落實(shí)情況,亦是后續(xù)對(duì)因變量變化原因進(jìn)行有效分析的必要保障。既往在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的短時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)時(shí)間一般約為15 min,受試者需在干預(yù)時(shí)限內(nèi)按照器械(跑臺(tái)或功率自行車)設(shè)定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng),直至干預(yù)階段結(jié)束。這種對(duì)運(yùn)動(dòng)劑量的嚴(yán)格管控為效益來(lái)源的分析提供了基本保障,但有別于實(shí)驗(yàn)室對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、有效運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的嚴(yán)格控制,學(xué)校干預(yù)劑量的落實(shí)受到學(xué)生輪流完成動(dòng)作、整隊(duì)、講解等現(xiàn)實(shí)教學(xué)因素的干擾,而這種時(shí)間變量與強(qiáng)度變量上的雜糅嚴(yán)重影響了量效估計(jì)的準(zhǔn)確性(Shore et al.,2020)。當(dāng)前的研究大多通過(guò)加速度計(jì)、計(jì)步器、心率監(jiān)測(cè)儀等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度穿戴設(shè)備對(duì)學(xué)生的實(shí)際運(yùn)動(dòng)量加以量化,并逐漸以MVPA累積時(shí)長(zhǎng)替代干預(yù)時(shí)間完成運(yùn)動(dòng)劑量的規(guī)劃。盡管如此,大多數(shù)研究仍難以達(dá)到預(yù)期的干預(yù)計(jì)量。挪威基于ASK(ACTIVE Smarter Kids)項(xiàng)目的群組隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn),共對(duì)57所小學(xué)(28所干預(yù)校)1 129名5年級(jí)小學(xué)生實(shí)施為期7個(gè)月的校園運(yùn)動(dòng)干預(yù),但未發(fā)現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)與語(yǔ)文學(xué)業(yè)成績(jī)顯著提升。經(jīng)對(duì)ASK項(xiàng)目設(shè)定的身體活動(dòng)累積時(shí)長(zhǎng)與MVPA累積時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行比較,雖然ASK項(xiàng)目對(duì)課堂、課間以及家庭體育作業(yè)等校園運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了整合,并為干預(yù)組學(xué)生提供了平均每周100 min的運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng),但實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組日均MVPA實(shí)際累積時(shí)長(zhǎng)僅相差4 min,在校日均MVPA實(shí)際累積時(shí)長(zhǎng)僅差1 min,而且兩組日均久坐時(shí)長(zhǎng)也十分接近,說(shuō)明該項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)干預(yù)未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)(Resaland et al.,2016);類似結(jié)果亦見于 ACTI-BREAK 項(xiàng)目(Watson et al.,2018,2019)。這兩項(xiàng)應(yīng)用研究在運(yùn)動(dòng)劑量控制上的失敗,提示,大樣本運(yùn)動(dòng)干預(yù)項(xiàng)目大多存在實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組干預(yù)劑量梯度落實(shí)的問題,也表明了對(duì)干預(yù)劑量落實(shí)水平實(shí)施監(jiān)控的必要性。
對(duì)體智融合學(xué)業(yè)效益進(jìn)行客觀完整地評(píng)價(jià)是分析其效益來(lái)源和作用方式的起點(diǎn)與歸宿,其中評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)工具的水平是測(cè)評(píng)質(zhì)量的關(guān)鍵。目前,體智融合學(xué)業(yè)效益的評(píng)價(jià)包括學(xué)業(yè)成就評(píng)價(jià)與學(xué)習(xí)表現(xiàn)評(píng)價(jià)兩方面,同時(shí)輔以認(rèn)知、智力等心理評(píng)價(jià)結(jié)果分析學(xué)業(yè)效益的來(lái)源(Fedewa et al.,2015),但當(dāng)前研究中存在評(píng)價(jià)內(nèi)容靶向不明、評(píng)價(jià)工具標(biāo)準(zhǔn)化水平不一、測(cè)量等值性偏低等問題,使各研究之間的可比性和可重復(fù)性下降(Daly-Smith et al.,2018;Hollis et al.,2017;Watson et al.,2017),因而難以獲得相對(duì)穩(wěn)定且一致的結(jié)論。同時(shí),受限于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等因素,已有研究所應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)方法尚不足以分離學(xué)校教學(xué)因素和學(xué)生個(gè)人因素對(duì)體智融合教學(xué)干預(yù)效果的影響。
目前,體智融合教學(xué)研究的學(xué)業(yè)效益評(píng)價(jià)工具包括標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)業(yè)表現(xiàn)測(cè)試和非標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)業(yè)階段測(cè)試(如教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制作的知識(shí)測(cè)驗(yàn)),部分研究還納入了智力測(cè)驗(yàn)。與非標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)業(yè)階段測(cè)試相比,學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試具有良好的測(cè)量結(jié)構(gòu)、題目設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)常模,并能對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)能力進(jìn)行跨樣本比較;而非標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)業(yè)階段測(cè)試雖可為學(xué)生近期的學(xué)習(xí)效果提供具有針對(duì)性的評(píng)價(jià)信息,但缺乏跨樣本、跨時(shí)間的一致性。事實(shí)上,標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試和非標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)業(yè)測(cè)試分別用于評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)業(yè)表現(xiàn)的不同來(lái)源,即能力增長(zhǎng)和知識(shí)落實(shí)。雖然體智融合教學(xué)所產(chǎn)生的學(xué)業(yè)效益業(yè)已在這兩種測(cè)評(píng)中取得了相對(duì)一致的結(jié)果(Mullender-Wijnsma et al.,2015,2016;Vetter et al.,2019),但在具體的效益發(fā)生維度和效益發(fā)生進(jìn)程上仍有所分歧。如同樣是針對(duì)小學(xué)生運(yùn)動(dòng)教學(xué)與數(shù)學(xué)能力、語(yǔ)言能力和智力發(fā)展關(guān)系的探討,Reed等(2010)選用與南加州課程相匹配的 PACT(Palmetto Achievement Challenge Tests)測(cè)驗(yàn)作為評(píng)價(jià)工具,評(píng)價(jià)三年級(jí)小學(xué)生4個(gè)月運(yùn)動(dòng)化課堂(每天30 min、每周干預(yù)3天)的學(xué)業(yè)效益,研究結(jié)束時(shí)雖然學(xué)生的英語(yǔ)語(yǔ)言藝術(shù)、數(shù)學(xué)、科學(xué)學(xué)業(yè)表現(xiàn)均有所提升,但組間未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。而Fedewa等(2015)以美國(guó)國(guó)家學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)驗(yàn)(Measures of Academic Progress,MAP)對(duì)三至五年級(jí)小學(xué)生進(jìn)行每天20 min的運(yùn)動(dòng)課堂干預(yù),8個(gè)月后學(xué)生數(shù)學(xué)、閱讀和語(yǔ)言應(yīng)用表現(xiàn)均顯著提升。以上述兩項(xiàng)研究的語(yǔ)言評(píng)價(jià)為例,前者選用州立學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)工具的英語(yǔ)語(yǔ)言藝術(shù)維度,后者則以國(guó)家學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)工具中的語(yǔ)言應(yīng)用為標(biāo)準(zhǔn),二者不僅在語(yǔ)言評(píng)價(jià)維度上不同,而且在工具的評(píng)價(jià)靶向、題項(xiàng)組織、分?jǐn)?shù)量尺和評(píng)價(jià)切點(diǎn)上均存在較大的差異(Crodray,2013;Cronin,2004),因此,二者截然不同的學(xué)業(yè)效益判定結(jié)果并非源于干預(yù)方案的不同,而可能僅是兩項(xiàng)研究所選量具本身不等值造成的評(píng)價(jià)誤差。鑒于此,當(dāng)前評(píng)價(jià)工具不一致所導(dǎo)致的矛盾結(jié)論不可完全歸因于工具的標(biāo)準(zhǔn)化水平,可能還與不同評(píng)價(jià)工具之間由于測(cè)評(píng)理論、內(nèi)容、難度差異造成的量具不等值問題有關(guān)。事實(shí)上,這種測(cè)評(píng)不等值是目前各項(xiàng)研究難以進(jìn)行跨樣本比較、分析、歸納的重要原因。
認(rèn)知范式與智力測(cè)驗(yàn)工具不等值的問題同樣也是體智融合教學(xué)研究認(rèn)知效益歸納不力的原因。當(dāng)前體智融合教學(xué)研究主要聚焦于執(zhí)行功能和注意,但二者的研究范式與測(cè)試任務(wù)較多,且各項(xiàng)研究之間的側(cè)重點(diǎn)與傾向性差異亦較大,導(dǎo)致不同范式間的等值性相對(duì)較低。以體智融合教學(xué)后學(xué)生注意的探討為例,不同研究者采用的范式和任務(wù)存在明顯差異,如針對(duì)學(xué)生側(cè)抑制的任務(wù)共有兩個(gè)版本,分別為兒童修訂版和顏色誘導(dǎo)版(Egger et al.,2018;Mavilidi et al.,2019);針對(duì)注意集中水平的任務(wù)則更為多樣化,包括雙目標(biāo)字母劃銷測(cè)驗(yàn)(two target letter cancellation test,LCT)、雙任務(wù)劃銷測(cè)試(trail making test A and B,TTA&TTB)、Ruff形象流暢測(cè)試(ruff figural fluency test,RFFT)等 NCT 測(cè)驗(yàn)(Subramanian et al.,2015)和d2-R紙筆測(cè)試(區(qū)分d和p的劃銷測(cè)試)(Schmidt et al.,2016);其他測(cè)試任務(wù)還有評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)細(xì)微變化覺察能力的5 min心理警覺任務(wù)(five-minute psychomotor vigilance task,PVT)(Wilson et al.,2016),以及測(cè)量學(xué)生抑制習(xí)慣性行為的Stroop能力傾向測(cè)驗(yàn)(Van der Neit et al.,2016)等注意功能測(cè)試。雖然上述測(cè)驗(yàn)與范式均可在一定程度上反映個(gè)體認(rèn)知水平的變化,但在評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)原理以及結(jié)果解釋上并不完全相同,無(wú)法調(diào)解不同研究結(jié)果之間存在的矛盾。與此同時(shí),兒童青少年正處于身心、情智發(fā)展的快速階段,樣本性別、年齡、身心發(fā)展水平和學(xué)業(yè)基礎(chǔ)等差異(Novak et al.,2018)均有可能影響學(xué)業(yè)效益評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性與有效性。
除了評(píng)價(jià)工具本身存在的問題,當(dāng)前體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益的分析延續(xù)了實(shí)驗(yàn)室運(yùn)動(dòng)認(rèn)知研究的統(tǒng)計(jì)方案,但作為教學(xué)應(yīng)用研究,還需找出干預(yù)方案與原有教育教學(xué)環(huán)境因素的聯(lián)系,籍此探究體智融合教學(xué)的獨(dú)特學(xué)業(yè)貢獻(xiàn),對(duì)于厘定體智融合教學(xué)的學(xué)業(yè)促進(jìn)效益、澄清效益特質(zhì)及來(lái)源、挖掘影響因素具有重要意義。已有體智融合干預(yù)研究通過(guò)篩選、匹配等方式對(duì)來(lái)源于不同家庭社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、學(xué)業(yè)水平、智力發(fā)展水平的學(xué)生之間的差異進(jìn)行分類比較,部分研究還以結(jié)構(gòu)方程模型建立了運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知、學(xué)業(yè)結(jié)果的路徑分析模型,或通過(guò)協(xié)變量控制部分教學(xué)因素對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的影響,然而由于這些研究更多關(guān)注學(xué)生個(gè)體層面存在的差異,忽略了針對(duì)教學(xué)水平、師資質(zhì)量、課時(shí)安排等造成學(xué)業(yè)質(zhì)量校間差異的學(xué)校層面關(guān)鍵變量的分析,使其中大多數(shù)研究結(jié)果無(wú)法揭示體智融合教學(xué)與原有教育系統(tǒng)內(nèi)部要素的聯(lián)動(dòng)影響及其作用路徑,因此也就無(wú)從開展對(duì)體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益來(lái)源、影響范圍、方案完善等關(guān)鍵內(nèi)容的探討。如PAAC項(xiàng)目采用學(xué)業(yè)周期監(jiān)測(cè)(Child Academic Monitoring System,CAMS)工具和標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試工具對(duì)荷蘭54所小學(xué)二至三年級(jí)小學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和運(yùn)算速度進(jìn)行測(cè)量,階段性測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示學(xué)業(yè)效益顯著,但3年全程干預(yù)結(jié)束時(shí),干預(yù)組與對(duì)照組學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)均有提升,但組間未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異(Donnelly et al.,2009,2013,2017);TWM-E項(xiàng)目與PAAC項(xiàng)目相同,其小樣本和大樣本結(jié)果均顯示所實(shí)施的運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)小學(xué)生語(yǔ)言學(xué)業(yè)表現(xiàn)具有促進(jìn)作用,但其小樣本學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)步體現(xiàn)在拼寫能力上,而大樣本研究結(jié)果則表現(xiàn)為語(yǔ)法和標(biāo)點(diǎn)運(yùn)用的邏輯性進(jìn)步。由于以上研究未能有效納入教育教學(xué)層面的學(xué)業(yè)質(zhì)量影響因素,故其在評(píng)價(jià)組間和跨校樣本間矛盾結(jié)果的時(shí)候,只能從測(cè)量工具效力不足、評(píng)價(jià)內(nèi)容脫靶、知識(shí)能力增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化或取樣差異等角度進(jìn)行解釋,而無(wú)法通過(guò)學(xué)校教學(xué)水平、課時(shí)安排、教學(xué)進(jìn)度等校間差異因素作出更為深入的探討。
當(dāng)前的兩項(xiàng)研究假說(shuō)在研究證據(jù)和機(jī)制解釋上均不盡完善,各自無(wú)法獨(dú)立解釋體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益背后運(yùn)動(dòng)刺激-學(xué)業(yè)表現(xiàn)的發(fā)生機(jī)制。后續(xù)研究可從心理與行為二者間的聯(lián)系入手,貫通認(rèn)知提升與課堂行為改善兩項(xiàng)假說(shuō),并加入生理指標(biāo),構(gòu)建心理-行為-生理的完整效益來(lái)源解釋模型以備實(shí)證研究檢驗(yàn)。
以心理學(xué)取向?yàn)橹鞯倪\(yùn)動(dòng)認(rèn)知功能提升假說(shuō)和以教育學(xué)取向?yàn)橹鞯倪\(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)行為優(yōu)化假說(shuō)分別從心理機(jī)制和學(xué)習(xí)行為兩方面對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激-學(xué)業(yè)表現(xiàn)進(jìn)行了解釋,二者的分歧在于學(xué)業(yè)成就的主要來(lái)源,而非發(fā)展觀與教育觀上的對(duì)立,因此可以從心理與行為的表里聯(lián)系入手,加以整合?;趯W(xué)業(yè)成績(jī)是個(gè)體認(rèn)知水平外化構(gòu)建的運(yùn)動(dòng)認(rèn)知功能提升假說(shuō)認(rèn)為,認(rèn)知水平的增長(zhǎng)是體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益發(fā)生的關(guān)鍵。然而,認(rèn)知水平的發(fā)展雖然是一個(gè)連續(xù)復(fù)雜的過(guò)程,但個(gè)體在特定的年齡階段所能達(dá)到的認(rèn)知發(fā)展水平是相對(duì)穩(wěn)定的,包括運(yùn)動(dòng)干預(yù)在內(nèi)的認(rèn)知干預(yù)或認(rèn)知訓(xùn)練一般無(wú)法突破個(gè)體本身發(fā)展階段的限制。同時(shí),認(rèn)知發(fā)展水平并非兒童學(xué)業(yè)成績(jī)的唯一決定因素,因此,運(yùn)動(dòng)—認(rèn)知—學(xué)業(yè)效益路徑雖然符合運(yùn)動(dòng)益智論等理論的推導(dǎo),但在一定程度上脫離了兒童青少年學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的特點(diǎn)。相對(duì)而言,運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)行為優(yōu)化假說(shuō)構(gòu)建的運(yùn)動(dòng)—課堂專注—學(xué)業(yè)效益路徑則強(qiáng)調(diào)課堂行為變化與學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響,認(rèn)為學(xué)業(yè)成績(jī)?cè)从趥€(gè)體的學(xué)習(xí)行為,從本質(zhì)上支持認(rèn)知發(fā)展水平具有階段穩(wěn)定性的觀點(diǎn),但未否定運(yùn)動(dòng)對(duì)樣本內(nèi)認(rèn)知發(fā)展水平不均衡的改善作用,因此并未從根本上否定認(rèn)知發(fā)展差異造成學(xué)業(yè)水平差異的可能。事實(shí)上,認(rèn)知水平與學(xué)習(xí)行為都是影響個(gè)體學(xué)業(yè)成就的重要因素,二者密切相關(guān),但并非完全對(duì)應(yīng)。如學(xué)生運(yùn)動(dòng)后課堂專注行為的變化可以作為評(píng)價(jià)個(gè)體注意行為和抑制功能變化的重要外顯指標(biāo)(Mavilidi et al.,2020;Lassiter et al.,2019;Stapp et al.,2018),而體智融合教學(xué)提升個(gè)體任務(wù)集中性、減少分心行為(95%CI:0.20,1.00)、促進(jìn)學(xué)業(yè)表現(xiàn)[standardized mean difference=1.03(95%CI:0.22,1.84)]的現(xiàn)象與個(gè)體認(rèn)知功能的改善并不存在顯著的相關(guān)性[standardized mean difference=0.33(95%CI:-0.11,0.77)](Watson et al.,2017),提示,認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)行為和學(xué)業(yè)表現(xiàn)三者之間存在復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性,有待更為綜合的心理-行為假說(shuō)指導(dǎo)隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)和區(qū)域數(shù)據(jù)分析,以便對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激-學(xué)業(yè)表現(xiàn)的效益來(lái)源加以解釋。
此外,基于運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知、健康、學(xué)業(yè)之間復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系,后續(xù)理論模型的構(gòu)建可嘗試納入具有健康評(píng)價(jià)意義的生理指標(biāo)(Aibar et al.,2020;Basch,2011;Feter et al.,2019;Donnelly et al.,2016;Sigfúsdóttir et al.,2007;Syv?oja et al.,2018;Voss et al.,2016),以進(jìn)一步探討體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益背后的生理學(xué)基礎(chǔ),增加對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激-學(xué)業(yè)表現(xiàn)之間生理學(xué)基礎(chǔ)的解釋。雖然穿戴設(shè)備可顯著提高干預(yù)劑量的精細(xì)化水平和客觀化水平,但基于個(gè)體身體素質(zhì)與健康水平的差異,不同個(gè)體對(duì)運(yùn)動(dòng)的耐受程度有所不同,所產(chǎn)生的生理變化亦存在相應(yīng)差異。雖然個(gè)體生理指標(biāo)監(jiān)測(cè)比穿戴設(shè)備監(jiān)控成本更高、操作難度更大,但其進(jìn)一步量化了對(duì)受試群體的個(gè)體差異,有助于提升運(yùn)動(dòng)劑量分析的精細(xì)化水平和學(xué)業(yè)效益來(lái)源機(jī)制探討的綜合性。最大攝氧量是運(yùn)動(dòng)學(xué)業(yè)效益分析中常用的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)之一,具有年齡增長(zhǎng)性和后天可訓(xùn)練的特點(diǎn),并可在一定程度上反映中樞和外周對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)的耐受水平與改善程度(Verburgh et al.,2013)。最大攝氧量水平越高,個(gè)體伊利諾伊閱讀與數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)測(cè)試表現(xiàn)越佳(Raine et al.,2018;Oberer et al.,2018)。隨著漸進(jìn)性有氧耐力跑測(cè)試逐漸替代跑臺(tái)力竭實(shí)驗(yàn)(Grieco et al.,2016;Hillman et al.,2012;Sj?wall et al.,2017),有氧能力測(cè)試的安全性和便利性顯著提高,以之為運(yùn)動(dòng)干預(yù)評(píng)價(jià)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)和截面數(shù)據(jù)分析逐年增加(ávila-García et al.,2020;Wang et al.,2019)。除最大攝氧量,肥胖的評(píng)價(jià)作用也得到相關(guān)研究的肯定。以腰圍作為肥胖評(píng)級(jí)指標(biāo)的3年期追蹤研究表明,腰圍與學(xué)業(yè)成績(jī)呈負(fù)相關(guān),且身體活動(dòng)與久坐對(duì)兒童青少年學(xué)業(yè)成績(jī)的影響受個(gè)體腰圍變化的調(diào)節(jié)(Lima et al.,2019)。
目前,有關(guān)體智融合教學(xué)干預(yù)效益研究的干預(yù)劑量主要問題:1)運(yùn)動(dòng)劑量的設(shè)置缺乏研究證據(jù)和運(yùn)動(dòng)處方的支撐;2)由于關(guān)鍵變量的設(shè)計(jì)融入過(guò)多主觀評(píng)價(jià),且與已有行為或生理證據(jù)缺乏交叉驗(yàn)證,從而限制了對(duì)研究結(jié)果的解釋(Pascoe et al.,2020)。因此,后續(xù)研究應(yīng)從優(yōu)化操作變量入手,以運(yùn)動(dòng)推薦量和前人研究經(jīng)驗(yàn)提升干預(yù)劑量的合理性和有效性,以生理評(píng)價(jià)指標(biāo)量化干預(yù)質(zhì)量,分離個(gè)體差異對(duì)干預(yù)結(jié)果的影響,解決當(dāng)前干預(yù)劑量設(shè)置與落實(shí)存在的問題。
首先,在干預(yù)劑量的設(shè)計(jì)上,應(yīng)當(dāng)以前人經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),結(jié)合運(yùn)動(dòng)處方劑量規(guī)劃和項(xiàng)目選擇的依據(jù)與原則,進(jìn)一步提升干預(yù)劑量的科學(xué)性和有效性。在單次劑量的規(guī)劃上以10~20 min中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)為宜,避免干預(yù)時(shí)長(zhǎng)過(guò)短導(dǎo)致MVPA累積時(shí)長(zhǎng)過(guò)短而無(wú)法達(dá)到生理喚醒、影響認(rèn)知與行為的干預(yù)目標(biāo),同時(shí)也應(yīng)避免因運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大而造成學(xué)生過(guò)度興奮或疲勞,影響認(rèn)知表現(xiàn)及后續(xù)課堂及課外學(xué)業(yè)表現(xiàn)(Samuel et al.,2017;Verhagen,2020)。雖然目前尚未形成運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)劑量、學(xué)業(yè)效益的計(jì)量研究成果,但已有研究表明,10~20 min的干預(yù)劑量可在一定程度上優(yōu)化隨后的課堂表現(xiàn),減緩課堂注意衰減。同時(shí),干預(yù)方案的設(shè)計(jì)還需綜合考慮單次時(shí)長(zhǎng)、單周頻率并設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方式,結(jié)合學(xué)校體育固有內(nèi)容實(shí)現(xiàn)兒童青少年運(yùn)動(dòng)健康發(fā)展建議,提升運(yùn)動(dòng)劑量規(guī)劃的整體性。劑量規(guī)劃后,還可嘗試通過(guò)小樣本實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)劑量落實(shí)、調(diào)整干預(yù)方案。近年開展的跨校、跨區(qū)域大樣本研究多從干預(yù)樣本中選擇部分研究對(duì)象作為運(yùn)動(dòng)劑量矯正與學(xué)業(yè)、注意行為、認(rèn)知效益分析的校驗(yàn)樣本,為量化干預(yù)質(zhì)量、分析學(xué)業(yè)效益與身體活動(dòng)水平的關(guān)系提供便利。
其次,引入相關(guān)生理評(píng)價(jià)指標(biāo),保障干預(yù)劑量的落實(shí)。在后續(xù)干預(yù)方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中,研究者可從確定學(xué)業(yè)、認(rèn)知的靶向生理學(xué)指標(biāo)入手,量化運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案的生理喚醒與變化水平,為心理效益的獲得提供量化分析基礎(chǔ)。目前可供參考、選用的生理學(xué)指標(biāo)除最大攝氧量、腰圍指數(shù)、BMI等,還包括腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、血清兒茶酚胺(plasma catecholamines)等認(rèn)知相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)(Azad et al.,2015;Chang et al.,2012;Feter et al.,2019;McMorris et al.,2015;Vaynman et al.,2015),以及功能磁共振成像(fMRI)、事件相關(guān)電位(ERP)、腦電圖(EEG)、功能性近紅外光譜技術(shù)(fNIRS)等腦結(jié)構(gòu)或腦功能相關(guān)的神經(jīng)心理學(xué)檢測(cè)技術(shù)(Hillman et al.,2008,2012)。此外,汗液采集等體液采集穿戴設(shè)備的技術(shù)進(jìn)展(Han et al.,2018;Koh et al.,2016)亦值得關(guān)注;量化評(píng)價(jià)學(xué)生課堂注意行為亦可使用便攜式Tobii等設(shè)備采集學(xué)生課堂眼動(dòng)數(shù)據(jù)。
基于當(dāng)前體智融合教學(xué)在測(cè)量不等值和測(cè)量框架不完整兩方面的問題,后續(xù)研究應(yīng)從優(yōu)化測(cè)量效力、豐富評(píng)價(jià)指標(biāo)、擴(kuò)大樣本等方面入手,構(gòu)建更為完整的數(shù)據(jù)采集與分析方案。
首先,在測(cè)量等值問題上,后續(xù)研究應(yīng)明確評(píng)價(jià)目標(biāo),審慎選擇評(píng)價(jià)工具。研究者應(yīng)立足研究目的,區(qū)分是以學(xué)業(yè)能力發(fā)展為評(píng)價(jià)對(duì)象還是以知識(shí)技能習(xí)得為評(píng)價(jià)對(duì)象,選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)效果評(píng)價(jià)工具。其次,無(wú)論是選擇學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)工具還是認(rèn)知水平測(cè)驗(yàn)均應(yīng)基于對(duì)學(xué)業(yè)領(lǐng)域、具體學(xué)業(yè)能力維度、具體認(rèn)知過(guò)程間的相互關(guān)聯(lián)性及其與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究證據(jù),合理選擇靶向?qū)W科、認(rèn)知功能及其研究范式,精細(xì)化定量分析,降低測(cè)驗(yàn)盲目多選造成的差異與浪費(fèi),從而提升研究效率。如綜合考慮有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)學(xué)生注意、記憶、執(zhí)行功能的提升效益,以運(yùn)動(dòng)過(guò)程對(duì)個(gè)體計(jì)劃、設(shè)定并控制行為指向目標(biāo)、刷新環(huán)境信息認(rèn)知功能的訓(xùn)練與提升效益(Koutsandréou et al.,2016;Tomporowski et al.,2015)為靶向或以視覺短時(shí)記憶為靶向探討運(yùn)動(dòng)對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響(Beck et al.,2016)。
其次,嘗試構(gòu)建體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益分析數(shù)據(jù)庫(kù)。研究者可以在干預(yù)的同時(shí)采集個(gè)體背景信息、生理健康指標(biāo)、認(rèn)知功能指標(biāo)、個(gè)體學(xué)業(yè)表現(xiàn)與學(xué)業(yè)興趣、學(xué)校教育因素等信息,通過(guò)連續(xù)2~3年的施測(cè),形成完整的追蹤數(shù)據(jù)庫(kù),整合運(yùn)動(dòng)與學(xué)生學(xué)業(yè)表現(xiàn)(Kern et al.,2018)、運(yùn)動(dòng)與生理變化、運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知能力(Van der Niet et al.,2015)、生理變化與認(rèn)知效益、認(rèn)知能力與學(xué)業(yè)表現(xiàn)(Oberer et al.,2018)之間的關(guān)系,分離學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、自我效能感、情緒體驗(yàn)、家庭社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、身心發(fā)展水平與發(fā)展速度等學(xué)生因素(Mullender-Wijnsma et al.,2016;Owen et al.,2018;Shore et al.,2020;Verhagen,2020),及教師配合、教師培訓(xùn)質(zhì)量、教師教學(xué)水平等學(xué)校層面因素(Calvert et al.,2019;Carlson et al.,2017;Dinkel et al.,2016;Routen et al.,2018;Webster et al.,2015)對(duì)體智融合教學(xué)干預(yù)效果的影響,客觀描述體智融合教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)發(fā)展與身心健康促進(jìn)的綜合作用(De Greeff et al.,2016b;Seljebotn et al.,2019),闡述運(yùn)動(dòng)刺激-學(xué)業(yè)表現(xiàn)的效益來(lái)源,從而揭示體智融合教學(xué)學(xué)業(yè)效益的內(nèi)在機(jī)制,為進(jìn)一步提升后續(xù)研究的干預(yù)質(zhì)量乃至教育相關(guān)性身心發(fā)展與促進(jìn)效益,提供研究支撐。
在樣本的選擇上,除了擴(kuò)大樣本數(shù)量,還需盡可能拓展樣本覆蓋的人群,以定位體智融合教學(xué)最適宜的應(yīng)用人群,挖掘其在不同人群中實(shí)施的關(guān)鍵影響因素,提高教學(xué)干預(yù)的精準(zhǔn)性。在進(jìn)行小樣本教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)當(dāng)注意區(qū)組匹配,增加組內(nèi)同質(zhì)性,提高干預(yù)方案設(shè)計(jì)的針對(duì)性,從而提升干預(yù)效果評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。