運動干預對學齡兒童執(zhí)行功能和學業(yè)成績的影響

李順 陳超

文章編號：1003?6180（2023） 03?0064?05

摘? 要：分析運動干預對學齡兒童執(zhí)行功能、學業(yè)成績的影響.采用橫斷面研究設計，以204名6～7歲學齡兒童為研究對象，隨機分為實驗組和對照組.實驗組進行中高等強度干預12周，每周3次，每次45分鐘，通過心率控制運動強度.結果顯示，運動干預有利于學齡兒童執(zhí)行功能的發(fā)展，提高了抑制、刷新和轉換功能，可有效改善閱讀和拼寫成績.

關鍵詞：小學生； 執(zhí)行功能；學業(yè)表現(xiàn)

[? ?中圖分類號? ? ]O363.2? O4-33[? ? 文獻標志碼? ?]? 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導向行為的一種高階認知功能，它能夠調節(jié)、指導和協(xié)調人們的思想、情感和行為，分為三個核心子功能：抑制（抑制與手頭任務不相關的能力）、刷新（記住信息，并在腦海中處理這些信息）、轉換（換位思考的能力）又可稱為抑制控制、工作記憶和認知靈活性.良好的執(zhí)行功能可以促進個體在認知以及社會心理方面的發(fā)展，并有利于其在生活和學業(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]兒童時期認知功能的發(fā)展可以預測成年期高級認知功能[2]，適當?shù)捏w育活動可以改善前額葉皮質功能，促進執(zhí)行功能發(fā)展；缺乏運動會損傷執(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方案尤為重要.

相關研究表明，學業(yè)成績與大腦的結構、功能和認知功能高度相關，運動可以改善大腦結構、功能和認知功能，提高與學習相關腦區(qū)的激活水平.[4]陳愛國[5]等人通過短時中等強度有氧運動干預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周中高強度間歇訓練對于兒童認知功能的影響，發(fā)現(xiàn)實驗組抑制控制和工作記憶都有所提高.Castelli[7]等人進行的一項長期的追蹤研究表明，有氧耐力與數(shù)學、閱讀及總成績呈正相關.但也有研究表明，體力活動對學業(yè)成績沒有影響或有負面影響.[8，9]本研究探討12周運動干預對學齡兒童執(zhí)行功能和學業(yè)成績的影響，揭示體育活動與學齡兒童執(zhí)行功能和學業(yè)成績的關系，為體育課堂教學提供理論基礎.

1 研究對象與方法

1.1 研究對象與分組

研究對象為上海浦東區(qū)某小學一、二年級4個教學班204名學生.篩選標準為：智力發(fā)育正常，BMI在正常范圍內，血壓正常，無重大疾病.實驗組102人，身高（129.96±6.06）cm，體重（28.43±5.8）kg，BMI為16.7±2.51.對照組102人，身高（129.05±6.94）cm，體重（29.45±7.41）kg，BMI為17.11±7.67.

將204名學生隨機分為實驗組（102人）和對照組（102人），由于數(shù)據(jù)缺失，實驗組最后的人數(shù)為98人.實驗組進行為期12周的中高等強度干預，對照組保持正常體育課教學，在此期間不參加有規(guī)律的體育活動.

1.2 運動干預方案

研究依據(jù)學齡兒童身心發(fā)展特點，參考殷恒嬋等人的研究結果，選擇以學齡兒童日常動作模式為主，趣味游戲為輔的練習，以提高運動干預的效果.研究采用中高等運動強度（>60%HRmax），TEAM2心率監(jiān)控系統(tǒng)全程監(jiān)控學生的心率，確保達到目標運動強度.運動時間為45 min，運動頻率為每周3次.干預方案：（1）準備部分10 min，內容為慢跑、熱身操.（2）基本部分30 min，內容為靈敏、協(xié)調、游戲、抗阻等練習.（3）結束部分5 min，內容為拉伸.

1.3 執(zhí)行功能和學業(yè)成績測量

執(zhí)行功能測量 采用Gioia[11]等人編制的學齡兒童執(zhí)行功能（BRIEF父母版）行為評定量表.量表包含86個條目，主要分為：行為管理指數(shù)（behavioral regulation index BRI，包括抑制、轉換和情緒控制3個因子），元認知功能指數(shù)（metacognitoon index，MI，包括任務啟動、工作記憶、計劃、和監(jiān)控5個因子）.條目按照1-3級評分（1=從不；2=有時；3=經常）.得分越高，說明兒童執(zhí)行功能受損越嚴重.該量表的重測信度為0.68～0.89，內部一致性系數(shù)為0.74～0.96，符合我國文化背景，可用于評定學齡兒童執(zhí)行功能水平.[12]

學業(yè)成績測量 采用學業(yè)成績表現(xiàn)教師評估問卷評估學生的學業(yè)表現(xiàn).問卷由15個條目構成，條目按照1-5級評分（1=很好，2=較好，3=一般，4=較差，5=差），得分越高，說明學業(yè)表現(xiàn)越差.參考考夫曼教育成就測試第二版[13]（KTEA II），選取閱讀、拼寫以及數(shù)學作為評估學業(yè)成績指標.KTEA II測驗具有很高的內部一致性、評分者間信度和內部效度（r = 0.91～0.97）.

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS26.0軟件進行統(tǒng)計分析，用平均值±標準差表示.采用獨立樣本和t檢驗和配對樣本t檢驗進行同質性檢驗和干預前后各指標數(shù)據(jù)比較，顯著差異設定為 P<0.05，非常顯著性差異設定為 P<0.01.

2 結果與分析

2.1 干預前執(zhí)行功能和學業(yè)成績同質性檢驗

采用獨立樣本t檢驗對干預前實驗組和對照組執(zhí)行功能和學業(yè)成績進行同質性分析，結果見表1.表1的結果表明，執(zhí)行功能和學業(yè)成績各維度指標不存在顯著性差異（P>0.05）.

2.2 干預前后對執(zhí)行功能和學業(yè)成績的影響

干預前后對照組各指標前后比較結果見表2. 執(zhí)行功能與學業(yè)成績對干預后執(zhí)行功能和學業(yè)成績進行描述性統(tǒng)計（M±SD），執(zhí)行功能和學業(yè)成績得分越高，說明兒童的執(zhí)行功能和學業(yè)成績表現(xiàn)越差.

采用配對樣本T檢驗，比較實驗組前后各指標變化，結果見表3.表3的結果表明，實驗組前后執(zhí)行功能和學業(yè)成績各維度存在非常顯著性差異.其中抑制功能、刷新功能、轉換功能、閱讀以及拼寫實驗前后存在非常顯著性差異（P=0.00），而數(shù)學表現(xiàn)不存在差異（P=0.93）.在對照組中，執(zhí)行功能和學業(yè)成績各維度均不存在顯著性差異（抑制P=0.50，刷新P=0.67，轉換P=0.051，閱讀P=025，拼寫P=0.25，數(shù)學P=0.75）.

2.3 干預后對執(zhí)行功能和學業(yè)成績的影響

采用獨立樣本t檢驗，比較實驗后兩組各指標變化，結果見表4 .表4的結果表明，實驗后執(zhí)行功能和學業(yè)成績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、轉換功能、存在顯著性差異（分別為P=0.04，P=0.02），而數(shù)學表現(xiàn)實驗后不存在顯著性差異（P=0.30）.

3 討論

3.1 12周運動干預對學齡兒童執(zhí)行功能的影響

12周的運動干預顯著改善了學齡兒童的執(zhí)行功能，并對各子成分均有積極效果.原因可能包括：強度方面，兒童適合參與中高等強度運動效果較好，強度過低或過高都會影響其干預效果，甚至帶來不利影響.Ishihara[14]等發(fā)現(xiàn)12周中高等強度運動顯著改善兒童執(zhí)行功能.運動方式方面，在運動中涉及一些協(xié)調、靈敏性運動，兒童參與過程中需要抑制一些動作，完成其他動作.因此，有利于提高抑制控制能力.由于設計動作的難度是循序漸進的，對兒童認知提出挑戰(zhàn)，不僅需要回憶動作的特點、空間特征以及手腳如何配合，還要將這些信息儲存在大腦里，在需要時靈活運用，這些過程有利于兒童工作記憶的提高，一些多方向的跑動和手腳協(xié)調練習，需要不斷完成視覺和空間記憶任務，并根據(jù)運動情境的變化靈活控制身體和速度，可有效改善兒童認知靈活性的發(fā)展.這與Planinsec[15]和Budde[16]等人的研究一致.

3.2 12周運動干預對學齡兒童學業(yè)成績的影響

12周運動干預改善了學齡兒童的執(zhí)行功能和學業(yè)成績，增強了抑制功能、刷新功能和轉換功能，提高了閱讀和拼寫表現(xiàn)，但對數(shù)學表現(xiàn)并未發(fā)現(xiàn)顯著性差異.

12周運動干預改善了兒童學業(yè)成績，但是對閱讀、拼寫以及數(shù)學成績存在差異.在閱讀方面，實驗組前后存在非常顯著性差異，而對照組并未發(fā)現(xiàn)閱讀能力有所改善.在拼寫方面，實驗組前后存在非常顯著性差異，對照組并未發(fā)現(xiàn)有明顯的差異，說明干預后有利于兒童拼寫成績，與相關研究結果較為一致.[17]在數(shù)學成績上，雖然實驗組在數(shù)學成績上優(yōu)于對照組，但兩組不存在顯著性差異，與相關研究結果不一致，主要原因是學業(yè)成績測評方法以及干預形式的差異，造成研究結果不統(tǒng)一.此外，開放性的動作技能與較高的數(shù)學成績具有相關性.[18]開放性運動與空間處理有關，而這與數(shù)學相關的表現(xiàn)緊密聯(lián)系.參與開放性運動時（籃球、足球、羽毛球等），需要保持注意力并判斷對手、隊友以及球的位置，這會鍛煉與數(shù)學相關任務的認知技能.提高數(shù)學成績，本研究多采用一些跑動練習，對空間處理能力鍛煉相對較少.

總之，12周運動干預改善了兒童抑制控制、工作記憶和認知靈活性，并顯著改善了閱讀和拼寫表現(xiàn)，對兒童體育課程開展提供了一定的理論和指導意義，既以體育課為載體，采用以動作模式主導、結合游戲、靈敏、協(xié)調、抗阻等具有高認知參與的體育活動等內容，規(guī)律、長期的鍛煉，有利于兒童執(zhí)行功能和學業(yè)成績的發(fā)展.

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編輯：吳楠