体育锻炼对青少年认知能力和学业表现的影响：研究的历史、现状与未来

温 煦



体育锻炼对青少年认知能力和学业表现的影响：研究的历史、现状与未来

温 煦

体育锻炼对青少年认知能力和学业表现影响的相关研究可以追溯至20世纪50年代，进入21世纪以后，在认知神经科学相关理论和研究方法的影响下，涌现了一批令人瞩目的研究成果。目前，大部分研究认为，适量的体育锻炼有助于改善青少年认知能力，提高其学业表现。但是，体育锻炼影响青少年认知能力和学业表现的作用机制、体育锻炼与认知能力和学业表现的量效关系等一系列关键问题仍有待进一步研究。

体育锻炼;认知能力;学业表现;认知神经科学

前言

国务院颁布《全民健身计划纲要》至今已有20年，然而，我国青少年体育锻炼不足的问题依然严峻，中国学生家长和学校重视学生智力发展而轻视体育锻炼的情况并未有根本改观。其原因可能有：第一，中国传统文化重文轻武，轻视体育锻炼的作用；第二，家长和学校普遍担心体育锻炼影响学业，但是学术界缺乏有力的证据证明体育锻炼对青少年的认知能力和学业表现具有促进作用[2]。

纵观体育锻炼与青少年认知能力、学业表现的相关研究的历史，自20世纪50年代陆续有零星论文发表。进入21世纪以后，随着神经科学相关研究方法和技术的迅速发展，极大地推动了认知神经心理学的兴起，相关论文数量呈爆发性增长[51](图1、图2)。神经科学领域中的脑电成像(Electro-encephalograph,EEG)、脑磁成像(Magneto-encephalograph,MEG)和功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)等技术的应用，有助于研究者们观测在认知过程中大脑的活动，研究人类大脑学习和记忆的工作机制，为揭示大脑 “黑箱”提供了宝贵的研究技术[2,11]。借助于认知心理学理论的发展和神经科学技术手段的进步，近年来，体育锻炼与青少年认知能力和学业表现的相关研究取得了巨大突破，已经引起了学术界的广泛关注[1，7，8，28]。更值得注意的是，目前，大部分研究结果与我国传统观念恰恰相反，体育锻炼非但对青少年的学业表现没有负面影响，还能在一定程度上帮助青少年改善认知能力，提升学业表现[47,49,71,72]。这些研究结果无疑将有利于我国全民健身计划的宣传和实施，也为我国阳光体育运动的开展提供了新的思路和方法。

本研究旨在梳理国内、外关于体育锻炼对青少年认知能力和学业表现影响研究的历史脉络，介绍相关的研究理论与技术，总结国内、外相关研究的结果，以期为我国相关研究的开展和相关政策的制订提供借鉴。

图1 1954—2012年国际上关于体力活动与青少年学业表现相关研究文献数量示意图Figure 1 The Number of International Studies on Physical Activity and Academic Achievement in Ahildren from 1954 to 2012

注：图表数据引自参考文献[51]，图2同。

图2 1954—2012年国际上关于体力活动与青少年认知能力相关研究文献数量统计示意图Figure 1 B.The Number of International Studies on Physical Activity and Cognitive Function in Children from 1954 to 2012

1 1950—1999年体育锻炼与认知能力和学业表现的相关研究

在早期的体育锻炼与学业表现的研究中比较有代表性的是20世纪70年代中期，在加拿大魁北克地区进行的一项对小学生从一年级到六年级的长达6年干预研究。干预组每周进行5 h体育锻炼，而对照组每周只有40 min体育课。研究发现，从2年级到6年级，干预组学生的学习成绩都优于对照组[68]。另一项来自澳大利亚的研究则对5～6年级的小学生进行了14周的体育锻炼干预，干预组学生每个上学日参加75 min体育锻炼，而对照组只参加每周3次，每次30 min的体育课。研究显示，干预组学生的心肺耐力、身体成分、血脂、血压等健康指标均优于对照组，但是，在课程绩点上，两组的差异不具有显著性[38]。研究者指出，干预组在每天比对照组减少至少45 min课程学习时间的情况下，在学习成绩上仍然与对照组相当，提示规律的体育锻炼可能仍对学生学习存在积极作用。进入20世纪90年代以后，以色列学者针对幼儿园和小学一年级儿童进行的长达1年的干预研究也发现，体育锻炼有助于儿童提升阅读和算术能力[65]。美国著名学者James Sallis开展了旨在提高青少年体质健康水平的SPARK干预项目，对759名青少年进行了为期2年的体育锻炼干预。该研究也关注了体育锻炼对青少年学业成绩的影响，结果虽然未发现体育锻炼对青少年学业成绩的积极影响，但也没有任何负面影响[67]。

智商作为影响青少年学业表现的重要因素之一，也是早期研究比较关注的领域。在20世纪60年代，一批学者探讨了体育锻炼对青少年智商的影响。最初的研究来自于对智障儿童的体育锻炼干预，期望体育锻炼能够提高智障儿童的智力水平。如Corder等人让8名12～16岁智障青少年进行了20天平衡和协调性练习，但是，该研究未能证明体育锻炼有助于提高青少年智商[32]。一年后，另一项以普通青少年为受试对象的研究发现，参加1学年每天体育锻炼干预的受试学生并没有比未参加体育锻炼的学生在智力水平上有更大的进步[52]。不过，另一项研究则发现，6周力量训练能够一定程度上提升智障青少年的智商[22]。有学者认为，一些研究并未发现体育锻炼提升学生智力水平的主要原因是，这些研究采用的智商测试是整体智力水平测试，并不能测量学生在某些认知能力上的改变[71]。

综上所述，从20世纪50年代到2000年前后，有一批研究者开始关注体育锻炼对青少年认知能力和学业表现的影响。在这一时期，研究设计的种类非常丰富，包括横断面调查、干预研究以及随机对照实验研究，也涌现了一批有影响的高质量研究。但是，总体而言，这一时期的研究还存在一些不足：1)研究基本上仍是单一学科的零星研究，且研究的理论体系不够完善，尚未取得重大的理论突破；2)研究手段比较单一，大部分研究的测量手段仍局限于传统认知心理学的问卷测试和标准化的学业表现测试；3)混杂因素的控制欠佳。早期的大部分研究没有很好地控制社会经济地位、体重指数(BMI)、体质健康水平、父母参与度等混杂因素的影响，直到1990年后，大部分研究才对混杂因素进行了必要的控制[25]。虽然2000年以前的研究存在着各种各样的不足，但是仍对后期的研究产生了深远的影响。大部分研究已经发现，体育锻炼可能对认知能力和学业表现有积极影响，但是也有一些研究结果则显示，体育锻炼对青少年的整体认知能力和学业表现作用不明显[71]。总体而言，经过几十年的发展，体育锻炼对青少年认知能力和学业表现影响的研究在1950—1999年的这个时期内，研究数量上从无到有，研究方法上日趋完善，研究质量有明显提升，并且初步论证了体育锻炼对青少年学业表现和认知能力的积极作用。

表1 1950—1999年体育锻炼对青少年认知能力和学业表现影响的代表性研究一览表Table 1 Representative Studies on Influence of Physical Exercise on Cognitive Function and Academic Performance in Children in 1950—1999

2 2000年以后体育锻炼影响青少年认知能力和学业表现的研究进展

进入21世纪以来，神经科学技术飞速发展，这些技术与医学、生物学、社会学、教育学和心理学等多个学科理论有机结合，孕育了认知心理生理学、认知神经生物学、计算神经科学等一大批交叉学科，极大地开拓了各个学科的发展[5，18，42]。伴随着认知心理学基础理论的发展演进和神经科学技术的应用，认知神经心理学应运而生，认知心理学也在21世纪初进入了一个崭新的发展时期[11,13]。在这一大背景下，认知心理学的相关理论和神经科学的先进技术被引入体育锻炼与青少年认知能力和学业表现的相关研究中来[7]。如果说2000年以前体育锻炼与青少年学业表现相关研究还是一些单一学科的、零星的、不成系统的研究，那么，2000年以来的相关研究则表现出体育科学、心理学、神经科学等多学科共同参与，研究的数量呈爆炸性增长，研究的理论和方法更加丰富，研究成果也更加丰硕等特点。

2.1 具身认知理论的影响

体育锻炼影响青少年学业表现的一些早期研究是源于对唤醒理论的探索，2000年以后的一些相关研究，则受到了具身认知(Embodied Cognition)理论的影响。近年来，以具身性和情境性为重要特征的第2代认知科学日益受到重视，推动认知神经科学进入了新的发展阶段[8]。传统的认知心理学深受计算机科学的影响，认为认知是信息的表征和操控，类似于计算机的符号加工。在这种研究范式下，认知被认为是可计算的，也是离身的(disembodied)，即独立于包括大脑在内的身体。不过，学术界从未停止质疑认知过程的计算机隐喻。哲学家们反对心物二元论，强调认识的主体与世界具有不可分离的特性。随后，具身认知的相关理论逐渐被心理学家所认同，并通过应用ERP、fMRI等认知神经科学技术在心理学实验中加以论证和发展[14]。目前，具身认知已经成为心理学中一个研究热点，“是当代西方心理学中一股汹涌澎湃的实证研究思潮”[15]。具身认知理论认为，“身体及其感觉运动系统在认知过程中发挥着关键作用，认知是通过身体及其感觉运动系统的活动方式而形成的”[13]。与传统认知心理学的符号加工模式不同，具身认知强调身体的构造和状态、身体的物理属性及其大脑与身体的特殊感觉——运动通道对认知具有的塑造作用[16]。比如，有研究发现，紧握拳头有助于提升男性的坚定、自信和自尊等心理品质，而握拳的身体姿势改变了男性的自我概念[67]。因此，具身认知理论的发展为体育锻炼与认知能力和学业表现的研究奠定了良好的理论基础。

2.2 认知神经科学相关研究方法的应用

方法的进步是推动研究发展的重要动力。在2000年以前，体育锻炼影响认知能力和学业表现的主要研究方法是问卷调查。随着近年来神经科学和心理学相关研究技术的应用，体育锻炼影响认知能力和学业表现的相关研究取得了重要突破。目前，应用于本领域研究的主要神经科学研究技术包括：

2.2.1 医学影像学技术

在医学影像学技术应用以前，人们对大脑的认识主要来自尸体解剖和大脑局部损伤患者的个案研究。随着计算机断层扫描CT和核磁共振MRI技术的发展，研究者可以无损伤地研究大脑的内部形态和结构。有研究者将MRI成像技术应用于体育锻炼与青少年认知能力的相关研究，发现体育锻炼可能会改变大脑的某些与认知功能相关部位的形态和结构[29]。

2.2.2 脑电成像和脑磁成像技术

CT和MRI能够展示的是大脑的结构，但是，更具有研究意义的是大脑功能发生变化的区域和特征。因此，脑电成像EEG和脑磁成像MEG被引入测量大脑活动时电磁信号从而研究大脑功能的动态变化。EEG可以通过在头皮表面放置记录电极，记录大脑活动时的头皮表面的电信号。而MEG则是通过超导量子干涉装置记录大脑活动时的头皮外磁信号。在体育锻炼和青少年认知能力相关研究中，由于认知活动产生的脑电信号比自发的脑电信号弱得多，认知活动产生的脑电信号容易被自发的脑电信号所掩盖而不易观察。研究者们常常应用事件相关电位技术ERP。ERP是脑电成像技术的一种，它应用计算机多次叠加的相关技术，可以将认知刺激引起的脑电信号从复杂繁多的脑电信号中提取出来[10]。但是无论是EEG或是MEG都是基于放置于头皮处的感应器信号，因此，对大脑各部位定位的空间分辨率还比较差。

2.2.3 功能磁共振成像技术

近年来，在MRI技术的基础上，逐渐发展形成了功能磁共振成像技术(functional magnetic resonance imaging,fMRI)。磁共振信号与血液中含氧量有关，因此，测量大脑活动时大脑各部分血流中含氧量的变化，就可以间接反映相对应的神经细胞活动的变化，fMRI正是基于这种原理发展而来。fMRI作为一种功能脑成像技术，克服了EEG空间分辨率比较差的缺点，可以检测大脑功能活动发生部位血流变化情况，从而了解大脑高级功能的发生部位和特征，因此，fMRI是目前认知神经科学研究的重要技术之一[7,9,10]。

2.2.4 其他相关技术

正电子发射断层现象技术(Positron Emission Computed Tomography,PET)是目前临床上比较先进的核医学检查技术。PET把发射正电子的核素标记的化合物注入人体，进入脑部，而在体外测量正电子湮灭发射的γ射线从而获得这种标记物在大脑内分布的断层图像。PET技术具有较好的空间分辨率，不过时间分辨率较差，且具有一定的放射性。其他的相关技术还包括单光子发射计算机断层显像技术SPECT，近红外谱技术NIRS和光学相干层析成像技术OCT。这些技术发展非常迅速，有可能在未来成为体育锻炼与青少年认知能力相关研究的重要研究工具。

2.3 2000年以后体育锻炼影响青少年学业表现横断面调查研究的现状

进入2000年以来，许多国家和地区针对青少年的体育锻炼(或体力活动)和学业成绩进行了横断面调查研究。由于影响学业表现的混杂因素较多(如家庭社会经济地位、父母的教育程度等)，在研究中需对这些混杂因素进行必要的控制，因此，大部分此类横向调查样本量较大。总体而言，大部分研究发现，青少年的体育锻炼水平(或体力活动水平)与青少年的学业表现呈比较弱的正相关[39,58,62]。不过也有部分研究结果显示，青少年的体育锻炼水平与学业成绩不相关甚至呈负相关[73,75]。这种矛盾的研究结果可能源于两方面：第一，研究设计中对混杂因素控制效果不同造就了不同的研究结果；第二，此类横向调查测量工具一般为主观性较强的调查问卷，测量工具不同的信效度水平影响了研究结果。

2.4 短时间体育运动对青少年认知能力的影响

随着具身认知理论不断发展和ERP、fMRI等神经认知科学研究技术被引入神经认知心理学研究中，测量大脑功能的即时变化不再困难。因此，一些研究者开始关注短时间体育锻炼对青少年认知能力的影响。这里的短时间体育运动一般是指1 h以内的体育活动。如Budde等人研究发现，一组10 min既锻炼身体又锻炼头脑的协调性练习有助于提升儿童青少年的专注力和注意力[24]。另一项研究则让两组儿童分别进行静态的电子游戏和需要结合运动的电子游戏，其后比较了两组儿童的执行功能(executive function)，结果发现，两组儿童执行功能有差异，提示“手脑并用”的游戏可能有助于提升儿童的执行功能[21]。Pesce等人的研究对52名11～12岁健康儿童分别进行了基线测试，并在1 h集体游戏和1 h循环训练后测试了即时记忆和延时记忆。该研究认为，以群体活动为主的集体游戏和以独立活动为主的循环训练对于儿童的社交能力和认知能力影响有所不同。研究结果也显示，参加完循环训练后的延时记忆与基线测试相比有提高，而参加集体游戏后效果更佳，即时记忆和延时记忆与基线测试相比都有所提高[63]。

表2 2000年以后体育锻炼与青少年学业表现的代表性横断面研究一览表Table 2 Representative Cross-sectional Studies on Physical Exercise and Academic Performance in Children after 2000

在我国，本领域的研究起步较晚。直至2010年前后，陈爱国、殷恒婵等学者开始关注一次30 min有氧运动对青少年执行功能的影响。研究也发现，一次30 min中等强度有氧运动能够诱发儿童执行功能脑激活模式的变化，提示短时间中等强度有氧运动可能有助于改善儿童的执行功能[3]。该研究团队的另一项研究还发现，不同强度的短时有氧运动能够对执行功能产生选择性的积极影响，且这种效应不受性别影响[4]。

表3汇总了2000年以后短期体育锻炼对青少年认知能力影响的代表性研究。除了少部分研究发现短期的体育锻炼对青少年认知能力没有明显影响外，大部分研究均认为，即使是短时间的体育锻炼，也有助于改善青少年的认知能力。

表3 2000年以后短期体育运动对青少年认知能力影响的代表性研究一览表Table 3 Representative Studies on Effect of Acute Physical Exercise on Cognitive Function in Children after 2000

2.5 长期体育锻炼对青少年认知能力的影响

由于可供青少年选择的运动方式非常多，不同的研究选择的干预方式往往千差万别，体育锻炼干预的形式包括平衡训练、协调性训练、力量训练、有氧训练等等。长期体育锻炼一般是持续数月甚至数年的体育锻炼干预。因为一般干预时间较长，相关研究的组织实施难度比较大，要取得理想的干预效果非常不容易。因此，相对于短期体育运动的研究，长期体育锻炼影响青少年认知能力的研究数量不算多，高质量研究则更少。

Donnelly等人对堪萨斯东北部的26所小学1 527名2年级和3年级青少年进行了为期3年的干预研究[37]。运动干预的方案是每周在上学日增加90 min中高强度体力活动。研究发现，干预组的青少年的体力活动水平显著提高，认知能力测试得分和学业表现优于对照组青少年，且差异具有显著性。有研究将171名7～11岁的超重青少年分为每天20 min运动干预组、40 min运动干预组和对照组，干预进行了约13周。研究采用标准化的心理测试评估认知能力和学业表现，并通过功能性磁共振成像(fMRI)观察青少年在做心理测试时的大脑活动所引发的血液动力改变。研究发现，干预组青少年的执行功能和数学成绩均有所提高，提示长期运动干预有助于提升青少年认知能力和学业表现[34,35]。另一项研究，则对23名8～9岁儿童进行了9个月每周5天每次至少60 min的体育锻炼干预，通过fMRI发现右额叶前部的激活水平下降，注意力和抗干扰表现有所改善[27]。最近的一项研究则将8～11岁超重儿童分为有氧训练组(24人)和对照组(19人)，运动干预进行了8个月。该研究的fMRI测试结果发现，运动组在大脑的中央前回、后顶叶皮层等区域的激活水平下降，而在大脑的前扣带皮质和额上回等区域的激活水平升高[54]。该研究提示，体育锻炼干预对不同的认知能力测试和大脑的不同区域的影响不一致。我国长期体育锻炼对青少年认知能力影响的相关研究比较少。2014年，学者殷恒婵等人采用两种不同的运动干预方案对326名小学生进行了为期20周的干预。该研究发现，两种运动方案均能够改善小学生的执行功能，且随干预时间增加，效果更为显著[17]。

总体而言，虽然长期体育锻炼影响青少年认知能力的研究数量不多，但是研究质量比较高。大部分研究认为，长期体育锻炼能够不同程度地改善青少年的认知功能。不过，由于体育锻炼干预的运动方式。运动强度和运动时间均有所不同，认知能力的概念比较广，许多研究的侧重点各有不同，难以进行比较和综合。当前的研究仍不足以确定长期体育锻炼与青少年认知能力的量效关系，这一关键的研究问题仍有待后续深入研究。

表4 2000年以后长期体育锻炼对青少年认知能力影响的代表性研究一览表Table 4 Representative Studies on Effect of Chronic Physical Exercise on Cognitive Function in Children after 2000

有学者总结了近年来关于短期和长期体育锻炼对青少年执行功能影响的相关研究，大部分研究发现，短期和长期的有氧训练均有助于提升儿童青少年的执行功能。不过，不同形式的有氧运动锻炼对青少年执行功能的积极效益并不是相等的，而且，体育锻炼对于儿童青少年各种认知能力的影响也存在差异，即既锻炼认知能力又锻炼身体的运动形式可能比纯粹的体育锻炼更有利于提升儿童青少年的执行功能[20]。

2.6 青少年体质健康与认知能力和学业表现的关系

因为长期对青少年的体育锻炼进行干预的操作难度较大，且不易控制，所以，许多研究转而研究受长期体育锻炼影响较大的体质健康水平，特别是有氧耐力对青少年学业表现的影响。

表5 2000年以后体质健康与青少年认知能力相关性研究代表性研究一览表Table 5 Representative Studies on Association between Physical Fitness and Cognitive Function in Children after 2000

3 体育锻炼影响青少年认知能力和学业表现的机制研究现状

3.1 体育锻炼影响青少年认知能力的可能生物学机制

虽然大部分研究都认为，适量的体育锻炼能够改善青少年的认知能力，但目前还不能很好地揭示运动促进认知能力的机制。有一些研究总结了目前研究的几种可能机制[12，28]：1)运动可以改善乙酰胆碱、多巴胺等神经递质的合成和分泌，激活传导通路，提高突触传递效能，从而促进学习记忆功能的发展；2)运动能够增加胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、脑源性神经营养因子(BDNF)等神经生长因子的释放，从而促进学习记忆功能的发展[6]；3)体育锻炼还可能通过影响糖皮质激素的释放来提升学习记忆表现；4)体育锻炼可以通过增强与学习记忆相关脑区的基因表达、神经生长、相关脑区血管生长来提升认知能力[31]；5)体育锻炼可能通过改善脑组织抗氧化能力，保持和提高认知能力。

总而言之，体育锻炼对认知能力相关的大脑区域的神经递质、激素、神经生长因子、神经发生和氧化还原状态的影响均可能参与了体育锻炼提升认知能力的机制中，具体的生物学机制仍有待深入研究。

3.2 体育锻炼影响青少年学业成绩的可能机制

最近10年的研究中，有一些学者提出体育锻炼可能并不是直接影响青少年的学业表现，而可能通过一个或几个中介变量对学业表现产生影响。最早被学者们关注的中介变量是体质健康因素。有研究发现，青少年的数学成绩、阅读能力与心肺耐力、体脂率存在相关，提示青少年的体适能水平可能与认知能力、学业成绩有关[15]；还有研究发现，青少年的体重水平与认知能力存在相关[57]。另一项研究系统则总结了26项关于青少年智商和肥胖程度的研究，发现青少年智商可能与肥胖程度呈负相关[76]。学者们推测，作为改善青少年体质健康水平最重要手段之一的体育锻炼，可能可以通过提高青少年的体质健康水平，从而提升其认知能力和学业表现。还有研究采用加速度计测量了401名学生连续3天的体力活动水平，通过标准测试测量了其阅读、拼写和数学的学业成绩，通过路径分析研究证实体力活动可以通过影响有氧耐力进而影响青少年的数学成绩，但是，这种中介效应并没有在阅读和拼写成绩上得到体现[56]。不过一项来自瑞典的研究发现，女生的学业成绩与高强度体力活动有关，但是，体质健康并非两者的中介变量，而男生的数据则显示，体质健康与学业成绩相关，但是，数据也不支持体质健康作为中介变量[55]。

来自心理学的研究还提示，体育锻炼与自我效能、自尊等心理因素有关，而这些心理因素又可能影响青少年的学业表现[36]。基于前人研究的基础，Tomporowski等学者假设了一个理论模型(图3)[72]。根据该模型，体育锻炼影响青少年学业表现的路径可能是比较复杂的，体育锻炼可以直接影响认知能力和学业表现，也可以通过体质因素、健康因素、心理社会因素等中介变量施以影响。同时，性别、年龄、家庭社会经济地位、文化等因素还可以作为调节变量影响两者的关系。总体而言，该模型比较系统地汇总了可能的作用机制，但是该理论模型仍有待今后的研究予以验证和修订。

图3 体育锻炼影响青少年学业表现的理论模型[72]Figure 3 A theoretical Model of the Effect of Physical Exercise on Academic Performance in Children

还有一些研究认为，体育锻炼能够改善青少年在课堂上的行为表现，从而提升学业成绩。比如，有研究通过教室内的体力活动对小学生进行了干预，结果发现，小学生不仅增加了体力活动水平，还提高了注意力水平[60]。另一项研究创新性地在学科课程中融入了体力活动(Physically Active Academic Lessons)，这种新型的课程被发现能增加学生在课堂中的注意力[45]。最近的一项研究则比较了小学生在课间进行高强度体育运动和不进行体育运动对课堂表现的影响，结果发现，在课间进行体育活动后，小学生上课时开小差(讲闲话、做小动作等)的比例出现了较为明显的下降[59]。该研究证明了高强度的体育运动能够改善青少年的课堂行为表现，这也可能是体育锻炼改善学业成绩的可能途径之一。

4 目前研究的不足及对未来研究的展望

回顾体育锻炼影响青少年认知能力和学业表现相关研究的历史，半个多世纪以来，研究初步证明了体育锻炼对青少年认知能力和学业表现的积极作用，也提出了多种可能的作用机制。不过，相关研究仍存在诸多不足，未来需要继续努力的可能有以下几个方面：

1.目前，对于体育锻炼对青少年认知能力和学业表现影响的研究仍比较零碎，缺乏系统研究。人类认识外界事物的过程本身是复杂多样的。认知心理学的领域包括：感觉/知觉、模式识别、注意、意识、记忆等多方面。那么，体育锻炼会影响青少年认知过程的哪一个部分，又是如何对认知进行影响？目前的研究只是对认知过程中的某一个或某几个方面进行了初步探索。总体而言，研究仍是比较零碎、缺乏系统性的“管中窥豹”，需要由点带面地将当前研究的不断拓展，才能逐渐厘清体育锻炼对青少年认知能力和学业表现影响的全貌。

2.目前，对于体育锻炼对青少年认知能力和学业表现影响的研究处于初级阶段，有待于进一步深入。人类的中枢神经系统比人类已知的任何系统都更复杂。认知神经科学本身也是一个方兴未艾的交叉研究领域。研究者对许多关键的研究问题，比如体育锻炼影响青少年认知能力和学业表现的作用机制的认识还非常有限。因此，未来需要研究的问题非常多，研究空间非常大。

3.体育锻炼与认知能力提升的量效关系是今后对青少年进行体育锻炼干预的重要基础。不过，当前对于两者量效关系的研究还非常薄弱，有待于进一步加强。

4.近年来，体育锻炼对青少年认知能力和学业表现影响的研究取得的进步，主要源于认知神经科学相关理论和技术的应用。未来，认知神经科学的进步仍将继续为本领域的研究助力。PET、SPECT、NIRS、OCT等技术的发展可能会成为未来本领域研究的关键技术。

综上所述，体育锻炼对青少年认知能力和学业表现影响的相关研究可以追溯至20世纪50年代，进入21世纪以后，在认知神经科学相关理论和研究方法的影响下，涌现了一批令人瞩目的研究成果。目前，大部分研究认为，适量的体育锻炼有助于改善青少年认知能力，提高其学业表现。但是，体育锻炼影响青少年认知能力和学业表现的作用机制，体育锻炼与认知能力和学业表现的量效关系等一系列关键科学问题仍有待进一步研究。

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Influence of Physical Exercise on Cognitive Function and Academic Performance in Children: History,Current Status and Future

WEN Xu

The history of the research on physical exercise on adolescents’ cognitive function and academic performance can be traced back to 1950s.Influenced by the theory and research methods in cognitive neuroscience,a series of remarkable research findings were published.However,further studies are still needed in a lot of critical scientific issues,including the influencing mechanism and dose-response relationship among physical exercise,cognitive function and academic performance.

physicalexercise;cognitivefunction;academicperformance;cognitiveneuroscience

1000-677X(2015)03-0073-10

2014-12-17；

2015-02-04

全国教育科学“十二五”规划青年资助项目 (CLA140159)；国家体育总局社会科学资助项目(2044SS14075)；中央高校基本科研业务费专项资助。

温煦(1982-)，男，江西赣州人，副教授，博士，主要研究方向为体力活动与健康，Tel：(0571)88273691，E-mail：wenxu@zju.edu.cn。

浙江大学 教育学院 体育学系，浙江 杭州 310007 Zhejiang University,Hangzhou 310007,China.

G806

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