揭示“体之育”与“脑之育”最佳结合的科学运动奥秘

潘绍伟

如何正确认识与处理学生体育锻炼与文化学习的关系，并在此基础上建构“体之育”与“脑之育”有机结合、相得益彰的体育教育始终是我国学校体育理论与实践发展中最重要、最难回答的问题之一。

对于参加体育锻炼究竟是有利于文化学习，还是影响文化学习，历来有截然不同的认知。不少教育学家和教育实践者通过观察、分析大量教育现象后，提出体育锻炼不仅不影响文化学习，还会促进文化学习的认知与观点；更多的学生、家长、教育者则认为参加体育锻炼会影响文化学习。

要想改变运动影响文化学习的认知，最好的方式就是以严密科学研究提供的体育运动促进学生脑发育、脑功能、学业成绩的证据加以证明。通过揭开体育运动与文化学习之间的奥秘，揭示体育运动促进学生脑发育、促进脑功能发展的规律，指明通过科学体育运动既促进学生身体发展与健康的“体之育”，同时又能促进学生心理发展与健康的“脑之育”。这一问题一直是人们特别期望解决，但由于研究方法手段限制，悬而未决的问题。

早期的脑科学研究取得了许多有用的信息，对于人们认识最神秘的人脑起到了很好的作用，但是脑科学研究与教育科学研究处在一种互不相干的狀态。在相关研究中几乎没有阐述关于脑科学与教育科学之间联系的文献，在《教育心理学杂志》数据库9000篇文章之中，只有6篇的题目包含“大脑”这个词。教育神经科学对教育心理学领域的贡献，最重要的考量标准是能具体明确神经教育神经科学研究能够超出现有的教育心理学的研究成果合理的增值部分，即对教学设计和课堂教学的新启示。

近些年来，随着教育神经科学研究的发展，正在渐渐被揭开脑机制与教育关系神秘的面纱。教育神经科学为教育提供更多的关于学习者在学习认知过程客观准确测量学习者已经学到的内容；揭示学习者的个体差异与教学方法对学习结果的影响等测量手段与方法。通过在学习科学和神经科学之间建立联系将神经科学、学习科学、教学科学以及教育实践很好地整合起来。也就是说，神经教育科学将教育心理学引向了更新、更深入、更具教育实践意义的领域，即关注学科领域的学习、关注真实情境的学习任务、关注学习期间的认知过程和学习结果、关注学习认知过程的教学技能的指导等。在整合式双通道情境下，神经科学和心理学依靠彼此之间相互作用来解释学习是如何进行的学习科学，又通过教育心理学这一连接科学与教育相互作用，从而解释教学方法是如何影响学习过程和结果的教学科学。

教育神经科学研究中有一个触角伸向体育运动，形成了体育科学与神经科学的交叉这一备受国际社会关注的新兴交叉科学研究领域。体育神经科学主要对体育运动与儿童脑的可塑性、与儿童执行功能的关系、体育运动改善儿童脑的机制、促进儿童执行功能的体育运动方案的设计与实践等进行研究，目的在于阐述体育运动与脑的关系及其作用原理，并将这些原理的研究成功进行转化和应用，提高脑功能与脑健康水平。2017年9月26日在北京师范大学成立的中国儿童少年脑智研究联盟，对科学理解中国儿童少年脑发育规律，大面积开发中国儿童少年脑智潜能，有效提升中国对学困生认知水平具有里程碑意义。

陈爱国博士是我国最早将教育神经科学引入体育教育的研究者之一，经过若干年的潜心研究，形成了具有开拓性、创造性、实用性的研究成果，《教育神经科学视野中的体育教育创新》就是其结晶。作为一名数十年研究学校体育理论与实践的专业工作者，非常欣喜看到这一研究，相信这一研究对于我国学校体育、体育课程与教学理论与实践的发展都具有积极的意义。

一、澄清体育运动影响文化学习的误区

我国自宋代后“重文轻武”的传统文化和哲学的身心二元论的影响，一直至今在人们的潜意识中比较普遍地存在身体与心理、运动与学习二元背反错误认知，以及体育人四肢发达、头脑简单的刻板印象。当下，很多教育者、学习者、教育管理者、学生家长对于学生参加体育锻炼总是有一种挥之不去的运动与学习有冲突，参与体育运动必然影响文化学习的担忧；为了取得良好的学习成绩，只能放弃参与体育运动，即使这些人也认识到这样做对学生身体健康有负面的影响也在所不惜，换言之，他们认为牺牲学生锻炼时间和学生健康是保证学生文化学习成绩必须付出的代价。

上述认知形成除了历史与文化的外部原因以外，还有体育本身的不足与体育研究缺失的内部原因——在我国的确存在着学校体育实施过程中，由于生物体育观的影响，认为参加体育锻炼是身体运动，追求的是生物学的改造，而不是脑体真正有机融合与互动的过程，在体育实践中确实存在体脑分家、重体轻智的现象；在对体育教育的研究中有关体育运动促进脑发育与脑功能开发在内的心理与社会功能机制与实践系统严重缺失。加上，少数运动员文化水平较低的现象，一定程度上为参加体育运动影响文化学习找到一点口实。

对于“体育运动是肉体运动，还是身心合一的运动？体育运动影响文化学习，还是促进文化学习？体育运动怎样才能既提高学生健康水平，又促进学生学业成绩的提高？”等问题，《教育神经科学视野中的体育教育创新》在系统总结研究教育神经科学对教育的作用的基础上，较为系统地阐述了在体育运动领域国内外的研究进展及体育运动促进脑发育、脑功能的一些研究成果。如，利用美国芝加哥内珀维尔中央中学的体育教师通过有设计的体育锻炼为学生做好学习准备，提高其参与课程学习的意识状态，凝聚学生注意力，提高学习能力的实践案例等。澄清体育运动不但能改善与学业有关的脑功能直接提高学习成绩，还可以通过提高或改善学习行为（如注意能力、执行功能、情绪调节等）间接提高学习成绩。增肌体育运动时间不仅不会降低学业成绩，甚至会提高学业成绩。

将以往体育运动有利于文化学习的假设，变成了利用新的脑科学研究的手段，提供了体育运动促进学生脑发育、脑的功能，以及对学业成业可测、可评的证据。极大地提高了体育运动不仅不影响文化学习，而且能促进文化学习这一认知的真实可信性，对于扭转错误的体育运动影响文化学习的认知具有积极的意义。

二、通过基础研究，揭示体育运动对学生文化学习良性作用的奥秘

近年来，有关运动干预促进儿童执行功能发展的多路径理论研究的越来越多研究结果表明，体育运动对儿童执行功能有积极效益，但是体育运动发展和改善儿童执行功能的机制尚未清楚揭示。陈爱国博士在研究中利用功能性磁共振成像具有无创伤、无放射性、可重复等特点，时间空间分辨率高、可定位和定量检测脑活动等特点，借助于该技术对体育运动与脑可塑性、运动表象和体育锻炼心理健康效应的关系及脑机制等进行了初步探索，尤其是以可测、可量化的手段构建了体育运动改善儿童执行功能的机制，集中阐明了体育运动对脑的执行功能的作用原理，进一步提供了体育运动促进儿童执行功能发展的证据。

三、建构四位一体的运动干预促进儿童执行功能发展的理论假设

以往关于体育运动与智育的关系研究主要集中在某一学科领域，对于认识与揭示体育与智育之间的关系具有积极的作用，但是，这些单一学科的研究对于全面准确揭示体育运动与智育的关系仍显牵强。陈爱国博士在书中提出“生理状态、动作技能、情景互动、心理状态”的“四位一体”运动干预促进儿童执行功能发展的多路径理论。

运动干预主要通过改善生理状况、提高动作技能水平、发展情景互动能力和提升心理状况四条途径作用于儿童的执行功能。具体的作用机制如下：1.改善生理状况。运动感与通过影响儿童脑的神经营养因子、神经内分泌、心血管功能、唤醒水平、体质健康水平等发展其执行功能。2.提高动作技能水平。动作带来经验，而经验促进发展。复杂的动作（协调性的、多肢体参与的、认知带来参与丰富的动作等）激发了前额叶神经回路，需要执行功能参与。3.发展情景互动能力。一个新颖的、复杂的运动环境是发展执行功能的理想场所。在一个充满新問题、新挑战的情景中，个体在协调、组合原有动作、形成新的更复杂、更灵活、更有效动作的基础上会实现执行功能的突破与优化。4.提升心理状态。孤独、消极的情绪体验及压力会损害执行功能，而运动干预可以通过缓解压力、增加社会交往、促进积极情绪来发展儿童的执行该功能。这一理论假设将体育运动心理学、脑科学、教育学、学校体育学等有机融合，为整体解决“体之育”与“脑之育”的最佳结合提供了较好的思路。

四、通过实证研究，为科学设计与实施体育运动提供方案

陈爱国博士在揭示原理、机制的基础上，在不同运动项目、不同持续运动时间、不同运动强度的体育运动对执行功能影响机制研究的基础上，创造性地进行科学体育运动的设计并进行实证研究，针对不同年龄与背景的学龄儿童开发研制了软式棒垒球、足球、体育游戏促进儿童执行功能发展的设计方案，并进行了实践研究，解决了既锻炼身体，又开发大脑功能的问题。提出中等强度的、包含复杂技能的学习和应用，体验到积极情绪、环境丰富和变化的体育运动，更有利于“体之育”与“脑之育”最佳结合的方案。

陈爱国博士进行的体育神经科学研究与心理学、教育学、学校体育学等有机融合，这些基础性的理论研究与科学体育运动方案的实践应用研究会给学校体育与健康课程教学带来更多的、有益的启示，对我国的学校体育，尤其对体育与健康课程的教学改革产生比较积极、深远的影响。