不同组织形式中等强度健美操运动对小学生执行功能的影响

陈丹丹

（扬州大学体育学院 ，江苏 扬州 225000）

小学生身心的健康发展受多种因素共同影响，如其认知能力、学习能力、身体发育、道德观念构筑及人际关系形成等，而其执行功能的发展状况的影响又是重中之重。执行功能（Executive Function）是指在完成复杂的认知任务时，对其他认知过程进行控制和调节的高级认知过程，主要包括抑制、刷新和转换3个子功能，根本作用是产生协调有序、具有目标性的行为 。小学生的知识学习、逻辑推理、解决问题和开展智力活动的能力很大程度上受执行功能影响。一些常见的儿童疾病，如孤独症和多动症，都可能导致执行功能的紊乱。本实验目的是揭示健美操运动持续时长与对小学生执行功能产生影响的关联 。已有研究大多研究短时间体育活动对小学生抑制功能（少数研究涉及转换功能）的影响效果。然而，执行功能是多维的，包括抑制、刷新和转换 。因此，实验的另一个目的是揭示健美操运动的组织形式差异与对子功能不同影响的关联。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

不同组织形式中等强度健美操运动对小学生执行功能的影响。

1.2 研究方法

经过前期筛选，选取60名某小学五年级学生，把他们依次分为间歇运动实验组（实验组1）、持续30min运动实验组（实验组2）和不加干预的对照组。实验组在体育课上进行规定的体育活动，对照组同时在教室内自由活动。

根据运动的组织形式、频率、强度、内容制订训练方案。各测验组依据研究设计实施1次不同组织方式的中等强度健美操运动训练。其中，运动内容均为健美操7大步伐。各方论证表明，儿童年龄段中等强度运动的具体标准：中等强度有氧运动负荷设定为个体的60%～69%最大心率，其中最大心率=220-年龄。实验中为确保运动强度为中等强度，每5min测定1次实验对象的心率。本研究之所以选择连续15min后间歇10min再持续15min、30min不间断这2种组织形式，原因是：目前，多数小学学校的课间休息为10min，大课间休息20min，体育课40min，考虑到学生课前进行的其他活动耗费时间，加上2个课间休息总共大约可以使用的运动时间为连续45min.也就是说实验的时机只能放在体育课上。实验宗旨是通过对比分析不同形式的运动对小学生执行功能的影响，探索下一步如何科学高效地安排体育活动促进小学生的健康发展。

1.3 执行功能测量

使用Flanker任务、More-odd shifting任务和n-back 任务分别评价儿童的抑制功能、转换功能和刷新功能，在计算机上通过 E-prime1.1系统完成测量 。所有评价指标均通过反应时间来表示，反应时间的值与执行功能子功能成反比关系，即时间越短功能越好。所有研究对象都经主试组织安排在学校计算机房进行执行功能任务测量。在每次任务测试前有一个练习时间，先确保学生正确理解实验内容并能够以不低于80%的正确率进行联系后再开始正式测试。实验加上练习大约需要35min，研究对象在每一任务之间都可休息片刻，以避免不同任务之间的疲劳影响，确保实验数据的真实性。

1.4 实验程序

整个实验由3个部分组成：前期测试、运动干预实施以及后测。前期测试：在未开始进行运动干预方案实施时，首先在安静环境中测量本实验学生的心率，随后测定其执行功能。先练习，后正式测试。运动干预实施：组织研究对象前往操场，使这部分研究对象接受运动干预，按照之前拟定的运动方案实施。后测：在干预方案完成后，再将学生带回到计算机房，直至学生心率恢复到安静状态下的水平，使用与前测相同的任务测量研究其执行功能。

1.5 数理统计与分析

数据结果用平均值±标准差（±S）表示，采用SPSS 20.0统计分析 。具体思路：先将实验组与对照组的各先期测试结果进行数理分析，检测各组小学生执行功能是否为同质；分别将实验组1、实验组2和对照组的后测数据相互比较，观察实验组1、实验组2与对照组中抑制功能，刷新功能以及转换功能的差异。最后，分别检验实验组1、实验组2对小学生执行功能的3个子功能的影响差异；如差异明显，则进行多重比较，显著性为P＜0.05。

2 研究结果

2.1 实验前小学生执行功能的水平

分别对实验组1、实验组2以及对照组小学生执行功能的前测结果进行单因素方差分析，检验其执行功能水平是否相近。结果显示，在抑制功能上（P=0.79＞0.05）说明不存在显著差异，刷新功能（P=0.73＞0.05），则不存在显著差异，转换功能（P=0.79＞0.05）也不存在显著差异，结果表明各组小学生执行功能的3个子功能：抑制功能、刷新功能和转换功能均不存在显著性差异（P＞0.05），即运动干预前，实验组1、实验组2与对照组中小学生执行功能为同质。

2.2 不同组织形式中等强度健美操运动对小学生抑制功能的影响

分别对实验组1、实验组2以及对照组小学生抑制功能的后测结果进行单因素方差分析，分析不同组织形式中等强度健美操运动对小学生抑制功能的影响。结果发现，P=1.11，P=0.34＞0.05，差异无统计学意义，说明不同组织形式中等强度健美操运动对小学生抑制功能不存在显著性差异。

2.3 不同组织形式中等强度健美操运动对小学生刷新功能的影响

分别对实验组1、实验组2以及对照组小学生刷新功能的后测结果进行单因素方差分析，分析不同组织形式健美操运动对小学生刷新功能的影响。结果发现，差异有统计学意义（F=3.52，P=0.04＜0.05），说明不同组织形式健美操运动对小学生刷新功能存在显著性差异。进一步比较分析，结果见表1。实验组1和对照组刷新功能有统计学意义（P＝0.04＜0.05），由于刷新功能是通过反应时来表示，且测试反应时的值越低说明刷新功能越好，所以实验组1刷新功能好于对照组；同理，实验组2和对照组刷新功能有统计学意义（P=0.03＜0.05），所以实验组2刷新功能也好于对照组；实验组1与实验组2均对刷新功能有积极影响效果，但这2组的差异不具有统计学意义（P=0.995＞0.05）。

2.4 不同组织形式中等强度健美操运动对小学生转换功能的影响

分别对实验组1、实验组2以及对照组小学生转换功能的后测结果进行单因素方差分析，分析不同组织形式健美操运动对小学生转换功能的影响。结果发现，差异有统计学意义（F=8.56，P=0.001＜0.05），说明不同组织形式健美操运动对小学生转换功能存在显著性差异。进一步比较分析，结果见表2，实验组1和对照组转换功能无统计学意义（P＝0.28＞0.05），所以实验组1实验后转换功能与对照组相比较不存在显著性差异，实验组2和对照组转换功能有统计学意义（P=0.003＜0.05），由于转换功能是通过反应时来表示，且测试反应时的值越低说明转换功能越好，所以实验组2实验后转换功能好于对照组； 实验组1刷新功能无积极影响效果，实验组2刷新功能有积极影响效果，这2组的差异具有统计学意义（P=0.001＜0.05）。

表1 实验后不同组织形式中等强度健美操运动对小学生刷新功能的多重比较

表2 实验后不同组织形式中等强度健美操运动对小学生转换功能的多重比较

3 讨 论

本研究运用健美操基本步伐训练，对小学生进行运动干预，使得小学生执行功能得到了积极的改善效果。在进行健美操基本步伐训练时，小学生必须时刻集中注意力，对腿部的发力要有概念、有速度、有节奏，还需对动作变化次序作出判断，健美操运动中身体与重心是一个动态的过程，对身重心转变有一定的要求，这需要学生具有一定的协调能力和转变能力，还需要对音乐节奏有正确的判断。以上是对转换能力的一种体现，还需要运用到刷新能力。恰恰是在健美操基本步伐中反复使用和练习这些执行功能子功能技巧，使得短时中等强度健美操运动中基本步伐的训练能发展小学生执行功能。

通过研究发现，健美操运动的开展形式不同，小学生执行功能所受影响也不一样。连续15min后间歇10min再持续15min健美操运动和连续30min健美操运动均对小学生执行功能均有改善作用。连续15min后间歇10min再持续15min健美操运动仅对小学生刷新功能有积极影响，连续30min健美操运动对小学生刷新和转换功能均积极影响。整个实验过程中采用控制变量法，即其他变量确保一致，只有运动组织形式不一样。所以，研究结果出现差异其一原因就是运动开展形式的不一致，开展形式的不一致直接导致对执行功能促进效果不同的体现。就本研究来说，连续15min后间歇10min再连续15min跟连续30min中等强度健美操就会产生不一样的效果。由此可见，不同健美操开展形式对发展小学生执行功能影响各不相同。本研究探讨了不同开展形式的中等强度健美操对小学生执行功能的改善效果的不同。实验结果与本领域公认结论一致，证明了体育活动对小学生执行功能的发展确有改善效果。望广大老师学生科学细致安排体育运动时间，共同促进小学生执行功能的健康发展。

4 结 论

短时中等强度的健美操运动可以提高小学生的执行功能，但改善效果与运动组织形式有关。连续15min后间歇10min再持续15min健美操运动和连续30min健美操运动均对小学生执行功能均有改善作用。连续15min后间歇10min再持续15min健美操运动仅对小学生刷新功能有积极影响，连续30min健美操运动对小学生刷新和转换功能均积极影响。研究结果证明，运动与小学生执行功能发展紧密相关，在我们日常生活中为使得小学生执行功能得到积极改善，应妥善选择适宜组织形式的体育活动。