10周运动干预对自闭症儿童基本动作技能与社会交往能力的影响

董良山 卜瑾 沈波 庞艳丽 宋玉 邢玉

1 华中师范大学体育学院（武汉430079）

2 美国韦恩州立大学体育健康与运动科学系

1 问题的提出

自闭症谱系障碍（autism spectrum disorder，ASD），简称自闭症/孤独症，以下统称为自闭症，是一种出现于儿童发育早期的广泛性神经发育障碍，其核心症状主要有：社会沟通和社会交往障碍、兴趣狭窄和重复刻板的行为模式[1]。自闭症的发病率在过去10年中急剧上升，根据2020年美国疾病控制和预防中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）的最新统计，每54名8岁儿童中就有1名患有自闭症，男孩被确诊的概率是女孩的4 倍[2]。在我国及全世界，为了服务自闭症儿童，每年都要消耗巨大的医疗费用和社会资源。目前，自闭症已被世界卫生组织列为儿童精神疾病第一位，成为严重影响儿童健康的全球公共卫生问题。有关自闭症的研究也逐渐向多元化、多学科化的方向发展，成为了临床医学、发展心理学、神经科学、特殊教育学和体育康复学等领域共同关注的焦点。

除了自闭症的核心症状之外，自闭症儿童在发展过程中经常被忽视的一个方面是他们的动作发展能力。研究表明，与同龄普通儿童相比，自闭症儿童往往表现出更多的动作发展障碍，如：在粗大和精细活动中的身体协调障碍、平衡能力差、运动时身体姿态不稳、关节不够灵活和运动速度无法控制等[3-7]。而且这些动作发展障碍还有可能会对自闭症儿童的社交能力产生负面影响[8-9]；另外，动作发展障碍不仅会减少自闭症儿童参与身体活动和运动的机会，同时也会增加与久坐行为相关疾病的发病率，未经治疗干预的动作发展障碍可以持续地进入青春期和成年期，并导致长期的身体、心理和行为问题[10-11]。而早诊断、早干预被认为是改善自闭症核心症状和整体发展的关键[12]。

近些年来，越来越多的研究开始考察运动和健康促进干预对自闭症儿童社会交往能力的影响。研究表明，以基本动作技能（fundamental motor skills，FMS）为基础的运动干预对自闭症儿童基本动作技能和社会交往能力具有积极的影响[13-16]。基本动作技能被认为是个体成功参与有组织或无组织游戏、体育和娱乐活动的基石，是未来参与更专业、更复杂专项技能的必要前提[17]。动作技能发展高峰理论（mountain of motor development）指出，儿童早期（1～7 岁）和中期（7～12 岁）是基本动作技能发展的关键时期，儿童在此期间较早地掌握了基本动作技能，能够为后续成长和生活带来积极意义[18]。同时，研究人员也从生理机制和学习/发展机制的角度将体育活动与社会和认知功能联系起来，认为运动干预不仅可以改变大脑运动神经网络的功能连接，而且还可以改变社会和认知区的活动[19-21]；另外，儿童和青少年可以通过体育活动获得学习机会、提高社会经验，而且这些经历可能是正确认知和情感发展的必要条件[22]。基本动作技能看似简单，然而并不会随着儿童年龄的增长和身体发育而自动产生[23]，必须要经过适宜的教学和练习后才能进一步发展[24]。因此，对儿童青少年进行早期基本动作技能干预可以持续促进个体的行为变化。

本研究在前人研究的基础上，以基本动作技能为基础，结合简单、有规律的体育游戏、有氧健身操和瑜伽练习等，设计出适合自闭症儿童的结构性运动干预方案，旨在探讨结构性运动干预对自闭症儿童基本动作技能和社会交往能力的影响。主要假设是：相对于没有参与运动干预项目的自闭症儿童（对照组），参加为期10 周运动干预项目对实验组自闭症儿童的基本动作技能和社会交往能力产生积极作用。

2 对象与方法

2.1 研究对象及分组

本研究课题组与武汉市麟洁自闭症儿童心理康复门诊部进行合作。该中心目前是我国中南地区最大的具有一级资质认证的自闭症康复机构，学员来自全国各地，样本来源范围较广。本研究从该机构选取两个学龄班共25名（21男，4女）自闭症儿童作为研究对象。招募标准如下：1）年龄在5～12 岁之间，曾由医疗机构临床诊断为自闭症，并且符合自闭症诊断面试－修正版（The Autism Diagnostic Interview -Revised，以下简称为ADI-R）诊断标准[25]，无影响体育活动参与的身体障碍，可以参加运动干预课程与评估；2）在实验进行期间没有进行药物或其他体育干预手段；3）实验开始前向每位儿童的家长详细说明实验内容，同时家长签署知情同意书。

2.2 课程安排

两个学龄班被随机分为实验组和对照组，其中，实验组中有3名自闭症儿童在干预过程中缺勤超过3次，未完成完整课程以及实验的后测任务；对照组中有4名自闭症儿童因中途退学未完成实验后测任务。最后采集了18 名被试的数据，其中，实验组8 名（7 男1 女）、对照组10 名（8 男2 女）。实验组和对照组每日的主要课程内容及时间安排见表1。

2.3 干预方案

2.3.1 运动干预实施人员

干预项目开始之前招募了4 名体育专业本科生和研究生，并对其进行了5 次（1 小时/次）培训（两次自闭症症状和儿童特征，三次基本动作技能教学计划和辅助策略），同时向他们提供了干预计划时间和辅助指导清单，以保证干预计划的顺利进行。授课地点为被试熟悉的干预地点（武汉麟洁自闭症儿童心理康复门诊部运动中心）。除了这4 名辅助者外，康复机构的随班教学人员也共同参与辅助，保证辅助教师与参与者比率为1∶1。运动干预项目组成员有两名负责课堂记录与教学录像，两名负责干预计划的执行（1 名主教练、1名副教练），项目组教练在自闭症体育教学和课程规划方面有着丰富的经验，在正式实验干预前，已经参与过1 次自闭症儿童适应性体育夏令营和1 次体育干预预实验。整个实验过程（包含前测、10周干预课程以及后测）全程采用索尼录像机（型号HDR-CX680）以32 帧每秒（FPS）从横向和前视图进行录像。两名随堂观察人员会对课堂任课教师以及辅助教师的教学执行情况以及儿童在课堂中的表现进行跟踪记录，在每次课程结束后，都会完成一份课堂观察报告，同时向主教练及时反馈教学问题，对教学计划提出改进意见。

2.3.2 运动干预内容及时间安排

本研究的课程内容参照了Bremer等[13]和Ketcheson等[14]前期的研究项目，并进行适当修订（例如，增加了视觉线索提示、单一操作指令等）。课程内容设计以TGMD-3 测试中的13 项基本动作技能项目为基础，包含6 个身体移动类技能（跑步、立定跳远、前滑步、单脚跳、侧滑步、跨步跳）教学和7 个物体控制类技能（双手接球、双手原地击球、原地单手拍球、单手原地击球、踢球、上手掷球和下手掷球）教学。

运动干预时间为2019年4月～2019年7月，干预计划共持续12 周（包括第1 周前测、中间10 周干预、第12周后测），每周干预3 次，每次持续时间60 分钟。为保证运动干预不影响被试者在自闭症康复中心的日常训练课程（如社会认知、语言、游戏、基本生活能力等）以及保证实验组和对照组教学情况的相似性，我们仅对原本的体育和手工课程时间做出相应调整（表1）。实验组的体育和手工课程调整为每周一、三、四下午14:50～15:50 为运动干预，周二和周五下午14:50～15:50 为手工美术课或者观看动画片。对照组保持原本的课程安排，每周一至周五下午14:50～15:20为体育课，15:20～15:50 为手工美术课或者观看动画片。调整之后两组每周体育课程时长基本一致，具体体育教学流程和内容见表2 和表3。

表1 实验组和对照组一周课程安排

表2 实验组运动干预课堂教学内容与时间分配

表3 对照组课堂教学内容与时间分配

2.3.3 运动干预指导原则

干预策略的运用是自闭症儿童康复治疗有效与否的关键。在自闭症的行为干预中，课堂关键反应教学（classroom pivotal response teaching，CPRT）被评为最具有科学实证的方法之一，目前已广泛运用于自闭症儿童语言、行为、社交游戏中，成效显著[26]。简单来说，CPRT 是一种通过自然环境及提高动机水平来帮助自闭症儿童习得核心技能，进而对其他行为产生衍生影响的教学方法[27]。这种教学方法是基于应用行为分析（ABA）的原则，是一种用于改善自闭症相关问题行为和困难的循证实践方法[28]。

在循证治疗模式下，CPRT 为教师和辅助人员的课堂教学提供了一种新的科学指导框架，它可以用于指导个体和小组或大组的教学。为保证运动干预程序的科学性和严谨性，在干预开始前，任课教师会针对每个动作，结合CPRT 的8 个主要成分编写具体的指导策略，任课教师和辅助教师严格遵循CPRT进行教学。以“下手掷球”动作为例，阐释教学原则的具体应用，具体操作示例如表4所示。

表4 CPRT指导策略——下手掷球教学示例

2.4 测量工具

2.4.1 基本动作技能

本研究使用粗大动作发展测试第3 版（Test of Gross Motor Development 3，简称TGMD-3）来评估研究对象的基本动作技能。TGMD-3 是Ulrich 2013年在第2 版本的基础上进行修订的，是一个评估3～10 岁儿童粗大运动动作发展的标准化量表，该量表由6 种身体移动类技能和7 种物体控制类技能组成[29]。身体移动类技能包括跑步、单脚跳、跨步跳、前滑步、立定跳远、侧滑步；物体控制类技能包括原地单手击球、原地双手击球、单手原地拍球、原地双手接球、上手掷球、下手掷球、踢球。移动类技能测验分数为0～46 分，操作类技能分数为0～54 分；十三项动作技能总分数为0～100 分之间。

TGMD-3在我国3～10岁儿童的动作技能测试中具有较好的信效度[30-31]，同时，该量表在自闭症儿童群体中同样具有较好的信效度[32]。2 名实验助理经过系统性培训后对研究对象进行TGMD-3 测试，二者的评分一致度在91%到100%之间。本研究中TGMD-3 测试时间为实验干预前1周以及实验干预结束后1周。

2.4.2 社会交往能力

本研究使用操场同伴参与观察（playground observation of peer engagement，POPE）量表来评估研究对象社会交往能力的变化。POPE 量表是一个时间间隔行为编码系统，用于检查儿童在操场上与同龄人的互动和社交行为[33]。POPE 量表包括7 种社交互动状态：孤独（参与者独自一人，在1 米内没有同伴）、接近（目标儿童在1 米内独自玩耍，不参与活动）、旁观（参与者意识到距离1 米以外的另一个同伴，但并不参与活动）、平行（参与者和同伴并行）、平行感知（参与者和同伴参与相同的活动，彼此意识到）、联合参与（参与者和同伴相互参与社会行为）、有规则的游戏（按照指定的游戏规则，和其他小孩一块参与游戏活动）。该工具已成功地应用于学校操场、运动室和游乐场各种同伴社交观察研究[34-35]。

独立观察员在操场上或运动室连续观察自闭症儿童至少15 分钟，每隔1 分钟间隔记录，前40 秒用于观察社交互动的状态，最后的20 秒用来编码，记录学生社交行为的定性描述，然后对15 分钟内7 种社交互动状态分别所花费的时间和观察时间总和进行百分比统计分析。用Kappa 统计方法检验两名观察员观察的一致性和可靠性，并取其平均值。两个评分者随机独立地编码了20%的观测数据，保持评分者之间的平均可信度为0.87[35]（0.83～0.96）。受过培训的2 名研究人员在运动干预过程中的第1 周、第5 周和第10 周采用POPE 量表对自闭症儿童的社交行为进行3 周跟踪评估，产生的定量和定性数据用来描述自闭症儿童在干预过程中的社交行为变化趋势。

2.4.3 症状障碍程度评估

本研究采用心理教育量表中文修订第3 版（Psycho-Educational Profile 3，简称C-PEP3）对自闭症儿童的能力发育水平进行测量，评估其症状障碍程度。PEP是由美国Schopler& Reichler 编制，中文修订第3 版由辽宁师范大学和北京医科大学教育、医务人员共同完成[36]。C-PEP 3由两部分组成：病理量表和发展功能量表。病理量表由44 个项目组成，包含情感、人际关系、物品喜好、感知模式以及语言等5 大领域。评分代码为“没有（A）”、“轻度（M）”、“重度（S）”3 个级别。发展功能量表由95 个项目组成，包含模仿、知觉、精细动作、粗大动作、手眼协调、认知表现以及口语认知等7大领域。评分代码为“通过（P）”、“中间反应（E）”、“不通过（F）”3 个级别。不同于以往发育量表，C-PEP 3主要针对自闭症儿童，不仅能测量出儿童的障碍程度，表现出儿童能力的强项和弱项；还能为教育工作者提供个别化教育计划制订的依据[37]。

评估者必须通过中国残疾人康复协会自闭症康复专业委员会的培训课程，且拥有C-PEP 3 的评估证方可进行评估测量。本研究中参与实验干预的自闭症儿童C-PEP 3 得分由合作的自闭症儿童康复机构提供，该机构拥有C-PEP 3 评估的相关资质和评估授权。本研究中所有参与者的C-PEP 3 评估时间为实验干预开始前1个月。

2.5 统计学分析

采用SPSS 20.0 统计软件对数据进行统计学分析。对计量资料进行正态性检验，若符合正态分布，以均数± 标准差表示；不符合正态分布的计量资料用中位数描述。组间和组内比较采用两独立样本t检验和重复测量方差（Repeated Measures ANOVA）分析，显著性水平取P＜0.05。

3 结果

3.1 两组人口统计学特征描述性分析

采用独立样本t检验对实验组和对照组自闭症儿童的人口统计学特征进行分析，结果发现，两组年龄、身高、体重和身体质量指数（BMI）等指标均无显著性差异（P＞0.05），具体见表5。根据C-PEP 3 的测量结果，我们发现两组自闭症儿童的症状障碍程度相似：实验组为5 名低功能和3 名高功能自闭症儿童；对照组为5名低功能和5 名高功能自闭症儿童。实验组儿童编号为1～8 号，对照组儿童为9～18 号，具体评估内容和测量分数见表6。

表5 实验组与对照组人口统计学特征基线值比较

表6 两组自闭症儿童C-PEP3数据表

3.2 运动干预前、后自闭症儿童完成基本动作技能的结果分析

将TGMD-3总分和2个维度得分作为因变量，以时间和组别作为自变量，采用重复测量方差分析法分析运动干预对自闭症儿童基本动作技能的影响。由表7可知，实验前、后自闭症儿童在TGMD-3 总分上存在显著的主效应[F（1，16）=12.83，P＜0.01，partialη2=0.48]；在身体移动类技能得分上具有显著的主效应[F（1，16）= 4.92，P＜0.05，partialη2= 0.24]；在物体控制类技能得分上具有显著的主效应[F（1，16）= 12.52，P＜0.01，partialη2=0.44]。在组别效应上，实验组与对照组身体移动类技能得分、物体控制类技能得分和TGMD-3 总分差异均无统计学意义（P＞0.05）。时间和组别在TGMD-3 总分上有显著的交互作用[F（1，16）= 11.10，P＜0.05]，在物体操作类技能上有交互作用[F（1，16）=13.03，P＜0.01，partialη2= 0.45]，在身体移动类技能上无交互作用[F（1，16）= 1.34，P＞0.05，partialη2= 0.08]。综合以上研究结果，运动干预对自闭症儿童的基本动作技能产生了积极影响。

表7 实验前、后TGMD-3总分及各维度得分的重复测量方差分析

3.3 运动干预前、后自闭症儿童社会交往能力的变化

采用POPE 量表对运动干预期间实验组自闭症儿童课堂中的社会交往能力进行观察记录，分别对第1周、第5 周和第10 周课堂中7 种社交状态的时间百分比进行比较。结果发现，从第1周到第10周，实验组自闭症儿童在课堂中孤独状态时长减少达到显著性水平[F（2，9）=5.23，P＜0.05]，联合参与时长增加达到显著性水平[F（2，9）= 4.52，P＜0.05]，接近、旁观、平行、平行感知和有规则的游戏5 种社交状态都有不同程度增加或减少，但变化并不显著（P＞0.05）（表8）。

表8 干预期间实验组自闭症儿童POPE量表评分变化

4 讨论

本研究探讨了10 周运动干预对自闭症儿童基本动作技能和社会交往能力的影响。结果发现，10 周的运动干预对自闭症儿童的基本动作技能（身体移动类技能和物体控制类技能）和社会交往能力均有显著改善作用，这与其他关于自闭症儿童的研究结果一致。美国国家标准报告（National Standards Report，NSP）中提出，循证实践是目前自闭症个体从出生到22 岁期间治疗的黄金标准[38]，因此，本研究在遵循循证实践干预的前提下，对Bremer 等[13]和Ketcheson 等[14]早期的运动干预项目进行了改进，形成了结构性运动干预项目，最终研究结果也验证了之前的假设，说明基本动作技能和社会交往能力的提高是运动干预计划的结果。

与对照组相比，实验组在接受了为期10 周的运动干预后，其粗大动作技能总分和物体控制类技能得分均得到了非常显著的提高，身体移动类技能也得到了部分提高，显示了运动干预的积极作用。究其根源可能与干预方案设计以及练习机会有关，实验组参与的结构性运动干预项目以基本动作技能为基础，包含了6项身体移动类技能和7 项物体控制类技能学习，干预方案的设计具有明确的针对性，且每周3 次的密集训练，保证了每个动作至少有90 分钟的练习机会。而对照组所参与的传统性体育课程，主要以跑步（跑步机训练）和体能练习（轻举哑铃、蹲起等）为主，动作较为单一，缺少基本动作技能（特别是物体控制类技能）的练习机会。Bo 等[39]认为，自闭症儿童基本动作技能发展较差的原因可能是缺乏体育活动参与，以及缺乏适合他们练习的最佳环境。因此，本研究通过为自闭症儿童创造适宜的动作发展环境和练习机会，使得原本缺陷的动作技能得到了部分补偿。相比之下，对照组儿童因为缺乏动作练习环境和练习机会，基本动作技能并没有显著变化。

本研究的另一个目的是调查结构性运动干预计划是否能改善自闭症儿童的社会交往能力。在接受了10周运动干预后，实验组自闭症儿童在体育课堂中的社交表现出了积极的改善。从POPE观察结果来看，课堂中的7 种社交状态时间百分比均出现了不同程度的变化，其中孤独状态时间显著下降，联合参与时间显著增加，从侧面说明了运动干预对自闭症儿童社会交往能力的积极影响，这与Ketcheson 等[14]的研究结果基本一致。研究显示，身体活动参与对有发育障碍的儿童和普通正常儿童的心理和社会发展都有重要作用[40，41]。通过参与运动，提高自尊、自信心和自我控制能力是社会化的关键因素[40，42]。自闭症儿童社会交往能力的改善也可以从神经化学的角度来解释，神经化学研究发现，自闭症患者体内的催产素和血清素等神经递质含量异常与社会功能有关[43]。而催产素对复杂情绪和社会行为具有调节作用[44]。根据Chanada 研究团队的报告，自闭症患者大脑不同区域的血清素新陈代谢效率低下[45]。同时，一些研究表明，身体活动参与有助于改善大脑中血清素和催产素的新陈代谢[40]。因此，通过参与运动干预项目，有可能会对自闭症儿童大脑的血清素和中枢催产素系统产生积极影响，最终改善其社会交往能力。

从运动干预实践层面来看，本次运动干预过程中一直穿插有社交互动元素，例如：课堂开始时的社会故事引入、鼓励参与者发言、完成练习得到奖励后说谢谢、眼神接触、合作游戏、排队等候、韵律操时一同唱歌、课后关键词重复和师生互说再见等等。而1∶1 的师生比例也使得教学效果能够得到及时反馈，促使运动干预与社交互动相辅相成。另外，Macdonald 等[46]的研究发现，6～15 岁自闭症儿童的物体控制技能显著地预测了他们的社会交往能力，即物体控制类技能越高的人其社会交往能力越好。这一结果也在本研究中得到了验证，实验组儿童进步最为显著的是物体控制类技能，同时课堂中社会交往能力也发生了显著变化。究其原因可能是由于许多物体控制类技能带有社交方面的属性，如与同伴配合玩接球。而在运动干预过程中，除了基本的动作技能教学外，还穿插有体育游戏活动，两人合作或者分组练习等都为自闭症儿童提供了密集的社交练习机会。最后，与传统干预项目不同的是，本研究采用了CPRT 关键反应教学法作为指导原则，CPRT 探索对准关键的“核心区域”，它可以包括许多发展领域，如沟通能力、共同注意等，一旦干预产生变化，次级发展领域也会产生连锁反应。这种干预可能有助于基本动作技能的提高，并对沟通和社交领域技能的提升产生积极影响。

本研究也提示我们，基本动作技能看似简单，然而并不会随着儿童的年龄增长和身体的发育而自动提高[23]，需要有针对性地对儿童不断进行培训、指导，然后经过重复的练习、强化，儿童才能真正理解和掌握[47]。而儿童早期被认为是发展基本动作技能，特别是粗大动作的关键时期[48]。如果我们能够为自闭症儿童创造适宜的动作发展环境和练习机会，以此来提高他们的基本动作技能，他们可能在整个童年时期有更多的机会进行社会交流和互动（如参与球类游戏或操场游戏等）。

5 本研究局限与展望

本研究存在一些局限性，主要有以下几方面：1）由于合作机构的小班教学模式，本次研究的样本量较小，影响了统计分析的效果，得出的结论可能具有局限性，未来应当进一步扩大样本量和延长干预时间来进行更为广泛和深入的研究。2）本研究的样本存在潜在的选择性偏差，由于参与者是通过当地的自闭症儿童康复中心招募的，父母必须同意他们的孩子参与到干预项目中来。因此，与一般相同年龄的自闭症儿童相比，参与者可能具有更高的社会经济地位和更积极的父母。3）由于本研究被试者的功能水平和测试负担，我们未能对其智力发展水平进行标准化评估（例如IQ）。尽管C-PEP 3 在某种程度上可以反映自闭症儿童的智力发展水平，但标准化评估和测量分数会有更好的信度和有效性。相关研究已发现智力发展水平与自闭症儿童运动能力和整体功能有关[49]，因此在未来的研究中需要将智力发展水平作为控制因素，以更好地理解基本动作技能与社会交往能力的关系。同时，未来研究可同时对精细和粗大动作能力进行系统的干预和评估，以更好地检测运动干预的交叉效果。

6 结论

本研究探讨了基于CPRT 策略的10 周结构性运动干预方案对自闭症儿童基本动作技能和社会交往能力的影响，结果发现，实验组儿童在接受了为期10 周的干预训练后，与对照组儿童相比，他们的基本动作技能有了显著提高，社会交往能力在课堂中出现了显著改善。综合来看，本研究在循证实践框架内采用的运动干预方案结果是积极的，同时也是了解自闭症儿童运动干预的第一步，不仅拓宽了自闭症儿童治疗干预研究的领域，也为未来运动干预方案的进一步完善和发展提供了新的参考依据。