体力活动对学业成绩影响的研究进展

朱 晨，曹若凡

前言

体育对不同的主体，例如国家、社会、个人等有不同的功能，且还有许多功能尚待探索。对于中小学生来说，他们处于身体发展的关键时期，同时面临着巨大的课业负担与升学压力。学校和家长却更加重视学生学习情况而轻视了体力活动状况。众所周知，青少年体力活动不足是一个世界性问题。如果发展体力活动能够对学业成绩产生积极影响，问题就迎刃而解了。然而近年来参与体力活动对学业成绩的影响众说纷纭。

1 研究目的

本文探讨中小学学生的体力活动对学业成绩的影响，为促进儿童青少年体力活动提供理论支撑；总结现有研究的不足，为未来研究提供发展方向。

2 研究方法

2.1 文献资料法

在web of sciense核心合集以及中国知网搜索文献资料。在web of sciense核心合集使用高级搜索：第一次检索式为TS＝ “acdemic achievement” ，第二次检索式为TS＝ “physical activity or exercise” ，第三次检索式为 TS＝ “student” ，用逻辑词 “and” 连接三个检索式，共搜索到297篇英文文献。在中国知网以 “体力活动” 或含 “体育锻炼” 并且 “学业成绩” 为主题搜索到在核心期刊发表的12篇文献。这些研究成果为本文提供了详实而又丰富的文献基础。

2.2 逻辑分析法

在研究现有文献的基础上，总结体育锻炼对学生学业成绩产生的影响，为促进中小学生体力活动提供理论支撑；找出不足，为学者提供研究方向。

3 结果与分析

3.1 体力活动对学业成绩的影响的文献述评

体力活动（PA）是指任何由骨骼肌收缩引起的导致能量消耗的身体运动。体育锻炼是PA的下位概念。学业成绩（AA）通过平均成绩点数（GPA）、考试分数、考试通过率等来反映。

3.1.1 体力活动与学业成绩的关系

大部分学者表明体力活动会对中小学生的学业成绩呈正相关关系，但关联程度较低。来自美国的一项横断面研究显示，学校体育活动参与度与初中与高中学业成绩有关，总效应系数为0.225。一项来自智利的调查研究显示，每周进行学校体育锻炼时间最多的小学生（每周4小时以上）在语言和数学方面的AA更好。此研究把学业成绩进一步细化，分为各个学科的成绩。一项来自上海的调查研究报告，小学和初中学生参加体力活动的时间越长、次数越多，对主科成绩及总分有相关关系。

PA会促进有氧耐力的提高，有氧耐力可以促进AA的提高，那么有氧耐力（AF）是否可以做为中介变量影响二者关系？答案是肯定的。Kyan A发现在男生中，AF充当了PA与AA的中介变量，而在女生中，AA、AF与PA均不存在相关关系。Lambourne K指出PA与数学成绩的关系通过AF调节，但是PA、有氧体适能与阅读考试分数、拼写考试分数无关。PA与数学成绩相关，与体育锻炼会影响BDNF和血管内皮生长因子（VEGF）从而影响学生的空间联想能力的研究结果一致。因为较好的空间思维会提高学生的数学及物理的学业成绩。其他中介变量（mediator）还有以社会情感能力为代表的社会心理因素变量、以睡眠质量为代表的健康因素变量、以执行功能为代表的心智能力变量等，是对Tomporowski学者理论模型的继承与创新。还有许多中介变量等待着学者的开发与证实。为了使研究结果具有科学性与真实性，实验研究或者调查研究常常还会用到调节变量（moderator）。影响两者关系的调节变量有学生年龄、性别、年级，父母的教育水平、收人等。

3.1.2 体力活动对学业成绩的影响

不同体力活动组织形式、运动强度、运动项目会对学业成绩产生的不同的影响。 “运动中学习” 是国外新兴的一种课堂模式。Melanie实验研究发现4年级小学生在数学课学习乘法表时进行MPA（每次20分钟，每周三次，6周），可能有助于促进学习。在学生考试前的体力活动干预可能对学业成绩的产生不同的影响。Howie E K以PA与AA的时间-剂量效应关系研究为中心，比较了4-5年级学生5、10、20分钟的课间中高强度有氧运动与10分钟的课间静坐对学习成绩影响的差异。与非运动课间休息相比，进行10分钟和20分钟的课间体育运动可以适当提高学生的数学成绩。体力活动后与举办考试的间隔时间也会影响AA。Phillips D研究发现8年级学生在高强度（70-85%）体育锻炼30分钟以后，数学考试成绩比其他情况（PA后45分钟、静坐行为后30分钟、静坐行为后45分钟）高11-22%。

MPV、MVPA甚至VPA均会对学业成绩产生影响。Duncan M J发现与高强度运动组、休息组相比，MPV对阅读成绩的提升更明显。Lubans D R研究成果为体育课进行MVPA会对数学成绩产生较小的积极影响。

促进学生参与学校运动，包括各种团队运动和个人运动，可能是提高学生的学业成绩的有益方法，运动种类可以包括有氧运动、抗阻运动、力量训练等。更好的有氧适能与更大的海马体体积、更大的眶额叶皮层面积有关，这为有氧运动可以提高学业成绩提供了依据。Harveson采用了交叉设计的实验方法，发现抗阻运动比非运动有更高的数学成绩，但是参与有氧运动学生的数学成绩与非运动相比没有显著性差异。由于实验中的强度是由RPE测量的，有氧运动和阻力运动的强度有可能无法精确匹配。所以与大部分实验中有氧运动对学业成绩影响的结果不一致。

3.1.3 特殊群体学生的适用性

对特殊群体的学生主要集中在对自闭症学生（ASD）的研究中。Nakutin SN研究成果为：与普通群体一致，体力活动对ASD儿童学业成绩具有促进作用。以慢跑等简单的方式进行体育锻炼可能对提高诊断为ASD的学生的学习成绩有效。有氧体适能的变化也可能会带来ASD儿童学习成绩的变化。现有研究对其他特殊群体学生的关注较少，学者可以拓宽研究的对象。

3.2 体力活动影响学业成绩的机制

体力活动提高学习成绩的生理机制的假说有：通过增加脑血流量和供氧率；改变下丘脑-垂体肾上腺轴激素的释放；增加神经营养因子（尤其是神经营养因子BDNF），增加白质量和神经连接性，改善学习和记忆功能；体育锻炼可以促进细胞稳定性并减轻压力对身体的负面影响，减少自由基。另外，生物学和神经科学的证据表明，体育活动通过刺激编码激活认知资源的分配，并促进更快的认知过程，并且一项荟萃分析显示，年龄会调节运动与认知之间的效应大小。现有研究只是提供了几种生理机制的假说，并没有形成确切的证据。

3.3 目前研究不足及未来方向

3.3.1 机制研究是基础

体力活动影响学业成绩的机制尚不明确，只是提供了几种可能性。我们需要 “追本溯源” ， “源头” 是基础。未来学者可以深入研究体力活动对学业成绩产生促进作用的机制。

3.3.2 剂量-效应研究是重点

关于体力活动对学业成绩影响的剂量-效应的研究较少，还是集中在体力活动对学业成绩的影响的质的研究上，加大对量的研究是大势所趋。两者剂量-效应研究可以包括体力活动总量、强度、时间、频率的 “剂量” 对学业成绩的 “效应” 的影响。

3.3.3 中介变量研究是补充

张伟霞的一研究结果显示，体育锻炼对学业成绩的调节作用仅有0.31，提示我们不能忽略中介变量的作用。目前关于中介变量研究的研究还较为局限，学者们在未来的研究中应该拓宽思路，探索更多的中介变量以推动研究向科学化发展。

3.4 结果

综上所述，大部分学者表明体力活动会对中小学生学业成绩产生积极的影响，且体力活动与学业成绩呈较低的正向相关关系。

1.与LPV相比，MPV、MVPV是研究热点，且对学业成绩的影响较大。不同体力活动的组织形式、不同运动类型都可能会对学业成绩产生不同的影响。但从研究结果来看，多是积极的。

2.两者关系的中介变量包括以有氧耐力为代表的身体素质变量、以社会情感能力为代表的社会心理因素变量、以睡眠质量为代表的健康因素变量、以执行功能为代表的心智能力变量等。这些变量均较小程度参与改善了学业成绩

3.影响两者关系的协变量有学生年龄、性别、年级，父母的教育水平、收人等。为了使研究更加严谨，学者应加大对协变量的关注。

4.对孤独症儿童来说，体力活动同样能够提高学业成绩。

5.影响体力活动与学业成绩的关系的生理学机制有细胞学、神经科学、认知科学等方面。

6.现有国内外文献对机制的研究不够深入，缺少剂量-效应研究，中介变量研究范围较窄。

7.相比于国外文献我国研究数量较少，研究内容、研究方法比较单一。

4 结论与建议

本研究充分表明了中小学生进行适当的体育活动能够显著提高学业成绩。学生应该适当增加体力活动时间，不仅为了健康（生理健康、心理健康）而且对学业成绩也有益处。体力活动的参与度与家庭和学校的支持有关。学校可通过不同的组织形式发展多种不同类型中高强度体力活动提高学生学业成绩。体育课与课间时间应该充分利用。家长可以宣传 “终身体育” 的理念，增加学生校外体育运动。借助我国《健康中国2030规划纲要》的契机，把发展学生体育活动落到实处。

未来学者可以深入研究机制问题、加大对剂量效应研究的关注，拓宽中介变量研究的范围。国内学者应该更加重视体力活动对学业成绩影响的研究，创新研究内容，借鉴国外研究方法。