体育锻炼、网络游戏对青少年学业成绩的影响——基于非认知能力的中介效应

李骁天,蒋文豪

习近平总书记在党的二十大报告中提出,“培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。坚持以人民为中心发展教育,加快建设高质量教育体系,发展素质教育,促进教育公平”[1]。当前,我国应试教育体制中青少年面临着较大的升学压力,虽然在双减政策的推动下,青少年体育锻炼的时间有所增加,但总体运动量仍然不足。而社会、学校、教师和家长普遍认为,体育锻炼会占用青少年的学习时间,对学业成绩产生消极影响[2-3];但反之,体育锻炼不足又会导致青少年出现健康问题[4-5],健康问题会进一步阻碍其学业成绩的提高。随着青少年体育锻炼相关问题引发人们的关注,体育锻炼与学业成绩之间的关系、青少年网络游戏和学业成绩的之间的关系研究也备受学者青睐。因此,体育锻炼、网络游戏如何影响青少年学业成绩的机制问题逐渐成为学界的重要议题。对此,有学者纳入唤醒理论作为分析工具,较好地诠释了非认知因素对青少年学习成绩的影响机制[6];也有学者认为非认知能力在青少年发展中处于习得、获得的中心地位,起到了桥梁作用[7],即体育锻炼促进青少年非认知能力的提高,从而提升其学业成绩[8]。可见,探骊青少年体育锻炼行为对学业成绩的影响机制与路径,可以帮助青少年形成健康稳固的生活方式,提升其学业成绩,进而促进青少年身心健康发展。

1 文献回溯与研究假设

1.1 青少年学业成绩的影响因素

随着社会的发展,青少年学业成绩的影响因素已受到学者们的广泛关注。有研究认为[9],学业成绩是评价学习状况和教育教学质量的关键指标,青少年的学业成绩会受到学校、家庭、个人多方面的影响。有学者从不同视角进行了研究,在学校方面研究了教师关怀[10]、师生关系、班级规模[11]、教师期望[12]、学校社会经济地位与学业成绩之间的关系;在家庭方面研究了父母参与、家庭社会经济地位[13]、父母期望[13]和父母受教育程度[14]对学业成绩的影响;在个人方面研究了体育锻炼、认知能力、非认知能力[15]、自我效能感[16]、体质健康和课外辅导[17]等因素对学业成绩的影响。其中,个人因素对青少年学业成绩的影响最为重要,因为影响青少年学业成绩的外在因素都会通过内在因素表现出来,因此,其思维方式与行为方式更容易随着身心发展而产生变化。总体而言,体育锻炼与网络游戏是影响青少年身心健康发展的重要因素,身心健康发展是青少年进行学习活动的重要前提,而非认知能力在其中扮演并发挥着重要的“桥梁”作用。可见,有必要通过体育锻炼、网络游戏和非认知能力对青少年学业成绩的影响机制与路径展开深入的探讨与研究。

1.2 体育锻炼与青少年学业成绩

体育锻炼不仅可以使青少年具备良好的体质与充沛的精力,还可以提高青少年的智力水平[18]。有学者提出,体育锻炼与青少年学业成绩之间呈显著正相关关系[19],即,体育锻炼对青少年的学业成绩具有积极影响,尤其对数学和科学课程的成绩影响更为显著。体育锻炼也能通过青少年的认知功能和自尊心间接影响学业成绩。Gleason和Klausmeier[20]等发现,身体机能的成长、心理年龄、智商与学业成绩有着持续较低的正相关关系;Sallis等[21]发现,体育锻炼不仅能够促进身体健康,还能提升学业成绩;黄滔认为,体育锻炼能促进青少年的学习成绩[22],不同的个人体育项目可以提高青少年的学业成绩,但集体类体育项目对于学业成绩的提高更明显,同时,体育锻炼强度、时间、次数的不同也会对学业成绩的提高产生差异性影响。但并非所有的研究结论都是一致性的,部分学者通过研究发现体育锻炼强度、性别[23]、城乡[24]差异会导致体育锻炼对学业成绩的影响不显著。由此可见,体育锻炼与学业成绩之间的关系和研究结论并未达成一致,这可能是由于各个国家实际情况不同、受调查的对象不一致所造成的。综上,体育锻炼与青少年的学业成绩之间存在一定的关系,由于地域与样本的差异,还需要进一步的深入探索。本研究结合已有文献资料,将CEPS问卷(以下简称问卷)中的题目设定为“您进行体育锻炼的时间:通常每周几天?”,以此来反映学生体育锻炼情况。

1.3 网络游戏与学业成绩

关于网络游戏与学业成绩关系的研究,观点主要分为两派:一派对网络游戏持肯定态度,认为网络游戏能够促进思维能力的发展及提高解决问题的能力,Greitemeyer 、Mügge[25]发现适度接触网络游戏对青少年学业有正向影响,适度的网络游戏可以拓展思维能力;另一派对网络游戏持否定态度,如,网络游戏成瘾会对身心健康会产生负面影响,进而导致青少年产生学习懈怠、行为失度、生理疲劳、游戏依赖、人际疏远以及阻滞其社会融入[26]等困厄。可见,学界对网络游戏对青少年的影响并未形成一致性观点,网络游戏既可以促进青少年的思维发展,也可能产生消极作用。但从现有文献的观点来看,网络游戏对于青少年的负面影响更大。多数学者认为,部分青少年沉溺于网络游戏中无法自拔,网络游戏几乎成为他们的“精神毒品”,相较之下,学业在网络游戏面前变得毫无吸引力。基于此,本研究将网络游戏在问卷中的题目设定为“周一到周五,你通常上网玩游戏的时间?”,以此来反映学生的网络游戏情况。

1.4 非认知能力在体育锻炼、网络游戏与学业成绩之间的影响

近年来,学者们对体育锻炼、网络游戏与学业成绩之间关系的研究不断深入。例如,纳入中介变量同伴健康与身心健康、睡眠质量[27]等来探讨体育锻炼学业成绩的影响路径。同时,部分学者也将研究重心逐渐转移至将非认知能力作为中介变量进行了研究。非认知能力最早由Alexander W P提出,是指创新能力、社交能力、社会情感和情绪稳定等与智力水平无关的能力[28],非认知能力区别于认知能力,对青少年的发展起到至关重要的作用。(1)由上述分析可知,体育锻炼可以提升青少年的学业成绩,也有研究发现,增加体育锻炼时间能促进青少年非认知能力的发展[29]。即,体育锻炼对青少年的情绪调节、自我效能感、自律性、社交能力和心理韧性等非认知能力均有促进作用[30],进而促进青少年学习兴趣的提高。相较于体育锻炼,网络游戏对于青少年非认知能力的发展则会产生负面影响。如,网络游戏成瘾会导致青少年学习毅力下降,且游戏成瘾与抑郁、焦虑等压力表现之间有密切联系[31],并且网络游戏与青少年社会适应以及自我效能感之间存在负相关关系。(2)学界较为一致的观点认为,非认知能力能够促进青少年学业成绩的提高[32]。研究表明,自信心能够提升青少年上课回答问题的频率与调整考试时的状态,学习毅力能够提升青少年的出勤率和家庭作业的完成度,自律和学习毅力使青少年更有可能勤奋地完成家庭作业,情绪稳定性能够影响青少年的学习状态,拥有好的情绪状态才有可能拥有好的学习状态,从而获得更好的学业成绩。李洪玉和阴国恩[33]指出,学习毅力、情绪稳定性等11种非智力因素与学业成绩具有非常显著的正相关关系;方超和黄斌[34]的研究发现,包含负面情绪的非认知能力对学业成绩的提高产生消极影响;也有学者将非认知能力作为中介变量,研究其在父母社会经济地位与儿童学业成绩之间的中介效应及变化过程[35],以及非认知能力在课外体育锻炼与学业成绩之间的中介影响机制[36]。由此可知,体育锻炼、网络游戏能够对非认知能力产生影响,非认知能力又可以对学业成绩产生影响,因此,本研究将非认知能力作为中介变量进行研究。

1.5 研究假设

在“双减”政策的大背景下,从体育学、教育学和心理学等多学科融合的视角研究体育锻炼、网络游戏对学业成绩的影响是诸多学者关注的焦点。回顾有关体育锻炼和网络游戏对学业成绩影响的研究成果发现,体育锻炼对学业成绩的提高有着积极的推动作用,而网络游戏对于学业成绩具有一定的消极作用。诚然,学界对于体育锻炼能够提高青少年学业成绩、网络游戏可能会降低其学业成绩已取得一致性认可,但全面厘清体育锻炼、网络游戏、非认知能力与学业成绩之间的关系机制与路径,仍需科学地开展实证调查工作加以验证。依据上述分析,提出如下假设:

H1:体育锻炼对青少年学业成绩有显著正向影响;

H2:网络游戏对青少年学业成绩有显著负向影响。

此外,研究发现,非认知能力在体育锻炼、网络游戏与学业成绩之间可能存在中介效应机制。即,体育锻炼有助于促进青少年非认知能力的发展,网络游戏则会抑制其发展,而非认知能力对于青少年学业成绩的提高有促进作用。据此,提出如下假设:

H3:非认知能力在体育锻炼、网络游戏与青少年学业成绩之间起到中介作用(见图1)。

图1 体育锻炼、网络游戏对青少年学业成绩影响的机制图Figure 1 Mechanism of the effects of physical exercise and online games on academic performance among adolescents

2 变量界定与模型构建

2.1 变量界定

2.1.1 因变量

研究数据来源于中国人民大学中国调查与数据中心的中国教育追踪调查数据,具体选择2022年网站公布的基线、追访初一年级(7年级)的调查更新数据[37]。在排除未成功追访的样本,并加入新增样本后,得到10 279个样本,删除缺失变量的样本2 216个,最终保留的样本数为8 063个。

因变量为:学业成绩。借鉴雷万鹏和李贞义对学业成绩的定义和做法,考虑到不同学校满分分值的差异性,使得考试成绩不具有可比性,进而本研究对青少年的成绩做标准化处理,标准化成绩=(原始成绩/原始总成绩)×100,包括语文、数学、英语三科的平均成绩,并加总取均值得到取值为0～100的学业成绩。

2.1.2 自变量

关键自变量为:一是体育锻炼,问卷中的题目是“你进行体育锻炼的时间:每周几天”,借鉴唐斌斌和刘林平[38]做方法,将其定义为是否进行体育锻炼,“锻炼”赋值为1,“无锻炼”赋值为0;二是网络游戏,问卷中的题目设定为“周一到周五你通常每天上网玩游戏的时间”,为了统一将其定义为网络游戏,“一小时及以上”赋值为1,“一小时以下”赋值为0。

控制变量包括:性别、户口、寄宿状况、健康状况、校外辅导班和恋爱经历(见表1)。

表1 因变量、控制变量、自变量、中介变量的描述性统计表

2.1.3 中介变量

中介变量为:非认知能力。根据雷万鹏和李贞义的分类内容,将非认知能力具体分为情绪稳定性、自信心和学习毅力3个维度。情绪稳定性是个体“情绪管理”技能中的一种非认知能力,它与“大五人格”中的神经质相对,表示个体有效摆脱焦虑、沮丧等消极情绪的能力;自信心是OECD提出的15项具体的“社会情感能力”技能中“复合能力”的一项;学习毅力是指对学习的热情与坚持性,是学习者在学习中通过调节自身学习行为、学习情感和认知,克服学习困难与挫折,以达到长期学习目标的品质[39]。

(1)情绪稳定性。本研究问卷使用以下4个题目进行测度:“在过去的七天内,你是否感觉到消沉地不能集中精力做事”“在过去的七天内,你是否感觉到不快乐”“在过去的七天内,你是否感觉到提不起劲儿来做事”“在过去的七天内,你是否感觉到悲伤、难过”,并且对题目进行反向积分处理并合并,得到一个取值范围为4～20的连续性变量,其值越大代表情绪稳定性越好。

(2)自信心。本研究问卷使用以下2个题目进行测度:“你对自己的未来有没有信心”“对于需要完成的任务,我通常很有信心”,并且对题目进行合并处理,得到一个取值范围为2～8的连续性变量,其值越大代表自信心能力越强。

(3)学习毅力。本研究问卷使用以下2个题目进行测度:“就算身体有点不舒服,或者有其他理由可以留在家里,我仍然会尽量去上学”“就算是我不喜欢的功课,我也会尽全力去做”,并且对题目进行合并处理,得到一个取值范围为2～8的连续性变量,其值越大代表学习毅力能力越强。

2.2 模型构建

(1)因变量学业成绩为连续性变量,采用多元线性回归进行分解。用最小二乘法计算得到的因变量Y和自变量X1,…,Xi,…,Xk所构建的多元线性回归模型为:

Y=α+β1X1+…+βiXi+…+βkXk+e

其中,X1为第1个自变量,Xi为第i个自变量,Xk为第k个自变量,α为常数项,e为干扰项。

(2)采用KHB模型分析中介机制,探究自变量对因变量是怎样通过中介变量产生的影响。由于因变量与中介变量为连续变量,则中介模型可表述为:

Y=af+βfX+γfM+δfC+ε

Y=αr+βrM+δrC+ε

其中,X是中介效应的自变量,M是中介变量,C是一个控制变量,回归系数βf称为直接效应,M的总效应为回归系数βr。间接效应βi是指总效应与直接效应之间的差异,公式如下:

βi=βr-βf

(3)青少年学业成绩会受到性别、寄宿状况、恋爱经历和网络游戏等因素的影响,是个体根据自身情况做出的选择,因此,模型可能会出现数据偏差问题。为了尽可能地避免模型数据的偏差问题,本研究利用倾向得分匹配模型(PSM)来消除因青少年个体选择性差异而造成的数据偏差问题,以确保模型结果的稳健性。该模型将样本分为处理组和控制组,并进行分阶段分析。倾向得分匹配法的原理是:通过函数关系将多维变量X变换为一维的倾向得分(propresity score)ps(Xi)之后,再根据倾向得分进行匹配。倾向得分是可观测特征为Xi=x的个体接受处置的概率:

E(Xi|Di=1,ps(Xi))=E(Xi|Di=0,ps(Xi))

如果控制组Di=0和处理组Di=1里的个体倾向得分相同,则这两组个体的可观测特征均值相等。根据倾向得分匹配,计算给定多维可观测特征x的处理效应ATT,就可以简化为计算给定一维倾向得分ps(x)的处理效应,即,

ATT=E(Yi(1)|Di=1,ps(Xi=x))

-E(Yi(0)|Di=0,ps(Xi=x))

上式中:Yi(1)和Yi(0)为因变量,分别代表青少年锻炼和无锻炼两种情况下的学业成绩。Di=1为锻炼,Di=0为无锻炼,Xi是指研究对象是否锻炼所影响的一系列特征变量。为了保证估计结果的稳健性,采用K近邻匹配、半径邻匹配和核匹配3种方法进行样本匹配。

3 研究结果

3.1 青少年学业成绩影响因素的回归分析

本研究的因变量学业成绩是连续性变量,研究建立嵌套逐步回归模型检验体育锻炼对青少年学业成绩的影响(见表2)。模型1为基础模型,控制变量为性别、户口、寄宿状况、健康状况、恋爱经历和校外辅导班;模型2是在模型1的基础上嵌入关键自变量体育锻炼与网络游戏;模型3、模型4和模型5则进一步嵌入了非认知能力。

表2 青少年学业成绩影响因素的回归分析结果表

3.2 体育锻炼、网络游戏对青少年学业成绩的中介模型分析

运用KHB中介模型检验自变量(体育锻炼、网络游戏)、中介变量(非认知能力)和因变量(学业成绩)之间的作用机制,结果见表3。

表3 体育锻炼、网络游戏对青少年学业成绩影响的中介效应表Table 3 Mediation effect results of physical exercise and online gaming on adolescents' academic achievement

3.3 异质性检验

鉴于调查数据限制、变量控制以及样本选择偏差等因素的影响,进一步采用匹配倾向得分(PSM)模型来估计体育锻炼与青少年学业成绩的净效应,具体采用K近邻匹配、半径邻匹配和核匹配3种方法进行匹配分析。

表4 倾向得分匹配的样本平衡检验表

图2、图3是样本匹配前后的密度函数图。由图2可知,样本匹配前处理组和控制组的共同取值范围存在较大差异,进行实证分析时也显示具有较大偏差;由图3可知,匹配后的处理组和控制组的共同取值范围程度更高,其曲线的走势也更趋向于一致性,说明匹配效果良好。

图2 样本匹配前密度函数图Figure 2 Density function plot before sample matching

图3 样本匹配后密度函数图Figure 3 Density function plot after sample matching

表5 倾向得分匹配估计结果表

表6 匹配质量的平衡性检验表

4 讨论与分析

4.1 体育锻炼、网络游戏对青少年学业成绩的影响

运用倾向匹配得分可避免因函数形式错误设定而导致数据出现的偏差现象。在设定了健康状况及校外辅导等控制变量后,发现青少年进行体育锻炼能够显著促进学业成绩,与学者[41]认为的体育锻炼对青少年学业成绩有积极促进的观点相一致,进而佐证了体育锻炼对学业成绩有积极促进作用,假设H1得到验证。虽然体育锻炼能够显著促进青少年的学业成绩,但是体育锻炼对学业成绩的提升很容易被大众所忽视,还有部分家长认为进行体育锻炼会“占用”学习时间,“耽误”学业成绩。但是,本研究发现,合理地安排青少年体育锻炼的时间应该是家长与学校今后关注的重点。

同时,网络游戏会对学业成绩产生负面影响,假设H2得到验证。探其缘由,主要是由于网络游戏会占用青少年的学习时间,进而造成学习成绩下降。正如Herz[42]所说,电子游戏吞噬我们的时间,改变我们的思想,使玩家遵循特定的路径并处于被“控制”之中。长时间的网络游戏不仅给青少年学业成绩带来了消极影响,也能够带给青少年以快感,但是这种快感会将青少年带入“深渊”,进而被游戏控制。即,在网络游戏中会形成时间观念淡漠的不良知觉,对学习产生不良影响。网络游戏成瘾的青少年会出现学习懈怠、生理疲劳等状况,最终对学业成绩产生不利的影响。

通过体育锻炼、网络游戏对学业成绩影响的对比发现,体育锻炼对青少年学业成绩的影响是正向的,而网络游戏是负向的,两者一正一负形成强烈对比。随着网络技术的不断发展,网络游戏也在青少年中“蔓延”开来,在网络上进行交友、聊天、联机游戏是他们休闲娱乐的主要方式,而不是选择叫上三五个好友出门玩耍,进行体育锻炼。在人们的认知中,进行体育锻炼会占用学习时间,导致学业成绩受到影响,但是,部分家长看到青少年进行网络游戏时会选择视而不见,认为在完成作业的之后进行网络游戏也无可厚非,这样的后果可能会导致青少年学业成绩与体质健康的同时下降。

4.2 非认知能力在体育锻炼、网络游戏和学业成绩之间的中介作用

(1)唤醒理论认为,体育锻炼可以促进青少年非认知能力的发展并促进学业成绩的提高。本研究认为体育锻炼对非认知能力的3个维度(自信心、情绪稳定性、学习毅力)均有促进作用,其中影响最大的是自信心。体育锻炼可以有效提高青少年的自信心,在心理学上,一个人的自信心既与其对自身的能力和权力判断等因素有关,也会受到年龄、健康、身高、体重、身材外观和体育活动中的表现等诸多因素的影响[43]。例如,青少年在进行体育锻炼时,一个动作的完成、一场比赛的胜利及进行体育锻炼时得到他人的赞美都可以使其自信心水平得到提高。自信心又是其学业成绩的重要“预测器”,一个人的成功源于他在拼搏奋斗前的良好自信心,具备良好自信心的青少年总能表现出积极好学和不怕困难的勇气,在自信心的驱使下他们能够对学习充满激情,在学习中发挥自己最大的潜能。因此,适当的体育锻炼可以通过提高自信心间接有效地提高青少年的学业成绩。其次是学习毅力。体育锻炼可以显著提升青少年的学习毅力,体育锻炼会磨练青少年的意志力,克服在行动上的惰性,达到锻炼其学习毅力的效果。学习毅力通过提高青少年的热情及保持学习时的状态进而促进学业成绩的提高。最后,体育锻炼可以促进情绪积极健康发展,也可以对不良情绪进行有效调整,体育锻炼能够直接给人带来愉悦感,减少紧张不安的情绪[44],这种不良情绪会对青少年的“知、情、意、行”产生的消极影响,最直接的体现是阻碍青少年学业成绩的发展。因此,保持良好的情绪稳定性可以促进青少年的学习状态及学业成绩的提高。

(2)网络游戏通过非认知能力对学业成绩产生消极影响。唤醒理论认为,网络游戏可以唤醒青少年带有攻击性的不稳定气质,对青少年的学习毅力、情绪稳定性产生不利的影响,破坏其在学习时的持续性与学习专注力,导致青少年产生学业抵触情绪,影响学业成绩。本研究发现非认知能力的3个维度中,学习毅力在网络游戏与学业成绩之间影响最大,长时间的网络游戏会导致青少年出现网络游戏成瘾现象,对网络游戏产生依赖性,进而导致学习毅力下降。例如,长时间进行网络游戏会有损青少年的身心健康,也极大降低其非认知能力中的学习毅力,致使产生完成作业不积极等情况,最终导致学业成绩下降。所以,网络游戏会对青少年的学业成绩产生消极作用。

5 结论与建议

5.1 结 论

本研究考察了青少年体育锻炼、网络游戏对学业成绩的影响机制,探讨了非认知能力的中介作用,并得出以下结论:(1)体育锻炼显著正向影响青少年的学业成绩;(2)网络游戏显著负向影响青少年的学业成绩;(3)非认知能力在体育锻炼、网络游戏与学业成绩之间起到了部分中介作用。本研究的局限主要有,参照文献选取 “锻炼”与“无锻炼”的二分类变量,未考虑体育锻炼时间长短对学业成绩的影响;此外,受调查数据所限,未深入考察青少年体育锻炼的形式与项目对学业成绩的影响,今后将对这些内容作进一步的深化研究。

5.2 建 议

(1)家长建立体育锻炼促进学习的积极观念,营造良好的家庭体育锻炼氛围;(2)学校积极宣讲体育知识,培养青少年的体育锻炼兴趣;(3)学校应重视青少年非认知能力的发展;(4)教育部门应向家长普及体育锻炼对学业成绩和非认知能力的促进作用,以及网络游戏的不良影响等方面的宣传力度,培养青少年主动进行体育锻炼并拒绝网络游戏成瘾;(5)体育部门应加强学校与社区体育设施建设,推动青少年更多地参与到社区体育活动中去;(6)网络监管部门应强制促进网络游戏中“青少年防沉迷系统”的实施,给予青少年更多倾向性保护。