广东省中学生体质健康状况及评价模式的科学性探究

陶 宏，王梦囡

（广东第二师范学院体育学院，广东 广州 510303）

学生体质健康测试是指测试人员采用规范的技术、方式和方法，组织学生参加《国家学生体质健康标准》所确定的测试项目及有关内容的实际测评，是促进学生体质健康发展、激励学生参加身体锻炼的教育、评价和反馈手段，重点监测学生的身体形态、身体机能、身体素质和运动能力等方面情况及其变化趋势。 按照现行《国家学生体质健康标准》的规定，中学生体质测试的单项指标共7 个（其中身高和体重用BMI 指数解释和概括），这7项的权重如表1 所示。

此评价体系的标准从体现机体各项身体素质的方面来讲无疑是权威的、正确的，但我们也能够看出权重的精度基本维持在5%左右。同时，规定指出未来会对测试项目和内容在内的评价体系做出动态调整。另外，从运动生理学专业角度和“非衡结构补偿理论”的观点来讲，不同素质之间会有交互作用，且不同素质之间的交互作用是深入的、复杂的（包括促进和抑制等多种作用）。显然从理论论述的层面去分析将会是十分困难的。那么能否利用最新的学生体质测试数据结果借助统计学理论对上述交互作用进行分析和梳理，为调整和完善学生体质健康测试反馈评价体系以及促进体质健康测试工作更加顺利地开展贡献一分力量，这同时也是本研究的目的所在。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以广东省中学生体质健康状况（体质测试结果）为研究对象，选取广州市、深圳市、韶关市和梅州市部分城乡小学生代表14384 人进行体质测试。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法查阅《学生体质健康监测评价办法》等教育部及广东省有关学生体质健康的文件和规定，作为研究导向，掌握体质健康测试的目的、内容和反馈评价模式及标准；查阅体质健康有关文献，了解近期学生体质健康领域科研的最新成果，作为研究的理论基础和依据；回顾《运动生理学》等体育领域专业基础学科知识，为研究过程提供科学的理论参考。

1.2.2 数理统计法使用Excel、SPSS等数据处理软件筛选出有效数据共7058个样本，以保证数据库的信度，并运用描述统计法对广东省中学生体测各单项指标成绩和全省各年级综合得分进行统计，得出各项目全省平均水平及全省不同年级综合得分；通过对各单项成绩及总成绩的χ2检验对不同年级优秀率和及格率进行探究；其次，单因素方差分析法分别对样本总体及分性别不同年级进行差异检验，从而得到对应的不同年级间的差异参数；进一步地对不同年级男女生之间综合得分（标准量化后的参数，适宜进行横向比较）进行独立样本的t值检验，找出相同年级不同性别是否综合得分有明显差异；最后，使用多元统计因子分析法对项目间的交互作用进行探究，对现有评价体系中各项目的权重进行检验，以验证目前的评价标准是否合理，精度是否可以更进一步地提高，并丰富和完善反馈评价模式。

1.2.3 逻辑分析法通过逻辑学理论，对广东省中学生体质测试结果进行逻辑分析，结合多元统计理论对调整和完善学生体质健康测试反馈评价体系提出科学合理化建议。

2 结果与分析

广东省中学生体质健康状况最好的年级为初三，而最差的为高三。初中生体质健康状况总体优于高中生，说明国家将体育纳入中考大纲是初中生体质健康提升的有效举措。高中阶段的体质健康状况形势严峻，从高一到高三呈连续下滑趋势，并且下滑幅度在增大，高中学生体质健康工作任重而道远。广东省中学男生初中阶段体质健康水平不断提高，高中以后开始明显下滑；而女生体质健康水平从初一开始下滑，初三略有提升，而后继续下滑。体质测试指标体系中各单项指标间除BMI 与1000m/800m 跑外均存在不同程度的交互作用，即指标间的相互促进或抑制作用。通过因子分析得出的身体形态机能因子、核心力量因子、耐力指标、柔韧指标和爆发力指标等5 个指标因子可解释体质健康测试指标体系80%以上的信息量，也就是说体质健康测试指标体系主要衡量机体形态机能、核心力量、耐力、柔韧和爆发力等5 个方面（按权重大小顺序）。

表1 中学生体质测试单项指标及其权重

2.1 广东省中学生体质健康测试结果

2.1.1 不同单项指标成绩概述通过对广东省中学生体质健康测试结果数据库中8 个项目（男女不同）成绩进行描述统计，得出全省中学生体测各个项目成绩均值，具体如表2 所示。

表2 广东省中学生体测项目成绩均值表n=7058

2.1.2 不同年级体质测试综合得分概述

依照《国家学生体质健康标准》对不同年级中学生体测综合得分进行标准化赋分后的结果如图1 所示。结果表明，从综合得分这个角度来看：初中生的平均成绩均高于总体，而高中生则均低于总体均值，说明相对于初中生来讲，高中生的体质健康水平普遍偏低；中学6 个年级体质健康水平最高的年级为初三，而最低的为高三；初中生的体质健康水平发展趋势为初一到初二有所下降，初三出现反弹，且略高于初一；高中阶段的体质健康水平则是高一低于初中各年级，而高二高三在此趋势下连续下滑，并且下滑幅度在增大。

目前社会大环境导致中学生升学压力较大，主要包括中考和高考这2 个方面，这就使得初、高级中学难免在教学过程中更加重视学生的文化课学习，而放松了对学生体质健康的要求。相对来说学校、家长包括学生自身对高考的期望大于中考，导致高中生体质健康水平不断下滑低于初中。从另一个角度来讲，由于中考相对于高考加入了体育考试，这也间接地反映了国家将体育考试纳入中考对初中生体质健康是有效的举措。学生进入初中，学生进入青春期发育高峰，进行身体活动的欲望较为强烈，能够为体质健康提供一定程度的积极影响。从上述数据结果能够看出，初二年级是初中阶段体质健康水平较低的阶段，说明多数学生应对中考中的体育考试，是初三才开始重视并着手准备的，因此，加强初二年级学生的体育锻炼，是目前初中体育与健康教学整体工作的一个重要环节。上述结果是从均值的层面来解释的，是否站得住脚，还要进一步分析。值得一提的是，由于客观条件和时间的限制，对同一群体不同时间段的纵向发展趋势进行跟踪研究十分困难，因此，上述内容解释的只是同一时间节点广东省中学6 个年级体质健康水平的一个走势。这里出现一个问题：上述不同年级体质测试综合得分均值的差异是抽样误差导致的还是统计方法所不能拒绝的实际差异所致。为了科研的严谨性，也为了研究的进一步深入，对不同年级的样本进行单因素方差分析，结果为差异并非抽样误差所致，是客观存在的，如表3 所示。

表3 中学生体质测试单项指标及其权重

表4 不同年级体测总分两两比较表

表5 不同年级男女生体测综合得分差异比较

对不同年级进行两两比较可以得出（表4），初中3 个年级的体测综合得分所反映的体质健康状况是基本持平的，也就是说从统计学角度来讲，初二年级的体质健康水平与初一和初三年级基本相等，并没有明显下降；高一和高二的水平较之初中明显下降，且下降程度基本一样；高三较之高一和高二进一步下降。

2.1.3 不同性别体测综合得分的概述只有标准化的指标才能够进行有效地横向比较，在了解同年级男女体质健康水平关系的过程中，体测综合得分指标不仅具有较高的解释程度，而且适用于独立样本间的差异检验。广东省中学生6 个年级男女生体测综合得分的比较如表5 所示。结果表明，初一与高三年级男女生综合得分水平相当，而初二到高二4 个年级男女生得分差异明显，且均为男生平均得分高于女生。这说明女生体质在初一到初二这段时间里就出现了明显下降，而男生体质同样下降，但时间晚于女生，到高三年级处于同一水平，体质测试综合得分不再具有性别差异。

图1 广东省中学生不同年级体测综合得分均值

结合前述结果，我们能够发现初二年级女生体质健康水平下降明显，而学生总体体质健康水平没有明显下滑，说明男生在初一到初二这个时间段内体质健康水平总体上呈上升趋势。这一点从均值上同样可以体现。男生体质下降过程开始于高一。

综上所述，广东省中学男生初中阶段体质健康水平不断提高，高中以后开始明显下滑；而女生体质健康水平从初一开始下滑，初三略有提升，而后继续下滑。

2.2 评价方式的科学性探究

从运动生理学专业角度和“非衡结构补偿理论”的观点来讲，不同素质之间会有交互作用，且不同素质之间的交互作用是深入的、复杂的（包括促进和抑制等多种作用）。具体到体质健康测试的各个单项指标而言，讨论其交互作用能够更加有效地提升评价方式的科学性。

对各单项指标的线性相关分析，除BMI 与1000m/800m 跑之间不存在线性相关关系外，其他各单项指标之间均存在着显著的相关关系。其中，BMI 与肺活量、坐位体前屈、立定跳远呈正相关，与50m 跑、引体向上/仰卧起坐呈负相关；肺活量与50m 跑、1000m/800m 跑、引体向上/仰卧起坐呈负相关，与坐位体前屈、立定跳远呈正相关；50m 跑与坐位体前屈、立定跳远呈负相关，与1000m/800m跑、引体向上/仰卧起坐呈正相关；1000/800m 跑与坐位体前屈、立定跳远、引体向上/仰卧起坐呈负相关；坐位体前屈与立定跳远、引体向上/仰卧起坐呈正相关；立定跳远与引体向上/仰卧起坐呈负相关。由此表明，各单项指标间存在不同程度的交互作用，即某一指标数值的变化，会引起或伴随着其他指标数值的变化。

既然存在此交互作用，那么我们可以认为，当该指标体系中有某一单项指标发生变化，那么与其具有相关关系的其他指标也会随之发生变化。那么针对各个单项指标的权重分配比例就会因项目间的交互作用发生紊乱，失去其意义。然而，体测项目的科学性是公认的，是符合运动生理学客观规律的，并且这种交互作用是客观存在的，项目间的结构补偿又使之无法单独孤立成为互不影响的若干个项目。

2.3 评价方式的改进

2.3.1 体测数据因子分析前的检验首先对体测数据结果进行KMO 和 Bartlett的检验，已确定该数据集合适合进行因子分析，检验结果如表6 所示。KMO 值为0.682，而Bartlett 球度检验显著性水平为0.00，故该数据集合适宜做因子分析。（表6）

2.3.2 体测数据因子的选取本次因子分析采用主成分分析法抽取因子，表7 显示的是旋转因子载荷后到的公因子对原始变量总体的刻画。根据累积贡献率大于80%，选取出贡献率较大的前5 个因子，其累积贡献率为83.61%。

表6 KMO 和 Bartlett 的检验结果表

表7 因子提取结果

注：a.提取方法：主成分。b.旋转法：具有 Kaiser 标准化的正交旋转法。c.旋转在6 次迭代后收敛；矩阵行顺序分别为BMI、肺活量、50m跑、1000m/800m跑、坐位体前屈、立定跳远和引体向上/仰卧起坐；矩阵列顺序分别为因子1-5。

表8 因子命名表

2.3.3 体测数据因子的命名 A 为旋转后的因子载荷矩阵矩阵。根据矩阵A 载荷情况选择对因子贡献较大的指标作为主要参考，对上述5 个因子进行命名，如表8 所示。

2.3.4 体测数据因子权重的分配

注：Ti 表示i 因子的权重；λi%表示i 因子的贡献率；λi %为k 个因子的累积贡献率。

根据公式可得，因子1～5 的权重分别为30.14%、21.01%、18.44%、15.33% 和15.09%。

2.3.5 单项指标权重的计算单项指标权重为该指标在各个因子中权重与该因子权重乘积的代数和。而该指标在某一因子中的权重为旋转前初始因子载荷矩阵B中该指标载荷的平方/该因子各个单项指标载荷的平方和。由表9 可得各个单项在5 个因子中的权重，如图2 所示。

故可根据指标因子贡献率计算出各单项指标贡献率（权重），见表9。

注：矩阵行顺序分别为BMI、肺活量、50m、1000/800m、坐位体前屈、立定跳远和引体向上/仰卧起坐；矩阵列顺序分别为身体形态机能指标、核心力量指标、耐力指标、柔韧指标和爆发力指标。

通过表9 可以看出，在此7 个单项指标组成的体质健康测试指标体系中BMI、肺活量、50m 跑和1000m/800m 跑对综合评定总分的贡献率受到抑制，而坐位体前屈、立定跳远和引体向上/仰卧起坐的贡献率受到促进。其原因在于单项指标之间存在着不同程度的交互作用。因此，在进行综合评定学生体质健康状况时对权重值进一步细化和调整是必要的。需通过贡献率的比例对权重值进行调整，标准化后才能有效去除项目间的交互作用对综合评定科学性的干扰。

2.3.5 因子得分函数的确定采用回归分析算法求出因子得分系数矩阵C 是各单项成绩与个各因子之间的线性回归系数，因此可推导出用于测算各个因子得分的函数表达式。具体如下。

该表达式的意义主要包含学生个人和管理部门两个方面：可用于用来计算不同学生身体形态机能指标F1、核心力量指标F2、耐力指标F3、柔韧指标F4和爆发力指标F5，此法可以更加直观地向每个学生反馈这些指标的得分高低，引导和帮助学生更有针对性的锻炼，改善和提高体质健康水平；又可结合指标权重对学生体质健康综合得分给出评价。2 个方面均可以丰富和完善现行的反馈评价体系。

图2 单项指标在各指标因子中的权重分布图

表9 指标因子、指标及贡献率表

3 结论和建议

3.1 结 论

3.1.1 体质健康测试结果不仅是国家有关部门掌握和了解学生体质健康水平的重要依据，亦可对受试者个人了解自身身体状况、更科学地从事体育运动提供参考。

3.1.2 广东省中学生体质健康状况最好的年级为初三，而最差的为高三。初中生体质健康状况总体优于高中生，说明国家将体育纳入中考大纲是初中生体质健康提升的有效举措。

3.1.3 高中阶段的体质健康状况形势严峻，从高一到高三呈连续下滑趋势，并且下滑幅度在增大，高中学生体质健康工作任重而道远。

3.1.4 广东省中学男生初中阶段体质健康水平不断提高，高中以后开始明显下滑；而女生体质健康水平从初一开始下滑，初三略有提升，而后继续下滑。

3.1.5 体质测试指标体系中各单项指标间除BMI 与1000m/800m 跑外均存在不同程度的交互作用，即指标间的相互促进或抑制作用。

3.1.6 通过因子分析得出的身体形态机能因子、核心力量因子、耐力指标、柔韧指标和爆发力指标等5 个指标因子可解释体质健康测试指标体系80%以上的信息量，也就是说体质健康测试指标体系主要衡量机体形态机能、核心力量、耐力、柔韧和爆发力等5 个方面（按权重大小顺序）。

注：X1-X7 分别为BMI；肺活量；50m；1000/800m；坐位体前屈；立定跳远；引体向上/仰卧起坐。

3.2 建 议

3.2.1 完善评价体系。应进一步细化体质健康评价体系中各单项指标得分的权重分配，使评价体系科学化程度不断提高。

3.2.2 完善反馈机制。可将体质健康测试结果进行科学深入地个性化分析，并将其反馈给受试者，针对不同身体条件的学生给出相对应的评价和建议。

3.2.3 教育管理部门应继续加强高中阶段的学生体质健康的监督和管理工作。

3.2.4 学校、家长和学生自身要强化高中阶段的健康意识，更深切地认识到良好的体质是成才的基础。