中高强度持续性运动对初中生自我概念及学业成绩的影响

田 鑫 傅 建

(扬州大学 体育学院，江苏 扬州 225000)

关于运动与学业成绩关系的研究最早可以追溯到20世纪50年代。[1]有研究认为，运动对认知、大脑结构和功能有积极影响；[2]课外活动时间的增加可能会通过增进健康来促进学业成就。[3]不同体质要素对学业表现产生的影响也不尽相同，有氧耐力较力量、柔韧等取得的效应较好。[4]背侧纹状体参与认知控制和响应消退，并且这些认知过程随有氧适应性而变化。[5]中等强度和大强度的运动对学业成绩的提升有显著影响：Donnely等发现每周上学日增加90分钟的中高强度运动有助于学业表现提升[6]；基于课堂的中等强度运动使学生在标准化测试中成绩得以提升[7]。与此同时，也有部分研究出现不同的结果：Carlson认为运动虽并未产生负面影响，但也无积极影响[8]。Rasberry搜索9个数据库，总结了50项研究，发现有50.5%(略多于一半)的结果提示了运动对学业成绩的积极影响，48%无变化，还有1.5%认为运动阻碍了学业成绩的提升。[9]

随着交叉学科的研究持续深进，有学者在探究运动与学业成绩关系时引入了执行功能、睡眠、记忆、注意力等，用以来解释两者的联系。Dishamn提出运动对学业成绩的影响可能通过心理方面的中介变量来实现的。[10]除家庭、学校等因素影响学业成绩外，学生对自己的主观知觉和判断也是影响学业成绩的重要因素，[11]有研究表明学业成绩与自我概念存在显著的正相关。[12]运动对学生的自我概念发展也有一定影响，Allport认为身体自我是自我意识最初的形态，运动对个体自我概念的影响是从其对身体自我概念的影响开始的。

以上研究表明，运动、自我概念及学业成绩之间存在一定的联系，运动对学业成绩所产生的影响可能有一部分来源于其对自我概念的影响。笔者前期研究显示，累积时间占每节体育课60%的中高强度运动对学业成绩的促进作用并不显著，这可能是因为运动刺激缺乏持续性。[13-14]有学者发现运动持续时间超过10分钟比持续时间1-9分钟效果好；[15]且持续15分钟的中等强度和大强度运动皆对中学生的心理变化有积极影响。[16]持续15分钟的中高强度运动能否影响学生的自我概念及学业成绩？本文基于此提出以下假设:

H1：基于体育课的15分钟中高强度持续性运动对初中生自我概念及学业成绩有积极影响。

H2：运动可能通过改善学生的自我概念来促进其学业成绩的提升。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本研究的被试为扬州市区某中学初二年级两个班级的学生，随机被分为实验组和对照组。通过梁德清等人[17]修订的《体育锻炼等级量表》对实验期间课外出现大运动量的学生进行剔除，并排除未能按照进程正常参与实验测试以及生活中发生过重大变故的学生；消除课外补习对学业成绩的影响，剔除试验期间课外参加语数英课外辅导的学生，最终有效受试人数为103人，平均年龄为14.25±0.54岁，实验组53人(男生27人、女生26人，)，对照组50人(男生27人、女生23人)。本研究遵守一般伦理学原则，并获得被试的知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 实验设计

为预防实验期间偶发事件对结果产生影响，设置对照组，采用2(实验组、对照组)×2(前测、后测)混合设计，持续10周，每周3次，每次45分钟。

实验分组：常规的体育课分为热身、基本部分、整理与放松三个部分。对照组不加干预，遵循学校进度正常进行体育教学；实验组在不影响正常教学的原则下，于课堂的基本部分中融入持续15分钟的中高强度运动。

15分钟中高强度持续性运动界定：1)持续运动15分钟；2)一直处于中高强度运动。在实际操作中，教师通过组织学生进行教学内容的辅助练习和身体素质练习以达到要求。

实验监测：运动强度通过心率进行监测，中高强度心率为130次/分钟-190次/分钟[18]，每次课随机选取4名学生佩戴心率表，确定学生心率持续处于目标心率时开始计时，到达15分钟时示意任课教师。为保证每次课学生能在规定时间内持续处于规定强度，每次干预前皆另选被试进行预实验。

1.2.2 测量变量

自我概念测量采用心理学家Fitts编制、台湾林邦杰[19]修订(第三版)的田纳西自我概念量表(TSCT)，量表共70题，包含自我概念的2个维度和综合状况，可描述多向度的自我概念。本研究结果基于其结构模型进行分析，包括自我认同、自我满意、自我行动三个维度。量表各因子的累积贡献率为88.33%。在本研究中，该量表的总体半分相关系数为0.89。两组别的自我概念(P=0.992)及自我认同子功能(P=0.992)、自我满意子功能(P=0.489)、自我行动子功能(P=0.571)在实验前均无显著差异，视为同质。

本研究考虑初级中学的课程设置，采用语文、英语、数学三科的考试分数来评定学业成绩，前后测均为学校组织的年级统一考试，分析前将所测原始分数转化为T分数，用以消除前后两次测试的难度差异(Z=(原始成绩-平均值)/标准差；T=10*Z+50)。实验前两组别的语文成绩(P=0.101)，数学成绩(P=0.938)，英语成绩(P=0.977)均无显著差异，视为同质。

1.2.3 数据统计

使用社会统计分析软件包SPSS 20.0对实验前后测所取得的数据进行分析。采用重复测量方差分析法分析组别因素、时间因素及其交互作用对自我概念和学业成绩的影响。实验只设计前测和后测，两个时间点的重复测量不进行“球对称”检验。中介效应检验参照温忠麟的检验流程。显著性水平设定为P<0.05，P<0.01为极显著性差异。

2 研究结果

2.1 对自我概念的影响

2.1.1 对整体自我概念的影响

通过重复测量法探讨时间、组别及时间与组别的交互作用对初中生自我概念的影响。组别主效应[F(1,101)=0.474，P=0.493]无统计学意义；时间主效应[F(1,101)=18.421，P=0.000]、时间×组别的交互作用[F(1,101)=5.002，P=0.027]显著，提示随时间的变化，不同干预方式对自我概念的效应不同。对具体差异进一步比较发现,进一步进行简单效应分析,发现实验组自我概念较之前有显著提升(P=0.001)。

2.1.2 对自我概念三个子功能的影响

分别以自我认同、自我满意、自我行动为因变量，进行重复测量方差分析(见表1)。对自我认同子功能影响的效应检验显示，时间主效应显著(P=0.001)；组别主效应、时间×组别的交互作用无统计学意义(P>0.05)。

表1 对初中生自我概念三个子功能影响的效应检验

自我满意的时间主效应显著(P=0.008)提示自我满意随时间的变化而变化；组别主效应无统计学意义(P>0.05)；时间×组别的交互作用显著(P=0.023)，进一步进行简单效应分析，发现实验组自我满意较之前有显著提升(P=0.000)，两组别后测得分存在显著差异(P=0.018)。

自我行动的时间主效应显著(P=0.003)；组别主效应、时间×组别的交互作用无统计学意义(P>0.05)。

2.2 对学业成绩的影响

2.2.1 对学业成绩总分的影响

通过重复测量法探讨时间、组别及时间与组别的交互作用对初中生学业成绩总分(语数英)的影响。时间主效应[F(1,101)=1.772，P=0.186]、组别主效应[F(1,101)=0.008，P=0.929]无统计学意义；时间×组别的交互作用显著[F(1,101)=10.511，P=0.002]，提示随时间的变化，不同干预方式对学业成绩总分产生的影响不同。进行简单效应分析，结果提示实验组总分较之前显著提升(P=0.001)。

2.2.2 对各科成绩的影响

分别以语文、数学、英语成绩作为因变量进行重复测量分析(见表2)。语文成绩的时间主效应、组别主效应无统计学意义(P>0.05)；时间×组别的交互作用显著(P=0.009)，随时间的变化，不同干预方式对语文成绩产生的影响不同。进行简单效应分析，发现实验组后测语文成绩较之前测有显著进步(P=0.012)。

表2 15分钟中高强度持续性运动对初中学业成绩影响的效应检验

数学成绩的时间主效应、组别主效应、时间×组别的交互作用均无统计学意义(P>0.05)。实验组数学成绩较之前有显著提升(P=0.027)，对照组数学成绩较之前有轻微下降(P=0.562)。比较两组别实验前后数学成绩的进步幅度，并无显著差异(P=0.063)，持续15分钟的中高强度运动对数学成绩无影响。

数学成绩、英语成绩的时间主效应、组别主效应、时间×组别的交互作用均无统计学意义(P>0.05)。

2.3 自我概念的中介效应检验

2.3.1 自我概念及其三个子功能的变化幅度与学业成绩变化程度的关系

对自我概念及其子功能的变化幅度与学业成绩的变化幅度进行相关分析(见表3)：自我概念与学业成绩总分、语文成绩、数学成绩呈正相关(P<0.05)；自我满意子功能与学业成绩总分、语文成绩呈正相关(P<0.01)；自我行动子功能与学业成绩总分、语文成绩呈正相关(P<0.05)。整体自我概念与学业成绩总分及语文成绩为中等程度相关，其他显著相关均为低程度相关。

表3 自我概念及其三个子功能与学业成绩之间的相关性(r)

2.3.2 自我概念的中介效应检验

前文提示自变量对自我满意有积极影响，自我满意的变化与学业成绩总分变化呈正相关。在此基础上，假设自我满意为中介变量。

参照温忠麟等人提出的新中介效应检验流程[20]，依次检验三个方程(如图1)：系数c显著(c=0.307，P<0.01，R2=0.094)，按中介效应立论；系数a显著(a=0.223，R2=0.050，P<0.05，95%CI:0.275—3.704)；其次，根据方程y=c＇x+bM+e3得到系数b=0.224(P<0.05，95%CI:0.070—0.810)，系数c＇=0.257(P<0.01，95%CI:1.197—7.794)。a、b皆显著，间接效应显著；c＇显著(P<0.01)，提示自变量对学业成绩有直接效应，提示可能还存在其他中介。ab与c＇同号，自我满意具有部分中介效应，中介效应占总效应的16.3%(ab/c)；其中，中介效应解释了因变量的方差差异为sqrt(RXM2-RX2)=0.176(RXM2是同时考虑自变量和中介变量回归时的调整的R2值，RX2是只考虑自变量对因变量回归时的调整的R2值)。

图1 自我满意中介效应

3 分析与讨论

3.1 自我概念发展的积极效应

有研究者收集了20项研究进行元分析，结果表明体育锻炼与个体自我概念关系的平均效果量为0.37,为中等效应。[21]本研究结果提示持续15分钟的中高强度运动对初中生的自我概念具有改善作用，与近年来取得的研究结果较为一致。

自我概念与角色情感、心理健康成正相关[22]，运动体验、参与感受也可能是自我概念的影响因素。且越是能在锻炼中获得益处的，其所获得的锻炼心理效应越好。本研究实验设置在体育课的基础部分，只考虑了运动的持续时间与强度，主要内容为身体素质练习，形式缺乏多样性，不容易引起学生的兴趣，这可能导致被试自我满意提高较为明显，但自我认同及自我行动改善不显著的原因。运动不单是身体的行为，还存在与环境的交互，自我概念作为心理变量，容易受外界环境影响，除“干预方式”外，“干预的情景”亦需要考虑，本研究的侧重点在于干预方式，未加入运动氛围的设计，运动氛围与自我概念发展的关系有待深入探究。

3.2 学业成绩的促进作用

运动可能是通过影响与认知能力相关的大脑区域内的神经递质、激素等，来提升机体的学习记忆能力，从而促进学业成绩的。[23]本研究结果肯定了持续性运动对学业成绩总分及语文成绩的积极作用，但值得注意的是，该结果是在学校按照教学大纲对学生进行相关学科教学的背景下，配合运动干预得到的，说明干预对学业成绩产生积极影响还需要配合相应的课程教学，运动可以帮助学生更好的学习，并非单纯的锻炼便可促进学业成绩的提高。

Chomitz发现通过数学测试和英语测试的几率会随着健身次数的增加而增加[24]；国内也有研究证明，美国SPARK课程对学生的英语、语文成绩有促进作用[25]；而本研究中，15分钟的中高强度运动对数学成绩、英语成绩的促进作用并不显著，可能是由于干预周期较短。此外，不同干预方式对于不同的学科的影响不同，不同类型的运动方式,可能会触发不同的神经—认知网络,从而影响不同的认知功能[26]。运动效果受众多因素影响，如类型、频率、时间等，运动与学业成绩之间的剂量—反应关系及机制究竟如何，存在哪些规律，是研究两者关系的重点。

3.3 自我满意的中介效应

自我满意是个体对自我现状的满意或接纳程度，其中包括对个人的身体方面、道德价值方面、性格方面、以及与他人关系的满意度，与个体的实际表现有一定的关系。适宜的运动除提高机体身体素质外，还有提升精神价值、增强运动能力自信的作用。运动者可以在过程中因为完成某种任务而获得成就感和满足感，本研究中运动对学业成绩的积极效应，可能是通过“运动提高学生对自己的积极认识—更好的学习—学业成绩进步”这一通路。教师可以将改善学生的自我满意作为促进学业成绩提高的手段,而自我满意的提高则可以通过运动这一途径。

此外，学业成绩的变化受诸多因素的影响，自我满意仅具有部分中介作用，运动对于学业成绩也存在直接效应，故关于运动与学业成绩两者关系的探索，应寻求多方面因素，探索其他变量，以构建完整的体系。

4 结论与建议

4.1 结论

持续10周、每周3次基于体育课的15分钟中高强度持续运动性对初中生自我概念及其自我满意子功能有积极效应。在配合学校教学的基础上，持续10周、每周3次基于体育课的15分钟中高强度持续性运动有利于促进初中生语文成绩的提高；且运动对学业成绩的积极效应有一部分是通过改善学生对自我的满意程度来实现的。

4.2 建议

持续不间断的运动能在短时间内达到中高负荷，同时还可以对机体进行持续的刺激。我国是班级授课制，每一个班组都有固定的学生，学生多，任课教师却只有一个，在体育课中融入持续性的中高强度的运动，简单易实施、节省时间，对学生的体质健康与心理发展也有积极影响；增进学生心理健康，除心理辅导、心理讲座外，运动也是有效的途径之一。

运动与学业成绩并不对立，适宜的运动不仅不是“浪费”时间，反而还会提高学生的记忆力与专注力，让孩子各方面能力得到更好的提升，正确认识两者之间的关系，可以获得更大益处。比较笔者前面的研究，发现持续一段时间不间断的运动方式比累积时间的运动方式效果更好，在加强文化知识学习的同时，适量进行持续的、中高强度的运动，可以帮助学生更好吸收学习内容，提升学业成绩。