体育运动与文化学习的矛盾化解

四川师大附属第一实验中学（龙泉校区）高中部 梁子彦

在中小学，很多师生认为体育课影响了其他文化课教学的有效开展，其原因在于：一是学生对运动的天然喜欢，体育课前学生期待心强烈，注意力难以集中在课堂上，“心早就飞到操场上去了”；体育课后，心还在操场上，还在回味自己的英姿。二是体育课后学生有两大表现——出汗和疲倦。出汗，导致教室里异味笼罩；疲倦，特别是脑袋晕乎乎的，能量不足，学生注意力不集中，学习反应迟钝。所以，体育课前和课后效应，造成文化课程学习效果不佳。针对上述问题，学校通常的解决办法是将体育课放在每个教学单元（上午和下午）的最后一节课。但这一解决方法又造成新的问题：教学班级较多、运动场地较少、体育师资缺乏，无法实现所有班级的课程安排，而且学生在饿了的情况下运动，低血糖休克情况频发。

其实并不是所有的体育运动都会阻碍文化学科学习，适当的运动反倒让人脑子清明，更有利于学习。这说明体育运动有时会消耗人脑能量，有时却能增强人脑能量，这对矛盾是可以转化的。因此，分析这对矛盾产生的原因，并找到转化的办法，使体育运动促进文化学习是很有价值的。

一、体育运动与文化学习产生矛盾的根本原因

人类身体通常可分为大脑、内脏、肌体三大部分（血液系统与神经系统在此暂不讨论，肌肉和骨骼统一为肌体）。呼吸运动提供的氧及消化系统提供的养分通过血液循环供应全身，以氧化反应模式提供能量。在安静状态下，按照质量比计算，大脑消耗最多，其次是内脏，最后是肌肉。

通常来讲，大脑只占人体体重的2%，但耗氧量却达全身耗氧量的25%，血流量占心输出量的15%。根据生理学相关研究，在整个成长过程中，大脑分为三个生理发育期和一个心理发育期。

第一个生理发育期为胎儿期。在这个阶段，大脑得到优先发育，但基于生育危险，这一阶段大脑并未完成其相应结构发育。

第二生理发育期为婴儿期（0—3周岁），这一阶段是大脑对应五官感知能力的发育。在这一阶段大脑进行激烈的结构分化。在这个时期，婴儿大脑为应对五官的感知、感觉而高速运动，消耗能量巨大，婴儿嗜睡正是大脑自我保护的体现。

第三阶段为4—7周岁时期，这一阶段表现为肢体感知及语言表达。这一阶段，儿童表象为多动和好问，这是大脑生理发育趋于完整的表现，从大脑容量上看也体现了这一点。

上述三个阶段，大脑完成了生理发育。大脑发育得到优先保障，无论是营养还是氧气，特别是氧的供给。为确保大脑的氧供给，人的呼吸方式为腹式呼吸，这是生理需求的表现。

7岁以后和第一二阶段相比脑量增长非常小。7岁以后，大脑进入心理发育期，即大脑的神经簇突的变化来自社会需求，意图通过知识的学习来进行大脑的成长。但在生理上，大脑发育的优先度被肢体发育所取代，如身高、体重、内脏等，能量供应转为其他部位。同时，因肺部发育能力增长，呼吸方式也就发生了变化，从腹式呼吸转为胸式呼吸，身体各部位的耗氧量进行了定量供应。但在不同状态下，内脏和肌体会与大脑争夺相应的份额：在就餐后，大脑会感觉很疲倦，其原因就是此刻胃部要争夺更多的血液和氧气来保障消化，此刻大脑所占的份额必然减少，于是大脑就进入自我保护，转入休息状态；在运动状态下，血、氧流量会优先满足肢体的使用，即在运动状态中及运动后恢复阶段，肌肉系统事实上在争夺内脏和大脑的氧气消耗。因此在运动及身体恢复期间，大脑的正常口粮事实上是被剥夺的，在身体充分恢复前，大脑的工作状态是很糟糕的。

所以，“体育运动影响脑子”实质上是大脑运行和肌体运行之间的能量之争，这就可以很好地解释体育课后学生脑能量不足，精力不集中，影响文化课学习的原因了。

二、体育运动与文化学习矛盾转化的验证实验

以笔者及所在班学生为实验对象，并在体育教师的支持下进行实验，运动实验组学生锻炼时间为30—45分钟，监测运动心率，观察学生体育课后表现，进行注意力测试，有如下发现。

发现一：正常体育课后第一节，学生精力严重不济，打瞌睡现象严重，走神为普遍现象，这种精力不济的现象甚至可以延续3—4节课。因此，许多文化课教师都不愿上体育课后的那节课。实验结果也验证了，中小学生身体发育的重点不再是大脑，内脏肢体发育成为主题。在一定意义上，人在安静状态时，人体对大脑的能量供应仅仅满足一般的生理需求，比如对感觉器官的信号反馈、对各系统的控制等，处于最省能量状态。体育课的运动会将更多能量给身体的其他部位而非大脑，随后的文化学习人脑却需要更多能量，这就导致了体育运动与文化学习的矛盾。

发现二：如果体育课心率控制在120—140次/分钟，其下一节课学习效率明显提升。进行课间操对比实验，运动实验组将心率控制在120—140次/分钟坚持10—15分钟的快走后，休息10—15分钟，之后进行的注意力测试水平最高，非运动对照组测试成绩赶不上运动实验组，而平时注意力表现最好的高强度运动组（心率160—180次/分钟）在组对比中成绩最差，错误率最高。

发现三：体育运动心率在120—140次/分钟体育课后学习效果最佳，心率超过160—180次/分钟后续影响可达4节课，心率在180次/分钟以上全天难以集中注意力。但如果采用30秒高强度练习，如连续蹲跳起，让心率快速达到160—180次/分钟，然后休息5—10分钟，再进行注意力和记忆力测试，却出现更好成绩，这其中的原因是身体并未消耗过多能量，但心输出量增加，大脑有了超量的补偿性供应，于是大脑的能力得到提升。但是如果强度过高或时间过长，出现机体过高消耗，大脑就会出现疲倦现象。

以上实验说明，体育运动会影响文化学习，但并不全是负面影响。适当的运动内容和适度的运动量，反倒能提升“脑”的文化学习能力。

三、体育运动与文化学习的矛盾化解策略

（一）建立正确的呼吸方式，为身体提供更多的能量

呼吸运动贯通人类生命整个过程。正确的呼吸应该是所有运动中的第一运动，是学生应该建立的第一个体育习惯。建立正确的呼吸方式，为身体提供更多的能量，满足大脑思考状态下运行和身体发育双重需要，也就成为基础教育阶段体育课的首要任务。

通常的呼吸法是胸部浅度扩张呼吸，真正充分发挥呼吸运动作用的呼吸法是逆式腹部呼吸法，即吸气时收腹，呼气时夹脊。这种呼吸方式，可以直接贯通从头顶到脚乃至指尖的相关肌肉，不但调动肋间肌、横膜肌等呼吸运动的力量链体系的呼吸肌，而且让其他肌肉参与，进而建立几乎全身肌肉可参与的呼吸运动动力链。让呼吸的效果最大化，多采用以下两种练习方法。

1.站立法呼吸动力链的建立

以军姿站立，吸气时丹田处腹部和腰部相向内收，腰背部肌肉（竖脊肌）收缩，使脚后跟离地，从脚跟到颈部实现一条线的紧张，呼气放松。以大马步站立，脚尖和膝盖外摆，吸气，丹田处腹部和腰部相向内收，腰背部肌肉发力站起，力量直到头顶，呼气坐下。通过这两个练习，初步建立起呼吸动力链。

2.走跑中的震动式节奏呼吸法

通常人的走跑中，呼吸节奏为两步或三步一呼或一吸。这种呼吸节奏最大的问题就是呼吸肌和身体其他部位肌肉运动节奏不一致，呼吸效果不理想，因此“气喘吁吁”是长距离走跑中的最常见现象。但是，如果保持逆式腹部呼吸法，每一次脚部触地时都有一次“呼”或“吸”就可以解决这一问题。其做法是根据脚部触地节奏，连续两次呼气和两次吸气，其中呼气用力，吸气自然。这种方式，一方面保证了全身肌肉运动节奏的一致性，另一方面通过震动借助连续两次强力呼气，确保肺部废气最大限度清空，进而充分运用空气内外压力差，保证最大限度的新鲜空气进入。这种方法可以实现各种强度运动状态下的有效呼吸。

（二）体育课正确的打开模式

体育课除基本运动技能、体能、健康教育外，学校可根据国家课程标准要求，结合学校实际情况，创造性地选择和设计其他运动项目课程内容。在教学内容上，摒弃过去单一技术和单一知识点的碎片化教学，提倡结构化的运动知识和技能教学。体育运动不能单纯放在体育课上，要注意体育课时间安排、教学内容合理选择和训练的量合理“度”的把握，使体育运动最契合或者说最适合脑子运转，才能促进文化课程的学习。

1.以“三操”唤醒身体，增加大脑供氧

“三操”即早操、课间操、眼保健操，是学生进入课堂或长时间课堂学习后身体机能调节的手段。早操调节，使学生身体从睡眠状态转入学习状态；课间操、眼保健操可促使学生从疲惫状态转入学习状态。因此，“三操”重在唤醒身体和增加大脑供氧，运动内容应以呼吸运动和肌肉拉伸为主，运动量和强度不可过大，可以慢跑、快走，配合呼吸动作，或以太极拳、传统气功或瑜伽的拉伸动作配合呼吸练习。这些练习要求注意力集中，是注意力培养以及强化大脑供氧的重要手段。

2.以饱和动作练习为主，促进学习素质养成

体育课要抛弃单纯重视“体能”的形式，应该进行大容量的动作技术学习。动作技术学习不但可以是学习素质的综合练习，更可以对学习素质进行专项练习，如太极拳项目练的是静心；对墙近距打乒乓球、飞镖投准等项目练的是注意力；健美操、武术等项目学习练的是记忆力，技术动作回想的同时可以练习想象力及逻辑思维能力……

此外，体育课还可以设计出更多的运动技术练习，但前提是赋予这些技术学习新的培养任务，即学习素质的培养，进而促进文化学习。下面以一堂体育课实验来说明。

准备部分：以高唱《我们走在大路上》进行队列练习，过渡到击掌慢跑呼吸练习，再进行拉伸练习。

基本部分：设计了六个练习，分别是低栏的跳、钻，左右手的羽毛球投远与投准，定点的进退跑及转圈加跳绳，最后完成一次综合练习。

结束部分：太极拳野马分鬃和云手练习。

课堂观测数据：从整堂课来看，学生最高心率为150次/分钟，平均心率为120次/分钟。学生动作完成率为50%（均为新学动作，失误率较高，即相当部分未按要求完成）。

课后效果观测数据：体育课后有两节课，分别为语文和数学，均安排为新授课，在课堂检测环节，学生完成率从平时的78%上升到95%，语文的背诵完成率为100%，超过平时非体育课后成绩。

3.合理安排体育运动时间，确保运动后的超量恢复

体育锻炼有运动强度和量的要求。在传统的体育课模式下，学生在锻炼后难以保障充分休息，也就无法让超量恢复的效果反馈到大脑上。相反，因为必须连续学习，肌体和大脑争夺养分，导致大脑处于饥饿状态，学习效果不佳。因此，原则上中高强度的体育锻炼时间应安排在文化课学习后，确保学生在锻炼后有及时的休息和营养补充，这样才能让体育锻炼对大脑的作用发挥出及时效应。