不同組織形式中等強度健美操運動對小學生執行功能的影響

陳丹丹

（揚州大學體育學院 ，江蘇 揚州 225000）

小學生身心的健康發展受多種因素共同影響，如其認知能力、學習能力、身體發育、道德觀念構筑及人際關系形成等，而其執行功能的發展狀況的影響又是重中之重。執行功能（Executive Function）是指在完成復雜的認知任務時，對其他認知過程進行控制和調節的高級認知過程，主要包括抑制、刷新和轉換3個子功能，根本作用是產生協調有序、具有目標性的行為 。小學生的知識學習、邏輯推理、解決問題和開展智力活動的能力很大程度上受執行功能影響。一些常見的兒童疾病，如孤獨癥和多動癥，都可能導致執行功能的紊亂。本實驗目的是揭示健美操運動持續時長與對小學生執行功能產生影響的關聯 。已有研究大多研究短時間體育活動對小學生抑制功能（少數研究涉及轉換功能）的影響效果。然而，執行功能是多維的，包括抑制、刷新和轉換 。因此，實驗的另一個目的是揭示健美操運動的組織形式差異與對子功能不同影響的關聯。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

不同組織形式中等強度健美操運動對小學生執行功能的影響。

1.2 研究方法

經過前期篩選，選取60名某小學五年級學生，把他們依次分為間歇運動實驗組（實驗組1）、持續30min運動實驗組（實驗組2）和不加干預的對照組。實驗組在體育課上進行規定的體育活動，對照組同時在教室內自由活動。

根據運動的組織形式、頻率、強度、內容制訂訓練方案。各測驗組依據研究設計實施1次不同組織方式的中等強度健美操運動訓練。其中，運動內容均為健美操7大步伐。各方論證表明，兒童年齡段中等強度運動的具體標準：中等強度有氧運動負荷設定為個體的60%～69%最大心率，其中最大心率=220-年齡。實驗中為確保運動強度為中等強度，每5min測定1次實驗對象的心率。本研究之所以選擇連續15min后間歇10min再持續15min、30min不間斷這2種組織形式，原因是：目前，多數小學學校的課間休息為10min，大課間休息20min，體育課40min，考慮到學生課前進行的其他活動耗費時間，加上2個課間休息總共大約可以使用的運動時間為連續45min.也就是說實驗的時機只能放在體育課上。實驗宗旨是通過對比分析不同形式的運動對小學生執行功能的影響，探索下一步如何科學高效地安排體育活動促進小學生的健康發展。

1.3 執行功能測量

使用Flanker任務、More-odd shifting任務和n-back 任務分別評價兒童的抑制功能、轉換功能和刷新功能，在計算機上通過 E-prime1.1系統完成測量 。所有評價指標均通過反應時間來表示，反應時間的值與執行功能子功能成反比關系，即時間越短功能越好。所有研究對象都經主試組織安排在學校計算機房進行執行功能任務測量。在每次任務測試前有一個練習時間，先確保學生正確理解實驗內容并能夠以不低于80%的正確率進行聯系后再開始正式測試。實驗加上練習大約需要35min，研究對象在每一任務之間都可休息片刻，以避免不同任務之間的疲勞影響，確保實驗數據的真實性。

1.4 實驗程序

整個實驗由3個部分組成：前期測試、運動干預實施以及后測。前期測試：在未開始進行運動干預方案實施時，首先在安靜環境中測量本實驗學生的心率，隨后測定其執行功能。先練習，后正式測試。運動干預實施：組織研究對象前往操場，使這部分研究對象接受運動干預，按照之前擬定的運動方案實施。后測：在干預方案完成后，再將學生帶回到計算機房，直至學生心率恢復到安靜狀態下的水平，使用與前測相同的任務測量研究其執行功能。

1.5 數理統計與分析

數據結果用平均值±標準差（±S）表示，采用SPSS 20.0統計分析 。具體思路：先將實驗組與對照組的各先期測試結果進行數理分析，檢測各組小學生執行功能是否為同質；分別將實驗組1、實驗組2和對照組的后測數據相互比較，觀察實驗組1、實驗組2與對照組中抑制功能，刷新功能以及轉換功能的差異。最后，分別檢驗實驗組1、實驗組2對小學生執行功能的3個子功能的影響差異；如差異明顯，則進行多重比較，顯著性為P＜0.05。

2 研究結果

2.1 實驗前小學生執行功能的水平

分別對實驗組1、實驗組2以及對照組小學生執行功能的前測結果進行單因素方差分析，檢驗其執行功能水平是否相近。結果顯示，在抑制功能上（P=0.79＞0.05）說明不存在顯著差異，刷新功能（P=0.73＞0.05），則不存在顯著差異，轉換功能（P=0.79＞0.05）也不存在顯著差異，結果表明各組小學生執行功能的3個子功能：抑制功能、刷新功能和轉換功能均不存在顯著性差異（P＞0.05），即運動干預前，實驗組1、實驗組2與對照組中小學生執行功能為同質。

2.2 不同組織形式中等強度健美操運動對小學生抑制功能的影響

分別對實驗組1、實驗組2以及對照組小學生抑制功能的后測結果進行單因素方差分析，分析不同組織形式中等強度健美操運動對小學生抑制功能的影響。結果發現，P=1.11，P=0.34＞0.05，差異無統計學意義，說明不同組織形式中等強度健美操運動對小學生抑制功能不存在顯著性差異。

2.3 不同組織形式中等強度健美操運動對小學生刷新功能的影響

分別對實驗組1、實驗組2以及對照組小學生刷新功能的后測結果進行單因素方差分析，分析不同組織形式健美操運動對小學生刷新功能的影響。結果發現，差異有統計學意義（F=3.52，P=0.04＜0.05），說明不同組織形式健美操運動對小學生刷新功能存在顯著性差異。進一步比較分析，結果見表1。實驗組1和對照組刷新功能有統計學意義（P＝0.04＜0.05），由于刷新功能是通過反應時來表示，且測試反應時的值越低說明刷新功能越好，所以實驗組1刷新功能好于對照組；同理，實驗組2和對照組刷新功能有統計學意義（P=0.03＜0.05），所以實驗組2刷新功能也好于對照組；實驗組1與實驗組2均對刷新功能有積極影響效果，但這2組的差異不具有統計學意義（P=0.995＞0.05）。

2.4 不同組織形式中等強度健美操運動對小學生轉換功能的影響

分別對實驗組1、實驗組2以及對照組小學生轉換功能的后測結果進行單因素方差分析，分析不同組織形式健美操運動對小學生轉換功能的影響。結果發現，差異有統計學意義（F=8.56，P=0.001＜0.05），說明不同組織形式健美操運動對小學生轉換功能存在顯著性差異。進一步比較分析，結果見表2，實驗組1和對照組轉換功能無統計學意義（P＝0.28＞0.05），所以實驗組1實驗后轉換功能與對照組相比較不存在顯著性差異，實驗組2和對照組轉換功能有統計學意義（P=0.003＜0.05），由于轉換功能是通過反應時來表示，且測試反應時的值越低說明轉換功能越好，所以實驗組2實驗后轉換功能好于對照組； 實驗組1刷新功能無積極影響效果，實驗組2刷新功能有積極影響效果，這2組的差異具有統計學意義（P=0.001＜0.05）。

表1 實驗后不同組織形式中等強度健美操運動對小學生刷新功能的多重比較

表2 實驗后不同組織形式中等強度健美操運動對小學生轉換功能的多重比較

3 討 論

本研究運用健美操基本步伐訓練，對小學生進行運動干預，使得小學生執行功能得到了積極的改善效果。在進行健美操基本步伐訓練時，小學生必須時刻集中注意力，對腿部的發力要有概念、有速度、有節奏，還需對動作變化次序作出判斷，健美操運動中身體與重心是一個動態的過程，對身重心轉變有一定的要求，這需要學生具有一定的協調能力和轉變能力，還需要對音樂節奏有正確的判斷。以上是對轉換能力的一種體現，還需要運用到刷新能力。恰恰是在健美操基本步伐中反復使用和練習這些執行功能子功能技巧，使得短時中等強度健美操運動中基本步伐的訓練能發展小學生執行功能。

通過研究發現，健美操運動的開展形式不同，小學生執行功能所受影響也不一樣。連續15min后間歇10min再持續15min健美操運動和連續30min健美操運動均對小學生執行功能均有改善作用。連續15min后間歇10min再持續15min健美操運動僅對小學生刷新功能有積極影響，連續30min健美操運動對小學生刷新和轉換功能均積極影響。整個實驗過程中采用控制變量法，即其他變量確保一致，只有運動組織形式不一樣。所以，研究結果出現差異其一原因就是運動開展形式的不一致，開展形式的不一致直接導致對執行功能促進效果不同的體現。就本研究來說，連續15min后間歇10min再連續15min跟連續30min中等強度健美操就會產生不一樣的效果。由此可見，不同健美操開展形式對發展小學生執行功能影響各不相同。本研究探討了不同開展形式的中等強度健美操對小學生執行功能的改善效果的不同。實驗結果與本領域公認結論一致，證明了體育活動對小學生執行功能的發展確有改善效果。望廣大老師學生科學細致安排體育運動時間，共同促進小學生執行功能的健康發展。

4 結 論

短時中等強度的健美操運動可以提高小學生的執行功能，但改善效果與運動組織形式有關。連續15min后間歇10min再持續15min健美操運動和連續30min健美操運動均對小學生執行功能均有改善作用。連續15min后間歇10min再持續15min健美操運動僅對小學生刷新功能有積極影響，連續30min健美操運動對小學生刷新和轉換功能均積極影響。研究結果證明，運動與小學生執行功能發展緊密相關，在我們日常生活中為使得小學生執行功能得到積極改善，應妥善選擇適宜組織形式的體育活動。