廣東省中學生體質健康狀況及評價模式的科學性探究

陶 宏，王夢囡

（廣東第二師范學院體育學院，廣東 廣州 510303）

學生體質健康測試是指測試人員采用規范的技術、方式和方法，組織學生參加《國家學生體質健康標準》所確定的測試項目及有關內容的實際測評，是促進學生體質健康發展、激勵學生參加身體鍛煉的教育、評價和反饋手段，重點監測學生的身體形態、身體機能、身體素質和運動能力等方面情況及其變化趨勢。 按照現行《國家學生體質健康標準》的規定，中學生體質測試的單項指標共7 個（其中身高和體重用BMI 指數解釋和概括），這7項的權重如表1 所示。

此評價體系的標準從體現機體各項身體素質的方面來講無疑是權威的、正確的，但我們也能夠看出權重的精度基本維持在5%左右。同時，規定指出未來會對測試項目和內容在內的評價體系做出動態調整。另外，從運動生理學專業角度和“非衡結構補償理論”的觀點來講，不同素質之間會有交互作用，且不同素質之間的交互作用是深入的、復雜的（包括促進和抑制等多種作用）。顯然從理論論述的層面去分析將會是十分困難的。那么能否利用最新的學生體質測試數據結果借助統計學理論對上述交互作用進行分析和梳理，為調整和完善學生體質健康測試反饋評價體系以及促進體質健康測試工作更加順利地開展貢獻一分力量，這同時也是本研究的目的所在。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以廣東省中學生體質健康狀況（體質測試結果）為研究對象，選取廣州市、深圳市、韶關市和梅州市部分城鄉小學生代表14384 人進行體質測試。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法查閱《學生體質健康監測評價辦法》等教育部及廣東省有關學生體質健康的文件和規定，作為研究導向，掌握體質健康測試的目的、內容和反饋評價模式及標準；查閱體質健康有關文獻，了解近期學生體質健康領域科研的最新成果，作為研究的理論基礎和依據；回顧《運動生理學》等體育領域專業基礎學科知識，為研究過程提供科學的理論參考。

1.2.2 數理統計法使用Excel、SPSS等數據處理軟件篩選出有效數據共7058個樣本，以保證數據庫的信度，并運用描述統計法對廣東省中學生體測各單項指標成績和全省各年級綜合得分進行統計，得出各項目全省平均水平及全省不同年級綜合得分；通過對各單項成績及總成績的χ2檢驗對不同年級優秀率和及格率進行探究；其次，單因素方差分析法分別對樣本總體及分性別不同年級進行差異檢驗，從而得到對應的不同年級間的差異參數；進一步地對不同年級男女生之間綜合得分（標準量化后的參數，適宜進行橫向比較）進行獨立樣本的t值檢驗，找出相同年級不同性別是否綜合得分有明顯差異；最后，使用多元統計因子分析法對項目間的交互作用進行探究，對現有評價體系中各項目的權重進行檢驗，以驗證目前的評價標準是否合理，精度是否可以更進一步地提高，并豐富和完善反饋評價模式。

1.2.3 邏輯分析法通過邏輯學理論，對廣東省中學生體質測試結果進行邏輯分析，結合多元統計理論對調整和完善學生體質健康測試反饋評價體系提出科學合理化建議。

2 結果與分析

廣東省中學生體質健康狀況最好的年級為初三，而最差的為高三。初中生體質健康狀況總體優于高中生，說明國家將體育納入中考大綱是初中生體質健康提升的有效舉措。高中階段的體質健康狀況形勢嚴峻，從高一到高三呈連續下滑趨勢，并且下滑幅度在增大，高中學生體質健康工作任重而道遠。廣東省中學男生初中階段體質健康水平不斷提高，高中以后開始明顯下滑；而女生體質健康水平從初一開始下滑，初三略有提升，而后繼續下滑。體質測試指標體系中各單項指標間除BMI 與1000m/800m 跑外均存在不同程度的交互作用，即指標間的相互促進或抑制作用。通過因子分析得出的身體形態機能因子、核心力量因子、耐力指標、柔韌指標和爆發力指標等5 個指標因子可解釋體質健康測試指標體系80%以上的信息量，也就是說體質健康測試指標體系主要衡量機體形態機能、核心力量、耐力、柔韌和爆發力等5 個方面（按權重大小順序）。

表1 中學生體質測試單項指標及其權重

2.1 廣東省中學生體質健康測試結果

2.1.1 不同單項指標成績概述通過對廣東省中學生體質健康測試結果數據庫中8 個項目（男女不同）成績進行描述統計，得出全省中學生體測各個項目成績均值，具體如表2 所示。

表2 廣東省中學生體測項目成績均值表n=7058

2.1.2 不同年級體質測試綜合得分概述

依照《國家學生體質健康標準》對不同年級中學生體測綜合得分進行標準化賦分后的結果如圖1 所示。結果表明，從綜合得分這個角度來看：初中生的平均成績均高于總體，而高中生則均低于總體均值，說明相對于初中生來講，高中生的體質健康水平普遍偏低；中學6 個年級體質健康水平最高的年級為初三，而最低的為高三；初中生的體質健康水平發展趨勢為初一到初二有所下降，初三出現反彈，且略高于初一；高中階段的體質健康水平則是高一低于初中各年級，而高二高三在此趨勢下連續下滑，并且下滑幅度在增大。

目前社會大環境導致中學生升學壓力較大，主要包括中考和高考這2 個方面，這就使得初、高級中學難免在教學過程中更加重視學生的文化課學習，而放松了對學生體質健康的要求。相對來說學校、家長包括學生自身對高考的期望大于中考，導致高中生體質健康水平不斷下滑低于初中。從另一個角度來講，由于中考相對于高考加入了體育考試，這也間接地反映了國家將體育考試納入中考對初中生體質健康是有效的舉措。學生進入初中，學生進入青春期發育高峰，進行身體活動的欲望較為強烈，能夠為體質健康提供一定程度的積極影響。從上述數據結果能夠看出，初二年級是初中階段體質健康水平較低的階段，說明多數學生應對中考中的體育考試，是初三才開始重視并著手準備的，因此，加強初二年級學生的體育鍛煉，是目前初中體育與健康教學整體工作的一個重要環節。上述結果是從均值的層面來解釋的，是否站得住腳，還要進一步分析。值得一提的是，由于客觀條件和時間的限制，對同一群體不同時間段的縱向發展趨勢進行跟蹤研究十分困難，因此，上述內容解釋的只是同一時間節點廣東省中學6 個年級體質健康水平的一個走勢。這里出現一個問題：上述不同年級體質測試綜合得分均值的差異是抽樣誤差導致的還是統計方法所不能拒絕的實際差異所致。為了科研的嚴謹性，也為了研究的進一步深入，對不同年級的樣本進行單因素方差分析，結果為差異并非抽樣誤差所致，是客觀存在的，如表3 所示。

表3 中學生體質測試單項指標及其權重

表4 不同年級體測總分兩兩比較表

表5 不同年級男女生體測綜合得分差異比較

對不同年級進行兩兩比較可以得出（表4），初中3 個年級的體測綜合得分所反映的體質健康狀況是基本持平的，也就是說從統計學角度來講，初二年級的體質健康水平與初一和初三年級基本相等，并沒有明顯下降；高一和高二的水平較之初中明顯下降，且下降程度基本一樣；高三較之高一和高二進一步下降。

2.1.3 不同性別體測綜合得分的概述只有標準化的指標才能夠進行有效地橫向比較，在了解同年級男女體質健康水平關系的過程中，體測綜合得分指標不僅具有較高的解釋程度，而且適用于獨立樣本間的差異檢驗。廣東省中學生6 個年級男女生體測綜合得分的比較如表5 所示。結果表明，初一與高三年級男女生綜合得分水平相當，而初二到高二4 個年級男女生得分差異明顯，且均為男生平均得分高于女生。這說明女生體質在初一到初二這段時間里就出現了明顯下降，而男生體質同樣下降，但時間晚于女生，到高三年級處于同一水平，體質測試綜合得分不再具有性別差異。

圖1 廣東省中學生不同年級體測綜合得分均值

結合前述結果，我們能夠發現初二年級女生體質健康水平下降明顯，而學生總體體質健康水平沒有明顯下滑，說明男生在初一到初二這個時間段內體質健康水平總體上呈上升趨勢。這一點從均值上同樣可以體現。男生體質下降過程開始于高一。

綜上所述，廣東省中學男生初中階段體質健康水平不斷提高，高中以后開始明顯下滑；而女生體質健康水平從初一開始下滑，初三略有提升，而后繼續下滑。

2.2 評價方式的科學性探究

從運動生理學專業角度和“非衡結構補償理論”的觀點來講，不同素質之間會有交互作用，且不同素質之間的交互作用是深入的、復雜的（包括促進和抑制等多種作用）。具體到體質健康測試的各個單項指標而言，討論其交互作用能夠更加有效地提升評價方式的科學性。

對各單項指標的線性相關分析，除BMI 與1000m/800m 跑之間不存在線性相關關系外，其他各單項指標之間均存在著顯著的相關關系。其中，BMI 與肺活量、坐位體前屈、立定跳遠呈正相關，與50m 跑、引體向上/仰臥起坐呈負相關；肺活量與50m 跑、1000m/800m 跑、引體向上/仰臥起坐呈負相關，與坐位體前屈、立定跳遠呈正相關；50m 跑與坐位體前屈、立定跳遠呈負相關，與1000m/800m跑、引體向上/仰臥起坐呈正相關；1000/800m 跑與坐位體前屈、立定跳遠、引體向上/仰臥起坐呈負相關；坐位體前屈與立定跳遠、引體向上/仰臥起坐呈正相關；立定跳遠與引體向上/仰臥起坐呈負相關。由此表明，各單項指標間存在不同程度的交互作用，即某一指標數值的變化，會引起或伴隨著其他指標數值的變化。

既然存在此交互作用，那么我們可以認為，當該指標體系中有某一單項指標發生變化，那么與其具有相關關系的其他指標也會隨之發生變化。那么針對各個單項指標的權重分配比例就會因項目間的交互作用發生紊亂，失去其意義。然而，體測項目的科學性是公認的，是符合運動生理學客觀規律的，并且這種交互作用是客觀存在的，項目間的結構補償又使之無法單獨孤立成為互不影響的若干個項目。

2.3 評價方式的改進

2.3.1 體測數據因子分析前的檢驗首先對體測數據結果進行KMO 和 Bartlett的檢驗，已確定該數據集合適合進行因子分析，檢驗結果如表6 所示。KMO 值為0.682，而Bartlett 球度檢驗顯著性水平為0.00，故該數據集合適宜做因子分析。（表6）

2.3.2 體測數據因子的選取本次因子分析采用主成分分析法抽取因子，表7 顯示的是旋轉因子載荷后到的公因子對原始變量總體的刻畫。根據累積貢獻率大于80%，選取出貢獻率較大的前5 個因子，其累積貢獻率為83.61%。

表6 KMO 和 Bartlett 的檢驗結果表

表7 因子提取結果

注：a.提取方法：主成分。b.旋轉法：具有 Kaiser 標準化的正交旋轉法。c.旋轉在6 次迭代后收斂；矩陣行順序分別為BMI、肺活量、50m跑、1000m/800m跑、坐位體前屈、立定跳遠和引體向上/仰臥起坐；矩陣列順序分別為因子1-5。

表8 因子命名表

2.3.3 體測數據因子的命名 A 為旋轉后的因子載荷矩陣矩陣。根據矩陣A 載荷情況選擇對因子貢獻較大的指標作為主要參考，對上述5 個因子進行命名，如表8 所示。

2.3.4 體測數據因子權重的分配

注：Ti 表示i 因子的權重；λi%表示i 因子的貢獻率；λi %為k 個因子的累積貢獻率。

根據公式可得，因子1～5 的權重分別為30.14%、21.01%、18.44%、15.33% 和15.09%。

2.3.5 單項指標權重的計算單項指標權重為該指標在各個因子中權重與該因子權重乘積的代數和。而該指標在某一因子中的權重為旋轉前初始因子載荷矩陣B中該指標載荷的平方/該因子各個單項指標載荷的平方和。由表9 可得各個單項在5 個因子中的權重，如圖2 所示。

故可根據指標因子貢獻率計算出各單項指標貢獻率（權重），見表9。

注：矩陣行順序分別為BMI、肺活量、50m、1000/800m、坐位體前屈、立定跳遠和引體向上/仰臥起坐；矩陣列順序分別為身體形態機能指標、核心力量指標、耐力指標、柔韌指標和爆發力指標。

通過表9 可以看出，在此7 個單項指標組成的體質健康測試指標體系中BMI、肺活量、50m 跑和1000m/800m 跑對綜合評定總分的貢獻率受到抑制，而坐位體前屈、立定跳遠和引體向上/仰臥起坐的貢獻率受到促進。其原因在于單項指標之間存在著不同程度的交互作用。因此，在進行綜合評定學生體質健康狀況時對權重值進一步細化和調整是必要的。需通過貢獻率的比例對權重值進行調整，標準化后才能有效去除項目間的交互作用對綜合評定科學性的干擾。

2.3.5 因子得分函數的確定采用回歸分析算法求出因子得分系數矩陣C 是各單項成績與個各因子之間的線性回歸系數，因此可推導出用于測算各個因子得分的函數表達式。具體如下。

該表達式的意義主要包含學生個人和管理部門兩個方面：可用于用來計算不同學生身體形態機能指標F1、核心力量指標F2、耐力指標F3、柔韌指標F4和爆發力指標F5，此法可以更加直觀地向每個學生反饋這些指標的得分高低，引導和幫助學生更有針對性的鍛煉，改善和提高體質健康水平；又可結合指標權重對學生體質健康綜合得分給出評價。2 個方面均可以豐富和完善現行的反饋評價體系。

圖2 單項指標在各指標因子中的權重分布圖

表9 指標因子、指標及貢獻率表

3 結論和建議

3.1 結 論

3.1.1 體質健康測試結果不僅是國家有關部門掌握和了解學生體質健康水平的重要依據，亦可對受試者個人了解自身身體狀況、更科學地從事體育運動提供參考。

3.1.2 廣東省中學生體質健康狀況最好的年級為初三，而最差的為高三。初中生體質健康狀況總體優于高中生，說明國家將體育納入中考大綱是初中生體質健康提升的有效舉措。

3.1.3 高中階段的體質健康狀況形勢嚴峻，從高一到高三呈連續下滑趨勢，并且下滑幅度在增大，高中學生體質健康工作任重而道遠。

3.1.4 廣東省中學男生初中階段體質健康水平不斷提高，高中以后開始明顯下滑；而女生體質健康水平從初一開始下滑，初三略有提升，而后繼續下滑。

3.1.5 體質測試指標體系中各單項指標間除BMI 與1000m/800m 跑外均存在不同程度的交互作用，即指標間的相互促進或抑制作用。

3.1.6 通過因子分析得出的身體形態機能因子、核心力量因子、耐力指標、柔韌指標和爆發力指標等5 個指標因子可解釋體質健康測試指標體系80%以上的信息量，也就是說體質健康測試指標體系主要衡量機體形態機能、核心力量、耐力、柔韌和爆發力等5 個方面（按權重大小順序）。

注：X1-X7 分別為BMI；肺活量；50m；1000/800m；坐位體前屈；立定跳遠；引體向上/仰臥起坐。

3.2 建 議

3.2.1 完善評價體系。應進一步細化體質健康評價體系中各單項指標得分的權重分配，使評價體系科學化程度不斷提高。

3.2.2 完善反饋機制。可將體質健康測試結果進行科學深入地個性化分析，并將其反饋給受試者，針對不同身體條件的學生給出相對應的評價和建議。

3.2.3 教育管理部門應繼續加強高中階段的學生體質健康的監督和管理工作。

3.2.4 學校、家長和學生自身要強化高中階段的健康意識，更深切地認識到良好的體質是成才的基礎。