體育運動促進幼兒腦智發育

周榮榮

縱觀人的一生，飲食、睡眠與運動是貫穿始終的三件事，對于人生任一階段的身心健康都具有至關重要的作用。腦科學和認知科學領域的大量研究表明，人腦的發育過程是一個漫長的過程。［1］體育運動是促進兒童、青少年腦智發育最有效的方法之一，是“絕佳的腦智提升工具”，可以“塑造兒童青少年的腦”，可以“促進兒童青少年執行功能的發展”，可以“促進改善學習行為”，并且“不妨礙學生學業成績”。［2］

《3—6 歲兒童學習與發展指南》明確提出，幼兒每天戶外活動時間一般不少于2小時，其中體育活動時間不少于1 小時，季節交替時要堅持。［3］如果從運動對幼兒腦發育、身體協調性發展、執行功能發展等方面加以分析，則可以發現體育運動對幼兒腦智發育具有促進作用。

一、運動對幼兒腦發育的影響

第一，從腦的新陳代謝角度來看，運動可以促進幼兒心血管系統和呼吸系統的發育，進而改善心肺功能并提升有氧體適能，使幼兒的腦發育能夠獲取足量的氧氣和養分。也就是說，運動尤其是戶外運動能夠有效地幫助幼兒提升獲取氧氣、運輸氧氣和利用氧氣的能力，為其身體尤其是腦的新陳代謝提供足夠的氧氣和養分，進而提升幼兒腦的神經效能，使幼兒神經系統的興奮性維持在正常范圍，幫助他們更好地控制動作、認知、情緒和行為。

第二，從腦的分子層面來看，個體在運動過程中以及運動之后的一段時間內，腦內的許多化學物質如谷氨酸、多巴胺、血清素、內啡肽、神經營養因子等會發生顯著的濃度改變，能夠有效地提升個體的神經興奮性并保持情緒愉悅。幼兒在運動過程中既能夠保持興奮的參與狀態和較高的注意力水平，又能夠體會到運動帶來的快樂情緒，加強身體的直接經驗感知，這就使幼兒的運動過程成為一種非常重要的具身學習過程。研究表明，融入了數字、語言等活動的運動游戲，能夠同時顯著提升幼兒的運動技能和相應的數字、語言等與學習相關的能力。幼兒園可以開展中班或大班的“樂動日”活動，設計適宜的體育游戲活動，融合傳統體育游戲、民間體育游戲、足球和體操等豐富的內容，在動感的音樂氛圍下，在師幼、幼幼的互動游戲中，促進幼兒體能發展，使其感受運動的魅力。

第三，從腦的組織層次來看，運動可以有效地促進個體灰質的發育。腦科學的研究表明，運動可以有效地維持、改善任何年齡階段人腦的灰質密度和白質完整性。對于兒童來說，這意味著運動可以有效地提升兒童腦的可塑性，為兒童的認知功能和情緒能力的快速發展奠定生物基礎。［4］3—6 歲的幼兒階段是一個人由懵懂走向認識自我、了解他人、感知社會的關鍵階段，也是身體生長發育、思維認知能力和運動技能最初體驗的關鍵期。鑒于幼兒的專注力時長較短、興趣愛好的熱情和持久性不高的狀況，在幼兒體育運動活動設計中，幼兒園可以加強活動的趣味性和多樣性，采用不同的運動素材、運動種類來增加幼兒參與的廣度與深度。

第四，從腦的網絡層次來看，運動可以促進兒童的腦激活模式和腦網絡功能連接的優化或重組。腦科學的研究表明，運動可以改善兒童默認網絡、執行控制網絡、注意網絡等腦網絡的發育水平，使人腦的大范圍、高動態的信息整合和處理能力得以大幅提升，個體的認知功能和情緒能力也隨之提升。對于幼兒來說，這些腦網絡的發育正處于非常迅速甚至存在突變的階段，加強運動可以有效地提升幼兒腦的整體發育水平。

二、運動對幼兒身體協調性的影響

從幼兒動作發展的角度來說，無論是大肌肉運動還是小肌肉運動（粗大動作或精細動作），決定幼兒動作發展水平的實際上是這三種協調能力：左右協調、手眼協調和手腳協調。其中，左右協調能力與大腦左半腦和右半腦能否高效地協同工作密切相關；手眼協調能力與注意力發展水平密切相關；手腳協調能力體現了運動皮層和前額皮層的整體控制和協調水平，與聽神經（前庭神經和耳蝸神經）、小腦一起影響著平衡覺，與身體的運動能力密切相關。

體育科學的研究表明，許多運動形式可以顯著改善兒童的身體協調性，進而促進腦的發育。以足球運動游戲為例，足球運動是一種非常重要的以復雜動作為主的高度協調性、目標定向性運動，需要身體的多個部位共同參與，要求個體高度集中注意力并且快速變換身體動作以適應不同的狀況。幼兒園游戲化的足球活動有利于促進幼兒在輕松愉快的足球游戲活動中，充分發展自己身體的左右協調、手腳協調和手眼協調的能力，進而通過身體協調性的改善和提升促進腦的發育。

三、運動對幼兒執行功能發展的影響

從心理學的角度來說，執行功能指的是“一個人能獨立地、有目的地、成功地實施自己行為的能力”，通俗來說就是一個人要想完成某件事情或達成某個目標所需要的全部認知能力的集合。由此可見，執行功能指向的并不是單一能力，而是一組復雜的認知能力和認知過程，其核心成分包括抑制控制、工作記憶和認知靈活性。這三個核心成分構成了更加復雜的計劃、推理和問題解決等高級認知功能的基礎。

從腦科學的角度來說，執行功能涉及十分復雜的腦結構、功能回路和功能網絡。人腦的執行功能往往被稱為人腦中的“交管系統”，其發展水平可以直接反映個體的腦發育水平。兒童早期執行功能的發展水平對幼兒的語言、數學、社會等幾乎所有能力的發展都影響巨大，所以很多國家把幼兒執行功能的發展水平看作是可以進入小學的“入學準備度”的重要核心內容之一。實際上，執行功能對學前兒童入學準備度的影響要比智商對入學準備度的影響大得多。如果整個幼兒階段的執行功能發展水平未能達到進入小學的要求而提前入學，這些兒童往往在小學低年級階段更容易表現出各種各樣的學習問題和行為問題。

腦科學的研究表明，適當的運動可改善兒童的前額葉皮質功能，從而提高兒童的執行功能發展水平，缺乏運動可能會導致執行功能發展受到較大的影響。無論是一次性短時間運動，還是長期運動鍛煉，均能夠提高兒童的執行功能，且有認知活動參與的低、中強度運動能夠更加有效地促進兒童執行功能的發展。江大雷等人的研究發現，時長為8 周的中等強度足球運動游戲可以顯著提升學齡前兒童的抑制控制能力［6］；Chang Yu-Kai 等采用執行功能任務比較了不同強度的協調性運動對學齡前兒童執行功能的影響，發現低強度運動和中等強度運動均能提高兒童的反應速度和反應準確性［7］；揭江的研究考察了靈敏性運動和協調性運動對5—6 歲學齡前兒童執行功能的影響，發現不同類型的運動對學齡前兒童執行功能的影響存在差異，8 周的靈敏性運動能夠提高幼兒工作記憶的水平，但8 周的協調性運動未對幼兒執行功能產生積極效益［8］；孫昌捷等人的一項元分析研究表明，體育運動練習能夠有效提高兒童的注意力水平，其機制主要是與腦內的神經內分泌的變化有關，運動干預能夠提高任意年齡階段兒童的注意力水平，但對7歲及以下兒童的干預效果更為明顯，此外集體項目與個人項目相比更能提高兒童的注意力水平［9］。例如，幼兒兩兩玩拋接球時，在接球的一瞬間，大腦皮層所進行的分析過程是非常復雜的，需要關注對方發球的姿勢、兩人之間的距離、球的方向、球的運動軌跡等。所有的刺激由相應的感受器接受后傳入大腦皮層，引起不同皮層的細胞活動，從而進行快速判斷，分析是向前跑還是向后跑、在什么時間段伸手等。活動使幼兒注意力水平提高，思維變得敏捷，動作更加協調。

由此可見，只要參加運動，無論是何種形式、何種時長的運動，幾乎都能夠對幼兒的腦智發育產生積極影響，讓幼兒更加“聰明”。但與此同時，越來越多的研究也表明，如果希望通過運動更加有效地促進幼兒的腦發育，提升幼兒的執行功能和注意、記憶等認知功能，或者是改善特殊兒童的腦智發育水平，并不只是讓兒童多運動就可以輕易做到的，還需要對課程或活動進行更加細致和更有針對性的設計。例如，美國俄亥俄州立大學兒童早期動作學習與發展實驗室研發了一套基于研究證據的動作技能干預課程，即SKIP課程［10］；陶小娟等人在此基礎上也進行了適用于我國兒童的本土化研究工作［11］。

因此，對于幼兒園的體育運動游戲來說，需要在已有科學研究成果的基礎上，盡可能地厘清不同的運動形式和活動設計具體發展了幼兒的哪些能力、對幼兒哪些能力的發展更加有效，并在此基礎上進行深度設計。