武漢體育學(xué)院團隊實證：課前短時運動增強數(shù)學(xué)關(guān)鍵認(rèn)知能力

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 劉鈺）近日，武漢體育學(xué)院徐霞、鄒立業(yè)教授團隊聯(lián)合加拿大西安大略大學(xué)、澳大利亞伍倫貢大學(xué)、澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)、荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)、荷蘭伊拉斯謨鹿特丹大學(xué)、美國東北大學(xué)等高校學(xué)者，在國際教育心理學(xué)期刊《教育心理學(xué)評論》（Educational Psychology Review）發(fā)表實證研究成果。研究發(fā)現(xiàn)，課前短時有氧運動可選擇性提升學(xué)生的數(shù)學(xué)特異性抑制控制能力，這為運動干預(yù)如何更有效服務(wù)課堂學(xué)習(xí)提供了更具針對性的科學(xué)證據(jù)。

數(shù)學(xué)是兒童青少年知識建構(gòu)與能力培養(yǎng)的重要學(xué)科之一。研究表明，執(zhí)行功能（如抑制控制）在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。此前，基于教育心理學(xué)與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)證據(jù)，該團隊曾系統(tǒng)梳理運動促進學(xué)習(xí)表現(xiàn)的認(rèn)知機制，指出體育活動既可能通過領(lǐng)域一般性執(zhí)行功能改善學(xué)習(xí)準(zhǔn)備狀態(tài)，也可能通過學(xué)科特異性執(zhí)行功能直接作用于具體學(xué)習(xí)任務(wù)。

在此基礎(chǔ)上，本研究采用群組隨機對照實驗設(shè)計，將學(xué)生隨機分配至4種課前條件：認(rèn)知被動久坐、認(rèn)知活躍型久坐、5分鐘有氧運動和10分鐘有氧運動。結(jié)果顯示，與認(rèn)知被動久坐相比，參與5分鐘或10分鐘課前有氧運動的學(xué)生，在完成常規(guī)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)后，其數(shù)學(xué)特異性抑制控制表現(xiàn)顯著更優(yōu)；兩種運動時長之間未呈現(xiàn)顯著差異。值得注意的是，這一優(yōu)勢并未體現(xiàn)在領(lǐng)域一般性抑制控制指標(biāo)上，提示課前運動帶來的認(rèn)知收益具有一定選擇性，而非對執(zhí)行功能產(chǎn)生普遍提升。

研究進一步指出，短時有氧運動可能主要通過提高警覺性、激活認(rèn)知準(zhǔn)備狀態(tài)發(fā)揮作用，而這種狀態(tài)能否轉(zhuǎn)化為可測量的認(rèn)知收益，取決于后續(xù)課堂教學(xué)是否充分調(diào)用相應(yīng)的認(rèn)知過程。也就是說，當(dāng)數(shù)學(xué)課堂持續(xù)要求學(xué)生抑制直覺反應(yīng)、處理干擾信息時，運動所帶來的“準(zhǔn)備效應(yīng)”更容易顯現(xiàn)。該發(fā)現(xiàn)為理解“體育運動—認(rèn)知—學(xué)習(xí)”關(guān)系提供了“任務(wù)—情境對齊”的新視角。

研究結(jié)果亦對教學(xué)實踐具有一定啟示：一方面，僅需5至10分鐘、無需器械的中低強度運動，便可在不明顯擠占教學(xué)時間的前提下融入課堂流程并產(chǎn)生認(rèn)知效益；另一方面，教育干預(yù)的評估應(yīng)更加關(guān)注與學(xué)科直接相關(guān)的認(rèn)知指標(biāo)，而不宜僅依賴領(lǐng)域一般性執(zhí)行功能測驗。該成果為中小學(xué)在日常教學(xué)中更科學(xué)地引入課前運動提供了證據(jù)參考，也為課堂情境下運動干預(yù)與學(xué)習(xí)效益研究奠定了基礎(chǔ)。