邱建华,陈荣,张林宝

(1.上饶师范学院 体育学院,江西 上饶 334001;2.华东交通大学 体育与健康学院,江西 南昌 330013)

执行功能(Executive Function)可以简单地解释为一种个体的认知能力,具体是指个体通过协调和控制各种认知活动,从而可以以更为灵活的方式达到所预设的目标[1]。执行功能的内容体系包含抑制功能、转换功能和刷新功能三个方面[2]。执行功能是影响正常生活的重要主观因素,如果在执行功能方面存在障碍和不足,那么将会对个体的价值认知、社会功能以及主观情绪都产生一定的影响[3]。已有的相关研究指出,执行功能受损会增加多动症、孤独症以及精神类疾病产生的概率。青少年时期是执行功能发展的关键期,生理和心理方面快速发展变化,这一时期如果执行功能发展不良,就会直接导致青少年在个人认知、情绪以及社会功能方面产生发展异常,严重的甚至可能会对青少年将来的个人成长和发展产生消极的影响[4]。因此,在教育领域,对执行功能的重视度不断提升,执行功能成为理论研究的热点之一。研究[5]指出,短时间的运动干预可以提高和改善执行功能,长时间的运动干预对执行功能以及认知功能的提高,其影响效果更为显著。因为足球运动兼具健身健心和休闲娱乐等方面的功能,是大众健身、学校教育较受欢迎的运动项目,所以目前足球运动在我国的普及度较高[6]。虽然有学者以足球运动干预手段对儿童的执行功能影响为题进行了研究,但以青少年群体为考察对象的较为缺乏,故本研究尝试做这方面的工作,希望产生积极的现实作用。

1.1 研究对象

以足球运动对青少年执行功能的影响为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过查询中国知网、万方数据库,搜集关于执行能力、足球运动员特点以及足球运动对青少年执行功能的影响等方面的文献资料,对相关文献资料进行阅读、整理、归纳,为本研究提供理论依据。

1.2.2 实验法

1.2.2.1 实验对象以上饶市实验中学八年级两个班级的学生为实验对象。实验对象为健康人群,视力或者矫正视力正常,无心脑血管疾病、精神疾病以及智力障碍等。

1.2.2.2 实验分组基于基本配平原则,依据体质健康测试的结果,对无显著性差异的两个班级进行选择,划分为实验组和对照组,每组各50人(其中各组中的男、女生人数均等)。

1.2.2.3 实验时间

2021年4至5月共计8周。

1.2.2.4 实验地点

上饶市实验中学体育场和计算机房。

1.2.2.5 实验内容

实验组采用足球运动方案的干预,对照组则进行常规的体育教学活动,经过8周的训练后,分别对实验前和实验后两组的执行功能进行测试对比,以实验结果分析足球运动对青少年执行功能的影响。实验组和对照组的运动干预安排为每周2课时,每课时长40分钟,运动强度控制在60%～70%之间,分别从实验组和对照组中选取4名学生(2男2女)佩戴心率遥测仪,便于对其运动强度进行实时的监测。实验组干预情况如表1所示。

表1 足球运动干预方案[7]

1.2.2.6 测试指标及测试方法

使用心理学实验操作平台E－Primel对受试者的执行功能进行测试,测试内容包括抑制功能、刷新功能和转换功能,三者的测试顺序依次为Flanker任务、1－Back任务和More Odd Shifting任务。测试先引导学生进行测试练习,在学生对测试规则全面了解之后,再进行正式测试[8]。

(1)抑制功能测试。Flanker任务,实验任务开始,计算机屏幕出现注视点500毫秒,随后计算机屏幕会出现1 000毫秒的一串字母,刺激间隔时间为2秒,字母出现形式包含两种:

第一,冲突情境,例如:“FFFFF”“LLLLL”。

第二,不冲突情境,例如:“FFLFF”“LLFLL”。

实验要求:学生在尽可能快的时间内对中间的字母进行判断,如果是F,那么对应敲击键盘上的“F”键;如果是L,则对应敲击键盘上的“L”键。

测试结果统计:冲突情境和不冲突情境随机出现,测试过程共包含48次判断反应,正式测试之前练习12次,测试成绩的计算方式为:反应时＝不一致条件平均反应时－一致条件反应时,反应时的差值越小,说明学生的抑制能力越好。

(2)刷新功能测试。选用1－Back任务进行测试。实验中以“B、D、L、Y、P”五个英文字母作为刺激因素,每个字母均单独地呈现在计算机屏幕中央,单个字母出现的时间为2秒,刺激间隔时间为3秒。

实验要求:学生认真地观察随机出现的字母,如果出现的字母与前面呈现的第二个字母相同,那么对应敲击键盘上的“F”键;如果不同,则敲击键盘上的“J”键作为反应。

测试结果统计:测试过程共包含25次判断反应,正式测试之前练习12次,测试成绩为平均反应时,时间越短,表示刷新功能越好。

(3)转换功能测试。采用More Odd Shifting任务手段进行测试。在计算机屏幕中央注意呈现出的一系列数字,数字呈现时间为2 000毫秒,刺激间隔时间为3秒。数字为1～9随机出现,但是不包含5,判断的形式包含以下三种:

第一,大小判断。数字以统一的黑色呈现,如果小于5,那么对应敲击键盘上的“F”键;如果大于5,那么则敲击键盘上的“D”键作为反应。

第二,奇偶数判断。数字以统一的绿色自动呈现,如果为奇数,那么对应敲击键盘上的“J”键;如果为偶数,那么则敲击键盘上的“K”键作为反应。

第三,大小判断和奇偶数判断转换。判断标准为字体的颜色,如果呈现出来的字体为黑色,那么就进行大小判断;如果是绿色,则对应地进行奇偶数判断。

实验要求和结果统计:学生在保证正确性的前提下尽可能快地做出按键反应,More Odd Shifting任务测试共分为ABC三个阶段。前两个阶段AB段是正常大小判断或者奇偶数判断,不需要转换,测试次数均为16次。C段共计判断32次,其中包含16次大小判断和奇偶数判断转换。测试成绩＝转换条件反应时－不转换条件反应时。二者差异越小,说明学生的转换功能越好。

1.2.2.7 实验控制

实验控制分为实验对象控制、教学环境控制、教学内容控制、教学实验测试和记录控制、训练负荷强度控制以及实验对象行为控制等多个方面[9],具体见表2。

表2 实验控制手段

1.2.3 数理统计法

将收集到的数据进行整理,运用EXCEL、SPSS软件对问卷调查所得数据进行统计分析,考察足球运动对青少年执行功能产生的影响,以此为基础进行总结并得出结论。

1.2.4 逻辑分析法

对实验测试结果与文献资料进行分析,总结、挖掘现状之间的逻辑关系,结合实际分析足球运动对青少年执行功能的影响,为青少年执行功能干预手段的有效设计奠定理论基础。

2.1 足球运动对青少年抑制功能的影响

2.1.1 实验前两组抑制功能测试结果对比分析

为了了解实验前两组学生Flanker任务反应时情况,分别对实验组和对照组在冲突情景、不冲突情景和抑制能力三方面的反应时进行测试,测试结果见表3。

表3 实验前两组Flanker任务反应时测试结果分析

如表3所示,独立样本t检验结果显示p值均大于0.05,说明实验前实验组和对照组学生的Flanker任务反应时测试结果无显著性差异。

为了解实验前两组学生Flanker任务正确率情况,分别对实验组和对照组在冲突情景、不冲突情景中的正确率进行测试,结果见表4。

表4 实验前两组Flanker任务正确率测试结果分析

由表4可知,独立样本t检验结果显示p值均大于0.05,说明实验前实验组和对照组学生的Flanker任务测试的正确率无显著性差异。

综上所述,从实验组和对照组Flanker任务测试结果的对比分析结果来看,实验前两组学生的抑制功能无显著性差异,为实验开展奠定了基础。

2.1.2 实验后两组抑制功能测试结果对比分析

为了解实验后两组学生Flanker任务反应时情况,分别对实验组和对照组在冲突情景、不冲突情景和抑制能力三方面的反应时进行测试,结果见表5。

表5 实验后两组Flanker任务反应时测试结果分析

从表5可看出,实验组和对照组在Flanker任务测试中,反应时表现出较大的差异,并且独立样本t检验结果显示,p值均小于0.05,说明实验后两组Flanker任务反应时测试体现出显著性差异。

为了解实验后两组学生Flanker任务正确率,分别对实验组和对照组在冲突情景、不冲突情景方面的正确率进行测试,结果见表6。如表6所示,实验组和对照组在Flanker任务测试中,正确率表现出较大的差异,并且独立样本t检验结果显示,p值均小于0.05,说明实验后两组Flanker任务测试正确率体现出显著性差异。

表6 实验后两组Flanker任务正确率测试结果分析

2.1.3 实验前后两组抑制功能测试结果对比分析

利用SPSS进行配对样本t检验,对实验前后两组Flanker任务测试反应时变化情况进行差异性对比,计算结果见表7。

表7 实验前后两组Flanker任务反应时测试结果对比分析

分析表7得出,实验组实验前后Flanker任务反应时表现出显著性差异,而对照组虽然实验后反应时有所提升,但是提升幅度较小,并且在统计学角度无显著性差异。

为了直观地展示实验前后两组抑制能力的变化,特绘制图1。如图1所示,实验后实验组Flanker任务测试结果抑制能力提升幅度更为显著,Flanker任务中反应明显缩短,实验后Flanker任务抑制能力反应时相比较对照组更为优异。

图1 使实验前后两组抑制能力变化示意图

利用SPSS进行配对样本t检验,对实验前后两组Flanker任务测试正确率变化情况进行差异性对比,计算结果见表8。

表8 实验前后两组Flanker任务正确率测试结果对比分析

从表8得知从实验前后两组学生Flanker任务测试正确率的配对样本t检验结果来看,实验组在足球运动干预后Flanker任务正确率明显提升,在统计学角度存在显著性差异,对照组正确率也有所提升,但提升幅度在统计学角度不存在显著性差异。

综上所述,对实验组和对照组学生Flanker任务测试结果进行对比分析得知,实验组和对照组在Flanker任务测试中,实验前后的反应时和正确率均有所提升,但相比较而言,实验组反应时缩短和正确率提升幅度均较为明显,由此说明,相比较常规的体育教学,足球运动干预更利于促进学生抑制功能的提升。抑制功能是指学生在认知过程中,对与情境不符的优势反应,以及与目标不相关的信息的抑制[10]。足球运动干预过程中,教师有目的地以口令要求学生做出对应的动作反应,锻炼学生的控制能力,从而使抑制功能得以提升。

2.2 足球运动对青少年刷新功能的影响

2.2.1 实验前两组刷新功能测试结果对比分析

为了解实验前两组学生1－back任务测试情况,分别对实验组和对照组反应时和正确率进行测试,结果见表9。

表9 实验前两组1－Back任务测试结果分析

由表9可知,独立样本t检验结果显示p值均大于0.05,说明实验前实验组和对照组学生的1－Back任务测试中,反应时和正确率结果无显著性差异,为实验开展奠定了基础。

2.2.2 实验后两组刷新功能测试结果对比分析

为了解实验后两组学生1－Back任务测试情况,分别对实验组和对照组反应时和正确率进行测试,结果见表10。

表10 实验后两组1－Back任务测试结果分析

如表10所示,实验组和对照组在1－Back任务测试中,反应时和正确率表现出较大的差异,并且独立样本t检验结果显示,p值均小于0.05,说明实验后两组1－Back任务测试反应时和正确率体现出显著性差异。

2.2.3 实验前后两组刷新功能测试结果对比分析

为了了解实验前后两组学生1－Back任务测试结果差异性,利用SPSS进行配对样本t检验,分别对实验组和对照组1－Back任务进行测试,结果见表11。

表11 实验前后两组1－Back任务测试结果对比分析

从表11结果来看,实验组在足球运动干预后1－Back任务反应时明显缩短,正确率明显提升,在统计学角度存在显著性差异,对照组反应时和正确率也有所变化,但是提升幅度在统计学角度不存在显著性差异。

综上所述,实验组在足球运动干预后,相比较对照组而言,1－Back任务测试结果反应时明显缩短,正确率显著性提升,由此说明足球运动干预对提升学生的刷新功能发挥着积极的作用。刷性功能是指依据现有的信息对记忆工作中的内容进行不断的更新修正,达到灵活操作工作记忆信息的目标[11]。足球运动包含丰富多样的技术动作和规则,在干预过程中,对不同技术和规则的记忆,对学生的刷新功能进行有效的锻炼,从而达到提升学生刷新功能的效果。

2.3 足球运动对青少年转换功能的影响

2.3.1 实验前两组转换功能测试结果对比分析

为了解实验前两组学生More Odd Shifting任务反应时情况,分别对实验组和对照组转换情景、不转换情景和转换能力三方面的反应时进行测试,结果见表12。

表12 实验前两组More Odd Shifting任务反应时测试结果分析

表12表明,独立样本t检验结果显示p值均大于0.05,说明实验前实验组和对照组学生的More Odd Shifting任务反应时测试结果无显著性差异。

为了解实验前两组学生More Odd Shifting任务正确率情况,分别对实验组和对照组转换情景、不转换情景方面的正确率进行测试,结果见表13。

表13 实验前两组More Odd Shifting任务正确率测试结果分析

分析表13可知,独立样本t检验结果显示p值均大于0.05,说明实验前实验组和对照组学生的More Odd Shifting任务测试的正确率无显著性差异。

综上所述,从实验组和对照组More Odd Shifting任务测试结果的对比分析结果来看,实验前两组学生转换功能无显著性差异,为实验开展奠定了基础。

2.3.2 实验后两组转换功能测试结果对比分析

为了解实验后两组学生More Odd Shifting任务反应时情况,分别对实验组和对照组转换情景、不转换情景和转换能力三方面的反应时进行测试,结果见表14。

表14 实验后两组More Odd Shifting任务反应时测试结果分析

表14表明,实验组和对照组在More Odd Shifting任务测试中,反应时表现出较大的差异,并且独立样本t检验结果显示,p值均小于0.05,说明实验后两组More Odd Shifting任务反应时测试体现出了显著性差异。

为了解实验后两组学生More Odd Shifting任务正确率情况,分别对实验组和对照组转换情景、不转换情景方面的正确率进行测试,结果见表15。

表15 实验后两组More Odd Shifting任务正确率测试结果分析

如表15所示,实验组和对照组在More Odd Shifting任务测试中,正确率表现出较大的差异,并且独立样本t检验结果显示,p值均小于0.05,说明实验后两组More Odd Shifting任务测试正确率体现出显著性差异。

2.3.3 实验前后两组转换功能测试结果对比分析

为了解实验前后两组学生More Odd Shifting任务测试反应时差异性,利用SPSS进行配对样本t检验,分别对实验组和对照组任务反应时进行测试,结果见表16。

表16 实验前后两组More Odd Shifting任务反应时测试结果对比分析

分析表16可知,实验组实验前后More Odd Shifting任务反应时表现出显著性差异,而对照组虽然实验后反应时有所提升,但是提升幅度较小,并且在统计学角度无显著性差异。

图2直观地展示了实验前后两组转换能力变化,如图2所示,实验后实验组More Odd Shifting任务测试结果转换能力提升幅度更为显著,More Odd Shifting任务中反应时明显缩短,实验后任务转换能力反应时相比较对照组更为优异。

图2 实验前后两组转换能力变化示意图

为了解实验前后两组学生More Odd Shifting任务测试正确率差异性,利用SPSS进行配对样本t检验,分别对实验组和对照组More Odd Shifting任务正确率进行测试,结果见表17。

表17 实验前后两组More Odd Shifting任务正确率测试结果对比分析

分析表17,实验组在足球运动干预后More Odd Shifting任务正确率明显提升,在统计学角度存在显著性差异,对照组正确率也有所提升,但是提升幅度在统计学角度不存在显著性差异。

综上所述,对比两组实验前后的转换功能来看,实验组在足球运动干预下,More Odd Shifting任务测试中反应时和正确率提升效果更为优异,说明足球运动干预对改善学生的转换功能发挥着积极的作用。转换功能是指学生面对多项任务时注意力的灵活转换和控制[12],足球运动干预中,障碍传球、学生之间的对抗,以及根据教师指令对技术动作进行完成,都可以有效地促进学生转换功能的提升,有针对性的训练活动,可以促进学生转换功能的良好发挥。

3.1 常规的体育教学对学生抑制功能的影响一般,明显弱于足球运动的教学干预效果。可见,足球运动干预对锻炼学生的控制能力和瞬间识别优势的反应能力值得重视。

3.2 足球运动干预对学生刷新功能的发挥效果明显。足球运动干预对学生技术和规则的记忆方式训练有着明显的更新修正、灵活运用操作的锻炼效果。

3.3 足球运动干预对学生转换功能的改善提升显著。足球运动干预对学生之间的对抗、注意力监管、多项任务的管控以及教师指令的执行等均具有针对性训练效果,对进一步提高学生所处环境角色的转换有着重要的意义。

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