学生健身如何影响大脑功能

就读于万花筒学院一个地区特许学校在威斯康星州的阿普尔顿，都在不停地搬家。每个人都上体育课，在这里叫做“体育课”，每周至少上两次。最重要的是，每天有午休时间，孩子们可以出去走走。学生还可以选择另外两门以锻炼为重点的选修课——舞蹈和个人健身——对一些学生来说，这意味着每天要锻炼40分钟。

而且行动还不止于此。六年级侧翼的丽莎·萨克曼(Lisa Sackman)等老师每20分钟提供一次“大脑休息”。特拉维斯·奥尔森(Travis Olsen)老师在七年级科学课教室的后面放了一辆运动自行车，欢迎孩子们在他们觉得需要的时候使用。八年级的合作老师Abby Jolma和Toni Giebel让孩子们在学习数学和科学时坐在摇晃的椅子上——有弯曲底座的短凳——瑜伽球或传统椅子上。

“他们需要它，”吉贝尔说，她现在在课堂上经常观察到蹦蹦跳跳和坐立不安的现象。“他们非常需要它。”

吉贝尔说，她很清楚，现在的学生比三年前更能集中注意力，当时学校里的体育活动选择要少得多。但孩子们自己“并没有注意到，”她补充道。事实上，学生们大多对自己每天的运动量并不在意。

在吉贝尔和乔玛的班级里，13岁的安娜·王(Anna Wang)坐在学校今年为教室购买的一把摇摇晃晃的椅子上。“这是唯一的选择，”13岁的安娜一边在椅子上来回摇晃，一边耸耸肩说，并补充说她不认为座位有什么区别。

尽管安娜表示不感兴趣，但她和她的同学在学校里进行的体育活动水平是不同寻常的，可能是有益的。在美国31%的10到17岁的儿童肥胖专家说，在美国，大多数在校儿童的运动量都太少了。三十年来，人们一直致力于增加学习时间，结果导致许多学校减少了课间休息和体育课时间。缺乏体育锻炼正在造成不良影响学生的健康这对大脑发育不利，研究显示．

但现在，越来越多的政治家和教育工作者，比如阿普尔顿的那些人，已经开始注意到这项研究，并决定，为了提高学业成绩，他们必须对学生的身体健康也采取一些措施。

这种新态度的结果是，至少14个州的立法机构在2016年考虑了新的法律，这些法律将增加体育教育或课间学校的数量，要求提供或提高体育教师的资格标准，根据2016年的一份报告由健康和体育教育协会(SHAPE)提供。有些人甚至采取了行动。佛罗里达州和罗德岛州现在要求小学生每天有20分钟的休息时间。

新的联邦教育法《每个学生成功法案》，简称ESSA通过将体育学科纳入“全面教育”的定义，美国也为体育教育提供了更多的资金来源。
“至少我们现在在谈判桌前了，”SHAPE的宣传主任卡莉·赖特(Carly Wright)说。“它传递了一个信息:联邦政府确实认为(体育)应该是学生教育的一部分;它应该成为学校生活的一部分。”

波士顿东北大学(Northeastern University)运动机能学教授查尔斯·希尔曼(Charles Hillman)研究身体和大脑之间的联系，他说，有强有力的证据支持把体育教育和课间休息作为学校的优先事项。

希尔曼说:“我们的目标是让孩子们在整个学校里都动起来。”虽然他承认学术课时间也很重要，但“显然，在这一点上，学术是以身体活动为代价的，我认为必须有某种程度的适应。”

希尔曼还警告说，单独的体育活动并没有被证明能提高认知能力。例如，缓慢的步行并不能使人变得更聪明。希尔曼说，与大脑健康密切相关的是身体健康。

希尔曼说:“影响实际上是在大脑中发现的。”“我们发现高健康的孩子比低健康的孩子有不同的大脑功能。”

希尔曼说，身体健康的儿童的前额皮质和海马体比身体不健康的儿童发育得更好。这两个大脑结构控制着许多导致高学术成就的能力:长期记忆、自我调节和目标制定等关键功能。

希尔曼正在为美国卫生与公众服务部2018年修订的身体健康建议的最新锻炼研究提供咨询，他说，多年来，关于健康和大脑功能之间联系的证据稳步增加。

一个2009斯坦福大学的研究发现通过州体能测试的加州五、七、九年级学生，以及那些在五到七年级期间体能有所提高的学生，在州标准化测试中的得分要高于不太健康的同龄人。一个2013年对近1.2万名内布拉斯加州学生的研究研究还发现，有氧健身的学生更有可能通过该州的标准化数学和阅读测试，无论他们的体重或社会经济地位如何。另一个2013年的研究该研究将伊利诺斯州8岁和9岁的儿童随机分配到一个为期9个月的课后健身项目中，发现那些健康状况有所改善的孩子在集中注意力和忽视干扰方面也有所改善。他们的行为规范能力也提高到了年轻成年人的水平。

一些学区为了提高学生的学习成绩，在日常课程表中增加了更多的体育活动，这些学区也出现了明显的变化。当得克萨斯州沃斯堡的一所学校广为人知的开关对于幼儿园和一年级的学生，从每天一次20分钟的休息到四次15分钟的休息，总共一个小时，他们发现学生在课堂上更专注，老师也能更快地讲解课程材料。得克萨斯基督教大学教授、该研究的首席研究员黛博拉·瑞亚说，课堂上的课外行为减少了25%到35%，学生的体重指数(体重除以身高)稳定或下降了longer-recess倡议．

“我们至少更接近于一个健康的环境，有利于老师和孩子们的学习，”Rhea在谈到多次15分钟的休息时说。

所有这些研究都是在近三十年来学校减少课间休息时间的政策出台之后进行的，因为人们担心无组织的课间休息时间会导致学生打架或占用学生专注于考试的时间标准化考试．一个乔治华盛顿大学2007年的调查研究发现，在一个具有代表性的学区样本中，20%的学生每周平均减少了50分钟的课间休息时间，9%的学生每周平均减少了40分钟的体育课时间。

今天，初高中仍然是最不可能进行日常体育教育或休息的学校。41个州要求在中学阶段进行体育教育，据SHAPE 2016年年报显示美国有46个州在高中要求这一课程。但只有15个州规定了中学生每周必须花在体育上的具体时间;只有六个州在高中阶段有类似的时间要求。大多数州根本不要求初高中提供课间休息。

小孩子需要经常移动的想法对于任何一个曾经和八岁以下的孩子在一起过的人来说都是相当直观的。但是大一点的孩子也需要运动根据联邦指导方针，每天至少一小时——而且他们得到的水越来越少。据统计，不到三分之一的高中生(2015年为27%)每天锻炼的分钟数达到了推荐值儿童趋势数据这是一个专注于青年问题的非营利研究组织。女孩、黑人学生和西班牙裔学生比白人男孩锻炼得少。

此外，体育设备和用品的预算很少;根据SHAPE 2016年的报告，每所学校的平均水平仅为每年764美元。

许多人指责前总统乔治·w·布什(George W. Bush)时期颁布的《不让一个孩子掉队》(No Child Left Behind, NCLB)联邦教育法造成了体育教育资金和重点的缺乏。“NCLB中没有体育课，”赖特说。“教师被削减，预算被削减，一些州废除了关于体育教育的州政策。这肯定带来了一些意想不到的严重后果。”

有几个因素似乎促使教育工作者和政策制定者开始解决这些后果:目前对标准化考试的抵制，以及对考试的不断提高的理解大脑科学以及前第一夫人米歇尔·奥巴马发起的“让我们动起来!”以及SHAPE努力影响国家立法，如ESSA。

例如，在威斯康辛州，州教育部门监督着一个名为“核心4+”的项目，该项目的特色是在整个学校的一天中增加运动的成本低廉的干预措施。这个项目现在在450所学校服务于超过30万名学生。阿普尔顿的几所学校因为在这方面的努力而获得了全国的认可，它是参加“核心4+”计划的城市之一，该计划被当地的学校领导称为“活跃的孩子，活跃的教室”。

阿普尔顿体育教学部主管米基·杜兰(Mikki Duran)说，在一天中增加这么多分钟的运动时间，尤其是在课堂上，这个想法最初遇到了一些阻力。老师们告诉她，他们没有时间。杜兰的回答是，花时间运动实际上会让你有更多的时间来学习。她说，一旦他们尝试了这种方法，大多数老师很快就改变了想法。