體育鍛煉對青少年非認知能力的影響、差異及路徑分析—基于CEPS 數據的實證研究

□ 周 威 劉 杰

一、引 言

體育這一概念古已有之，是指人類經由專門設計的身體運動及游戲，以增強體質、提高競技水平和豐富社會生活為目標的獨特社會文化現象［1］。體育鍛煉具備“健體”及“健心”兩項基本功能，能夠增強體質水平、錘煉個體意志、培養社會精神以及構建價值標準，對于個體發展及社會進步意義非凡。青少年作為國家之希望、民族之未來，其健康水平是國家人力資本總量的關鍵基礎及重要組成，但長期以來，由于學校教育的工具性異化及主客分離的體育教育認知方式，我國青少年體質健康狀況堪憂［2］。第八次全國學生體質與健康調研數據顯示，近年來我國青少年體質達標優良率逐漸提升，但仍舊處于較低水平，且學生近視率和肥胖率呈上升趨勢［3］?！督】抵袊袆樱?019—2030年）》對個人、家庭、學校及政府提出不同層次的期許，鼓勵開展健康促進運動，實現以體育智和以體育心［4］。非認知能力是人力資本的重要組成部分，其形成發展一定程度上可能受到體育鍛煉的影響，分析體育鍛煉之于青少年非認知能力的作用，是明晰體育“健心”功能的必要之舉，亦是響應國家政策方針、促進青少年開展體育鍛煉的價值應然，具有一定的現實意義。

二、文獻綜述

當前社會大眾對于體育鍛煉的多維回報已有一定認知，尤其是對于正值生長發育的青少年而言，體育鍛煉對其身心健康具有頗多益處。針對青少年體育鍛煉及認知能力間的研究較為豐富，但結論尚未統一。早期研究認為體育鍛煉無法提升學生的認知能力，該觀點的持有者認為體育鍛煉會導致學生過度興奮，鍛煉后的心理狀態不利于其開展學習，長此以往可能會抑制學生的認知能力發展［5］；部分研究則認為二者不存在顯著關系［6］。而隨著時間的推移，有研究表明學生參與體育鍛煉能顯著提高其學業成就，根據“喚醒理論”和“具身認知理論”，體育鍛煉可以通過“神經生理”與“認知表達”兩種機制影響青少年的認知能力，增強與認知和記憶功能相關的腦區神經發育，增進腦部協調性。美國“零點體育課程”計劃表明，針對學生的專項體育鍛煉能夠提升其閱讀及計算能力［7］，而長期參與SPARK（Sport，Play and Active Recreation for Kids）項目的學生，成績降低概率顯著低于未參與的學生；不同的運動項目及強度對于學生認知能力發展的影響不盡相同，且其中存在一定的性別及年級差異［8］。

除對學生認知能力產生影響外，也有較多研究表明參與體育運動還能夠對青少年心理健康及個體情緒產生影響，即提示了體育鍛煉的“健心”功能。Knapen等基于臨床試驗發現體育鍛煉能夠顯著壓制個體的抑郁情緒［9］，其作用甚至優于藥物治療［10］。對于青少年而言，體育鍛煉能健全其人格，合理的體育鍛煉能夠幫助學生增進同伴關系［11］，經常參加體育鍛煉的學生會發展出更高的社會信任水平以及社會參與熱情，增進其社會融入能力并加速其社會化進程［12］。一定周期的規律運動還能夠增強學生的專注力及抗干擾能力［13］。優質的體育教學甚至能夠潛移默化地影響學生的畢生品格，引導其形成積極向上的價值觀，塑造其剛毅、自強、樂觀和開放的個人品質，在調節學生情緒、培養堅強的意志及社會責任感等方面具有不可替代的重要作用［14］。

非認知能力作為21世紀的核心勝任力，被視為隱性的人力資本，是對個體性格、情感和品質等人格特征的衡量指標之一［15］，但其具體內涵尚未得以明晰?，F有研究多基于“大五人格量表”進行相關測量，在此框架下，針對青少年情緒穩定性、開放性、盡責性等特質的探究均屬于非認知能力的研究范疇［16］。青少年在校期間的非認知能力發展水平直接決定了其未來的人力資本存量，也間接影響著我國的人力資源質量［17］。當前國內缺乏基于全國大樣本數據專門針對青少年體育鍛煉及非認知能力間關系的深入研究，較為分散的研究結論也多未考慮可能的內生性問題。因此結合既有研究，文章認為青少年體育鍛煉對于其非認知能力存在正向影響，因而提出假設1：

H1：青少年參與體育鍛煉能夠促進其非認知能力發展

此外，值得探討的是，體育運動對青少年非認知能力的影響是通過何種路徑實現。當前少部分針對體育鍛煉及非認知能力的研究多直接將二者聯系起來，并未對其作用路徑進行深入分析，對該部分的探究可為理解體育運動如何影響青少年非認知能力以及干預和強化其作用提供一定參考。

一方面，個體非認知能力往往是在復雜多變的社會交往及信息互動中形成，不同的社會經歷造成個體非認知能力的差異化發展：另一方面，體育運動本就是一項飽含社交屬性的社會活動，其對于青少年非認知能力的影響可能是通過提升青少年與交往者的溝通頻率而引致，玩伴和父母正是其主要的交往者。已有部分研究成果提示了體育鍛煉可能經由影響青少年與同伴和父母的交往而發揮其多維作用。如柳建坤等的研究發現親子關系在體育鍛煉對青少年心理健康的影響中起到了顯著的中介作用［18］，即青少年在對某項體育運動產生興趣之后，其父母極有可能參與其中，向其提供一定的指導或是一同參與體育鍛煉，可以通過改善親子關系進而影響子代各項能力的發展。而同伴群體間的能力發展可能存在“傳染效應”，體育鍛煉過程中頻繁的同伴交往亦能夠對個體各項能力產生影響［19］。此外，體育鍛煉能夠顯著提升青少年自我效能感、未來自信心及自我成就感［20］，鼓勵青少年進行體育鍛煉能夠促進其身心健康［21］，最終通過增進學生對其未來的信心這一路徑促進青少年非認知能力的發展。

因此，基于現有研究成果和理論基礎，體育鍛煉對于學生非認知能力的影響，可能是以親友交往和自我效能為作用路徑，繼而提出假設2：

H2：體育鍛煉對青少年非認知能力的影響以親友交往和自我效能為作用路徑

綜上所述，現有相關研究多探究體育鍛煉對學生認知能力的影響，雖有部分研究針對非認知能力進行探索，但其成果較為分散，并未系統探討體育鍛煉對青少年多項非認知能力的影響及其作用差異，且鮮有研究對其可能的作用路徑進行探究。因此文章的邊際貢獻主要有三，一是系統探究了體育鍛煉與青少年各類非認知能力之間的具體關系，對當前較為零碎的體育運動“健心”功能探究具備一定的補充作用。二是以青少年的親友交往和自我效能為路徑，探究學生體育鍛煉對其非認知能力影響的可能實現路徑，為青少年的體育鍛煉抉擇及強化體育鍛煉的非認知能力提升效應提供參考。三是文章基于具有一定全國代表性的調查數據進行分析，并控制了部分內生性問題，使得研究所得結論更具可靠性，同實際情況更為貼近，能夠服務于國家相關政策的制定及完善。

三、數據與方法

1.數據來源

文章基于中國教育追蹤調查（China Education Panel Survey，CEPS）最新公布的2014/2015調查數據進行分析。CEPS由中國人民大學中國調查與數據中心設計并實施，采用多階段概率與規模成比例（PSS）抽樣，樣本覆蓋28個縣級單位的112所學校438個班級，具有較高的全國代表性。在剔除失訪、關鍵變量缺失及奇異值后，共納入6566名青少年作為研究對象進行分析。

2.變量測量

（1）因變量

參考同類研究［22］，文章從學習毅力、積極情緒、學校適應及開放能力這四個維度對青少年的非認知能力進行測量。每個維度都包括若干問題，原問卷采用里克特4級或5級量表進行測量，每個維度均通過主成分分析法提取出一個公因子，參考胡榮的做法將其分別轉換為取值范圍在0～100的連續變量［23］。每個維度包括的問題及KMO值詳見表1。

表1 非認知能力測量方式及其基本情況

（2）自變量

參照同類研究［24］，通過將周鍛煉天數乘以日鍛煉時間計算周總鍛煉時長，再將其除以7計算平均每日鍛煉時間，最后將其作對數轉換以進行平滑處理，得到研究自變量體育鍛煉時長。

（3）協變量

參考已有研究［25］［26］，文章納入青少年個體因素及家長因素作為研究的協變量，具體包括：①初中生個體因素：性別（女性為0，男性為1）、年齡（取值范圍：11～16）、戶口類型（非農戶口為0，農村戶口為1）、獨生子女與否（否為0，是為1）、寄宿與否（否為0，是為1）、標準化認知能力得分（取值范圍：-3.13 ～2.06）、對身材肥胖的感知（較胖為1，中等為2，較瘦為3）、健康狀況（較差為0，較好為1）；②家長因素：父母精英職業與否［27］（否為0，是為1）、父母最高受教育年限（取值范圍：0～19）、家庭經濟情況（較差為1，中等為2，較好為3）。

（4）工具變量

班級層面其他同學的平均體育鍛煉時長（同樣取對數作平滑處理）。通過CEPS調查中提供的班級代碼計算班級層面除受訪者本人其他同學的體育鍛煉時長。使用這一變量作為本次研究的工具變量之合理性在于：首先，參與體育鍛煉會形成一種習慣與氛圍，班級內參與體育鍛煉的人越多，青少年也越容易跟隨朋友和班集體參與到體育鍛煉中，并且受訪者的班級同學們參與體育鍛煉的時間越長，自己也會參與更長時間的體育鍛煉［28］，因而滿足相關性假設。其次，班級層面的平均體育鍛煉時長不會直接影響受訪者的各維度非認知能力，此工具變量既滿足相關性假設又滿足外生性假設，是此次研究可行的工具變量。其他學者也曾循著這一思路，通過計算同一群體內其他人的相關情況來尋找工具變量［29］。

（5）中介變量

依據前文對現有文獻的梳理以及參考既有研究結論，文章考慮以下五項中介變量：親情質量（取值范圍：1～6）、父母體育交往（取值范圍：1～5）、友誼數量（取值范圍：1～5）、朋友體育交往（取值范圍：1～5）以及未來信心（取值范圍：1～4），以上變量均為得分越高則具體情況或交往頻率越高。

如表2所示，青少年群體各維度非認知能力均處于中上水平，開放能力平均得分最高，積極情緒能力次之，學習毅力能力再次，相比之下學校融入能力較弱；在自變量上，青少年的體育鍛煉時長的對數均值為2.77，班級層面同學平均體育鍛煉時長的對數均值為3.10。研究對象的基本特征中男女青少年比例大致相當，其中女性稍多；平均年齡為13.89歲；50.30%的研究對象為農村戶口，49.70%的研究對象為非農村戶口，農村青少年樣本略多，其他情況詳見表2。而在中介變量情況上，樣本親情質量較高，親子關系較好；青少年擁有的好朋友數量也處于較高水平（原始數據顯示人均好友數量為10.85人）；青少年的體育活動參與頻率適中，但相較于父母而言，青少年與朋友一同參與體育活動更多；此外，青少年對自己未來的信心也較為充足。

表2 各變量描述性統計結果

3.分析方法

為分析體育鍛煉時長對青少年各維度非認知能力的影響，依據因變量類型構建如下線性回歸模型，經檢驗采用線性回歸模型有效。模型表達式為：

Yi表示反映第i個青少年某維度非認知能力的因變量，Exercise表示其體育鍛煉時長，α1為自變量系數，Ci表示控制變量，γ為控制變量的系數矩陣，α0為截距項，εi為殘差項。

然而上述模型可能存在一定內生性問題。其一是可能遺漏部分影響青少年非認知能力的因素未納入模型；其二是縱然從理論分析和實踐經驗出發，體育鍛煉時長有可能會提升青少年的各維度非認知能力，但也可能是非認知能力較高的青少年才可能更多進行體育鍛煉，即可能存在反向因果問題。因此，文章使用青少年班級層面其他同學的平均體育鍛煉時長作為工具變量，擬合兩階段最小二乘法處理這一問題，第一階段模型設定為：

式中，IVi表示青少年班級層面其他同學的體育鍛煉時長對數，β1為所引入控制變量的系數，Ci表示控制變量，γ為控制變量的系數矩陣，β0為截距項，εi為殘差項。

此外，線性回歸模型本質上是一種均值回歸，事先假定了體育鍛煉對各維度非認知能力不同青少年的邊際效應具有一致性。但實際上，這種影響在不同分位點處可能存在差異。為放開這一假定，進一步探究體育鍛煉時長對不同非認知能力水平青少年的異質性影響。在線性回歸模型的基礎上，文章構建了條件分位數回歸模型，重點考察青少年某一維度非認知能力在0.25、0.50以及0.75分位點上，其體育鍛煉時長的影響作用與差異，模型設定如下：

其中q表示分位點，式（3）中其他變量含義與式（1）所示線性回歸模型一致，主要對0.25、0.50以及0.75分位點處某維度的非認知能力進行參數估計。

而對具體作用路徑（中介效應）的檢驗，本文則采用克里斯蒂安·卡爾森等開發的“混雜效應”和“標尺改變效應”（KHB）方法進行相應估計［30］。KHB方法可以直接分解自變量對因變量的總效應和直接效應以及中介變量的間接效應大小，以間接效應除以總效應可以得到中介作用占比。

四、數據分析與研究發現

1.基準模型

在進行正式的多元線性回歸前，文章首先檢驗了各模型中變量之間的共線性，檢驗結果顯示各模型方差膨脹因子在1～2之間，遠低于10，即不存在多重共線性問題。線性回歸分析結果展示在表3中。

可以從表3 Panel A中看到，擬合的四個多元線性回歸模型結果均顯示進行體育鍛煉能顯著提升青少年包括學習毅力、積極情緒、學校融入和開放能力在內四個維度的非認知能力。在控制了青少年的個體因素及家長因素后，體育鍛煉時長每提升一個單位，青少年的學習毅力得分提升2.311個單位，積極情緒上升0.734個單位，學校融入能力得分提高3.579個單位，開放能力則顯著提升1.789個單位。從生理角度分析，體育運動不僅能夠增強青少年的體質，在參與體育鍛煉的過程中還能夠促進其體內β-內啡肽的產生和釋放，進而抑制負面情緒的產生，增強個體積極情緒［31］。并且體育鍛煉過程中的“堅持與釋放”能夠幫助青少年緩解學業及生活中的壓力，養成良好的學習習慣及生活心態，增進其學習毅力。而通過運動提高的社交頻率和社會接觸，則可能促使青少年形成開放的社會心態，增強其開放能力及學校適應性。

表3 體育鍛煉對青少年非認知能力的影響

但上述結論還面臨著一定內生性問題的干擾，因此文章采用工具變量法策略，引入青少年班級層面其他同學的體育鍛煉時長作為工具變量，以檢驗研究結論的因果效力，分析結果展示在表3 Panel B中。結果顯示在考慮了模型中潛在的內生性問題后，參與體育鍛煉同樣會顯著提升青少年四個維度的非認知能力，并且提升效應更大，均在原有的顯著性水平上顯著。假設1得以證實，青少年參與體育鍛煉確能促進其自身非認知能力發展。

2.分位數回歸

為深入探究體育鍛煉時長對不同水平非認知能力青少年的影響是否存在一定的群體差異及其具體表現，文章隨即進行條件分位數回歸分析。表4展示了三個常用、具有代表性分位點處的回歸結果?？梢钥吹?，從25%分位點到75%分位點，體育鍛煉時長對青少年對開放能力的影響系數從2.053降至1.857及1.333；對學習毅力水平的影響系數從3.426降至3.039及2.061；對積極情緒能力水平和學校融入能力水平的影響系數從25%分位的1.115和4.430降至50%分位的0.672和3.701，再提升至75%分位的至0.894和3.994，呈現一定的U形特征。

表4 分位數回歸

為進一步明晰各類非認知能力在不同水平分位數上的具體影響，文章繪制出不同分位數的影響示意圖。如圖1-1至圖1-4所示，體育鍛煉對青少年開放能力維度非認知能力較低的青少年影響更大，即開放能力維度得分較低的青少年能夠更多地從體育鍛煉中受益，且體育鍛煉時間越長，對他們非認知能力的提升效應更大。開放能力較強的青少年則可能從體育鍛煉中獲取的收益稍低，但也具有一定積極影響，即體育鍛煉在提升青少年開放能力方面存在一定的“天花板效應”。而學習毅力、積極情緒和學校融入的分位數示意圖大致呈“雙峰分布”，在上述三個能力維度得分較高和較低的青少年更能從體育鍛煉中獲得非認知能力上的提升，即存在“培優補差效應”。并且各維度非認知能力較低的青少年從體育鍛煉中受益最大，“補差”效應最為明顯。

圖1-1 因變量：學習毅力水平

圖1-2 因變量：積極情緒水平

圖1-3 因變量：學校融入水平

圖1-4 因變量：開放能力水平

3.路徑分析

體育鍛煉可能直接提升青少年的各維度非認知能力，也可能通過其他路徑提升青少年的學習毅力、積極情緒、學校融入和開放能力，研究者應當關心其具體的作用渠道。依據前文對現有文獻的梳理與理論研究成果，文章引入親情質量、父母體育交往、友誼數量、朋友體育交往和未來信心五個中介變量，通過KHB分析法檢驗親友交往和自我效能在其中的中介作用，結果見表5。

表5 路徑分析（中介效應）

如表5結果所示，親友交往和自我效能的五個中介變量基本均能解釋部分青少年參與體育鍛煉對非認知能力的提升效應。在學習毅力維度，五個變量能解釋-4.15%到20.60%的中介效應，值得注意的是“朋友體育交往”在其中起到了負效應，提示了學生及同伴體育交往的適度性，未來信心在其中發揮了較大作用；在積極情緒維度，其能解釋10.31%到55.77%的中介效應，其中未來信心能解釋50%以上的體育鍛煉之積極情緒提升效應；在學校融入維度，三個維度的變量發揮了11.11%到17.32%的中介效應；在開放能力維度，則發揮了4.47%到23.14%的中介效應，未來信心同樣在其中起到了最大的中介效應?？偟膩碚f，親友交往和自我效能均能解釋部分體育鍛煉如何提升青少年四個維度的非認知能力，其中未來信心能解釋大部分提升效應。即通過體育鍛煉，可以提升青少年與父母的關系，增加好友數量、提高與父母和好友一起外出看電影、演出、體育比賽等的頻率以及提升自己對未來的信心，進而提升青少年各項非認知能力，假設2得以證實。

圖2 路徑分析圖示

五、結論與討論

通過對既有文獻梳理可知，學界當前針對體育鍛煉及青少年非認知能力間關系的相關研究相對較少，亟待補充更為細致和深入的研究結論。文章基于CEPS 調查數據探究了體育鍛煉對青少年四項非認知能力的具體影響、差異及其作用路徑。通過線性回歸模型和兩階段最小二乘法分析發現，青少年進行體育鍛煉能夠顯著提升其學習毅力、積極情緒、學校融入及開放能力?；诜治粩祷貧w進一步分析發現，體育運動對于青少年開放能力的影響存在“天花板效應”，即非認知能力較弱的青少年能從體育鍛煉中獲益更多；于青少年學習毅力、積極情緒、學校融入能力的影響呈現出“培優補差效應”，即非認知能力較低和較高的青少年均能從中受益。中介效應分析則表明，親友交往和自我效能存在顯著的中介效應，青少年參與體育鍛煉能夠顯著提升其親情質量、友情數量、父母及朋友體育交往以及未來信心，進而對青少年非認知能力產生影響。但值得注意的是，青少年與朋友的體育交往在一定程度上可能降低了其學習毅力。

基于當前研究結論，文章提出以下政策建議：一是切實保障青少年的課內外體育鍛煉時間。開齊開足開好學校體育課，辦實辦強辦大社會體育館，引導青少年形成多維多樣多類的體育愛好，充分利用課余時間開展體育鍛煉。二是貫徹落實“雙減”政策，將學業減負及體育增效緊密結合，以合理的加減促進學生的高效成長。將體育鍛煉融入課后服務，豐富學生課后服務內容。加強對非認知能力得分較低學生的補償式教育，文章數據分析表明，非認知能力得分較低的學生更能夠從體育運動中獲益，學?？砂才艑ｉT人員觀察、記錄和追蹤學生的非認知能力狀況，對于得分較低的學生，給予其更多的體育運動機會，將體育作為學生發展的重要增值點，貫徹以生為本的體育課程理念，促進學生非認知能力的均衡發展。三是重視親子及同伴關系的構建。文章結論表明，體育鍛煉對學生非認知能力的部分影響可能通過親友交往和自我效能達成。在家庭維度，父母作為學生的監護者，應當以各種形式參與到子女的體育鍛煉之中，比如可與其一同觀看體育比賽，一同開展體育鍛煉或向子女講解體育鍛煉知識等，通過體育這一主題增進親子交流。在玩伴交往維度，通過體育鍛煉能夠擴充青少年的好友數量和增進其體育交往，進而顯著正向影響學生非認知能力發展。四是適當提升學生的自我效能感，增強學生未來信心。文章路徑分析結果表明，青少年對未來的信心在體育鍛煉的非認知能力提升效應中起到了最大也最為重要的中介作用，增強青少年未來信心，是增強體育鍛煉對非認知能力提升功能的重要舉措。政府可制定有關政策，獎勵在運動上達到一定成就的青少年，如堅持鍛煉打卡一學年的青少年可獲某項獎勵，對其體育鍛煉行為進行適時的正強化。在校期間的體育運動中，教師應當對學生的體育運動行為給予一定的認可及鼓勵，引導青少年將某項體育鍛煉培育為個體技能，激發學生內在的體育熱情。家長則可積極參與到學生的體育鍛煉之中，鼓勵子女在體育鍛煉中發現自己的閃光點，合理規劃子女的發展，增強其未來信心。

綜上所述，文章深入探究了體育鍛煉對青少年非認知能力的影響，并分析了其具體的作用路徑，具備一定的政策價值，為深入開展體育鍛煉提供了證據支持，拓寬了非認知能力的研究口徑與研究視角。但同時仍存在一些不足之處，如囿于數據的限制，研究樣本僅局限在特定年齡階段的青少年，因而其結論是否適用于其他年齡段的青少年尚不得而知，且文章路徑分析僅從親友交往和自我效能進行。后續研究應當拓寬研究范圍，并依照有關理論進一步細致探究體育鍛煉影響青少年非認知能力的其他可能作用路徑。此外，研究何種體育鍛煉的非認知能力提升效應更佳也能為社會各界和有關部門的政策制定提供參考，有待進一步研究?！?/p>