课堂内不同短时体育活动对小学生认知功能与数学成绩的差异性影响

为何课堂短暂休息很重要

教师和家长都知道孩子们只能在座位上静坐并集中注意力一段有限的时间，随后思绪就会开始游离。许多学校现在在课堂中尝试“脑力休息”，但并非所有休息方式都一样。该研究提出了一个简单且实用的问题：哪种类型的短时、每日课堂间歇最有助于提升儿童的注意力以及数学学习进展——是充满活力的运动、平衡游戏，还是安静的思维训练？

课堂暂停的三种方式

研究者在德国两所小学与157名二、三年级的儿童合作。整班随机分配到三种为期五周、每天15分钟的课堂活动之一。一组进行激烈的全身运动，如原地跑和跳跃练习（CARDIO）。第二组练习平衡挑战——单脚站立、沿线行走或在简单不稳表面上玩耍，呈现出一种有趣的“马戏”氛围（BALANCE）。第三组则保持就坐，进行不耗体力的心理专注活动，如记忆图案、仔细倾听以及短暂的放松或正念练习（MENTAL）。大多数活动安排在数学课前不久进行。

儿童如何被测试

在为期五周的项目开始前与结束后，所有儿童完成了两类测试。首先，一项标准化的注意力测试评估他们在忽略诱人干扰的同时关注相关图像的能力，并提供了针对速度与准确性的年龄调整得分。其次，他们参加了一项与课堂学习内容相匹配的数学测试。“简单”部分使用一位数的减法或乘法，而“困难”部分则涉及需要更细致分步思考的两位数题目。这样的设计让研究团队不仅能观察儿童是否学会新内容，还能看到他们在已知的简单题目上是否变得更快、更熟练。

什么有助于注意力与数学成绩

三种类型的休息——CARDIO、BALANCE 和 MENTAL——都能让儿童的注意力得分随时间改善。换言之，只要有结构化活动打断长时间久坐，无论是体力的还是心理的，似乎都能提升整体专注力。然而数学表现的情况则有所不同。只有 BALANCE 和 MENTAL 组在简单与困难数学题上都表现出明确的进步。尽管 CARDIO 组进行了大量体力活动，但数学成绩并未有同等程度的提升。教师的观察提供了一个可能的线索：许多教师报告称，在激烈的 CARDIO 活动之后，学生常常显得过于兴奋而更难在随后的课堂上平静下来。

注意力较差的儿童

研究者还仔细考察了一部分起始注意力得分明显低于组内平均水平的儿童，这种模式常见于注意力有困难的个体。对这些儿童而言，BALANCE 和 MENTAL 休息同样倾向于支持他们在较简单数学题上的更好进步，而 CARDIO 方法则未显示出可比的益处。三组在这些儿童面对最难题目时均未显示出显著提高，这表明仅靠短时休息在为期五周的短窗口内无法完全克服掌握更复杂材料的挑战。

对课堂的启示

对日常学校生活而言，本研究给出了有益的结论。短暂、有结构的休息——无论是否包含运动——都能提升儿童的注意力，这在久坐时间长和数字干扰多的时代是个好消息。但在提升数学学习方面，基于平衡的动作和安静的心理专注活动似乎比在课前进行强烈的有氧爆发更为有利。平衡练习还有促进身体健康而不易使课堂过度兴奋的额外优点，而且通常不需要较大空间或特殊设备。简而言之，几分钟的平静平衡或专注训练，可能比在上课日中来一次全力奔跑更能为孩子的大脑做好数学学习的准备。

引用: Leukel, C., Lauber, B., Leuders, J. et al. Differential impact of various in-class physical exercise interventions on cognitive function and mathematics achievement in primary school children. Sci Rep 16, 9852 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45347-x

关键词: 课堂间歇, 儿童注意力, 小学数学学习, 平衡练习, 学校体育活动