采用et技术探索全脑型体育教育模式的脑科学基础研究

《采用et技术探索全脑型体育教育模式的脑科学基础研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采用et技术探索全脑型体育教育模式的脑科学基础研究（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、采用E T 技术探索全脑型体育教育模式 的脑科学基础研究 1 问题的提出 传统学校教育对儿童潜能的开发尚未形成一个科学的 认识。许多教师和家长还沿用不科学的经验方法教育下一 代。阻碍儿童外在潜能的表现和内在潜能的发展。普遍存 在的问题是教师和家长把以往的经验和习惯强加于儿童 在工作、学习和生活过程中迫使儿童使用右手阻碍儿童 使用左手，从而使大多数的儿童成为“左脑型人”。据统 计西方左利者占成年人总数的G 左右；而我国仅占 0 2 3 ，远低于西方国家。美国诺贝尔医学奖获得者斯佩 里及许多学者均提出了左右脑分工的理论近年来更多的 学者提出了“右脑革命”的教育思想和教育理论，旨在改 变单一的左脑型

2、教育。由此在教育界和社会掀起了一股 “开发右脑”的讨论和研究热潮。与此同时也有不少学者 提出左右脑均衡发展的“全脑革命”教育思想，旨在使人 的左右脑和全面的潜能都得到均衡的开发。 体育教育是学校教育的重要组成部分，体育教育的目 标也趋向于多元化。对体育教育领域来说，开发青少年儿 童的潜能，尤其是开发人脑潜能，是一个具有广阔前景的 研究领域。人的潜能开发是素质教育的重要组成部分。其 核心是人脑潜能的开发。以往许多学者从脑神经生理学的 角度论述了通过体育训练对脑功能的影响其中最为人们 普遍认同和接受的方法是通过加强左侧肢体的体育训练开 发右脑的潜能。但在以往研究中，多为通过练习前后的运 动技能的发

3、展进行研究，也即从外在的练习成绩指标的变 化加以推论而得出结果。大多未能通过窥视大脑这个神秘 而复杂的器官进行探索。随着现代医学科学技术、手段的 发展对大脑无创检测技术、仪器的发明和普及应用使 得对大脑内部功能的了解和认识变为可能。为此本研究针 对体育教育与人的潜能开发的关系这一重要课题。运用脑 神经科学等相关理论和方法并采用E T 技术，对全脑型 体育教育的科学性和可行性进行初步的基础性研究。 2 研究方法与研究对象 2 1 研究方法 2 1 1 实验比较法 分为三个实验组。第一组以强化左侧肢体活动为主 ( 左侧组) ；第二组以强化右侧肢体活动为主( 右侧组) ： 第三组为强化双侧肢体活动(

4、 双侧组) 。实验时间为7 个 口梁洪波徐本力季秀平魏宏淮诸向阳 ( - 海体育学魔2 0 0 4 3 8 ) 月。使用的仪器为中国航天工业部研制生产的H Y 型 E T 脑电超慢涨落分析仪( 依北京市医药管理局审定的 E T 工业技术标准) 。 2 1 2 数理统计法 将脑电超慢涨落分析仪采集的E T 测试数据在P C - 奔 腾1 1 1 计算机上进行输入转换，并用S P S S1 0 0 计算机统 计软件进行统计分析。 2 2 研究对象 本研究选择了无锡市南洋国际学校小学部三年级3 个 班，共计9 8 人，其中男生5 3 人，女生4 0 人。 3 研究结果与分析 3 1 全脑型体育教育模

5、式对大脑学习能力提 高的作用 采用E T 技术对实验对象脑波非平衡巨涨落的现象进 行分析研究，从大脑额叶功能优化的规律研究全脑型体 育教育对大脑学习能力提高的影响。对脑电波的研究分 析主要从额叶和枕叶n 波功率的比值优化过程的转变这 一角度出发探究全脑型体育教育对额叶认知整合功能 的影响。 检测实验前、中、后大脑额叶与枕叶功率比值，实验 结果显示( 表1 ) ，实验前双侧组和左、右侧组间P 值均小 于0 0 1 差异非常显著。实验中期和后期组间差异没有显 著性。双侧组从实验前至实验中和实验后功率比值的值 保持与左、右侧组间P 值 o 0 1 或 o 0 5 。差异非常显著 和显著。说明双侧组试

6、验前后功率比值与其他组别保持相 对的差异水平。在实验前、中、后比值变化的组内对比， 各组左右额、枕叶功率的比值实验后均处于下降的位置 上，但是只有左侧组的P 值大于0 0 5 呈没有显著性差异 水平其余各组P 值 o 0 1 或 o 0 5 呈非常显著性和显 著性差异水平。许多专家通过研究后得出对大脑额叶功能 的观点他们认为“额叶在人的智力生活中比脑的其他部 位更为重要、更有决定作用”。额叶在各脑区中是最成熟 的脑体之一。从大脑各部分脑波的发展变化可看到小儿 额叶与枕叶a 波枕高、额低的极为显著的梯度关系。但是 随着年龄的增长。额叶功能由于发育成熟、认知学习和处 理信息能力的优化和增强额叶与枕

7、叶功率的比值从枕 高、额低的极为显著的梯度关系向额叶功率逐渐加强的方 向转化甚至发生逆转即额化现象的出现。 4 2 9 新世纪学校体育改奄探索 表l不同组别左右脑波额枕叶功率比较变化 注：* ：P 0 0 5* * ：P ：O 0 1 本研究通过加强左侧肢体的练习后，实验结果显示： 左侧组额叶与枕叶功率的比值在练习后保持向逆转方向发 展的梯度关系，不出现很大的波动，表现出稳定的有序状 态。右侧组和双侧组在练习后，额叶与枕叶功率的比值， 明显有变化和波动，枕叶功能仍然保持较高，梯度关系没 有发生逆转，明显高于额叶。 这一现象可能反映左侧组在与其他组别共处同等生 活、学习和进行体育活动的条件下在脑

8、波非平衡巨涨落 现象出现的过程中，通过对左侧组进行全脑型体育教育， 大脑额叶认知整合功能与其他组别存在差异，心脑功能达 到一个新的、稳定的有序状态大脑学习能力获得新的提 高。“涨落理论”的一个基本原理就是：系统的任何涨落 都会造成熵的减少( 即有序性增加) 。尤其在非平衡态研 究中，涨落与系统的结构和功能有着极为密切的关系。在 远离平衡的条件下，小的涨落可以通过相干效应形成一个 整体的、宏观的。巨涨落”，使系统通过涨落跃到一个新 的、稳定的有序状态，通过涨落和突变实现有序化。 全脑型体育教育通过相应的全脑教育方法、方式和手 段强化双侧肢体的均衡运动，有利于加强额叶的功能，以 促进大脑学习能力的

9、提高。额叶功能的提高，正好反映出 强化左侧肢体的全脑型体育教育对左侧组智力和文化学习 的良好影响。在这方面的实际实验强果也充分证明了这一 点。 3 2 运动技能优化过程引起脑主序参量状态 的优化发展趋势 本研究采用脑电超慢涨落分析技术( 即“E T 技术”) 对受训儿童脑功能状态进行研究从研究结果看( 表2 ) 。 脑主序参量( 即反映运动技能的脑主序参量) 中主要振荡 频率的分析表明，不同训练组儿童经强化训练后实验 前、中、后测得的反映脑功能状态的E E G 振荡频率的脑 主序参量，表现出明显的主序参量特定的发展趋势。实验 结果显示，不同训练组左脑、右脑和全脑主序参量实验前 后变化的差异不具

10、显著性。而左侧组与双侧组实验后左脑 主序参量差异却具有P 0 0 5 显著性差异。此外，研究结 果还显示，不同训练组右脑主序参量实验后与实验前差值 的均数比较，左侧组实验前后右脑主序参量“”值差异 具显著性( P o 0 5 ) 显示出左侧组实验后有明显的脑主 序参量状态的优化发展趋势。我国学者李捷在其对不同级 别运动员与普通人的脑主序参量水平的研究中发现( 图 3 ) ，脑主序参量状态的发展趋势以健将级运动员最为明 显发展趋势呈梯度发展即不同级别运动员与正常人之 间的差异具显著性。运动技能水平较高的运动员表现出比 较明显的主序参量状态，反映出大脑控制运动技能优化过 程的功能的有序程度，较一般

11、级别运动员和正常人为高。 不同训练组别实验前、中、后期左、右、全脑主序参量的 动态变化，横轴表示实验过程脑主序参量的变化，纵轴表 示的是E E G 振荡频率( 反映运动技能的脑主序参量) 。 表2 不同训练组左脑、右脑和全脑主序参量在实验前、中、后的变化比较 4 3 0 一 。j 墙艰变癣( 全菠篇波 续表 注：* lP 0 0 5 3 3 运动技能优化过程脑主序参量分布曲线 的左移趋势 本研究通过对不同实验对象进行强化不同肢体组合的 体育训练后脑序参量中主要振荡频率的分析表明，强化两 侧肢体的体育训练使脑序参量的状态有明显的左移趋势， 尤其是左侧组较其他组别更为明显( 图1 2 ) 。 上述

12、的实验研究结果和分析显示，左侧组通过强化左 侧肢体的综合体育训练后。左侧和双侧肢体的运动技能水 平基本上优于右侧组，右侧肢体的运动技能水平基本上与 其他组别差别不大，甚至有些指标还优于右钢组和双侧 组，双侧组的训练效果优于右侧组。实验研究结果同样说 明了强化左侧肢体的综合体育训练对全面提高儿童的运动 技能有着明显的作用。本研究通过脑电超慢涨落分析技术 ( E T 技术) 对受训儿童脑功能状态进行的研究中发现。反 映运动技能控制主序参量功能变化的研究结果显示，左侧 组运动技能优化过程脑主序参量状态的慢化趋势明显优于 其他训练组，脑序参量水平口波能量分布曲线状态较其他 训练组有更明显的左移趋势。

13、图1不同训练组实验前全脑序参量 水平n 波能量分布曲线状态 8 99 29 49 81 0 11 0 41 0 7 E E G 振荡频率 图2 不同训练组实验后全脑序参量 水平a 波能量分布曲线状态 F 稠 l B 右侧组l I 曼塾堡塑l 91 0l l1 21 3 E E G 振荡频率 图3不同级别运动员与普通人的全脑序参量 水平a 波能量分布曲线状态( 据李捷，1 9 9 9 ) 运动技能外在的练习效果和大脑内在的神经控制功能 的加强，有力地说明了强化左侧肢体的综合体育训练对脑 主序参量影响的效果明显优于其他组别，对儿童右脑主序 参量产生良好影响，为左、右脑自组织协同状态的形成， 创造了

14、从量向质的转化过程，对运动技能潜能的开发和提 高以及全脑潜能的开发产生了良好的促进作用。 与以上脑神经脑电状态的测试同步也测试了实验对象 的智力、心理和若干运动技能以及文化课学习成绩，其中 的绝大多数指标都不同程度地反映出左侧组和双侧组明显 地优于右侧组。从另一个角度证明了全脑型体育教育对提 高脑功能状态，全面开发大脑潜能，促进运动技能的全面 提高和素质的全面发展具有明显的作用。由此看出，“全 脑型体育教育”将成为2 1 世纪学校体育发展中一个明显 的走向，无论对学校体育教育思想还是对学校体育教育实 践中的教学内容、教学方法、教学手段和教学的整体安排 的改革都将具有非常重要的、积极的意义。本研

15、究从脑神 经科学的角度所进行的基础性研究，更有力地证明了“全 脑型体育教育”的科学性。为今后进一步推广全脑型体育 教育模式打下了良好的、坚实的科学基础。这也是本研究 的学术价值和应用价值的充分体现。 4 结论 4 1 全脑型体育教育对额叶良好的发育与机能的提 高，具有明显的促进作用，而额叶良好的发育与技能的提 高又是人体潜能开发的重要生物学基础。 4 2 全脑型体育教育通过加强左侧肢体的活动，活 化了右脑的功能，减轻了左脑功能的负担，互补两半球各 自功能上的不足，均衡大脑两半球的发展，从而使左右脑 的功能得到全面的开发，对开发人体的整体潜能，有效地 发展人体的全面素质，培养2 1 世纪所需要的“全脑型 人”，均具有十分重要的作用。 主要参考文献 1 全脑革命，奈德赫曼，经济管理出版社，北 京，1 9 9 8 2 战胜右脑，安生，海南出版社，1 9 9 7 3 E T 脑功能研究新技术，梅磊1 9 9 5 4 运动技能形成自组织理论的建构及其实证研究， 李捷，北京体育大学博士论文，1 9 9 9 5 大脑工作原理脑活动、行为和认知的协同研 究，H 哈肯，上海科技教育出版社，2 0 0 0 4 3 1 优蓥一