王 超，李芬芬

体育锻炼对短时记忆力影响的实验研究

王 超，李芬芬

为了探究体育锻炼与短时记忆力之间的关系，随机抽取西安市远东二中10名高一学生作为研究对象，运用文献资料法、数理统计法、实验法等方法针对体育锻炼对短时记忆力的影响进行了实验研究。运用统计学软件spss19.0对两次实验数据进行对比分析，得出研究结论：训练前后10名学生的短时记忆力变化有非常显著性差异，体育锻炼对短时记忆力产生了积极的影响。其中记忆用时在记忆字长不变的情况下，记忆用时明显降低；学生两次测试的记忆字长和记忆广度数据有非常显著性的变化，记忆字长人均提高了1个值，记忆广度人均提高了0.85个值。

体育锻炼；短时记忆力；影响；实验研究

记忆能力有高低之分，人与人之间均有一定差异，记忆力受到年龄、环境、心理以及身体状态等方面的影响。根据记忆存储时间的特征，一般将记忆分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。人类大脑中的海马区决定着短时记忆，而长时记忆则是通过短时记忆的复述、精加工、编码而形成；短时记忆是评价一个人记忆能力的重要指标。提高记忆力的方法有很多，本论文从短时记忆为切入点，通过体育锻炼实验，对体育锻炼与短时记忆力之间的关系进行探讨研究。

1 研究方法

1.1 抽样调查法

采用随机抽样法，选取西安市远东二中高一年级为抽样对象，学校一个年级共10个班，随机选取一个普通班高一（6）班，按照男女比例1:1的原则进行简单随机抽样，抽取该班10人作为研究对象。

1.2 文献资料法

通过文献资料法查，查阅关于体育锻炼对短时记忆力，短时记忆力对学习能力影响的书籍与文章并加以总结归纳。

1.3 数理统计法

对本研究相关数据运用spss19.0进行统计与差异性分析。

1.4 逻辑分析法

在论文研究过程中，采用了对比、分析、归纳、综合等逻辑学方法对统计数据进行研究，对所得资料进行汇总比较。

1.5 实验法

1.5.1 实验对象 以西安市远东二中高一（6）班随机抽取的10人（男女各5人）为实验对象。

1.5.2 实验的操作人员组成 实验人员由陕西师范大学体育学院带队老师5人、硕士研究生团队8人及3名于远东二中实习的免费师范生组成，共16人。实验开展前带队老师对整个团队进行了培训，包括仪器的操作方法、训练注意事项以及突发事件处理方法等。

1.5.3 训练内容设计 （1）12min训练：12min训练是于20世纪60年代库珀博士发明的12min跑的基础上，为了增加训练的趣味性，丰富训练的内容，将其内容设计为跳绳、折返跑、台阶试验。训练时，从3种训练内容中选取两种作为一次完整的训练，每个内容连续训练6min，训练总时间为12min，训练时严格控制运动心率在最大心率的70%-85%，如果感觉疲劳可以减缓动作速度，但不能停止运动。（2）训练的时间安排：训练时间为2014年9月22日至2014年11月23日，共10周。在此期间，对抽取的10名学生进行每周两次的12min训练，具体的训练的时间安排在周一和周四的15点至17点之间。（3）训练强度：运动强度是单位时间内的运动量，本实验选择运动平均心率作为运动强度的评价指标，采用最大心率百分比法测定运动强度。通常提高有氧适能的运动强度采用70%-85%的最大心率[1]。10名高一学生的平均年龄为15.8岁，其靶心率范围为142.8-173.4次/min。本实验每次训练的时间为12min，并通过设计适当训练的内容，使其平均心率控制在最佳运动心率范围内。

1.5.4 实验过程 实验时间为10周，具体安排如下：

第1周，对抽取的10名学生运用记忆力广度测试法进行短时记忆力测试，仪器自动输出记忆时间、记忆字长和记忆广度3个数据。

第2-9周，对10名学生进行8周的12min训练，并详细记录每次训练学生12min内平均心率，共16次。严格控制训练的时间和心率，作为训练强度的评判标准。

第10周，对10名学生进行第2次的短时记忆力测试，并详细记录测验数据。

1.6 记忆力广度测验法

记忆广度法乃是研究记忆材料呈现1次后所能记忆最大量的方法，是短时记忆力的一种测验方法。研究者事先准备好一系列若干项目的刺激材料，各项目分别有3—12个左右的数字符号。实验时，主试者口述或用速示器向被试者呈现某个刺激项目，刺激消失即请被试者按照同样的次序说出刺激内容。实验的目的是根据被试者的反应，度量他能正确记忆多少项目。刺激内容可以是数字、符号、单词等等。为了避免误差，研究者一般得准备多套等价的材料，每个刺激只对被试者使用一次。[2]

记忆广度测试程序是MemSpan是用C++编写开发的Win32中文程序，用于对数字记忆广度进行测试。本研究运用的测试程序为“记忆广度测试程序1.0”，以数字作为实验的刺激内容，起始字长为3个，最大为10个，每个系列数字连续呈现3次，以3次都能通过的最长系列作为基数，再将其他未能通过的刺激系列的长度按1/3或2/3加在基数上，两者之和算作记忆广度。如：3次均能通过的最长系列为7位数，则基数为7，如果8位数系列3次中通过2次，9位数通过1次，10位数1次也未通过，则记忆广度得分为：7+2/3+1/3=8。结束测试的条件为错误5次，时间间隔为700ms，测试结束后程序自动生成记忆用时、记忆字长、记忆广度、记忆错误次数的数据。

2 实验结果与分析

2.1 12min训练心率测试结果统计与分析

心率法是运动强度的一个重要评价方法之一，它包括最大心率百分比法和心率储备百分比法。无论是有氧运动还是无氧运动，心率必须在一个适合的范围之内才能达到良好的锻炼效果。靶心率范围是运动中能获得最佳效果并确保安全的心率范围[3]。

从表1可以看出，10名学生的平均年龄为15.8岁，16次训练的总体平均心率为158次/min，介于靶心率范围在142.8-173.4之内。说明16次训练10人平均心率均控制在最佳运动范围之内，运动强度适宜，学生能够获得最佳的运动效果。

表1 10名学生16次训练平均心率（n=10）

2.2 短时记忆力测试结果与分析

记忆是人脑对过去经历的事物的反映，根据信息加工时间的长短，可以把记忆分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。短时记忆指刺激停止作用后，其信息在头脑中保持1min左右的记忆[4]。短时记忆有两个特征：（1）短时存储的容量非常有限，一次只能记住大约7个数字。（2）短时存储的脆弱性，任何分心都可能导致遗忘[5]。

在我们记忆过程中，首先从瞬时记忆获得信息，经过短时记忆复述和加工，最终转入长时记忆，未经及时加工的短时记忆将被遗忘。保持在长时记忆中的经验也只有提取到短时记忆中，才能发挥应有的作用。短时记忆在整个记忆系统中起到中转的作用，在记忆系统有着至关重要的地位，短时记忆的水平决定着整个记忆水平的高低。

体育运动能促进人的大脑发育，可使记忆的物质基础发生变化，提高大脑的工作效率[6]。结合运动生理学不难得出，所谓记忆物质是一种储存在脑神经细胞突触的兴奋性递质，主要成分为乙酞胆碱。通过体育锻炼可以加快这种物质的分泌与传导，提高神经系统的兴奋性，从而改善神经系统的功能，短时记忆力作为脑神经系统的主要功能之一，必然与其有着紧密的联系。

对随机抽取西安市远东二中高一年级学生进行数字广度测试，两次的短时记忆力的测试数据如下表。

表2 记忆广度测量数据表（n=10）

2.2.1 记忆字长分析 记忆字长是指短时记忆广度测试中，所能正确记忆的最大一组刺激信号的长度，是记忆广度测试的指标之一，是短时记忆容量的一种直观体现，本研究最大记忆字长是指所能正确记忆的最长一组数字。

表3 后、前两次测试记忆字长差值（n=10）

对两次记忆字长测试数据的差值进行了正态性检验，p=0.329>0.05，说明差值服从正态分布，将前后两次测验数据进行配对样本t检验，通过表2可以看出，p=0.008<0.01具有非常显著性差异，说明通过对10名学生进行12min训练前后，学生的记忆最大字长有着明显的提高。前测的记忆字长平均值为6.9，后测为7.9，差值为1，说明学生的整体短时记忆字长升高了一个值。前测时10人的标准差为0.994，后测时的标准差为1.287，标准差值升高了0.293，标准差变大说明整体成绩的齐性变差，出现了个体间的差异，部分学生短时记忆字长开始明显变化。如表3所示，有4人的最大记忆字长提高了1个值，2人提高了2个值，1人提高了3个值，例如，王**的记忆字长从7上升到了10，说明该同学对12min训练方法较为敏感，短时间提升幅度较大。总体来看，70%的学生经过8周的12min训练，其记忆的最大字长发生了正向的改变。

2.2.2 记忆用时分析 记忆用时是学生在5次发生错误记忆时所用的时间，如果在记忆字长不变的情况下，发生5次错误所用时间减少，则代表的学生对刺激信号的反应速度变快。

表4 记忆用时分析（n=10）

对两次测试记忆用时的数据差值进行了正态性检验，p=0.860>0.05，说明差值服从正态分布，对学生前后两次测验成绩进行配对样本t检验，从表2可以看出，p=0.035<0.05，说明两次成绩具有显著性差异。说明通过8周的训练，学生的记忆用时有了显著性变化，整体的记忆用时变大，这与记忆的字长普遍提高有着直接关系。从表4可以看出，卫**、梁**和鲁**同学的记忆字长虽然没有提高，但在记忆字长不变的情况下，记忆用时分别缩短了12s和16s的时间，平均缩短了14.667s的时间，说明3名同学短时记忆仍然有着一定的变化。

2.2.3 记忆广度分析 记忆广度是根据记忆的最大字长计算得来，计算方法为以3次都能通过的最长系列作为基数，再将其他未能通过的刺激系列的长度按1/3或2/3加在基数上，两者之和算作记忆广度。由此可见，记忆广度和记忆字长之间的差别，记忆广度值往往大于记忆字长值。记忆广度是相当于记忆测验的一个总得分，较记忆字长更全面的反映一个人的短时记忆能力。

对两次测试记忆广度的数据差值进行正态性检验p=0.874>0.05，说明记忆广度的差值服从正态分布，对学生前后两次测验成绩进行配对样本t检验，从表2可以看出，p=0.003<0.01，说明两次记忆广度测验成绩具有非常显著性差异。

表5 后、前两次测验记忆广度值变化情况表（n=10）

从表2可以看出，前测时记忆广度的平均值为6.3，后测时为7.15，提高了0.85个值，表明学生的整体记忆广度水平得到了一定程度的提高。前测时记忆广度的标准差为1.059，后测时为1.144，增大了0.085，标准差变大表明学生记忆广度成绩的波动范围变大，有部分学生的记忆广度水平明显提高，个体之间的短时记忆水平差异变大。从表5可以看出，80%的学生记忆广度得到了提高，再次证明体育锻炼对学生短时记忆能力的提高具有普遍的适应性。

3 结 论

体育锻炼对短时记忆的提高有着积极影响，从两次实验数据对比得知，经过8周的体育锻炼，学生的短时记忆力有了显著性变化。70%的学生记忆字长向正向发生了的转变，其最大记忆字长人均提高了1个值；整体的记忆用时变大，这与记忆的字长普遍性提高有着直接关系，在记忆字长不变的情况下，记忆用时明显降低；记忆广度有非常显著性的变化，人均提高了0.85个值，80%的学生记忆广度得到了提高。

[1] 邓树勋，等.运动生理学[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2] 记忆广度法.百度百科. [EB/OL].http://baike.baidu.com/view/ 3936004.htm.

[3] 蔡笑岳.心理学[M].北京：高等教育出版社，2007.

[4] Michael Eysenck.心理学·国际视野[M].北京：北京大学出版社，2010.

[5] 韦国盛，徐汝琳，梁 力.体育运动有助于智力发展和记忆力的提高[J]体育科研，1996，17（4）：24～25.

[6] 安连慧.体育锻炼有助于记忆力的提高[J].晋中师专学报，1996（1）65～66.

[7] 李爱荣.体育锻炼对记忆力影响的实验研究[J].安徽体育科技，2001（2）：94～96.

[8] 沈德立，白学军.高效率学习的心理机制研究[J].心理科学，2006，29（1）：2～6.

Experimental Study on the Effects of Exercise on Short-term Memory

WANG Chao, LI Fenfen

In order to explore the relationship between physical exercise and short-term memory, a random sample of Xi'an East Second ten high students In order to explore the relationship between physical exercise and short-term memory, a random sample of Xi'an East Second ten high students as the research object, using literature data method, mathematical statistics and experimental method for physical exercise of experiments have been carried out to study the effects of short-term memory. By use of statistical software spss19.0 on experimental data, this paper compares and analyzes two research conclusions: As the research object, using literature data method, mathematical statistics and experimental method for physical exercise of experiments have been carried out to study the effects of short-term memory. By use of statistical software spss19.0 on experimental data, this paper compares and analyzes two research conclusions: Short-term memory of ten students before and after training was very significant difference; physical exercise has a positive effect on short-term memory. Of memory available in the case of a memory word length is constant, the time of memory is significant decrease; Students two tests the memory word length and memory span data has a very significant change, the memory word length per capita increased 1 value, per capita increased the memory span the value of 0.85.

Physical exercise; Short-term memory; Influence; Experimental study

G804.22

A

1007―6891（2015）04―0049―05

2015-05-10

陕西师范大学体育学院，陕西 西安，710119。Institute of P.E., Shaanxi Normal University, Shaanxi Xi'an, 710119, China.