【兒童發展】運動不只係「放電」?研究:運動能提升大腦「執行功能」,令仔女越郁越醒目!

【兒童發展】運動不只是「放電」?
研究:運動能提升大腦「執行功能」,讓子女越動越聰明!

別再以為運動只是為了消耗體力!好多家長帶小朋友去公園跑步、打波,初衷通常是想幫子女「放電」,好讓他們回家後能安穩入睡。但你知道嗎?運動的價值遠遠超過消耗體力。您以為子女是在「放電」,其實他們的大腦正在「充電」。

神經科學研究指出,運動對兒童大腦發育有顯著影響,特別是能夠提升「執行功能」(Executive Function)。簡單來說,運動不單止鍛鍊身體,更是一種「大腦體操」,能直接提升孩子的認知能力、專注力與學習效率,讓他們真正變得更聰明!

什麼是「執行功能」?決定學習成效的關鍵

「執行功能」被譽為「大腦指揮官」,你可以將它想像成大腦的CEO或樂團指揮,主要由前額葉皮層負責。它包含三個核心能力:

1. 工作記憶(Working Memory)在大腦中儲存並處理資訊的能力(例如:心算、跟從多步驟指令)。

2. 認知靈活性(Cognitive Flexibility)切換思考模式、解決突發問題的能力(例如:從中文科切換到數學科的思維)。

3. 自我抑制控制(Inhibitory Control)抵擋誘惑、控制情緒及專注目標的能力(例如:輪候時忍耐、先做功課後玩耍)。

研究顯示,執行功能強的小朋友,在學業成績、情緒管理及社交技巧上表現更出色。 而運動,正是強化這位「大腦指揮官」的有效訓練。

核心能力 定義說明 生活/學習實例
工作記憶 (Working Memory) 在大腦中暫時儲存並處理資訊的能力 心算、記憶並執行多步驟的老師指令
認知靈活性 (Cognitive Flexibility) 切換思考模式、解決突發問題的應變力 從語文課思維切換到數學課邏輯、應對規則改變
自我抑制控制 (Inhibitory Control) 抵擋誘惑、控制情緒及專注於目標的能力

排隊輪候時忍耐、忍住不玩遊戲先做完功課


運動如何讓大腦變得更聰明?

其背後的科學機制主要圍繞以下四點:

1. 滋養腦細胞:釋放大腦滋養因子 (BDNF)

有氧運動(如跑步、游泳、踏單車)能刺激大腦會分泌一種名為 BDNF 的蛋白質。它就像是大腦的「肥料」,能促進神經元生長,加強腦細胞之間的連接,特別是在負責學習和記憶的「海馬體」區域。BDNF 水平越高,大腦的可塑性就越強,有助於提高小朋友的學習速度和記憶力。

2. 訓練協調性即係訓練大腦

當小朋友進行複雜的運動(如跳舞、體操、籃球或足球)時,他們需要不斷判斷空間、預測球路、協調四肢。這種複雜的資訊處理過程,會高度激活大腦的執行功能區。


3. 促進大腦灌溉:增加血流與氧氣  

當孩子心跳加速、身體活躍時,心臟泵往大腦的血液會增加,大腦能獲得更多氧氣和葡萄糖,即能量來源。大腦在營養充足的狀態下,神經元(腦細胞)會更活躍,連接更有效率,就像為電腦升級了更強力的電源供應器。


4. 提升專注力與自律

運動需要遵守規則。無論是接力賽不可以早出發,還是足球比賽要傳波給隊友,這些過程都在無形中訓練小朋友的「抑制控制」能力,讓他們在課堂上更能坐定定、專注上堂。

機制名稱 作用原理 對學習的益處
釋放 BDNF 因子 運動刺激分泌「大腦肥料」BDNF 蛋白質 促進神經元生長,提高學習速度與記憶力
訓練協調性 複雜動作(如籃球、跳舞)需判斷空間與預測 高度激活執行功能區,強化大腦資訊處理能力
增加血流與氧氣 心跳加速使大腦獲得更多氧氣與葡萄糖 為腦細胞提供充足能量,提升神經傳遞效率
訓練自律與專注 運動規則(如不可偷跑、團隊合作) 強化抑制控制能力,讓孩子在課堂更專注


不單止強健體魄,更能鍛鍊心志

運動帶來的益處不僅限於智力(IQ)的增長,更包含情感商數(EQ)與心理韌性(Resilience)的全面提升。

1. 學會面對失敗: 比賽總有輸贏。在運動場上經歷挫折並重新站起來,能建立小朋友的抗逆力。

2. 團隊協作能力: 團體運動教導小朋友如何溝通、合作與培養同理心,這些特質都是未來社會不可或缺的競爭力。

如何實踐「越動越聰明」?

要發揮孩子最佳的運動與認知潛力,建議家長採取以下策略:


A. 選擇針對性的運動類別

雖然任何形式的身體活動都有益,但如果你想要達到提升大腦功能的目標,可以多嘗試以下幾類運動:

1. 有氧運動(如:游泳、跑步、跳繩): 增加心肺功能,最能有效提升腦部供氧及 BDNF 水平。

2. 需要高度專注的運動(如:乒乓球、武術、舞蹈、體操): 訓練反應速度與手眼協調,強化抑制控制能力。

3. 團體對抗運動(如:足球、籃球): 培養社交技能、團隊合作以及在壓力下制定策略的認知靈活性。


B. 抓準「學習黃金期」

研究發現,運動後的 30-60 分鐘是大腦最清醒、吸收力最強的時候。這種「運動後紅利」效應,正是大腦血流與神經化學物質改變的即時結果。

實戰技巧:讓子女在溫習功課前進行 15 分鐘的中強度運動(如跳繩、開合跳),能顯著提升隨後的專注力與記憶效率。

C. 尋求專業評估與引導

運動不只是「郁動」,專業的介入能事半功倍。APA 提供專業的兒童運動發展課程,透過科學化的數據評估(如體適能測試、動作協調篩查),為孩子量身訂造訓練計劃,確保孩子在安全的環境下達到最佳的開發效果。


如何科學地幫助孩子發揮最佳運動潛力?

要讓孩子在運動中獲得最大益處,並啟發其內在潛能:

根據兒童生理與心理發展規律(Long-Term Athletic Development, LTAD 模式),不同年齡層的孩子,發展重心各不相同。強行跨階層訓練反而會消耗孩子的動機:


年齡層

發展重心

核心目標

建議運動類型

方式

幼兒期 (3-6歲)

基本動作技能

培養興趣、發展平衡、跑、跳、投與協調感。

攀爬、跑步、跳躍、游泳、簡單的球類遊戲。

以「遊戲」為主,重點在於建立對運動的興趣與身體控制感,而非比賽勝負。

童年早期 (6-9歲)

動作多樣性

建立「身體素養」,學習基礎體操與、靈敏度、協調性、速度。

體操、田徑基礎、武術、舞蹈。

嘗試多種運動(Multi-sport),避免過早專注於單一項目,這有助於大腦建立更廣泛的神經連結。

童年中後期 (9-12歲)

技能精進期

進入「學習窗口期」,強化手眼協調與技術細節。

足球、籃球、網球、羽球(開始接觸專項)。

專項技術入門: 可以開始學習特定運動的正確姿勢(如:網球的揮拍動作、足球的傳球腳法、游泳的換氣效率)。

強調「正確性」: 此時建立的動作記憶會跟隨孩子一輩子,應尋求專業教練糾正錯誤姿勢,避免受傷風險。

青少年期 (12-16歲)

體能與策略

配合生長衝刺,加強核心力量、耐力與團隊戰術。

競技類運動、有氧耐力訓練、重量訓練基礎。

引入規律訓練,並開始鍛鍊「執行功能」中的策略運用與情緒管理。



專業助力:APA 兒童體能精英化課程

為了精準把握 9-12 歲的「技能學習黃金期」,APA 特別設計了「兒童體能精英化課程」。這不單是體力活動,更是一場身體與大腦的深度整合。

【課程核心:三大層面的轉化】

1. 專業導向:課程由專業體能教練主導,結合遊戲與趣味活動,讓孩子在玩樂中達到科學化的鍛煉效果。

2. 身心整合發展:深知肌力體能訓練能促進大腦發展。透過針對性的訓練,兒童可以增強神經傳遞效率,從而提高注意力和學習能力。

3. 全方位提升:課程旨在為兒童提供發展基礎素質、增強體力和協調能力的機會,同時加強他們的空間認知和問題解決能力,為未來的專項運動與學業成就打下堅實基礎。


【三大價值延展:運動場上的成長必修課】

1. 促進身體和大腦發育

體能訓練能促進兒童身心全面發展。運動與大腦功能密切相關。透過運動訓練,兒童可以提高神經傳遞效率,改善注意力、學習能力,並增強空間認知和問題解決能力。

2. 培養自信心

透過克服各種運動挑戰並取得進步,孩子們可以建立自信和自尊。體能訓練課程為孩子們提供了一個讓他們為展現自己的能力和成就感到自豪的環境。

3. 社交互動

培訓為孩子們提供了一個與同儕互動、建立友誼、透過遊戲和團隊活動學習團隊合作和溝通技巧的機會。


重新定義兒童運動的價值

下次帶孩子去運動時,不單止是在幫他們『耗費體力』,而是在為他們的大腦『充電』。運動是性價比最高的教育投資,能讓孩子在汗水中變得更強壯、更自信,也更聰明!

 

References: 
Hillman, C. H., Pontifex, M. B., Raine, L. B., Castelli, D. M., Hall, E. E., & Kramer, A. F. (2009). The effect of acute phasic aerobic exercise on executive control and academic achievement in preadolescent children. Neuroscience, 159(3), 1044–1054. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2009.01.057
Diamond, A., & Lee, K. (2011). Interventions shown to aid executive function development in children 4–12 years old. Science, 333(6045), 959–964. https://doi.org/10.1126/science.1204529
Balyi, I., Way, R., & Higgs, C. (2013). Long-term athletic development. Human Kinetics.
Center on the Developing Child at Harvard University. (2011). Building the brain’s “air traffic control” system: How early experiences shape the development of executive function: Working Paper No. 11. https://developingchild.harvard.edu
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常見問題解答(FAQ)

傳統觀念認為運動只是消耗體力,但神經科學研究指出,運動其實是在為大腦「充電」。運動能刺激大腦分泌 BDNF (大腦滋養因子),這就像是大腦的肥料,能促進腦細胞生長並加強神經連接,特別是能提升與學習、專注力息息相關的「執行功能」。

「執行功能」被稱為大腦的指揮官,主要包含三種能力:

1. 工作記憶: 處理資訊的能力。

2. 認知靈活性: 切換思考模式、解決問題的能力。

3. 自我抑制控制: 抵擋誘惑、保持專注的能力。

執行功能強的孩子,在學業成績、情緒管理及社交技巧上的表現通常會更出色。

建議結合以下三類運動以達到最佳效果:

有氧運動(如游泳、跑步): 最能增加大腦供氧量及提升 BDNF 水平。

高專注運動(如乒乓球、舞蹈、武術): 訓練手眼協調與反應,強化抑制控制能力。

團體運動(如足球、籃球): 培養社交技能、團隊合作及壓力下的策略制定。

研究發現,運動後的 30-60 分鐘是大腦血流最充足、吸收力最強的時期。家長可以嘗試讓孩子在溫習前進行 15 分鐘的中強度運動(如跳繩或開合跳),這能顯著提升隨後的學習專注力與記憶效率。

根據 LTAD 運動發展模式建議:

3-6 歲: 以「遊戲」為主,發展平衡與協調感。

6-9 歲: 多樣化嘗試各種運動,避免過早專注於單一項目。

9-12 歲: 進入技能學習黃金期,可開始精進專項運動的正確姿勢。

12-16 歲: 引入規律訓練,加強核心力量、耐力與戰術思維。"