摘要：文章从北京市和山东省抽取 783 名中小学生，进行了为期一年的跟踪调查，从视力、呼吸频率、体重指数、坐位体前屈四个方面探究每周使用网络学习环境时长对中小学生身体健康的影响。通过协方差分析，文章发现：中小学生每周使用网络学习环境时长对视力有显著影响，但对呼吸频率、体重指数、坐位体前屈无显著影响——不同性别、学段的中小学生受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比结果也基本与此相符;稍有不同的是，每周使用网络学习环境时长显著影响女生/小学生的左、右眼视力和男生/初中生的左眼视力，并显著影响初中生的体重指数;中小学生每天使用网络学习环境的时长应控制在 1.5 小时以下。
关键词：网络学习环境;视力;呼吸频率;体重指数;坐位体前屈
网络学习环境由于承载着网络学习的整个过程，对学生的身体健康有着重要影响，故引起了社会、学校和家庭的普遍关注。目前，网络学习环境对学生身体健康的影响已经成为当今中国社会的一个热点问题，并随着信息技术的快速发展此问题日益突显。为此，我国教育部专门进行了课题立项，负责此课题研究的首都师范大学联合国家体育总局、北京体育大学等相关科研机构进行了为期一年的大规模测试与干预，旨在为国家制定“网络学习环境使用手册”等提供实证依据，并为家长、学校和社会各界保护中小学生的身体健康提供重要指引。
一 网络学习环境与学生身体健康关系的文献综述
《2014 年全国学生体质健康调研结果》显示：我国青少年视力不良检出率仍然居高不下，继续呈现出低龄化的倾向;各年龄段学生肥胖检出率持续上升;中小学生柔韧、力量等身体素质继续呈现稳中向好趋势，但学生的体质健康水平仍然较低[1]。对于出现这些现象的原因，不少家长、社会人士纷纷怀疑与智能设备、网络学习环境的使用有关。
网络学习硬件环境对学生身体健康的不良影响已被证实：张志新等[2]指出，长时间使用电脑或电子设备，吸收这些设备释放的电磁波、有害气体等，都会对青少年的身体健康产生危害;针对干眼病进行的一项基于 Web 的试验表明：大约 36.2%的网民被试有 5 个或更多的干眼症状，使用网络会对眼睛产生一定的影响，过度使用还会伤害视力[3];汪志胜等[4]则认为，手机网络成瘾会造成青少年颈椎僵硬、虚胖症、视力下降、胸腔血液不足和心肺功能衰退等疾病症状，而电脑网络成瘾会造成青少年视力下降、体重肥胖、失眠和饮食行为不当等疾病症状，青少年身体亚健康状态与其沉溺于网络时间的长短紧密相关。
国外相关的研究成果也表明，电脑的使用会对视力造成一定的影响。如美国眼科协会(American Academy of Ophthalmology)认为，电脑使用频次的增加将导致眼睛疲劳、发红、视力模糊、近视等各种眼部症状，这些症状可能取决于几个因素，包括使用时间、观看距离、坐姿、电脑屏幕和潜在的视力障碍等[5]。Kozeis[6]发现，经常观看电脑屏幕，会导致眼睛不适、视力模糊、疲劳和头痛等症状。Taptagaporn[7]则指出，在使用电脑的过程中，出现最多的症状是眼睛灼热和肌肉疼痛，这些症状与计算机持续使用时间的长短相关。
目前，关于网络学习环境可能会影响学生的视力、肥胖、心肺功能等方面的相关研究成果较多，但这些研究成果大多出于主观判断，而缺乏相应的科学证据支持，因此目前尚难科学地解释网络学习环境究竟对学生的身体健康产生了怎样的影响。基于此，本研究拟通过实证研究，来解答社会各界普遍关心的两个问题：①网络学习环境对中小学生身体健康到底有没有影响? ②中小学生每天使用网络学习环境多长时间会造成影响?
二 研究实施
1 研究工具
本研究使用标准对数视力表、电子身高测量计、电子体重计、坐位体前屈测试计，分别对研究对象的视力、身高、体重、坐位体前屈进行测试。在本研究中，体重指数=体重/身高 2 ，呼吸频率由测试者利用秒表记录、计算得出。
2 研究对象
本研究采用方便抽样的方法，并尽量考虑地区的经济、城乡、生源质量等差异，从北京市和山东省共抽取 2 所中学、4 所小学的 783 名学生为研究对象。这些学生来自二、三、四、七年级，分属于 21 个使用网络学习环境一学期以上的实验班和 1 个不使用网络学习环境的对照班。
3 数据采集与处理
2014 年 9 月至 10 月，获得第一次测试数据;2015 年 9 月至 10 月，获得第二次测试数据。
本研究实地调查了网络学习环境的使用情况，具体包括：①学生所在班级使用“电子白板” 或“触摸一体机”的时长;②学生所在班级使用“平板电脑”或“上网笔记本”的时长;③学生在课外使用“平板电脑”或“上网笔记本”的时长。据初步统计，实验班和对照班的学生每周使用网络学习环境的时长分布在 0～30 课时之间。按照每周使用网络学习环境的时长进行排序，排除缺失值，本研究将实验班与对照班的学生分成人数基本对等的两组：组 1 为轻度使用网络学习环境组(对应每周使用网络学习环境时长为 0～13 课时)，组 2 为重度使用网络学习环境组(对应每周使用网络学习环境时长为 14～30 课时);两组学生的年级分布基本一致。本研究使用 SPSS 19.0 进行数据处理与统计分析，采用协方差分析方法探讨每周使用网络学习环境时长对中小学生身体健康的影响，以及不同性别、学段中小学生受每周使用网络学习环境时长影响的程度，根据协方差修正后的均值，经分析得出有利于学生身体健康的网络学习环境使用时长。
三 分析与结果1
1 视力
(1)中小学生每周使用网络学习环境时长与视力的关系
本研究以样本学生每周使用网络学习环境时长为自变量，以第二次测试样本学生的左眼视力为因变量，以第一次测试样本学生的左眼视力为协变量，采用协方差分析方法进行了分析。组内回归系数同质检验结果显示，自变量与协方差的交互作用未达显著水平(F(1，479)=0.358， P>0.05)，表明各组内的协方差与因变量的线性关系具有一致性，故可继续进行协方差分析。为正确估计自变量与协方差交互作用的效果，本研究将交互作用项移除，重新进行分析。此外， Levene 的方差同质性检验未达显著水平(F(1，481)=0.016，P>0.05)，表明这两个样本的离散情形并无明显差别;协方差效果的检验达到显著水平(F(1，480)=905.533，P<0.01)，满足线性关系的条件;组间效果的检验达到显著水平(F(1，480)=18.940，P<0.01)，表明每周使用网络学习环境时长显著影响中小学生的左眼视力。
同样的方法，本研究以中小学生每周使用网络学习环境时长为自变量，以第二次测试样本学生的右眼视力为因变量，以第一次测试样本学生的右眼视力为协变量，采用协方差分析方法进行分析，结果发现：每周使用网络学习环境时长显著影响中小学生的右眼视力(F(1，482)=4.130，P <0.05)。对比协方差修正后的均值，本研究发现：组 1 中小学生的左、右眼视力均显著好于组 2。
(2)不同性别学生的视力受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比
为了探究不同性别学生的视力受每周使用网络学习环境时长影响的程度，本研究采用协方差分析方法，分别对男生和女生样本数据进行分析。其中，对男生样本数据进行协方差分析的结果显示：左眼视力组间效果的检验达到显著水平(F(1，239)=10.214，P<0.01)，而右眼视力组间效果的检验未达显著水平(F(1，242)=0.974，P>0.05);对女生样本数据进行协方差分析的结果显示：左眼视力组间效果的检验达到显著水平(F(1，238)=11.595，P<0.01)，右眼视力组间效果的检验也达到显著水平(F(1，237)=5.933，P<0.05)。综上可知，每周使用网络学习环境时长显著影响男生的左眼视力和女生的左、右眼视力。
综合对比男、女生协方差修正后的均值，本研究发现：组 1 男生的左眼视力显著好于组 2，而在右眼视力上两组男生差异不显著;组 1 女生的左、右眼视力均显著好于组 2。
(3)不同学段学生的视力受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比
为了探究不同学段学生的视力受每周使用网络学习环境时长影响的程度，本研究采用协方差分析方法，分别对初中生和小学生样本数据进行分析。其中，对初中生样本数据进行协方差分析的结果显示：左眼视力组间效果的检验达到显著水平(F(1，108)=10.529，P<0.01)，而右眼视力组间效果的检验未达显著水平(F(1，105)=0.779，P>0.05);对小学生样本数据进行协方差分析的结果显示：左眼视力组间效果的检验达到显著水平(F(1，369)=7.646，P<0.01)，右眼视力组间效果的检验也达到显著水平(F(1，374)=4.488，P<0.05)。综上可知，每周使用网络学习环境时长显著影响初中生的左眼视力和小学生的左、右眼视力。
综合对比中、小学生协方差修正后的均值，本研究发现：组 1 初中生的左眼视力显著好于组 2，而在右眼视力上两组初中生差异不显著;组 1 小学生的左、右眼视力均显著好于组 2。
2 呼吸频率
(1)中小学生每周使用网络学习环境时长与呼吸频率的关系
本研究以样本学生每周使用网络学习环境时长为自变量，以第二次测试样本学生的呼吸频率为因变量，以第一次测试样本学生的呼吸频率为协变量，采用协方差分析方法进行分析，结果显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，512)=0.734，P>0.05)，表明每周使用网络学习环境时长对中小学生的呼吸频率影响不显著。
(2)不同性别学生的呼吸频率受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比
为了探究不同性别学生的呼吸频率受每周使用网络学习环境时长影响的程度，本研究采用协方差分析方法，分别对男生和女生样本数据进行分析。其中，对男生样本数据进行协方差分析的结果显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，264)=0.085，P>0.05);对女生样本数据进行协方差分析的结果也显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，245)=1.157，P>0.05)。综上可知，每周使用网络学习环境时长对男、女生的呼吸频率均无显著影响。
(3)不同学段学生的呼吸频率受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比
为了探究不同学段学生的呼吸频率受每周使用网络学习环境时长影响的程度，本研究采用协方差分析方法，分别对初中生和小学生样本数据进行分析。其中，对初中生样本数据进行协方差分析的结果显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，112)=0.138，P>0.05);对小学生样本数据进行协方差分析的结果也显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，397)=0.459，P>0.05)。综上可知，每周使用网络学习环境时长对中小学生的呼吸频率均无显著影响。
3 体重指数
(1)中小学生每周使用网络学习环境时长与体重指数的关系
本研究以样本学生每周使用网络学习环境时长为自变量，以第二次测试样本学生的体重指数为因变量，以第一次测试样本学生的体重指数为协变量，采用协方差分析方法进行分析，结果显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，501)=0.462，P>0.05)，表明每周使用网络学习环境时长对中小学生的体重指数影响不显著。
(2)不同性别学生的体重指数受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比
为了探究不同性别学生的体重指数受每周使用网络学习环境时长影响的程度，本研究采用协方差分析方法，分别对男生和女生样本数据进行分析。其中，对男生样本数据进行协方差分析的结果显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，252)=0.039，P>0.05);对女生样本数据进行协方差分析的结果也显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，246)=1.722，P>0.05)。综上可知：每周使用网络学习环境时长对男、女生的体重指数均无显著影响。
(3)不同学段学生的体重指数受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比
为了探究不同学段学生的体重指数受每周使用网络学习环境时长影响的程度，本研究采用协方差分析方法，分别对初中生和小学生样本数据进行协方差分析。其中，对初中生样本数据进行协方差分析的结果显示：组间效果的检验达到显著水平(F(1，111)=5.218，P<0.05);而对小学生样本数据进行协方差分析的结果显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，387)=0.095， P>0.05)。综上可知，每周使用网络学习环境时长显著影响中学生的体重指数，但对小学生的体重指数无显著影响。
4 坐位体前屈
(1)中小学生每周使用网络学习环境时长与坐位体前屈的关系
本研究以样本学生每周使用网络学习环境时长为自变量，以第二次测试样本学生的坐位体前屈为因变量，以第一次测试样本学生的坐位体前屈为协变量，采用协方差分析方法进行分析，结果显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，513)=0.032，P>0.05)，表明每周使用网络学习环境时长对中小学生的坐位体前屈影响不显著。
(2)不同性别学生的坐位体前屈受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比
为了探究不同性别学生的坐位体前屈受每周使用网络学习环境时长影响的程度，本研究采用协方差分析方法，分别对男生和女生样本数据进行分析。其中，对男生样本数据进行协方差分析的结果显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，263)=0.844，P>0.05);对女生样本数据进行协方差分析，组间效果的检验未达显著水平(F(1，247)=3.352，P>0.05)。表明每周使用网络学习环境时长对男、女生的坐位体前屈无显著影响。
(3)不同学段学生的坐位体前屈受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比
为了研究不同学段学生坐位体前屈受每周使用网络学习环境时长影响的程度，本研究采用协方差分析方法，分别对初中生和小学生样本数据进行协方差分析。其中，对初中生样本数据进行协方差分析的结果显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，112)=0.001，P>0.05);而对小学生样本数据进行协方差分析的结果也显示：组间效果的检验未达显著水平(F(1，398)=1.193， P>0.05)。综上可知，每周使用网络学习环境时长对中小学生的坐位体前屈均无显著影响。
四 结论与建议
综合上文协方差分析结果，本研究得出如下结论：
①从全样本分析结果来看，每周使用网络学习环境时长对中小学生视力有显著影响，而对呼吸频率、体重指数、坐位体前屈均无显著影响，但不能排除其它难以控制的因素在起作用。在视力方面，轻度使用网络学习环境组的视力显著好于重度使用网络学习环境组，进一步细化至每天使用网络学习环境的时长，可以得出结论：中小学生每天使用网络学习环境的时长应控制在 1.5 小时以下。
②从不同性别学生受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比结果来看，在呼吸频率、体重指数、坐位体前屈方面和全样本分析结果一致。而在视力方面，每周使用网络学习环境时长虽显著影响女生的左、右眼视力，但只对男生的左眼视力影响显著——这说明女生视力较男生敏感，同等条件下女生视力更易受到影响。临床研究发现，53%～85%的人右眼为主眼[8]。而在双眼视觉活动中，主眼占支配地位，主眼较辅眼目标清晰度好，发育得也比辅眼好[9]。在网络学习环境下，作为辅眼的左眼可能更易受损——当然，此结论还有待进一步研究证实。
③从不同学段学生受每周使用网络学习环境时长影响程度的对比结果来看，在呼吸频率、坐位体前屈方面和全样本分析结果一致。而在视力方面，每周使用网络学习环境时长虽然显著影响小学生的左、右眼视力，但只对初中生的左眼视力影响显著——这说明小学生视力较初中生敏感，同等条件下小学生视力更易受到影响。此外，每周使用网络学习环境时长显著影响初中生的体重指数，但对小学生的体重指数无显著影响，这可能是因为初中生正处于生长发育的关键阶段，故其体重指数更易受到网络学习环境使用时长的影响。
基于上述结论，本研究提出以下建议：中小学应合理安排使用网络学习环境课程的数量和节次，多增加课余体育活动;教师教学时应合理运用多种媒体，而不能完全依赖电子白板、上网笔记本等现代电子媒体;家长应多抽出时间来陪伴孩子，严格控制孩子课外使用智能电子设备的时间并以身作则。总而言之，学校、教师、家长应加强合作，共同为学生营造一个良好的网络学习环境，将学生每天使用网络学习环境的时长控制在 1.5 小时以下。
参考文献
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[4]汪志胜,魏源.网络成瘾对青少年健康的影响[J].青少年体育,2017,(1):120-121、53.
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[7]Taptagaporn S. Computer use among children: Health and social impacts[A]. Proceedings of 17th World Congress on Ergonomics[C]. Beijing: International Ergonomics Association, 2009:6.
[8]缪爱珠,周行涛.主视眼研究进展[J].中国眼耳鼻喉科杂志,2007,(1):61-62.
[9]臧艳军.影响立体图像舒适度的特征参数研究[D].天津:天津大学,2012:5-6.
