李清揚 尹俊婷 羅俊龍

才思泉涌“舉步”間：體育運動對創(chuàng)造性思維的影響*

李清揚 尹俊婷 羅俊龍

(上海師范大學(xué)心理學(xué)系, 上海 200234)

創(chuàng)造性思維是運用獨特且新穎的觀點解決問題的思維形式, 發(fā)散與聚合思維是兩種常見的類型。體育運動對發(fā)散與聚合思維具有不同的影響, 且受到運動強度、方式、時長以及個體差異等因素的調(diào)節(jié)。目前解釋體育運動如何影響創(chuàng)造性思維的理論有情緒假說、執(zhí)行功能假說與身心隱喻理論。未來的研究需要在進一步重視研究規(guī)范性的基礎(chǔ)上, 加強神經(jīng)科學(xué)研究并拓寬群體覆蓋面, 關(guān)注體育運動與創(chuàng)造性成就的關(guān)系, 為開具創(chuàng)造性思維運動處方提供有力的科學(xué)支持。

體育運動, 創(chuàng)造性思維, 發(fā)散思維, 聚合思維

1 引言

創(chuàng)造性思維是個體產(chǎn)生并運用獨特的、新穎的觀點與方式解決問題的思維形式(Sternberg & Lubart, 1995)。作為一種高級的人類認知功能, 其在科學(xué)技術(shù)、發(fā)明創(chuàng)造、教育與藝術(shù)等諸多社會領(lǐng)域都起到關(guān)鍵性的作用(Hennessey & Amabile, 2010; Sternberg & Kaufman, 2018; 羅俊龍等, 2012)。每個人都均蘊含著強大的創(chuàng)造潛力(Amabile, 1988), 這種潛力可以在一定程度上得到提升(Lin, 2011)。近年來, 研究者致力于探索如何提高創(chuàng)造性思維(Kaufman, 2018)。其中, 體育運動的作用受到了廣泛的關(guān)注。

哲學(xué)家梭羅曾說過：“當我邁開腿時, 我的思想也開始流動” (Thoreau, 1851), 暗示了體育運動與創(chuàng)造性思維的可能聯(lián)系。從上世紀起, 研究者開始對體育運動與創(chuàng)造性思維的關(guān)系及其可能的作用機制和影響因素進行深入探究, 并取得了一系列成果。雖然一些研究證實了體育運動與創(chuàng)造性思維存在關(guān)聯(lián)(Tocci et al., 2022; Fritz et al., 2020; Fillingim et al., 2021), 但也有研究得出了相反的結(jié)論(Cavallera et al., 2011; Donnegan et al., 2018; Blades & MacFadyen, 2019)。目前, 體育運動能否對創(chuàng)造性思維產(chǎn)生影響、產(chǎn)生何種影響還未有定論, 且現(xiàn)有研究涉及了龐雜的邊界條件。因此, 本文將在已有研究的基礎(chǔ)上, 梳理并評述二者間關(guān)系的實證與理論研究, 闡明體育運動影響創(chuàng)造性思維的調(diào)節(jié)因素與心理機制, 為創(chuàng)造性思維運動處方的制定提供可參考的科學(xué)依據(jù)。

2 體育運動影響創(chuàng)造性思維：基于發(fā)散與聚合的視角

創(chuàng)造性思維包含發(fā)散思維與聚合思維兩種基本的思維過程(Guilford, 1967)。體育運動對兩種思維過程的影響效果存在差異, 因此以下內(nèi)容將從發(fā)散與聚合思維的視角詳細闡述運動對創(chuàng)造性思維的影響。

2.1 體育運動對發(fā)散思維的影響

發(fā)散思維是指個體以新穎獨特的視角從已有信息中產(chǎn)生多樣結(jié)果的思維形式(Shen et al., 2016)。發(fā)散思維有3個重要構(gòu)成要素：流暢性、靈活性與獨創(chuàng)性(Guilford, 1967), 分別反映了思維的數(shù)量、種類與質(zhì)量(段繼揚, 1986; Benedek et al., 2012)。體育運動對發(fā)散思維的不同要素可能具有不同的影響, 其中運動對思維靈活性與獨創(chuàng)性的促進作用較大(Venditti et al., 2015; Ludyga, Gerber, Mücke et al., 2020), 但對思維流暢性的作用卻不明顯(Matsumoto et al., 2022)。

部分研究者提出, 運動能通過認知控制損耗激發(fā)思維的靈活性與獨創(chuàng)性。例如, Oppezzo和Schwartz (2014)使用替代用途測試(Alternative Uses Task, AUT)測量了參與者靜坐與步行兩種身體活動后發(fā)散思維的變化, 發(fā)現(xiàn)步行對發(fā)散思維的提升作用顯著高于靜坐, 且戶外漫步對思維靈活性與獨創(chuàng)性的改善作用優(yōu)于跑步機步行。鑒于自由漫步比受限行走消耗更多的認知控制資源(Brisswalter et al., 2002), Oppezzo和Schwartz推測, 思維靈活性與獨創(chuàng)性的提升可能與認知資源消耗有關(guān)。但是該研究不足以證明發(fā)散思維的提升是認知損耗導(dǎo)致的, 因為動作幅度和運動環(huán)境等因素都會對結(jié)果造成干擾。在此基礎(chǔ)上, 為了進一步探究認知控制損耗與發(fā)散思維的關(guān)系, Zhou等人(2017)引入了3種身體干預(yù)姿態(tài)：躺臥、靜坐和站立, 3種身體姿態(tài)均不包含身體移動且認知控制需求逐一增強。結(jié)果顯示, 在排除了動作幅度與運動環(huán)境的干擾后, 思維靈活性與獨創(chuàng)性水平依舊隨著認知控制損耗的增加而提升, 明確了認知控制損耗在創(chuàng)意產(chǎn)生中的促進作用。該研究主張, 運動后的認知控制損耗會導(dǎo)致注意力的失焦與自上而下控制的減弱, 允許更多無關(guān)信息的進入, 繼而啟發(fā)更具靈活性與獨創(chuàng)性的觀點。

此外, 運動還可能通過緩解壓力、提升幸福感的方式促進思維獨創(chuàng)性(Rominger et al., 2022; Steinberg et al., 1997)。Campion和Levita的研究(2013)發(fā)現(xiàn)一組5分鐘的舞蹈干預(yù)后, 僅有高幸福感與低疲勞感的被試表現(xiàn)出了思維獨創(chuàng)性的提升, 提示了思維獨創(chuàng)性與幸福感的可能聯(lián)系。另一項研究以大學(xué)生為被試, 探究20分鐘舞蹈對發(fā)散思維的影響, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)舞蹈后被試思維獨創(chuàng)性得分顯著提升, 并且心理解脫感(psychological detachment)在其中起到中介作用。證明了運動能夠通過抑制消極體驗、防止心理資源過度流失的方式改善思維的獨創(chuàng)性(Bollimbala et al., 2022)。

然而, 多項研究表明體育運動與思維的流暢性無關(guān)。Perchtold-Stefan等人(2020)使用弗萊伯格身體活動問卷(Freiburger Questionnaire on Physical Activity)和認知重評創(chuàng)造力測試(Reappraisal Inventiveness Test, RIF)分別調(diào)查了98名學(xué)生的運動水平與情感發(fā)散思維能力, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)每周花在體育活動上的時間與創(chuàng)造性想法的總量之間沒有關(guān)聯(lián)。另一項干預(yù)研究也得到了類似的結(jié)果, Bollimbala等人(2020)將被試隨機分配完成20分鐘的運動訓(xùn)練或課題研究, 在干預(yù)前后測量發(fā)散思維, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)運動僅僅改善了思維靈活性與獨創(chuàng)性, 與思維流暢性無關(guān)。上述結(jié)果可能與思維性質(zhì)有關(guān)。具體來說, 研究證明體育運動能夠提升執(zhí)行功能的處理效率, 并且只有當認知任務(wù)涉嚴格及較高的執(zhí)行控制量時, 運動才會顯現(xiàn)出積極影響(Bae & Masaki, 2019)。發(fā)散思維的流暢性在任務(wù)中反映為想法的數(shù)量, 屬于發(fā)散思維的最低層次要素, 執(zhí)行過程簡單且認知控制需求小, 因此執(zhí)行功能效率的提升對于思維流暢性影響較小, 運動的促進效應(yīng)也因此難以顯現(xiàn)。

綜上所知, 體育運動對發(fā)散思維不同要素的影響效果量不同, 其中對思維靈活性與獨創(chuàng)性的作用較大, 但對思維流暢性的作用卻較小。通過損耗認知控制資源和壓力緩解等作用, 體育運動能夠激發(fā)思維靈活性和獨創(chuàng)性的最佳表現(xiàn); 而思維流暢性涉及的控制過程較為簡單, 因此運動所提升的認知功能作用無法從中體現(xiàn)。

2.2 體育運動對聚合思維的影響

聚合思維是個體利用已獲得的知識和經(jīng)驗, 進行分析與推理, 并從已知信息中獲得最佳答案和策略的思維過程(de Rooij & Vromans, 2020)。聚合思維旨在獲得一個最佳答案, 多以創(chuàng)造性問題解決的成功率為指標(Aga et al., 2021; Baker et al., 2019)。對于體育運動與聚合思維的關(guān)系, 現(xiàn)有研究存在很大的分歧, 大多數(shù)研究者得到運動對聚合思維不利或是無關(guān)的結(jié)果, 但也有部分研究報告了運動的有利影響。

多項研究顯示, 運動會對聚合思維產(chǎn)生消極影響。Colzato等人(2013)以運動員和非運動員為被試, 使用前測?后測法探究中高強度體育運動與聚合思維的關(guān)系, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)高強度運動后, 非運動員在遠距離聯(lián)想測驗(Remote Association Test, RAT)中得分顯著降低, 即體育運動干擾了被試的頓悟問題解決能力。與此類似, Baker等人(2018)發(fā)現(xiàn)在踏板運動期間, 被試的頓悟問題解決正確率受到了嚴重損害。該結(jié)果的出現(xiàn)存在兩種可能的原因。其一, 從認知控制角度來看, 聚合思維要求被試對最佳答案進行嚴格地搜索, 這一過程對認知控制的需求極高, 而劇烈運動后的身體疲勞會導(dǎo)致認知控制的失敗, 繼而損害聚合思維表現(xiàn)(Bialystok & Craik, 2010; Colzato et al., 2013)。其二, 從情緒的調(diào)控角度來看, 積極情緒可能是聚合思維提升的必要條件, 先前研究者未能發(fā)現(xiàn)聚合思維的提升可能是因為采用的運動干預(yù)方式未能引發(fā)情緒的改變。以上推測得到了實證研究的支持。具體來說, Aga等人(2021)將被試隨機分配接受15分鐘的運動或?qū)φ崭深A(yù), 分別測量了干預(yù)前后的頓悟問題解決能力及運動后的情緒體驗, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)運動對頓悟問題解決能力的影響取決于情緒, 表現(xiàn)出積極情緒的被試頓悟問題解決能力增強, 而表現(xiàn)出消極情緒的被試頓悟問題解決能力則減弱。

部分研究未能發(fā)現(xiàn)運動與聚合思維之間的關(guān)系, 這或許與實驗采用的運動干預(yù)強度有關(guān)。這些研究多使用中、低強度的運動干預(yù), 如Frith和Loprinzi (2018)發(fā)現(xiàn), 進行中強度有氧運動訓(xùn)練后被試在RAT測試上的分數(shù)沒有顯著變化。Jung等人(2022)發(fā)現(xiàn)低強度步行對言語、數(shù)學(xué)和空間頓悟問題解決能力沒有影響。有研究表明提升高認知需求的任務(wù)需要更劇烈的運動(Tomporowski, 2003),聚合思維測試對認知控制的需求更大, 涉及更多的自上而下的加工, 中、低強度的運動所消耗的認知控制資源不足以引發(fā)高級認知功能的改變, 因此無法影響聚合思維。

值得注意的是, 在一些特定的實驗條件下, 研究者報告了運動對聚合思維的促進作用。例如, Frith等人(2022)將被試隨機分入啟動組和對照組完成15分鐘跑步, 其中啟動組引入了一項字謎任務(wù)以對RAT測試進行語義啟動。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 相比于對照組, 啟動組在語義啟動效應(yīng)下頓悟問題解決能力顯著增強。該研究主張, 運動激活的心理狀態(tài)流以及語義聯(lián)想性線索提供了足夠的神經(jīng)刺激, 充分激活了問題解決策略, 以支持頓悟問題解決能力表現(xiàn)。Thomas和Lleras (2009)將被試隨機分配進行手臂的橫向伸展或前后搖擺運動, 隨后通過兩線任務(wù)(two-string problem)測量被試的頓悟問題解決能力, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)搖擺組在更短的時間內(nèi)找到了問題解決的方法(通過搖擺將繩子相綁)。并且大部分被試在事后調(diào)查中報告自己并未意識到手臂運動與問題解決方案的聯(lián)系, 表明當運動模式與問題解決方案相一致時, 身體動作能以內(nèi)隱的方式為認知任務(wù)提供線索, 以此提升頓悟問題解決能力。上述研究表明, 運動對聚合思維的影響可能依賴于一定的思維引導(dǎo), 單純的身體活動不足改善聚合思維這類高級思維形式。為進入更復(fù)雜、更高階的思維, 需要在運動的基礎(chǔ)上提供一定的思維線索才能使體育運動效應(yīng)最大化的展現(xiàn)。

綜上可知, 研究者就體育運動與聚合思維的關(guān)系還未能達成一致。運動可能引發(fā)認知控制的失敗并損害高級思維過程, 從而削弱聚合思維; 一些研究者用強度過低的運動干預(yù), 無法激活與聚合思維相關(guān)的神經(jīng)機制, 因而未能發(fā)現(xiàn)二者的關(guān)聯(lián); 然而, 不乏有研究發(fā)現(xiàn)了運動對聚合思維的促進效應(yīng), 他們均強調(diào)了積極思維引導(dǎo)的重要作用。

3 體育運動影響創(chuàng)造性思維：調(diào)節(jié)因素

隨著研究的不斷深入, 研究者發(fā)現(xiàn)運動對創(chuàng)造性思維的影響十分復(fù)雜, 其結(jié)果可能受到運動強度、運動方式、運動時長與個體差異等因素的調(diào)節(jié), 以下將對這些因素的調(diào)節(jié)作用進行詳細論述。

3.1 運動強度

體育運動對創(chuàng)造性思維的影響存在強度劑量效應(yīng), 并且在不同的運動頻率下, 促進創(chuàng)造性思維的最佳運動強度也有所不同。在急性運動中, 現(xiàn)有研究普遍支持運動強度與創(chuàng)造性思維表現(xiàn)的倒U曲線關(guān)系, 強度過高或過低的運動均存在劣勢。例如, Baker等人(2019)發(fā)現(xiàn)進行低強度運動時, 被試的發(fā)散思維水平較運動前沒有顯著改變。另一項研究則報告單次高強度的體育運動會導(dǎo)致力竭, 繼而損害發(fā)散與聚合思維(Colzato et al., 2013)。然而, 中強度的急性運動能對創(chuàng)造性思維產(chǎn)生最大效益(Blanchette et al., 2005; Loprinzi & Kane, 2015; Frith, Ryu et al., 2019; Nakagawa et al., 2020)。中強度運動能夠引發(fā)一定的生理喚醒, 同時又不至于達到力竭狀態(tài)導(dǎo)致認知控制的失敗, 達到促進作用的最大化。但值得注意的是, 即使是強度適中的急性運動對創(chuàng)造性思維的改善也不穩(wěn)定(Donnegan et al., 2018; Patterson et al., 2018), 因為單次的運動只能對心理與神經(jīng)功能產(chǎn)生量的改變, 促進效應(yīng)不易顯現(xiàn)。

在長期運動中, 高強度運動更有助于創(chuàng)造性思維的提升(Ruiz-Ariza et al., 2017; Latorre Román et al., 2021; Tilp et al., 2020)。高強度的運動與心理和生理變化有著更密切的聯(lián)系(H?tting et al., 2016), 通過工作記憶、注意力和執(zhí)行控制等認知功能的提升(Venditti et al., 2015; Ludyga, Gerber, Pühse, et al., 2020; Erickson et al., 2019)以及大腦可塑性等神經(jīng)功能的改變(Ben-Soussan et al., 2015; Schmidt-Kassow et al., 2012), 高強度的長期運動能夠?qū)?chuàng)造性思維表現(xiàn)出持久且穩(wěn)定的促進效應(yīng)。

總之, 不同的運動頻率中最佳的運動強度不同。在急性運動中, 中強度的運動最有利于創(chuàng)造性思維的提升, 但該效應(yīng)具有不穩(wěn)定性; 而在長期運動中, 高強度的運動能與生理機制建立更密切的聯(lián)系, 從而對創(chuàng)造性思維產(chǎn)生持久且穩(wěn)定的影響。

3.2 運動方式

目前有關(guān)體育運動與創(chuàng)造性思維的研究中使用的運動方式可分為兩種：限制運動與自由運動。限制運動中動作受到研究者指令的約束, 其中最常使用的是有氧運動(如步行、跑步和瑜伽等); 而自由運動允許被試以不同的方式活動, 動作不受限制。研究發(fā)現(xiàn), 自由運動比限制運動激發(fā)了更大的創(chuàng)造性潛能, 尤其是發(fā)散思維。例如, Kuo和Yeh (2016)比較了個體在矩形路徑行走與自由行走條件下的發(fā)散思維水平, 結(jié)果只在自由行走組發(fā)現(xiàn)了得分的改善。無獨有偶, Richard等人(2020)將被試隨機分配進行30分鐘的有氧舞蹈、自由舞蹈或閱讀, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)自由舞蹈組在發(fā)散思維上的提升顯著高于有氧舞蹈組。

研究者從不同角度解釋了自由運動與限制運動影響發(fā)散思維效果量的差別。一方面, 自由運動涉及了運動感知與概念表征的融合作用。相比于按規(guī)定路徑行走, 自由行走的個體“思想跳出框架” (“thinking outside the box”) 的能力更強(Leung et al., 2012)。因為運動感知與抽象性概念表征(自由、不受約束)相聯(lián)系, 通過身心聯(lián)結(jié)催生更具靈活性與獨創(chuàng)性的想法(Richard et al., 2021)。另一方面, 研究者提出了自由運動中的注意力效應(yīng)。Murali和H?ndel (2022)的研究發(fā)現(xiàn)自由行走的被試比處于限制狀態(tài)的被試在AUT測試上的得分更高, 且自由狀態(tài)下被試的眨眼頻率與AUT測試得分顯著相關(guān)。對此Murali和H?ndel推測, 自由狀態(tài)下注意力范圍以及對概念的感知將會擴大, 有利于個體在不同概念間靈活地切換, 繼而促進發(fā)散思維表現(xiàn)。

總之, 與限制運動相比, 自由運動能激發(fā)更強的發(fā)散思維潛能。一方面, 自由運動中身體活動的變化能向心理傳遞更加靈活多變的信息, 暗示個體產(chǎn)生多元且新穎的想法; 另一方面自由狀態(tài)下注意力范圍擴大, 使思維系統(tǒng)產(chǎn)生對靈活性的偏向, 展現(xiàn)出更強的發(fā)散思維。

3.3 運動時長

運動時長是影響干預(yù)效果的重要調(diào)節(jié)變量, 且其作用獨立于強度與頻率等其他劑量參數(shù)(Singh et al., 2019)。鑒于時間范式描述了運動干預(yù)中認知測試的實施時間, 能為運動時長這一變量提供更具體的信息(Chang et al., 2012), 因此研究者傾向于在不同的時間范式下考察運動時長的作用。當前研究使用的時間范式可分為同時范式與繼時范式, 前者在運動的同時完成創(chuàng)造性測試, 后者則在運動結(jié)束后完成創(chuàng)造性測試。

在同時范式中, 運動時長不宜過短。Jung等人(2022)的實驗采用20分鐘的運動干預(yù), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)運動時的聚合思維得分較運動前沒有顯著改變。Colzato等人(2013)在13分鐘的運動干預(yù)中則發(fā)現(xiàn)了創(chuàng)造性思維的降低。一項元分析發(fā)現(xiàn), 至少在運動開始20分鐘后, 對認知功能的有益影響才逐漸展現(xiàn)(Chang et al., 2012)。但是多數(shù)研究使用的干預(yù)時長為5～15分鐘, 因此未能觀測到創(chuàng)造性思維的改變。值得注意的是, 過長的運動也會產(chǎn)生不利影響。Baker等人(2018)對被試實施2小時的低強度運動干預(yù), 并在期間采集了5次聚合思維數(shù)據(jù), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)在運動開始的前30分鐘聚合思維測試得分上升, 但在30分鐘后測試錯誤率明顯增加, 并伴隨著精神狀態(tài)的惡化與肌肉的疲勞?；谝陨蟽?nèi)容可以推測, 在同時范式中, 最佳的運動時長為20～30分鐘, 過短或過長的運動都會阻礙創(chuàng)造性思維。

在繼時范式中, 持續(xù)5分鐘到1小時的運動對創(chuàng)造性思維不同指標均有促進作用(Chen et al., 2021; Aga et al., 2021; Bae & Masaki, 2019; LatorreRomán et al., 2018), 且效果具有一定的延時性。Zhao等人(2022)實施25分鐘的運動干預(yù), 并在運動結(jié)束5分鐘與30分鐘時測量被試的創(chuàng)造性思維。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在運動結(jié)束5分鐘時, 被試的發(fā)散思維和聚合思維較運動前有顯著的提升, 但該效應(yīng)在運動結(jié)束后30分鐘內(nèi)消失。然而, 另一項研究使用35分鐘的運動干預(yù)則發(fā)現(xiàn)了1小時的延時效應(yīng)(Netz et al., 2009)。上述研究表明, 隨著運動后休息時間的增加, 運動對創(chuàng)造性思維的促進作用也逐漸減小, 但是提升運動干預(yù)時長或許能夠延長效應(yīng)持續(xù)的時間。

總之, 在同時范式中, 運動干預(yù)時長不宜過短或過長, 最佳的運動時長為20～30分鐘; 在繼時范式中, 5分鐘至1小時的運動均能夠改善創(chuàng)造性思維, 該效應(yīng)在運動結(jié)束后隨著時間的推移逐漸減小直至消失, 但通過適當增加運動時長, 效應(yīng)持續(xù)時間能夠得到延長。

3.4 個體差異

3.4.1 年齡

被試年齡也是主要的調(diào)節(jié)因素之一。體育運動能夠有效改善青少年與老年個體的創(chuàng)造性思維表現(xiàn)(Latorre Román et al., 2017; Netz et al., 2007), 然而一些研究卻報告成年早期個體的創(chuàng)造性思維與運動無關(guān)(Main et al., 2020; Patterson et al., 2018)。元分析發(fā)現(xiàn), 運動對成年早期個體認知功能影響較小(Ludyga et al., 2016)。這可能是因為成年早期個體在創(chuàng)造性思維測試中出現(xiàn)了天花板效應(yīng)。年輕的個體會表現(xiàn)出極強的高級認知功能, 但礙于實驗中使用的創(chuàng)造性思維任務(wù)過于簡單, 體育運動無法帶來改善作用。

另外, 運動對處于不同發(fā)展階段兒童的效應(yīng)也值得探討。Piya-amornphan等人(2020)通過問卷形式收集了1477名學(xué)生的日常體育活動水平, 結(jié)果未能在6～13歲的兒童中發(fā)現(xiàn)身體活動與創(chuàng)造性思維的相關(guān)關(guān)系。此結(jié)果可能與兒童的年齡特性有關(guān)。9歲左右是兒童從前習俗階段過渡到習俗階段的時期, 該年齡階段的兒童表現(xiàn)出對社會習俗的欣賞與順從(Runco et al., 2014), 因此會阻礙創(chuàng)造性思維。但這不意味著運動無法發(fā)揮作用, Richard等人(2018)將平均年齡為9.56歲的兒童為被試分入傳統(tǒng)課程組和創(chuàng)新課程組, 傳統(tǒng)課程組參與常規(guī)技術(shù)類體育訓(xùn)練, 而創(chuàng)新課程組參與的體育訓(xùn)練在技術(shù)學(xué)習的基礎(chǔ)上融入了問題解決和即興創(chuàng)作等活動, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新課程組被試的創(chuàng)造性思維顯著升高, 而傳統(tǒng)課程組則有所下降。該研究表明了環(huán)境的重要作用, 即使該年齡段的兒童創(chuàng)造性較低, 創(chuàng)新環(huán)境下的體育運動依然能夠產(chǎn)生積極影響。因此, 體育運動如何激發(fā)發(fā)展變化個體的創(chuàng)造性思維, 值得后續(xù)進一步探討。

總之, 相比于青少年及老年個體, 體育運動對成年早期個體的創(chuàng)造性思維影響較小, 因為年輕個體的認知能力正值人生中的頂峰, 會在創(chuàng)造性測試上出現(xiàn)天花板效應(yīng); 相比于其他年齡段兒童, 運動效應(yīng)難以在6～13兒童中體現(xiàn), 因為該年齡段的兒童正在經(jīng)歷身心的發(fā)展變化, 創(chuàng)造性思維受到社會習俗的制約而下降, 但若為其提供創(chuàng)新的環(huán)境, 體育運動依舊能夠發(fā)揮促進效應(yīng)。

3.4.2 體適能

體育運動對創(chuàng)造性思維的影響還受到體適能的調(diào)節(jié)。目前有關(guān)體適能因素的研究主要分為兩類：身體健康與運動習慣。

關(guān)于身體健康與創(chuàng)造性思維的關(guān)系, 一般認為健康個體的創(chuàng)造性水平更高(Latorre Román et al., 2017), 但該觀點在體育運動研究中受到了質(zhì)疑。Ramocki等人(2002)的研究發(fā)現(xiàn), 不論身體健康狀況如何, 體育運動對個體的發(fā)散思維能力產(chǎn)生了公平的有益影響, 即體育運動對發(fā)散思維的作用獨立于身體健康。此結(jié)果可能與思維形式有關(guān)。Themanson等人(2006)發(fā)現(xiàn)健康的個體僅在自上而下的控制能力上高于亞健康個體。因此健康程度對發(fā)散思維的影響效果不顯著, 但可能會有利于聚合思維過程。一些研究已經(jīng)證明握力和身體質(zhì)量指數(shù)(Body Mass Index, BMI)等健康指標良好的被試在運動后頓悟問題解決能力提升更大(Aga et al., 2021; Bollimbala et al., 2019), 這也間接表明身體健康對聚合思維潛在的有利影響。此外, 運動還可能出現(xiàn)反劑量效應(yīng)。例如, Ruiz-Ariza等人(2017)和Netz等人(2009)均發(fā)現(xiàn), 低健康水平個體反而在運動后表現(xiàn)出了更強的發(fā)散思維水平, 因為健康水平較低的個體能感知到更高的運動刺激, 產(chǎn)生更強的神經(jīng)興奮水平。

在運動習慣方面, 相比于不常運動的個體, 有運動習慣的個體在運動中聚合思維提升更大(Colzato et al., 2013)。此結(jié)果可能與能量感有關(guān)。具體來說,運動習慣與能量感密切相關(guān)(Ward-Ritacco et al., 2015), 且能量感在體育運動與認知功能的關(guān)系中起到中介作用(Legrand et al., 2018)。有運動習慣的個體在運動中能量感提升, 創(chuàng)造性思維過程得到改善; 而不常運動的個體在運動中能量感降低, 創(chuàng)造性思維表現(xiàn)也隨之減弱。另外, Colzato等人還發(fā)現(xiàn), 在運動后的休息狀態(tài)下, 運動員的發(fā)散與聚合思維測試得分反而比非運動員個體差?？赡艿脑蚴? 體育運動對于有運動習慣的個體是愉快的活動, 因此持續(xù)進行的運動有助于發(fā)散與聚合思維表現(xiàn); 而休息(停止運動)抑制了愉快的體驗, 導(dǎo)致了發(fā)散與聚合思維的下降。

總之, 體適能水平能調(diào)節(jié)體育運動的影響效應(yīng)。在身體健康上, 與亞健康個體相比, 健康個體表現(xiàn)出更強的自上而下的控制能力, 更有利于聚合思維表現(xiàn), 但是對發(fā)散思維效果不明顯。在運動習慣上, 有運動習慣的個體比不常運動的個體展現(xiàn)出更高的聚合思維水平, 因為他們具備更強的能量感并獲得愉快的體驗, 但在運動結(jié)束后, 隨著愉快體驗的喪失, 該效應(yīng)也隨即消失。

4 體育運動影響創(chuàng)造性思維：理論解釋

目前, 就體育運動影響創(chuàng)造性思維的心理機制已有多種觀點, 分別為情緒假說、執(zhí)行功能假說與身心隱喻理論。

4.1 情緒假說

該假說認為, 體育運動通過改變情緒影響創(chuàng)造性思維。具體觀點可分為兩種：其一僅考慮情緒效價, 提出體育運動能激活積極或消極的情緒, 其中積極情緒能激發(fā)創(chuàng)造性思維, 而消極情緒則抑制創(chuàng)造性思維(Rominger et al., 2022)。具體來說, 積極情緒促使個體實行放松的認知處理模式, 通過增強長時記憶中積極表征的廣泛聯(lián)結(jié)簡化信息處理方式, 使得個體在提升認知加工效率的同時也獲得了更豐富、多元的信息, 進而促進了發(fā)散與聚合思維過程(Baas et al., 2008)。相反, 消極情緒則暗示個體實行緊張的認知處理模式, 用于創(chuàng)造性的認知資源轉(zhuǎn)向產(chǎn)生防御機制, 啟用系統(tǒng)且詳細的信息處理風格, 抑制了創(chuàng)造力(張鵬程等, 2017)。而另一種觀點同時考慮了喚醒水平。該觀點認為情緒對創(chuàng)造性的促進作用由情緒的喚醒水平?jīng)Q定, 激活而非鈍化的積極和消極情緒均能提升創(chuàng)造性思維, 且使用的通路不同(de Dreu et al., 2008)。前者通過增強認知靈活性和包容性促進創(chuàng)造性思維, 而后者能夠引發(fā)認知毅力與堅持不懈地思考促進創(chuàng)造性思維。然而, 目前還未有研究能夠證實情緒在體育運動與創(chuàng)造性思維之間的中介作用(Steinberg et al., 1997; Rominger et al., 2020; Aga et al., 2021), 多數(shù)研究僅考慮了情緒效價或激活的作用, 未來可以同時結(jié)合兩個維度進一步的探究。

4.2 執(zhí)行功能理論

執(zhí)行功能作為一種調(diào)節(jié)思想與行為的通用控制過程, 與創(chuàng)造性思維具有密切的聯(lián)系(Zabelina et al., 2019)。研究者認為執(zhí)行功能在運動影響創(chuàng)造性思維的過程中起到至關(guān)重要的作用(Bollimbala et al., 2021)。但是, 運動對創(chuàng)造性思維的效應(yīng), 究竟是執(zhí)行功能“削弱”還是“增強”的結(jié)果, 研究者提出了不同的觀點。

部分研究者提出了急性運動中“認知控制損耗”的作用(Colzato et al., 2013; Bollimbala et al., 2022)。認知控制資源是個體成功地執(zhí)行認知加工的能量, 各種控制化的認知操作均依賴于該資源(黎建斌, 2013)。體育運動作為一種非自動化的活動, 會損耗認知控制資源, 并對后續(xù)的發(fā)散與聚合思維任務(wù)產(chǎn)生截然相反的影響(Dorris et al., 2012)。發(fā)散思維得益于認知控制資源的損耗。認知控制資源的減少, 一方面會導(dǎo)致注意力的散焦, 提升注意廣度與跳躍性, 繼而幫助個體獲得更多看似無關(guān)緊要的刺激, 得到創(chuàng)造性的啟發(fā)(Memmert, 2010)。另一方面, 認知控制損耗還會導(dǎo)致自上而下的控制減弱, 增強激活擴散作用, 這意味著一個概念的激活會導(dǎo)致更多相關(guān)節(jié)點的激活, 這種廣泛的信息激活作用能夠有效的克服功能固著, 激發(fā)更加多元且新穎的觀點(Radel et al., 2015; Zhou et al., 2017; Scibinetti et al., 2011)。然而, 認知控制損耗會損害聚合思維表現(xiàn)。因為聚合思維強調(diào)邏輯、速度與高精準度, 對認知控制的要求較高, 注意力與自上而下控制的減少將會直接導(dǎo)致聚合思維認知控制的失敗。

值得注意的是, 近年來諸多研究發(fā)現(xiàn)了運動對執(zhí)行功能的有益影響(Northey et al., 2018; Ishihara et al., 2021)。對此一些研究者主張, 創(chuàng)造性思維的改善依賴于部分執(zhí)行功能的提升(Bollimbala et al., 2019)。例如, 有研究發(fā)現(xiàn)體育運動有助于工作記憶容量的提升(Pontifex et al., 2009)。工作記憶是控制注意力的主要資源, 負責維持任務(wù)相關(guān)信息并控制記憶搜索, 在發(fā)散思維的信息重組過程中發(fā)揮重大作用(Benedeck., 2014)。發(fā)散性思維任務(wù)要求被試思考常見物體的替代用途, 個體需要識別物體的相關(guān)特質(zhì), 并在記憶中搜索與該特征不直接相關(guān)的應(yīng)用方式, 比如在識別汽車輪胎的大小與形狀后, 認為可以將其作為畫框使用。此外, 體育運動還可能增強認知抑制功能(Pastor et al., 2019), 個體對強相關(guān)信息的激活能力增強, 有效的過濾無關(guān)信息并抑制無關(guān)反應(yīng)的激活(Scibinetti et al., 2011), 這一改變可能會對聚合思維過程產(chǎn)生有利的影響。據(jù)上述研究可知, 執(zhí)行功能在運動與創(chuàng)造性思維間的作用機制十分復(fù)雜, 有待后續(xù)研究的進一步探討。

4.3 身心隱喻理論

該理論從具身認知角度出發(fā), 強調(diào)體育運動的整體性, 即運動作為一個動態(tài)的統(tǒng)一體涉及了身體動力、認知、情感以及物理環(huán)境的相互作用。身體對世界的感知覺經(jīng)驗為思想提供了主要內(nèi)容, 因此具體的物理經(jīng)驗會影響人們對主觀社會現(xiàn)實的構(gòu)建, 且這一過程依靠隱喻實現(xiàn)(Frith, Miller, & Loprinzi, 2019)。隱喻指來自一個認知域的(具體的、物理的)概念在另一個抽象認知域的概念中表達的過程, 體育運動能夠通過身心隱喻的方式影響發(fā)散與聚合思維(Leung et al., 2012; Wang et al., 2019)。具體地, 在發(fā)散思維中自由運動的隱喻作用最強。無組織、無計劃的自由運動傳遞更豐富且多元的感覺運動信息, 并通過隱喻映射將該信息架構(gòu)到抽象的范疇, 促使個體對創(chuàng)造性任務(wù)產(chǎn)生新的理解(Slepian & Ambady, 2012; Andolfi et al.,2017; Imaizumi et al., 2020)。例如, 自由漫步比跑步機步行更有利于發(fā)散思維表現(xiàn)(Oppezzo & Schwartz, 2014), 因為“自由”被隱喻地與“發(fā)散”聯(lián)系在一起。而在聚合思維中, 當運動模式與問題解決方案一致時隱喻作用最強。一致運動對聚合思維的隱喻作用依賴于運動軌跡提供的認知線索, 特定的動作在不同的問題空間中激活了相同的動作表征, 該表征會在無意識中進入工作記憶, 影響頓悟問題解決時空間表征的選擇, 從而改善問題解決的策略并促進特定想法的產(chǎn)生(Thomas & Lleras, 2009)。例如, 在解決九點連線問題時, 需要進行九點方框外的非點轉(zhuǎn)彎才能順利將九點一筆相連。研究發(fā)現(xiàn), 先前進行過內(nèi)隱運動訓(xùn)練(手臂非點轉(zhuǎn)彎運動)的被試解決九點連線問題時效率更高, 因為“非點轉(zhuǎn)彎”這一運動表征在問題解決中被激活, 繼而優(yōu)化了被試的解決策略(Spiridonov et al., 2019)。

5 總結(jié)與展望

本文對已有的關(guān)于體育運動和創(chuàng)造性思維的文獻進行了梳理, 探討了運動對創(chuàng)造性思維影響的調(diào)節(jié)因素與心理機制。但鑒于體育運動和創(chuàng)造性思維關(guān)系的研究結(jié)果不穩(wěn)定、復(fù)雜多樣, 且研究多聚焦于體育運動的短期效應(yīng)以及關(guān)注單一群體, 未來的研究可以從以下幾方面進行深入探索。

一是重視研究的規(guī)范性和科學(xué)性問題, 拓展研究范圍。本文提及的運動強度、運動頻率、運動方式、年齡和體適能等影響因素之間的相互作用解釋了體育運動與創(chuàng)造性思維的時有時無、時強時弱的關(guān)系。但部分現(xiàn)有研究存在實驗控制不夠嚴格(Frith, Ryu et al., 2019)、評分效率較低的問題(Richard et al., 2020), 這可能增強了研究的可行性但卻損害了科學(xué)性。此外, 體育運動與創(chuàng)造性思維的聯(lián)系不能簡單的概括化, 個體本身的智力水平、運動偏好、疲勞程度等因素都有可能產(chǎn)生額外的效應(yīng)(Fritz et al., 2020; Aga et al., 2021)。后續(xù)研究需要嚴格地控制額外變量, 重視研究的規(guī)范性和科學(xué)性問題, 關(guān)注運動過程帶來的其他潛在影響, 并拓展至創(chuàng)造性思維的非智力因素的研究, 如情感創(chuàng)造力、創(chuàng)造性人格等方面。

二是加強體育運動對創(chuàng)造性的神經(jīng)科學(xué)研究, 提供可靠證據(jù)。研究顯示體育運動能夠引發(fā)神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)、腦區(qū)結(jié)構(gòu)、功能連通性以及神經(jīng)遞質(zhì)等生理機制的改變(Thomas et al., 2012; Voelcker-Rehage & Niemann, 2013), 這些機制也被認為與創(chuàng)造性思維緊密相連(Jauk et al., 2015)。人類生理與認知功能的聯(lián)系具有動態(tài)復(fù)雜性, 一些研究者推測體育運動與認知資源分配能夠激活同一條神經(jīng)通路(Frith, Ryu et al., 2019), 但是未有研究能夠闡明這一聯(lián)系。未來有必要加強對體育運動與創(chuàng)造性思維關(guān)系探討的神經(jīng)機制研究, 為深入揭示體育運動對創(chuàng)造影響的復(fù)雜機制提供可靠證據(jù)。

三是關(guān)注不同群體下體育運動對創(chuàng)造性思維影響機制。目前的研究對象多集中于青少年和大學(xué)生。Torrance (1981)提出, 運動是提升幼兒持久創(chuàng)造性思維的有效策略。元分析表明, 老年癡呆癥患者的發(fā)散思維受損, 定期的運動能夠緩解癡呆癥狀, 有助于患者康復(fù)(Fusi et al., 2021)。因此有必要將研究對象擴展至幼兒和老年人群體。不僅如此, 未來研究還應(yīng)重點關(guān)注一些特殊群體。例如, 有研究在患有注意缺陷障礙(Attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)的兒童中發(fā)現(xiàn)了運動對創(chuàng)造性潛能的激發(fā)作用(Ludyga, Gerber, Mücke et al., 2020), 此作用值得后續(xù)研究的深入探討。在性別方面, 有研究發(fā)現(xiàn)從事體育運動的男性在自然科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)造性思維高于女性, 而女性在情感創(chuàng)造性方面更有優(yōu)勢(Top & Akili, 2018), 但該效應(yīng)尚未在體育運動與創(chuàng)造性思維領(lǐng)域中得到證實。因此, 未來研究中可對此進行深入探究。

四是探索體育運動與創(chuàng)造性成就之間的關(guān)系。Currey (2013)曾對161位知名創(chuàng)造者的日常作息進行分析后發(fā)現(xiàn), 他們多數(shù)都會定時運動, 暗示了運動習慣與創(chuàng)造性成就的可能聯(lián)系。作家村上春樹深諳運動對自己寫作生涯的益處, 他將自己30余年的跑步與創(chuàng)作歷程編成了自傳：《當我跑步時我談些什么》, 并反復(fù)提到創(chuàng)造力與跑步的重要聯(lián)系, 他認為只有在奔跑中“片時片刻的創(chuàng)造性思緒才會潛入腦?！?(村上春樹, 2009)。喬布斯的員工也多次提及喬布斯對步行會議(walking meetings)的喜愛, 因為步行時的思維更加開闊, 人們能表達出一些在會議室中無法表達的觀點(Isaacon, 2011)。如上所述, 諸多來自藝術(shù)、文學(xué)、商業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)造者們都提到運動是其創(chuàng)造生涯中不可或缺的因素。雖然一些文獻證明了青春期和成年早期的運動經(jīng)歷與終身創(chuàng)造性思維水平呈正相關(guān)(Lupu et al., 2012; Bowers et al., 2014), 但這類研究十分匱乏, 大部分研究仍聚焦于體育運動的即時效應(yīng), 如果運動只能帶來短暫的創(chuàng)造性思維提升, 這樣的結(jié)果現(xiàn)實意義較小。未來可以著重探索運動對創(chuàng)造性思維的長期乃至終身影響, 探明在何種條件下體育運動對創(chuàng)造性思維的促進效果能達到最佳, 并結(jié)合日常生活, 為運動處方與體育培訓(xùn)方案的制定提供理論依據(jù), 以培養(yǎng)個體的終身創(chuàng)造力, 為將體育運動作為必要因素融入大眾生活提供公共衛(wèi)生建議。

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Legs move, thoughts flow: Physical exercise influences creative thinking

LI Qingyang, YIN Junting, LUO Junlong

(Department of Psychology, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China)

Creative thinking is the ability to generate novel and useful solutions to a problem, of which divergent and convergent thinking are two common types. Evidence shows that physical exercise may influence these two types differently, and the effects are moderated by exercise intensity, forms, duration, and individual differences. The mood hypothesis, executive function hypothesis, and embodied metaphor theory are proposed to explain the effect of exercise on creativity. Future explorations should pay more attention to experimental standardization, broaden the research to the neuroscience field, expand the research subjects to different population groups and increase focus on the relationship between physical exercise and creative achievement to provide compelling evidence for exercise prescription.

physical exercise, creativity, divergent thinking, convergent thinking

2022-06-07

*教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項目“教學(xué)設(shè)計中認知負荷對心流體驗的影響研究” (19YJC190015)資助。

羅俊龍, E-mail: luo831023@163.com

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