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在芝加哥西面一片略高的空地上矗立着一座砖块结构的楼房，那就是内珀维尔中央高中（Naperville Central High School）。这幢楼房的地下室有一个低矮无窗的房间，里面摆满了跑步机和健身自行车。这间陈旧的自助餐厅的容量和注册学生的人数一比相形见绌，如今它却已成为学校的“心肺锻炼室”。眼下是早晨7点10分，对一小群在健身器材上锻炼却睡眼惺忪的新生而言，正是上体育课的时间。
身材匀称的尼尔·邓肯是一位年轻的体育教师。他正在布置早晨的任务：“好啦，热身后我们就上跑道跑1 600米。”他边说边拿出一个小黑背包，里面装满胸带和电子手表——这是一种心率监测仪，它是运动爱好者用来测试体能的工具。“每次开始绕圈跑的时候，按下红色按钮，仪器将会为你做出分析。它会告诉你：第一圈、第二圈和第三圈分别跑了多少。如果跑得好，那么你很快就会跑完第四圈，也就是最后一圈，到那时……”邓肯停了一下，环视了一眼那群还没睡醒的学生，接着说，“按下蓝色按钮，看见了吗？手表就会停止计时。你的目标就是设法用最快的速度跑完1 600米。最后，同样重要的是，你的平均心率应该在每分钟185次以上。”
这群高中新生排成一列从邓肯先生面前走过，慢慢地挪上楼，穿过几道厚重的金属大门。在这个凉爽的十月清晨，天空飘着几朵白云，学生们排着松散的队伍来到跑道上。一场变革的最佳条件已经具备了！
这并不是老式的标准体育课，而是零点体育课（Zero Hours PE），它是由一群特立独行的体育教师进行的一系列教育实验中最大的一个项目。这群体育教师不但让内珀维尔203学区的1.9万名学生成了全美国最健康的学生，而且还让他们成了最聪明的学生。零点体育课的目的是希望确定，上文化课之前进行大量的体育锻炼是否能提高学生的阅读能力以及其他学科的学习能力。
最新的研究也许支持这种观点。研究表明，身体的活动能引发生物学上的变化，而这些变化又可以促进大脑细胞彼此间的连接。如果大脑要学习，那么就必须建立这些连接，而且这些连接还反映了大脑应对各种困难的基本能力。越来越多的神经学家发现了这个过程，因此对这个过程的了解也就越来越清楚： 运动给身体提供了某种独一无二的刺激，而这种刺激为大脑创建了一种环境，这种环境使大脑能够做好准备、愿意并且有能力去学习。 有氧运动具有明显的调节作用：调整可能已经失衡的系统，同时优化那些还未失衡的系统——对任何想要发挥出自己全部潜能的人而言，这是一个不可或缺的工具。
· 零点体育课（Zero Hours PE）
一种通过运动提升学生意识状态，为一天学习做好准备的新型体育课。该课程因被安排在第一节文化课之前而得名。
· 心率（heart rate）
心脏每分钟跳动的次数。正常成年人安静时的心率有显著个体差异，平均在75次／分钟左右（60~100次／分钟）。心率可因年龄、性别及其他生理情况而不同。
当学生们跑步时，满脸雀斑、戴着眼镜的邓肯也来到跑道上监督他们。
“我的手表没有读数了。”一个男孩经过邓肯身边时放慢速度说道。
“红色按钮，”邓肯大声叫道，“按红色按钮！结束的时候，按蓝色按钮。”
米歇尔和克莉丝这两个女孩经过邓肯身旁，拖沓着脚步肩并肩地继续向前。
一个男孩跑完全程时，跑鞋的鞋带已经松开。他交还了计时表，表上的读数是8分30秒。
随后过来的是一个穿着宽松短裤的魁梧男孩。
“来吧，道格，”邓肯说，“说说你的读数是多少。”
“9分钟。”
“整9分钟吗？”
“是的。”
“太棒了。”
当米歇尔和克莉丝终于漫步完全程后，邓肯询问她们所用的时间，米歇尔的计时表还在走。显然，她没有按蓝色按钮，不过克莉丝按了，而且她们两个人所用的时间是相同的。克莉丝朝邓肯举起手腕：“10分12秒。”邓肯边说边把这个时间记录在他的夹纸板上。他并没有说：“看起来你们两个人真像是在闲庭信步！”
事实是，她们并没有悠闲地散步。要是邓肯从米歇尔的监测仪上下载数据后，他就会发现，米歇尔在10分12秒的时间里的平均心跳为191次／分钟，即使是对训练有素的运动员来说，这都是一个严峻的考验。那天，米歇尔得到了一个A。
参加零点体育课的学生都是新生中的积极志愿者。按学校规定，为了让新生的阅读理解能力达到标准，新生要上一门读写能力课。而上零点体育课的学生的运动强度要高于本校上其他体育课的学生。按要求，上零点体育课的学生的心率要保持在其最大心率的80%到90%内。邓肯说：“实际上我们所做的，是尝试通过严格的体育锻炼来让学生做好学习的准备。实质上就是提升他们的意识状态后，再把他们送入课堂。”
成为邓肯先生的实验对象，学生们的感受如何呢？“我觉得挺好！”米歇尔说，“除了要早起床、满身大汗和狼狈不雅之外，我觉得一整天都更清醒了。我的意思是，去年我从早到晚都迷迷糊糊的。”
除了情绪有所改善之外，事实还证明，米歇尔的阅读能力也有了提高，而零点体育课的其他学生也是如此：到上半学期结束时，他们的阅读和理解能力提高了17%；与喜欢睡觉及参加标准体育课的学生相比，他们的阅读和理解能力提高了10.7%。
到上半学期结束时，参与零点体育课的学生的阅读和理解能力提高了17%；与喜欢睡觉及那些参加标准体育课的学生相比，他们的阅读和理解能力提高了10.7%。
对于此事，学校管理层受到了极大的震撼，于是他们把零点体育课更名为“学习准备型体育课”（Readiness PE），并将它作为全校新生每天的第一节课。该做法还在持续。所有上读写能力课的学生被分成两个班：一个班的读写能力课安排在第二节课上，那时学生们还能感受到运动带来的效果；而另一个班则被安排在第八节课上。正如人们所料，第二节上读写能力课的学生的学习效果最佳。这项实验不仅对那些需要提高阅读分数的新生有益，而且它还提示老师，可以把最难的学科安排在体育课之后，以便最大限度地发挥体育锻炼的积极作用。
这是真正具有变革性的观念，我们从中可以学到很多东西。
零点体育课不再是内珀维尔203学区独享的体育教学方式，它得到了全美国的关注，而且逐渐成为一种体育课的新模式。我猜任何读到这里的成年人可能都觉得，这根本不是体育课。没有一个学生会被躲避球
打到、会因没有淋浴而不及格、会整日担心自己成为最后一名。
内珀维尔203学区体育教学的精髓在于，它传授的是健身之道，而不是运动技能。 其基本原理是，如果可以通过体育课指导学生学会如何监测及保持自身的健康和强健体能，那么体育课将令他们受益终身，而且他们还很有可能更幸福长寿。体育课真正传授的是一种生活方式。学生们在了解他们身体如何运作的同时，也在培养健康的习惯、健康的技能和兴趣爱好。学生们在从事各种各样的运动时，会不由自主地发现自己感兴趣的运动。内珀维尔的体育教师们正在通过这种方法为学生们创造新的前景，他们让孩子们迷恋上运动而不是整日坐在电视机前。这点至关重要。统计数据表明，经常锻炼的学生可能会具备成年人一样的自控力。
不过最初吸引我注意的是，这种以健身为基础的方式在学生学习方面产生了巨大的影响。如今，零点体育课已经走过了17个年头，而它的影响力表现在一些人们意想不到的地方，比如教室。
这并不是巧合。教育学家认为，每个学生都有成功的潜能。尽管203学区在每一个学生身上投入的费用要明显低于伊利诺伊州其他顶级公立学校的费用，但是在学术方面，203学区始终位于伊利诺伊州十佳学校排行榜上。内珀维尔203学区有14所小学、5所初中和2所高中。为了做比较，让我们来看看内珀维尔中央高中，也就是零点体育项目开始的地方。2005年，这所中学每个学生的管理费用为8 939美元，相比之下，埃文斯顿的新特里尔高中（Evanston's New Trier High School）则为15 403美元。新特里尔高中学生的ACT（American College Test）
平均分为26.8，比内珀维尔中央高中高出2分，但是在法定的全州综合考试中，其平均分低于内珀维尔中央高中。不仅是申请大学的学生，每个毕业班的学生都必须参加全州综合考试。2005年，内珀维尔毕业班学生的ACT综合考分为24.8分，超过了全州20.1分的平均成绩。
这些考试的影响力几乎不能与TIMSS项目相提并论。TIMSS是为了比较世界各国学生在两个重点学科领域的知识水平而设计的一种测试。《纽约时报》专栏作家、《世界是平的》（ The World Is Flat ）一书作者托马斯·弗里德曼（Thomas Friedman）在感慨新加坡等国的学生正在“吃我们的午餐”时，就引用了这个测试。弗里德曼指出，美国和亚洲国家的教育差距正在扩大。在一些亚洲国家，将近50%的学生的TIMSS分数达到顶级水平，而美国却只有7%的学生达到这个水平。
从1995年开始，TIMSS测试每四年举办一次。1999年，有38个国家和地区的23万名学生参加了TIMSS测试，其中美国学生有5.9万名。新特里尔高中和来自美国芝加哥北岸富裕地区的18所学校组成一个临时团体，参加了TIMSS测试（所以无从得知单个学校的表现），而内珀维尔203学区则独立注册了TIMSS测试，目的是让学生们的成绩达到一个国际水准。这个学区约97%的八年级学生都参加了这次考试，而不仅仅是最好和最聪明的学生。那么，较量的结果如何呢？在TIMSS的科学测试部分，内珀维尔的学生首先完成考试，领先于新加坡的学生，而北岸临时团体则排名第三。内珀维尔203学区获得了世界第一。内珀维尔数学测试部分的成绩排名第六，仅次于新加坡、韩国、中国台湾、中国香港和日本。
整体来看，美国学生科学测试部分的成绩排名第18位，数学测试部分的成绩排名第19位。不过来自泽西城学区和迈阿密学区的学生在科学和数学测试中却分别“垫底”。
TIMSS项目副主任艾娜·穆利斯（Ina Mullis）说：“美国各学区之间的测试结果存在巨大差异。好在我们有几个像内珀维尔这样的学区——它告诉我们，有可以考得好的学生。”
我不会说正是因为参加了一个不同寻常的体育教学项目，内珀维尔的学生们才变得如此聪明，毕竟还有许多因素可以影响学习成绩。显然，内珀维尔203学区在生源构成上占据优势：83%是白种人，而且低收入人群只占到2.6%。与之相比，整个伊利诺伊州的低收入人群占到40%，内珀维尔两所高中引以为豪的便是其97%的毕业率。另外，落户这座城市的雇主都是一些像美国阿贡国家实验室、费米国家加速器实验室以及朗讯科技之类的科技型公司，这说明许多内珀维尔学生的父母都受过高等教育。无论从环境还是遗传来看，内珀维尔的学生都拥有很大的优势。
另一方面，当我们研究内珀维尔时，有两个因素的确很突出：它不同寻常的体育教学形式和它的考试成绩。这种相关性简直太吸引人了，而且我不由自主地要参观一下内珀维尔，想亲眼看看那里发生的事。尽管我早已了解TIMSS测试以及它是如何暴露美国公共教育缺陷的，但仍然心存疑惑：内珀维尔的学生们在测试中成绩优异，这是为什么呢？似乎内珀维尔并不是美国唯一拥有高智商、高学历家长的富区。即使像宾夕法尼亚州泰特斯维尔市（Titusville）这类贫困地区也已经实行内珀维尔式体育教学，其学生的考试成绩也有明显提高（稍后我会提到）。我确信，影响学生学业成绩至关重要的因素是学校对健康体能的重视，这同样也是内珀维尔吸引我的地方。
事情往往都是这样，内珀维尔的重大变革也是从一半理想化、一半自我保守中开始的。菲尔·劳勒是一位颇有远见的初中体育教师。1990年，他偶然从报纸上看到一篇讲述美国孩子体质正在下降的文章后，便开始实施这项计划。
劳勒回忆道：“报纸上说，孩子们体质差的原因是他们不爱运动。”这位高个男子50多岁，戴着无框眼镜，身着卡其服，脚穿胶底运动鞋。他接着说：“如今每个人都知道我们这里肥胖成风，但如果你找一张17年前的报纸看看，很少有这类关于肥胖的文章。我们曾说，这个国家每天都在产生肥胖儿童。难道我们不应该对他们的健康负责吗？我想，如果国家是一个公司的话，那么它恐怕正在走向破产。”
劳勒早已意识到他的专业没有得到重视，因为许多学校开始在教学设置中取消体育课，现在也是如此。劳勒曾是大学棒球队的投手，由于没能够进入美国职业棒球联盟，这位直率的推销员和天生的领导者为了更亲近运动而做了一名学区的体育教师。除了执教203学区麦迪逊中学（Madison Junior High）的体育课之外，劳勒还是内珀维尔中央高中棒球队的教练，同时又担任203学区的体育教学协调员。尽管拥有这些值得尊敬的职位，劳勒每次提及自己赖以谋生的职业时，却还是觉得很尴尬。自从那篇文章刊出后，他看到了机会，一次使他的工作得到重视的机会。
劳勒和麦迪逊中学的同事们仔细观察体育课的情况，他们看到多数学生不爱运动。这在团队运动中是很自然的：打棒球时，等待轮流击球；打橄榄球时，等待中锋的快速传球；踢足球时，等待球传到脚下。绝大部分球员在大多数时候只是站在场内。因此，劳勒决定把体育课的重点转移到强健心血管功能上。他创建了一套全新、有特色的体育课程：让学生们在每周一次的体育课上跑完1 600米。他的决定遭到学生的抱怨、家长的投诉以及医生的关注。
劳勒并未因此而气馁，不过他也很快意识到这个标准让跑得最慢的人望而生畏。为了让不擅长运动的人有机会获得好成绩，体育组购买了两台健身自行车，允许学生通过骑自行车来获取额外的学分。学生们可以利用自己的业余时间参与，只要骑车8 000米就可以提升他们的学分等级。“这样的话，任何一个想要获得A的学生，只要为此努力，他就能够得到A，”劳勒解释道，“在这个过程中，学生们在某些方面可以达到个人最佳成绩。任何时候，只要你达到个人最好成绩，无论是哪方面，你就可以提升一个学分等级。”这奠定了这个教学方式的基本原则。劳勒把这种教学方式称为“新体育教育”（New PE）： 给学生打分的依据是其努力的程度，而不是技能。 在体育课上，你不必像一个天才运动员那样出色。
不过一个老师怎样同时判定40个学生的个人努力程度呢？劳勒在他每年春季组织的体育教育会议上找到了答案。他努力把这个会议变成新思想和新技术的交流盛会。为了鼓励更多的人参会，他说服几家零售商捐赠了一些奖品。每年会议开始的时候，劳勒就会推出一辆原本放毛巾的推车，里面摆满球、球拍以及其他运动物品。有一年募集而来的奖品中竟有一个当时值好几百美元的新型心率监测仪。劳勒实在忍不住诱惑，为了他的创新项目而悄悄留下了这个监测仪。“我一看到那东西，”他很坦率地承认，“就觉得它是麦迪逊中学的奖品。”
在进行每周一次的长跑训练的时候，他让一个六年级女孩试用了这个仪器。女孩身材瘦小且一点儿也不强健，但当下载她的运动数据后，劳勒简直无法相信自己的眼睛——“她的平均心率竟有187次／分钟！”。作为一个11岁的孩子，她的最大心率可能会达到209次／分钟左右，而这意味着她几乎一直处在全力冲刺的状态。劳勒接着说道：“当她越过终点线时，心率达到207次／分钟，嘀、嘀、嘀！我当时说，你一定是在开玩笑吧！如果是从前，我可能会走到女孩身边对她说‘你必须快点，小姐’。可是，从那一刻起我们的体育课发生了戏剧性的变化。心率监测仪是所有的起点。我开始重新考虑那些学生，那些没有受到我们肯定而对运动失去兴趣的学生。尽管我的班上没有一名运动员，但所有学生都知道如何像那个小女孩一样努力。”
· 新体育教育（New PE）
给学生打分是依据其努力的程度，而不是技能。在体育课上，学生不必像一个天才运动员那样出色。
劳勒明白， 速度快和身体健康之间并没有任何必然的关系。
劳勒最喜欢的一项统计学资料是：只有不到3%的24岁以上成年人会通过参加集体运动项目保持健康体形，而这个数据也强调了传统体育课的失败。劳勒也知道自己不可能让学生每天都跑1 600米，所以他建立了一个被他们称为“小场地运动”的比赛项目，比如三人篮球或四人足球，学生在小场地比赛时会处于不停运动状态。“我们还是参加运动，”劳勒说，“只不过用一种健康的方式进行。”这个项目不是要测试内珀维尔学生们在正规球场上的运动能力，而是评定他们做任何运动时保持目标心率范围的时间有多久。
劳勒说：“制订这个项目时，我们并不知道自己在做什么。”不过，新体育教育已成功实践了运动与健脑新研究不谋而合的科学原理。
每位带领变革的领袖都需要一名助手，而劳勒不可能找到比保罗·齐恩塔斯基再有能力的推动者了。保罗是内珀维尔中央高中的体育教育协调员，也是该校足球队前教练。学生和同事喜欢叫他Z先生——一个头发灰白、热情似火的男人，有着镇定的目光和直来直去的讲话风格。他将迈克·迪特卡和比尔·帕索斯
两个杰出的权威人物的风度集为一身。他的朋友和合作者劳勒说：“为了使他相信这个计划，我做了很长时间的说服工作。不过一旦他接受了这件事，最好别拦着他。因为如果有必要的话，他会强行向你灌输这件事。”
随着整个计划的开展，劳勒开始向外界推广“健身非竞技运动”的理念，不仅在《新闻周刊》（ Newsweek ），还要在美国参议院给出证明。而保罗则返回其大本营，成为这个任务坚定的执行者，他把内珀维尔中央高中的体育教学项目变成新体育教育顺利实施的典范。2004年，劳勒在被诊断出患有结肠癌后退休，不过即使在和病魔反复斗争期间，他还在为将体育课纳入每日课程奔波游说。
这对搭档已成为运动与大脑方面的草根专家。他们通过各种手段获取新知：他们不厌其烦地向受邀前来参加研讨会的专家提问、参与运动生理学的研讨会、阅读神经科学研究报告，还不停地通过E-mail交换彼此的调查结果。他们还把这些信息传授给自己的同事。对保罗来说，在大厅里拉住一位英语教师并塞给她一摞最新的大脑科学调查资料——那是这位体育教师留给她的家庭作业，也是家常便饭的事。
正因为这对搭档执着的探索精神，让我对他们有了更深的了解。劳勒知道我接受过美国国家公共电台《无限心灵》（ The Infinite Mind ）栏目的采访。那次接受采访时，我特别提到人在运动过程中会提高一种叫作脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）的蛋白质的含量，我称它为“大脑的优质营养肥料”。但我并不知道劳勒在自己接受采访时复述过我的那句话，在和美国纪录片《大号的我》（ Super Size Me ）的导演的访谈中也用过那句话。《大号的我》反映的是美国人肥胖的问题。
之前，我一直在为本书寻找一种具体论述的方式来说明运动对学习产生的影响，而聚焦一个学区就能顺其自然地达到这个目的。尽管本书讲的是学生，但成年人也能从中汲取宝贵的经验。内珀维尔提供的是一项强有力的范例研究，这项研究表明有氧运动改善的不仅是身体还有头脑。同时，内珀维尔恰好成为重塑这个社会的一个完美典范。
所以，我有了这次伊利诺伊州之旅。当我和劳勒以及保罗一同坐在内珀维尔假日酒店的大堂对话时，我从未料到这两位体育老师也能说出那样一番见解。“我们体育老师创造了这些脑细胞，”保罗说，“而其他老师则负责让它们更丰满。”
劳勒的方式与美国公立学校的教育趋势截然相反。为了让学生们通过《不让一个孩子掉队法案》（ No Child Left Behind Act ）规定的考试，公立学校会增加数学、科学和英语的学习时间而减少体育课课时，只有6%的公立学校每天安排一次体育课。与此同时，学生们每天耗费在电视、电脑或便携式电子设备前的时间平均是5.5小时。难怪现在的美国儿童没以前有活力。
这就是为什么内珀维尔如此令我振奋。我第一次拜访内珀维尔学区时，正值学校放暑假前夕，不过，要是观看麦迪逊初中的体育课，你丝毫感觉不到放假的迹象，30个充满活力和热情的学生跑跑跳跳，那些只有在新学年开学时才能见到的活力随处可见：有的在排队攀岩，有的在争论该轮到谁来使用新型健身自行车，有的在跑步机上狂奔，有的在跳舞毯上跳舞。所有的孩子都戴着心率监测仪，而最为重要的是，他们全都兴致盎然。
美国约30%的学龄儿童体重超标，该比例是1980年的6倍多。另外还有30%的学生接近肥胖。而令人难以置信的是，美国疾病控制与预防中心发布的体重指数（Body Mass Index）显示，2001年劳勒所在的学区有97%的新生体重正常，2002年也是如此。2005年春天，一项针对内珀维尔203学区学生体能的独立评估研究得出了不错的结论。班尼迪克大学（Benedictine University）的运动生理学家克雷格·布勒德（Craig Broeder）和他的研究生小组也加入这项测评。他们从六年级到高中毕业班中随机抽取270名学生进行一次测试。布勒德是美国运动医学会的前区域主席，他说：“我可以告诉你，他们要比美国国家标准领先许多，而且甩开别人一大截。他们130多个人中只有1个男生过胖，这简直不可思议！按照美国疾病控制与预防中心的身高和体重标准，内珀维尔学生的身体脂肪的比重远远低于全美国标准，大约98%的学生的其他体能参数也符合标准。”
尽管布勒德完全清楚内珀维尔的人口分布特征，但他还是为此震惊。“对内珀维尔来说，这些参数太高了，只是因为这点是难以达到的，”他说，“新体育教育项目本身必定有一种强大的吸引力，鼓励了这里的学生们用另外的方式达到标准。我这样说吧，你不能保证是新体育教育项目做到了这一点，不过这里的学生们的体能确实远远超出国家标准，这绝不可能仅仅因为这里是内珀维尔。”
健身房对学分积点（GPA）的影响，我们到底了解多少呢？弗吉尼亚理工学院的一份研究报告显示：减少体育课而增加数学、自然和阅读课的时间，并不像许多学校预料的那样会提高考试成绩。尽管如此，也只有少数研究人员在着手探讨这个问题。因为体育课可以影响的范围很广，所以这一领域的研究都把重点放在体能和学习成绩的相关性上。最有影响力的研究来自美国加州教育局。 在过去 5 年，加州教育局的调研结果表明，体能成绩好的学生考试成绩也同样好。
加州教育局把学习成果的标准考试分数和体能测试（Fitness Gram）记录
分数关联在一起。体能测试是加州法律规定100多万学生必须做的体能评估，它包括六个方面：有氧能力、人体脂肪比重、腹部的力量与耐力、躯干的力量和柔韧性、上身的力量以及整体柔韧性。如果在某一方面达到最低要求，学生就能获得1分。因此，体能测试的满分为6分。值得注意的是，它并不评估一个学生的体能程度，而只看他在每个方面是否符合要求。换而言之，这是一个及格与不及格的测试。
2001年，体能好的学生考试成绩是体能差的学生的两倍。比如，在加州27.9万名九年级学生中，那些体能测试记录得到6分的学生，参加斯坦福成就考试（Stanford Achievement Test）
的数学平均分数排在第67个百分位
，而阅读平均分数排在第45个百分位。要是这些分数还不够杰出，请看看那些体能测试记录只得1分的学生：他们数学和阅读考试的平均排名分别是第35个百分位和第21个百分位。
2002年，加州教育局再次进行调查时，把社会经济情况也计算在内。调查结果显示，生活水平高的学生学习和考试成绩也高，而在低收入家庭的学生中，体能好的孩子学习和考试成绩高于体能差的学生。这是这项研究中一个强有力的数据。它表明， 虽然父母可能无法立刻改善家庭的经济状况，但鼓励孩子保持健康体能的生活方式可以让他们有机会获得好成绩。
加州的这些研究结果并不是孤立的。2004年，人体运动学和儿科学等不同领域的13位著名研究者组成一个专家小组，对850多名学生进行了一次有关体育活动如何影响学龄儿童的大规模调查。大部分研究评估的是每周3~5天、每天30~45分钟中等强度至高强度运动产生的效果，他们的研究涉及多方面的问题，包括肥胖、心血管健康、血压、抑郁、焦虑、自我概念、骨密度以及学习成绩。根据各方面强有力的大量证据以及专家组的推荐，在校学生每天应该参加1小时（或更多）中等强度至高强度运动。具体分析学习成绩后，专家组不但找到了支持加州研究结果的充足证据，而且还公开表示， 体育活动对记忆力、注意力和课堂行为都有积极的影响。 专家组并未对体育课做出具体规定，不过你可以看到内珀维尔的学生是怎样得到一个健康助动力的。
“我不是研究人员，我只是一个体育老师。”在内珀维尔中央高中，保罗一边对挤进他办公室的一群教师说，一边递给他们加州教育局研究报告的副本。这些教师一部分来自邻近郊区芝加哥南区的一所学校，一部分来自俄克拉何马州塔尔萨城的一个乡村。他们来这里是因为内珀维尔203学区已经成为一家名叫PE4Life的非营利性公益组织的培训学院，这个机构采用了新体育教育的理念。伊利诺伊州是美国唯一一个学校每天都上体育课的州，而PE4Life正在进行游说，力图改善这种状况以及体育课的授课方式。保罗起身说道：“现在，我们去参观一下。”
保罗像一个经验丰富的潜艇指挥官，从容不迫地甩开大步，带领众人穿过大厅。第一站，有三个学生助手正在用一种名为“三项体能”（TriFit）的计算机系统对二年级学生的健康诊断进行电脑化处理。保罗告知大家，已有研究证实，针对心率、血压以及身体脂肪等指标给学生制定目标，是激励他们保持健康体能的好方法。实际上，研究表明，仅仅保持一定量的晨练就有可能让肥胖的人减掉几千克体重。不过劳勒和保罗的雄心已远远超出对学生体重指数的关心。
“我告诉人们，让学生健康并不是我作为体育老师的工作。”保罗说，“我的责任是让学生知道保持健康所必备的所有知识。锻炼本身并不有趣，它只是一种行为。所以，如果你能够使学生们了解它，而且告诉他们其中的益处，那才是一次彻底的变革。特别对我们这些教练而言，我们就像是控制狂。如果我喊‘立正’，就能让65个孩子齐刷刷地站在一条白线上。瞧，这么多年来我们干的就是这个。”
内珀维尔203学区的学生在接触互联网之前，就有了心率监测仪。如今，当你走进这个学区任何一所学校的体育馆，感觉就像是到了一家设备一流的成人健身俱乐部。每个体育馆都有一台三项体能评估机和几台力量训练器，这些机器都是为初中年龄段的学生定制的。体育馆内有攀岩墙和以电子游戏为主的有氧健身机（大多数设备都是捐赠而来的）。
体育课旨在传授学生理念、经验并告诉他们健身的重要性。学生进入中学后，不但会得到一份选择范围很广的清单——从皮划艇到跳舞、攀岩以及排球和篮球等具有代表性的团队体育项目，而且还将学习如何拟定个人健身计划，这些都是以三项体能评估为核心展开的。从五年级
开始，学生们每年都要完成一次这样的评估。他们从最初开始制订个人健身计划，并不断改进直到中学毕业。到那时，他们会得到一份14页的健康评估报告。这份评估报告综合考虑了他们的体能得分与血压、胆固醇水平之类的因素，以及生活方式和家族史调查结果，以预测疾病的罹患风险，同时提出预防措施。以任何专业的健康标准来看，这都是一份惊人的综合文件，更不要说一个18岁的年轻人可以带着它步入成人世界。要是我们其他人也能如此幸运，那该多好啊！
负责这次内珀维尔学生体能研究的运动生理学家克雷格·布勒德说：“学生可以在18种体育项目中任意做出选择。你必定会发现，18种体育项目中会有1种被众人冷落，而它却令擅长此道的学生感到轻松愉快。他们在运动中如鱼得水。如果你只给孩子有限的选择权，比如打排球之类的运动，那么气氛会变得像受罚或集训营一样，学生根本不会坚持下去。在内珀维尔，学校给学生大量的可选项目，以此突出他们的长处；学校会为学生们设计终身的健身活动。”对那些正在考虑如何保持身体健康的成年人来说，记住这一点很重要。
保罗带领他的参观团来到高年级女生的体育馆，向他们炫耀内珀维尔中央高中体育教育项目的精华部分——一面高7米、宽3米的攀岩墙，同时攀岩是一门让人引以为傲的课程，是这所学校在新领导力培训班上新开设的课程。保罗以攀爬方式为例说明信任与沟通的价值：蒙着双眼的攀爬者只能依靠同伴的指令到达下一个攀踏点。这面攀岩墙中没有攀爬痕迹的那部分是一块难度较低的区域，是专为体育课上体能和心理能力较差的学生准备的。在解答了大家对责任、义务方面的明显担忧后，保罗表示，学生很少在这里受伤，因为他们相互协作、没有竞争，而这正是他和他的同事们传授给学生的最重要经验之一。
“如果你问别人，当孩子们中学毕业时，他希望他们具备什么知识和能力，”保罗接着说，“他会说，‘我希望他们具备沟通能力，我希望他们具备在小团队中工作的能力，我希望他们有解决问题的能力，我希望他们有抗风险的能力。’那么，孩子们在哪儿能学到这些呢？”保罗反问道，并环顾了一下周围的教师：“难道在自然课上吗？我可不这么认为。”
距离内珀维尔南部约217千米的伊利诺伊大学厄本那–香槟分校内，精神生理学家查尔斯·希尔曼（Charles Hillman）对216名三年级至五年级学生进行了一次个人版本的“加州教育局研究”，结果同样发现了体能和学习之间的关联性。他和他的合作者达拉·卡斯泰利（Darla Castelli）发现了一件有趣的事，在体能测试记录的六大评价指标中，有两项似乎与学习成绩的关联显得尤为重要。“在我们的回归方程中，体重指数和有氧健身间的关系的确很突出，”卡斯泰利说，“它们是最重要的因素。我真的很吃惊，结果是这样一目了然。”
不过，希尔曼所做的不仅仅是把数据相互关联，他希望找到这些结果的神经科学依据。所以，他挑选了40名学生，其中一半体能好、一半体能差。他评估了他们的注意力、工作记忆
以及处理信息的速度。在认知能力测试中，学生戴着一个嵌有电极的类似泳帽的东西，帽子上面的电极用来测定脑电波活动。脑电图显示，体能好的学生的大脑更活跃。这一结果表明，为了完成一项指定的任务，大脑会让更多神经元参与到注意力加工过程上。“我们在那里看到了更完整的效果。”希尔曼解释道。换而言之，
更好的体能等于更好的注意力
，因此也将带来更好的结果。
希尔曼还发现，在评价被试如何对错误做出反应方面，有某种因素起着重要作用。他采用了一种叫“边锋测试”（a flanker test）的方法来测定大脑活动。在这项测试中，屏幕上会出现一组五个大写字母的组合，但被试唯一要关注的是中间那个字母。如果中间那个字母是“H”，被试就按其中一个按钮；如果中间那个字母是“S”，被试就按另外一个按钮。当屏幕上以每秒一次的速度出现像“HHSHH”这样的组合时，被试很容易犯错误，而且一旦犯错，被试立刻就会察觉到。希尔曼发现：“健康的学生会放慢速度，以保证下一个能做对。”在做下一个决定时停下来思考答案，并把一次错误选择当成经验参考。这是一种能力，它和执行功能有关，而控制执行功能的这部分大脑区域叫前额叶皮质（prefrontal cortex）。
在随后几章中，我会探讨执行功能。一个患有注意缺陷多动障碍（ADHD，这种疾病部分由前额叶皮质内的缺陷造成）的孩子参加边锋测试，他可能会立刻按下错误的按钮，而不会先停下来或多花时间考虑哪个是正确按钮。不过你能想象出我们所有人对执行功能的依赖程度。从错误中获得经验是每日生活极为重要的事，而且希尔曼的研究表明，运动（或者至少由此达到的健康水平）对这种基本技能产生强有力的影响。
· 前额叶皮质（prefrontal cortex）
位于大脑正前方的皮质区域。作为大脑皮质最后发育完成的部分，前额叶皮质监督指导我们人类特性的形成。
内珀维尔的学生相信运动具有创造奇迹的力量，而杰西·沃尔夫鲁姆（Jessie Wolfrum）可能是内珀维尔信仰的完美体现者。这个在内珀维尔中央高中上学时称自己为书呆子的学生是一个全优生，2003年毕业后，她考入一所大学的工程物理学系。杰西是双胞胎之一，很依赖和孪生姐妹的关系而不太与其他学生相处，所以她一直都很害羞。“三年级的时候，我妈妈让我选择是弹钢琴还是踢足球，”杰西现在回忆起来，不禁莞尔，“一想到和一群女孩子踢足球打发时间我就感到恐惧，而且我不太可能踢得好，因此我挑选了自己根本不喜欢的钢琴。结果我弹了整整8年的钢琴！”
当然，杰西进入麦迪逊中学后，劳勒是不会给她弹钢琴这个选项的。就像其他人一样，她必须参加体育课。尽管杰西并不喜欢体育课，但还不至于太害怕，至少这肯定不会造成心理创伤。重要的是，她所学到的关于身体健康方面的经验会帮助她面对今后的岁月。
当杰西和她的姐妹贝琪进入中央高中后，不同的课程表意味着两个人无法再形影不离而彼此依赖了。因此，更多时候，杰西不得不和其他同学交谈，而不是做她喜欢的事。为了克服自己的社交恐惧，杰西报名参加了演讲课，但杰西表示，真正帮助她成长的是参加皮划艇运动。杰西立刻就喜欢上了这项技术要求很高的运动，并且她发现自己也能擅长学业以外的事情，这让杰西有了真正的转变。
“要是别人看到你正在做他们无法做到的事情，你就会赢得关注。”杰西说，“在皮划艇运动中，大家开始注意到我，我再不是那个无足轻重的人。这让我更渴望冒险。如果你很羞怯，别人也一样，你该怎么办呢？你该忘掉自己的羞怯，对自己说：把头转过来，就这样挥动你的桨。”
游泳池也是另类的运动场。“一旦每个人换上了泳衣，就根本无法分辨一群人中谁是谁。”杰西说，“整个年级的人完全跨越了社会地位的种种界限。在参加皮划艇运动之前，我有很多顾虑。”
参加皮划艇运动的经历给了杰西信心，她又报名参加了保罗先生负责的领导力课程。保罗做的第一件事就是，把杰西和她的孪生姐妹以及其他所有关系密切的小团体统统分开。领导力课上的学生要学习如何攀岩，这项运动也特别吸引杰西。她加入了“冒险俱乐部”，这是一项特殊的零点体育课，参加俱乐部的孩子们需要在早晨6点30分集合，并利用业余时间攀岩或在泳池里练习皮划艇。
草原成就考试（Prairie State Achievement Examination，PSAE）是伊利诺伊州版本的SAT。实际上，杰西姐妹俩决定在PSAE考试的当天早晨去划皮艇，她们充满自信，也做好了充分的考试准备，因为非常了解如何通过运动来提高自己的注意力，所以在一场重要考试前，她们还在泳池里无忧无虑地划水。你觉得有多少中学生会那么做？你觉得又有多少成年人会那么做呢？
“我们浑身湿冷地出现在考场上，”杰西回忆说，“走进教室后，我们发觉自己是唯一两个清醒的人。我们最终出色地完成了答卷。”PSAE满分是1 600分，杰西姐妹俩都得到了1 400分，这是拔尖的好成绩。
进入大学后，杰西不断鞭策自己在学业和社交上有所进展。她的成绩一直保持在A或B，而最令人意想不到的是，杰西成了一名住宿顾问，帮助宿舍楼里的低年级学生，并给她们提供一些建议。她不再是一个害羞的旁观者。
从中学进入大学后，很难继续坚持锻炼，但是杰西始终没有背离自己的健身之道。在大一时，杰西每当感到有压力时，都会和室友到宿舍楼顶跑几圈。这是她从内珀维尔学到的一招——让大脑做运动，而这也是我希望本书传递给大家的一个经验。
“这几天，我一小时都没闲着，照管住宿生、各个年级……”杰西讲，“连锻炼的时间都没有。我真希望能有点儿时间。每当知道即将开始大规模考试时，也就是我快要崩溃的时候，我就对自己说‘好吧！你知道该怎么办’。知道自己在陷入困境时有某种东西可以依靠，绝对能让人松口气。要是不知道依靠什么，我很可能只会乱吃一通。可是我知道运动能促进我的大脑活动，所以就去运动一下。如果没有上过体育课，我可能不会知道这个办法。”
像很多人一样，我长大后觉得体育课是一件很有趣的事。我们玩得很开心，但根据我的回忆，体育课并没有特别的教育意义。作为一个成年人，当我开始给老师和医生讲授关于体育运动对情绪、注意力、自尊心和社交技能的积极影响时，我绝对没有把体育课当成是一剂良药。依照我的经历，体育课并不是真正的运动。恰恰相反，体育课并不鼓励运动。而具有讽刺意味的是，那些胆怯、笨拙、身材肥胖的孩子原本可能是运动的最大受益者，却被冷落在一旁。某些像杰西·沃尔夫鲁姆那样的孩子可能会被排斥，独自在羞愧中承受着煎熬。在过去的几年中，众多患者跟我讲述了他们在体育课上受到羞辱的故事。运动的边缘地带已经形成了一张滋生各种“运动就能解决问题”的温床。
内珀维尔学区的魅力部分在于劳勒和保罗敏锐地洞悉了这种动力。“我们过去常常做引体向上，”保罗带着近似反感的口吻回忆说，“我估计，我们的男孩子中约65%可能做不了引体向上。在体育课上，这样就会得到不及格的分数。”
保罗从教练成为身体—头脑—心理雕塑家的这种改变让我深为震撼，因为他如此积极地投入重新定义体育课的行列。比如，他在中央高中最有创新的变革之一是，为新生增加一门必修的方块舞
课。或许这听起来不像是什么有效的方法，不过这门课的设立让运动成了传授社交技能的基础。从各个层面看，这都是一个极好的主意。在最初几周的课堂上，所有学生都得到和舞伴对谈的开场白脚本，每支舞结束后都要交换舞伴。随着课程的进展，给予学生们即兴交流的时间也从最初的30秒逐步延长。期末考试考核的是：经过50分钟聊天，学生们是否能准确记住与一位同伴相关的10件事。
一些缺乏社交自信的学生没有机会学习与人交谈或结交朋友，因此他们逃避社交，尤其逃避与异性接触。不用特意被挑选或安排到某个专门的社交技能班上，方块舞课的学生就能在良性的环境下练习如何与人交谈和互动。这门课不仅提供了娱乐，还树立了学生的自信心。一些人掌握了这种方法，一些人克服了自己的恐惧感。其实只不过是因为每个人都这样做了，所以尴尬感减少了。
我向同事们讲起内珀维尔的创新举措，同时告诉他们，学生在体育课上学会各种社交技能，大家的反应是瞠目结舌。他们就像我当初一样，全都对此敬佩不已。在我的整个职业生涯中，我投入大量时间努力定义和处理我称为“社交大脑”的难题，而保罗却已经找到了一个完美的处方，帮助我们克服现代生活中日益增多的孤独感和寂寞感，而且他竟然是在体育课上找到的！有了这个平台、机会和希望，那些有社交焦虑的孩子会铭刻下这些有益的记忆：如何接近某个人，站立时应保持多少距离以及何时让其他人发言。运动起到社交润滑剂的作用，而且它还缓解了焦虑的情绪，所以运动对学习如何社交来说至关重要。运动让我们的大脑做好准备，并建立起这种经历的记忆神经回路。这种经历一开始可能会令人尴尬，不过在全班都拥有同种经历的情况下，那种感觉会逐渐消失。在这个苦恼的年龄段，每个孩子都会感到羞涩不安，而这种完全凭直觉的完美方法，将带领孩子们走出窘境。
保罗让学生同舟共济，给他们工具和勇气，并帮助他们建立起自信心，方块舞让整个课程发挥了功效。
我相信正是因为有这样的课程，才会有那么多内珀维尔的父母反馈说体育课是最受孩子欢迎的课。奥菲特太太的两个女儿都上过麦迪逊中学和内珀维尔中央高中。她说：“那不仅仅是体育锻炼，那就好像是一种具有激励性质的训练，让我的孩子们有了自信心。现在她们俩都非常自信，而当初她们可不是这样。这全都归功于内珀维尔203学区的体育课。”
从幼儿园到十二年级，美国公立和私立学校总共有约5 200万名学生。如果所有的学生都能受益于内珀维尔式的体育教育，那么下一代美国人将会更健康、更幸福，也更聪明。这就是PE4Life的终极目标。这个组织聘请劳勒向其他教师传授“健身非竞技运动”的理念和教学方法。来自350所学校的约1 000名教师已经完成培训，很多人将着手实施他们自己的项目版本。
有一位完成培训的毕业生名叫蒂姆·麦考德（Tim McCord）。他是宾夕法尼亚州泰特斯维尔学区的体育教育协调员。泰特斯维尔坐落在匹兹堡市和伊利湖之间的绵延山区中，这个早已没落的工业城镇有6 000人口。如果倒退到1859年，这里曾成功开采出全世界第一口油井。但是油价始终随着经济状况起起伏伏，现在这里的居民年收入中位数为2.5万美元。这个城市中16%的人口在贫困线以下，而退回到几年前，75%的幼儿园孩子可以得到政府资助的学校午餐。这些都说明，这里并不是一个富裕的居民区。
1999年，麦考德参观完内珀维尔回到家乡后，几乎一夜间让泰特斯维尔的体育教育发生了翻天覆地的变化。这个学区有1所高中、1所初中、4所小学和1所学龄前教育中心，整个学区有2 600名学生。泰特斯维尔在2所中学里都成立了健身中心，购买了心率监测仪，并且在当地医院的资助下购买了三项体能诊断设备。泰特斯维尔甚至还重新调整课表时间，增加了10分钟体育锻炼的时间，缩减了文化课的时间。“我们这样做并没有花一分钱。”麦考德说道，“而且这将‘不让任何儿童掉队’运动向前推进了一大步，其他人正通过其他途径做到这一点。”
如今，泰特斯维尔的中学有攀岩墙，而且健身中心拥有最新的培训技术，其中大部分都是捐赠所得。比如，赛百斯公司带来的互动训练系统（Cybex Trazer）是一台外形酷似立式计算机的全新设备，学生们可以在上面追逐闪烁的光源。另外在自行车训练游戏中，学生们可以在屏幕上进行自行车比赛，或者设定环法自行车赛的路线，与虚拟世界中的职业自行车运动员兰斯·阿姆斯特朗一同竞技。麦考德还把健身推广到社区，向老年中心的成员开放学校的健身中心。他还邀请学校其他学科的老师参与其中：英语课上，学生随身带着心率监测仪进行公开演讲；数学课上，学生带着心率监测仪学习怎样画图表。
过去，泰特斯维尔学区的学生的阅读和数学的标准化考试分数均低于州平均分，而自从2000年这个项目开始以来，他们的阅读成绩比州平均分高出17%，数学则高出18%。
麦考德还注意到，社会心理产生的影响也同等重要，从2000年开始，550名初中生就没有打过架。泰特斯维尔学区自力更生的故事不久便吸引各州代表前来参观，甚至包括美国疾病控制与预防中心的主管。在一次公开展示期间，当麦考德带领参观人群经过初中的攀岩墙时，他留意到一个名叫斯丹芬妮的女孩正在攀岩的半途中，由于她缺乏经验又有点儿笨拙，每个人都能看出她不行。然而她的同学们看到她的奋力拼搏，于是开始为她鼓劲：“加油，斯丹芬妮！”最后她终于攀到了顶部。后来麦考德和她聊过这件事，“她哭了起来，简直不敢相信其他同学会为自己加油。”麦考德回忆起谈话时的情景，“她说，正是同学们的鼓励激励了她依靠自己的力量奋勇攀登。”
体育锻炼对学生产生明显效果的话题在政府官员中间传播开来。艾奥瓦州参议员汤姆·哈金（Tom Harkin）最近主持了一场关于在学校中重开体育课的听证会。举行听证会的起因则是内城区
一所倡导“为生活而锻炼”的学校违规违纪问题减少了67%的新闻。密西西比州堪萨斯城的林地小学（Wood Land Elementary School）中，几乎所有学生都要申请政府的午餐补贴。2005年，该校体育教研组把每周一次的体育课扩展到每天运动45分钟，几乎全部重点都放在有助于心血管的运动上。一学期结束后，学生们的体能水平都有了显著提高，而且辅导员也报告说，包括暴力行为在内的违规事件从每年的228起减少到95起。
对一所内城学校而言，经历如此迅速而彻底的改变，就如同让泰特斯维尔这样的萧条城镇重现昔日繁荣一样，简直是个奇迹。麦考德试图帮助所有像斯丹芬妮那样的孩子，而不是仅仅建立一支橄榄球队。随着孩子们渐渐长大，绝大部分人还会继续锻炼，并十分积极。他们热衷于皮划艇或自行车，而不是游戏机。在运动时，他们的头脑会更灵活，情绪会更高涨。
变革要靠年轻人，但正如我们从劳勒、保罗以及麦考德身上看到的，即使是成年人也可以有重大转变，只要认识到体育活动对大脑的影响力。如果泰特斯维尔能够发现运动的潜力，那么我们其他人也可以。我希望以这些例子展现一种新的文化模式，最终把身体和大脑重新联系到一起。正如你看到的，它们本就属于一体。