提起運動，人們想到最多的一般都是強身健體，卻很少有人知道它還有一項極為關鍵的作用，那就是開發智力、提升成績。
21 世紀初 ，美國哈佛醫學院的精神生理學家查理斯·希爾曼，通過一系列專業的運動測試，從216名三到五年級的學生中，挑選出了40名學生組成實驗小組，其中一半學生體能較好，另一半學生體能相對較差。
接著，查理斯教授對這兩組學生進行了基礎的認知能力測試，結果顯示體能較好的學生在測試中大腦更為活躍。
隨後，他又設計了一個對比實驗：讓一組學生在跑步機上快速行走20分鐘，而另一組則靜坐20分鐘。
待兩組學生的心率都恢復正常後，他利用腦電圖設備記錄並分析他們的腦電活動，以評估大腦興奮度、專注度及信息處理效率等認知功能指標。
實驗結果表明：快速行走20分鐘后的學生在後續的認知能力測試中表現更為出色，與靜坐的學生組相比具有顯著優勢。特別是那些原本體能較好的學生，他們的表現提升更為突出。
基於查理斯·希爾曼的研究，包括內珀維爾中學、漢普頓中學在內的美國多所中學，開展了一項名為“零時體育計劃”的活動。
此項計劃規定，學生早晨到校后無需先讀書或者上課，而是先去運動場運動，等學生的運動量達到心跳達到最高值或者最大攝氧量的70%，才開始上課。
計劃最初推行時，收到了很多學生家長的抵制，因為他們認為孩子們本來就不願早起，上課前再去做一番體力運動，豈不更沒精力學習？
然而，隨著計劃的推廣實施，家長們改變了看法，原來在“零時體育計劃”實行了一學期后，學生們發生了一系列積極的變化。
首先，學生們上課時表現的更清醒，專注力更集中，氛圍更活躍，學習態度也更積極，作業完成質量和考試成績也都有所提升。
其次，學生們的出勤率也有了顯著的提高。
第三，校園裡打架鬥毆等事件相應減少了很多。
現在，該計劃不僅風靡於美國各學校，而且已影響到我國，目前，我國許多學校也開始探索並嘗試引入類似的體育活動方案。
為什麼經常運動的孩子，會發生如此巨大的改變，經常運動與從不運動的孩子，有什麼區別？
第一，改變大腦結構和功能
研究發現，運動不僅可以促使大腦內海馬體（與學習和記憶密切相關的區域）的發育，還可以增加心臟泵血量，使大腦神經細胞的數量增多，大腦神經元連接更緊密。
這就意味著經常運動的孩子，大腦可得到的氧氣和營養物質更充足，神經傳遞物質的效率更高。
所以，經常運動的孩子，在學習、記憶、注意力等認知功能上，自然表現的比不愛運動的孩子更好。
第二，促進神經遞質分泌
運動被證實能夠刺激大腦分泌多種神經遞質，尤其是與獎賞、快感和注意力密切相關的神經遞質—多巴胺。
多巴胺分泌不足時，人們可能表現出注意力不集中、記憶力減退等問題。
此外，運動時還會促進大腦分泌一種，促進大腦神經元增殖和分化的特殊蛋白質——BDNF（腦源性神經營養因數），進而優化大腦的結構和功能。
所以，相比不運動的孩子，經常運動的孩子，在學習上可能更專注、高效，且更容易形成積極的學習態度和習慣。
第三，促進心理健康
運動除了可促進大腦分泌神經遞質，還可促進或者抑制大腦分泌各種激素，比如促進大腦分泌血清素（在調節情緒、睡眠和食慾等方面有重要作用），抑制大腦分泌皮質醇（與壓力相關）。
因此，相比不愛運動的孩子，經常運動的孩子不僅情緒、睡眠、食慾更好，而且壓力也更小，所以，在學習上往往能展現出更強的抗壓能力和更高的學習效率。