基于CiteSpace的学龄前儿童身体活动研究知识图谱分析

李垂坤，凌 勇，魏翠兰

（1.成都大学 体育学院，四川 成都610106；2.成都理工大学 体育学院，四川 成都610059）

学龄前期身体活动在儿童身心健康和成长发育中起着至关重要的作用，不仅能够降低疾病发生风险，提高生活质量［1］，还可以促进运动能力发展［2-3］，促进体格发育［4］，增强社会心理能力［5］等。许多国家为保证学龄前儿童的良好发展，建议每天应该进行至少60min中等强度身体活动［6-8］。但现阶段仅有部分学龄前儿童满足国家每天身体活动推荐量，且身体活动水平随着年龄增加逐年下降［9］。Cooper［10］等发现5岁以后男孩身体活动量每年下降3.7%，女孩下降4.6%。造成身体活动量下降的原因在于学龄前期没有养成良好的运动和生活习惯。

许多研究者已经投入到学龄前儿童身体活动研究中，并取得一定成果。例如：Chen［11］等发现每周身体活动时间小于840min的儿童存在运动困难的几率更大。Lin［12］等发现每周身体活动大于7h的学龄前儿童超重、肥胖的可能性较低。目前，关于学龄前儿童身体活动问题已成为教育者、研究者以及社会工作人员热切关心的重点问题。为了深入了解学龄前儿童身体活动研究热点与研究趋势，本文将学龄前儿童身体活动研究的相关文献进行可视化并生成知识图谱分析，旨在为团队后期开展学龄前儿童身体活动研究提供指导方向。

1 研究设计

1.1 数据来源

本文以“Preschool child*”AND“Physical activity*”为检索式，通过“主题”检索的形式，检索“Web of science”核心集数据库。检索时间跨度为“所有年份”。共得到1 716篇公开发表的文献。

1.2 研究方法

通过基于“JAVA平台”的CiteSpace 5.1.R8版本可视化软件绘制科学知识图谱，将时间跨度（Time Slicing）为1988至2018年的1 716篇文献题录数据输入该软件。设置相应算法、时间区域、节点并匹配相应阈值。

通过对发文量趋势的分析，了解该领域研究热点的变化；通过对国家或地区分布、科研机构分布、被引期刊以及高产者的分析，了解该学科的知识主体；通过对文献共被引、相关学科、关键词以及突现词的分析，了解该领域的知识基础、研究发展历程、研究热点以及研究前沿问题。

2 研究结果与分析

2.1 发文量分布

发文量分布代表了该领域变化趋势以及受关注程度。第一篇关于学龄前儿童身体活动研究的文献为Sallis［13］等人1988年发表于《JOURNAL OF DEVELOPMENTAL AND BEHAVIORAL PEDIATRICS》杂志上。该研究旨在探讨影响学龄前儿童身体活动的相关因素，结果显示父母的角色塑造对学龄前儿童身体活动的影响远超环境因素。图1显示了该领域的发文量趋势，学龄前儿童身体活动的研究从20世纪80年代末开始兴起。主要经历了3个阶段：萌芽期（1988～1997年）、稳定增长期（1998～2010年）以及快速增长期（2011年至今）。萌芽期该领域发文量极少，从1998年开始有所增加，1999年后每年发文量均处于稳定增长状态；直到2011年，1年发文量达到134篇，且之后发文量还在增长。经过29年的发展，该领域的发文量从开始的1篇增加到近200篇，说明学龄前儿童身体活动问题日渐成为国、内外研究者们关注的重点话题。其中2018年的数据为11个月的发文量统计。

图1 1988年～2018年发文量趋势图

2.2 国家或地区分布

选用关键路径（Pathfinder）算法，节点类型（Node Types）选择为Country，时间区设定义为2年，阈值（Thresholds）定义为：（2，2，20）、（3，3，20）、（3，3，20），数据筛选定义为：Top 20 per slice，绘制国家网络可视图谱。节点的大小可以显示出一个国家在该领域发文量的多少，连线的数量和粗细程度与国家之间合作程度成正比，连线的颜色表示开始合作的时间。紫红色节点表明该国家具有较强的中心性。根据检索结果，截止到2018年11月，共大约有至少33个国家或地区参与了学龄前儿童身体活动的研究。表1显示了发表相关文献前10的国家或地区，绝大多数文献来自美国、澳大利亚、英格兰、加拿大等国家。

从图2、表1可以看出，该领域的研究从美国首次兴起，且发文量始终位居世界首位。合作发表文献690篇，约占总发文量的40.2%，与澳大利亚、英格兰、德国、加拿大等都保持着密切合作。澳大利亚和英格兰的合作文献量分别为243篇和166篇，排名世界第2和第3位。我国在该领域的研究较少，我国大陆地区在该领域合作者频次排名第11，合作发表文献仅47篇。

虽然美国合作发文量稳居世界首位，但从节点中心度中显示：英格兰中心性最高，说明英格兰在该领域的影响力最大，且与德国、美国等许多国家存在密切合作。

图2 国家分布的时间线分析

表1 发表相关文献数量排名前10的国家/地区一览表

2.3 科研机构分析

选用最小生成树路径（Minimun Spanning Tree）算法，节点类型（Node Types）选择为Institution，时间区定义为2年，阈值（Thresholds）定义为：（2，1，10）、（3，3，20）、（3，3，20），数据 筛选定义为：Top 20 per slice，绘制研究机构网络可视图谱。节点的大小可以显示出一个机构在该领域发文量的多少，连线的数量和粗细程度与机构之间合作程度成正比，连线的颜色表示开始合作的时间。从图3可以看出图谱中节点以较多，该领域的研究机构较多，且2010年之后各机构之间开始形成广泛的合作关系。

分析该领域的科研机构能够准确了解某个机构在该领域的研究实力，可为日后人才输入、学术交流以及留学交换提供指导。经分析，在国际期刊中发表过学龄前儿童身体活动的研究机构总共91所。关于学龄前儿童身体活动的研究领域，其合作总体主要以澳大利亚、比利时、美国、加拿大等国家的相关机构为中心。在本研究领域发文量前10的机构中，澳大利亚有4所，为Deakin Univ（迪肯大学）、Univ Wollongong（伍伦贡大学）、Univ Newcastle（纽卡斯尔大学）、Univ Sydney（悉尼大学）；美国有3所，分别为Univ N Carolina（北卡罗来纳大学）、Univ S Carolina（南卡罗来纳大学）、Harvard Univ（哈佛大学）；比利时1所，为Univ Ghent（根特大学）；葡萄牙有1所，为Univ Porto（波尔图大学）；以上10所研究机构均为大学。可以看出，高校是学龄前儿童身体活动研究的中坚力量（见表2）。

图3 发表相关文献组织机构分布图

表2 发表相关文献数量排名前10的组织机构一览表

2.4 期刊共被引分析

选用关键路径（Pathfinder）算法，节点类型（Node Types）选择为Cited Journal，时间区定义为3年，阈值（Thresholds）定义为：（5，5，20）、（7，7，30）、（7，7，30），数据筛选定义为：Top 30 per slice，绘制期刊共被引可视图谱。节点的大小可以显示出期刊被引频次的高低，连线的数量和粗细程度与期刊共被引次数成正比。紫红色节点表示中心性较强的重要节点。图4中可以看出在各期刊的早期就存在广泛且密切的联系。

期刊共被引分析能够有效使研究者们了解该领域的主要期刊和核心期刊。表3显示为该领域被引量前10的期刊，其中《PEDIATRICS、INT J OBESITY（国际儿科肥胖杂志）》被引次数最多，高达1 223次，而且中心度也最高。《MED SCI SPORT EXER（运动与运动医学与科学）》《PREV MED（预防医学）》《AM J CLIN NUTR（美国临床营养学杂志）》等期刊也为该领域较为核心的期刊，具有较高的中心度。说明这些期刊已得到该领域研究者的高度认可。为了解该领域最前沿的成果，不仅需要关注发文量高的期刊，也要关注高被引频次及高中心度的期刊。

图4 学术期刊共被引知识图谱

表3 共被引排名前10学术期刊一览表

2.5 高产者分析

选用关键路径（Pathfinder）算法，节点设置Author，时间区域定义为2年，阈值定义为（2，2，20）、（4，3，20）、（4，3，20），数据筛选为Top 20 per slice，绘制作者合作可视化网络图谱。图5中每个节点代表一位作者，相同颜色的圆标代表相同的聚类，圆标越大代表发文量越多。节点之间的连线表明节点之间的合作强度，连线越粗表示合租关系越密切，线条的颜色代表了开始合作的年代。从图5中可以看出该领域的高产者之间的合作并不密切，且多为研究者之间的两两合作，缺乏多中心的研究团体，合作时间多集中在2012年之后。

分析高产者能够了解该领域的主要研究者。表4显示在国际核心期刊上合作发表文献排名前10研究者。其中，Okely的发文量排在世界首位，主要研究方向的关键词为“学龄前儿童”“身体活动”“加速度计”“评估问卷”“愉快学习”“家长调查”。Hinkley与Salmon位居第2和第3位，3位研究者均来自澳大利亚，且彼此之间存在密切合作。

图5 高产作者合作知识图谱

表4 发文量排名前10的作者一览表

2.6 参考文献共被引分析

选用关键路径（Pathfinder）算法，时间区域定义为2年，阈值定义为（4，3，20）、（6，5，30）、（6，5，30），节点设置Cite Reference，数据筛选为Top 20 per slice，绘制关键文献可视化网络图谱（见图6）。在图谱中的节点越大，代表该文献被引用的次数越多，节点上的红色圆标表示该文献的突现度较强，节点外的紫色圆环表示该文献为关键节点文献。从图6和表5、6中可以看出该领域的文献被引量较多，且被引文献主要为2005～2012年的文献，说明该时期的文献是学龄前儿童研究的重要文献。

其中，文献共被引次数较多且被引次数较高的代表性研究共5项。第一项研究为Fisher等人2005年发表的“Fundamental movement skills and habitual physical activity in young children（幼儿基本运动机能与习惯性身体活动之间的关系）”，该研究旨在探讨基本运动机能与学龄前儿童习惯性身体活动的关系，结果发现身体活动总量和中等强度身体活动的百分比与基本运动技能得分呈正相关，高强度身体活动与基本运动技能无关。第二项为Ogden等人于2006年发表的“Prevalence of overweight and obesity in the United States，1999-2004（1999～2004年美国超重、肥胖的流行情况）”，该研究旨在调查儿童、青少年超重及成人肥胖的流行病学趋势，结果发现在调查的6年中儿童、青少年超重和男性肥胖的患病率显著增加，女性肥胖患病率相对平稳。第三项为2006年Pate等人在《Obesity（肥胖杂志）》上发表的“Validation and calibration of an accelerometer in preschool children（学龄前儿童加速度计的检定与校准）”，该研究旨在对3～5岁儿童使用的ActiGraph加速度计进行验证和校准，结果发现最大摄氧量与加速度计数之间具有高度相关性，认为加速度计可以用来测量3～5岁儿童身体活动。第四项研究为2008年Williams等人发表于《OBESITY（肥胖杂志）》上的 “Motor skill performance and physical activity in preschool children（学龄前儿童的运动技能、表现和身体活动）”，该研究旨在探讨学龄前儿童运动表现与身体活动之间的关系，结果显示运动技能较差的儿童身体活动量明显比运动技能高的儿童低，认为运动技能表现与身体活动之间的关系在儿童健康与预防肥胖方面具有重要价值。第五项研究Ogden等人于2012年发表的“Prevalence of Obesity and Trends in Body Mass Index Among US Children and Adolescents，1999-2010（1999～2010年美国儿童、青少年肥胖患病率和体重指数趋势）”，该研究旨在评估2009～2010年美国儿童青少年肥胖患病率，发现2009～2010年儿童、青少年肥胖患病率为16.9%，与2007～2008年保持相对稳定。可见，关于学龄前儿童身体活动与运动能力和超重、肥胖的关系是人们关注的重点。

图6 文献共被引知识图谱

2.7 相关学科分析

选用关键路径（Pathfinder）算法，时间区域定义为2年，阈值定义为（2，2，20）、（4，3，20）、（4，3，20），节点设置Category，数据筛选为Top 20 per slice，绘制相关学科可视化网络图谱。从图7和表7中可以看出，节点及中心度较大的学科有PUBLIC，ENVIRONMENTAL&OCCUPATIONAL HEALTH（公共、环境与职业卫生）、PSYCHOLOGY （心理学）、ENDOCRINOLOGY&METABOLISM（内分泌和代谢）等，这些学科均是该领域的基础学科。其中，“PUBLIC，ENVIRONMENTAL&OCCUPATIONAL HEALTH”为该领域的首要学科。

表5 文献共被引突变强度统计一览表（前10篇）

表6 文献共被引频次统计一览表（前10篇）

在学龄前儿童身体活动的研究历程中，不断有新学科融入，截止2018年11月共有45个学科种类融入该领域。表8中显示了近10年融入本研究领域的新学科种类及时间，2014年之后融入该领域的学科有NEUROSCIENCES&NEUROLOGY （神经科学与神经学）、PSYCHOLOGY，EXPERIMENTAL（心理实验学），说明学龄前儿童身体活动研究与“神经科学”“心理实验学”等学科相结合是该领域的国际发展新趋势。

图7 相关学科知识图谱

2.8 关键词共词分析

选择关键路径（Pathfinder）算法，网络节点为Keyword，时间区域设置为2年，阈值为（5，5，20），（8，6，30），（8，6，30），数据筛选为（Top 20 per slice），绘制关键词共词可视化网络图谱。经分析，本研究共涉及关键词71个，出现频次较高的为preschool children（学龄前儿童）、physical activity（身体活动）、obesity（肥胖）、overweight（超重）、body mass index（身体成分）。其中，肥胖、超重在研究内容中出现的频率最高，说明学龄前儿童的超重、肥胖问题一直是该领域国际研究者关心的重点话题，超重、肥胖儿童的身体活动也成为该领域的研究热点。选择LLR（L-likehood ratio）算法对进行聚类分析，共得出7个大的聚类，每个“#”代表一个聚类（图8）。

图8 学龄前儿童身体活动研究主题聚类

3 讨论

CiteSpace是现阶段国内外研究者为了了解某一领域的研究现状以及发展态势常用的一种有效计量手段。本研究采用该软件对关于学龄前儿童身体活动的研究进行整合、分析，了解该领域的发展现状与发展趋势。

经分析发现：有关学龄前儿童身体活动的研究从上世纪八十年代末就已经兴起，经过9年的萌芽期后，研究态势日趋增加。现阶段，已形成以美国、澳大利亚、英国为主的研究群体。据调查显示：在1999～2004年间，美国儿童、青少年超重比率持续增加，女孩由1999～2000年的13.8%上升至2003～2004年的16.0%，男孩超重患病率则由14.0%上升至18.2%［14］。一些美国的研究者对这一现象展开详细调查，发现缺乏身体活动是导致儿童超重、肥胖的主要原因。更有研究者提出导致儿童、青少年超重、肥胖的根源可以追溯到学龄前期甚至更早阶段，认为学龄前儿童的身体活动量是决定后期超重、肥胖的高危因素［15］。学龄前儿童身体活动严重不足以及超重、肥胖率的增加可能是致使美国研究者密切关注学龄前儿童身体活动的一个重要原因［16］。我国在该领域起步较晚，在“Web of science” 核心集数据库检索到的首篇文献为Jingxiong等人2006年发表于INTERNATIONAL JOURNAL OF PEDIATRIC OBESITY（国际儿童肥胖杂志）发表的“Risk factors for overweight in 2-to 6-year-old children in Beijing，China（北京2～6岁儿童超重的危险因素）”，该文献旨在了解中国学龄前儿童超重、肥胖的流行情况，并探讨了影响学龄前儿童肥胖的危险因素，结果发现中国学龄前儿童超重、肥胖的总患病率分别为10.7%和4.2%，并随年龄增长而增加，且显示父母特征、饮食习惯、看电视和身体活动情况等都可能是导致其肥胖的危险因素［17］。因此，学龄前儿童超重、肥胖高发生率及与身体活动的高相关性，引起了我国研究者对该领域的高度关注。

表7 中心度前10学科一览表

表8 近10年融入该领域的学科一览表

表9 学龄前儿童身体活动研究聚类标识

表10 近5年突变强度较高的关键词

目前，该领域的研究主要集中在“公共、环境卫生”“心理学”“医学”“社会学”和“人类学”等领域。在学科发展的历程中，各学科之间相互交流相互融合，不断引进其他各学科的新技术、新工具（例如：神经科学、心理学等），促进了该学科的发展。同时，国际高产者在2010年之后逐渐形成了以国家为中心具有较强凝聚力的研究团体，对学龄前儿童身体活动的研究作出突出贡献。但据分析显示，各国高产研究者之间的研究团体多以本国或本研究机构为中心，缺乏广泛的国际交流与合作（见图5）。这可能会在一定程度上阻碍该领域的深入研究，各国研究者加强跨国交流，建立多中心的国际研究团体也将是该领域的国际研究新趋势。

学龄前儿童身体活动的研究热点主要集中在3方面（见表9）。①超重、肥胖的学龄前儿童身体活动调查及防控研究。超重肥胖问题一直是各国研究者、教育者密切关心的话题。从1998年开始该领域就已经形成了以“肥胖”为核心的文献集群，研究重点主要集中在肥胖的流行病学发展以及身体活动与肥胖的相关性方面［18］。后期，越来越的多的研究中加入到该领域。一些研究者认为，学龄前期的身体活动能够预测儿童未来的健康状况，身体活动量还能够有效预防肥胖的发生［19］。从2008年开始，该领域形成了以“风险因素”“干预”为核心的文献集群，研究主要集中在如何改善学龄前儿童的身体活动现状。近几年，有研究者提出：学龄前儿童的运动能力和运动技能与身体活动存在相关性，因此，可以通过提高运动技能的方式增加身体活动量，达到预防肥胖的效果［20］。最新研究显示：睡眠与肥胖之间存在着密切相关性，通过促进睡眠的方式有效降低学龄前儿童肥胖的风险［21］。但也有研究中客观测量的5～6岁儿童中等强度身体活动、久坐行为与运动技能之间并无相关性［22］。因此，如何有效地预防和控制学龄前儿童肥胖的发生和增长一直以来都是该领域的研究热点。②学龄前儿童身体活动建议。关于学龄前儿童身体活动建议的研究日趋增多，2012年已经形成了以“幼儿指南”为检索词的文献群集。该方面的研究热点主要集中于调查学龄前儿童身体活动现状，为学龄前儿童身体活动提供指导性建议；并通过实证研究验证增加身体活动对学龄前儿童生长发育以及健康的影响。Pozuelo-Carrascosa［23］等人通过荟萃分析的方式，系统回顾了以学校为基础的身体活动干预是否能够对3～12岁儿童心肺功能（Cardiorespiratory fitness，CRF）产生影响，分析发现身体活动与儿童CRF具有较小的相关，且中等质量的证据都支持校园身体活动干预在改善儿童CRF中具有一定效力。许多研究者也都认为积极的身体活动能够有效促进学龄前儿童的生长发育与健康状态［24］。基于学龄前儿童进行身体活动的诸多益处，WHO、加拿大、澳大利亚、日本等国家相继出台了关于学龄前儿童身体活动指导方案。例如：WHO提出“每天进行至少60min的身体活动能够给建康带来额外的效益”［25］。加拿大在新版活动指南中提出：“5～11岁儿童每天应进行至少60min中到大强度身体活动”［26］。可见，为学龄前儿童提供身体活动指导建议是当前的一项研究热点，探索身体活动指南的客观证据也将是该领域未来的研究趋势。③学龄前儿童身体活动与运动能力的研究。2014年出现了以“动作技能”“动作表现”“熟练程度”以及“平衡能力”等为关键词的文献集群。主要探讨学龄前身体活动与运动技能的相关性。例如：最近的一项研究探讨了学龄前儿童屏幕时间与运动能力之间的相关性，通过测量儿童4岁、5岁的屏幕时间以及7岁时的运动技能，发现4岁和5岁儿童时屏幕时间与运动技能呈负相关，并且认为4岁时屏幕时间能够介导7岁时的运动技能［27］。近5年突变强度较高的关键词有“能力表现”“睡眠”“久坐时间”“可信度”“有效性”“健康”“平衡能力”等。可以看出学龄前儿童“睡眠”“久坐行为”“基本技能”以及身体活动客观测量方法的开发等也是该领域现阶段的研究热点。

4 结论

学龄前儿童身体活动的研究经历了3个时期，以1999年为节点，整体发文量呈现出明显的增长趋势，且之后发文量保持持续增加。该领域的学科发展是以公共环境与职业卫生为基础，多学科相互融合。现阶段已经形成了以公共卫生、心理学、医学、社会学和人类学为核心的期刊群。研究机构多集中在澳大利亚、美国、加拿大等国家，相同国家机构之间存在广泛交流，且大多为两两合作，缺乏多中心的规模合作。

该领域的研究热点集中在学龄前儿童身体活动和运动能力的研究、身体活动建议的研究以及超重、肥胖的学龄前儿童身体活动情况、测量及预防研究3个方面。与神经科学、心理学等多学科的交叉、融合以及建立多国家、多中心的交流合作是该领域国际发展新趋势。