基于加速度计测量幼儿身体活动的国内研究热点与趋势分析

杨杰　吴华　周文龙

关键词： 幼儿卫生与健康 身体活动 加速度计 可视化分析

中图分类号： G613.7 文献标识码： A 文章编号： 1672-3791（2024）01-0246-07

身体活动（Physical Activity，PA）是指由骨骼肌收缩带来的消耗能量的任何身体运动，也称体力活动［1］。大量的证据显示缺乏身体活动会导致非传染性疾病的发生，并缩短预期寿命［2］。幼儿阶段积极的身体活动有利于其健康发展。2019 年，世界卫生组织（WHO）发布了《5 岁以下儿童运动、静坐和睡眠指南》［3］，近年我国也陆续发布了《学龄前儿童（3～6 岁）运动指南》［4］《中国儿童青少年身体活动指南》［5］。这些指南均对幼儿身体活动强度与时间提出了要求，指出幼儿要增加身体活动，减少久坐时间，建议全天分布各种强度身体活动至少180 min，其中包括60 min 中高强度身体活动。

幼儿在活动中具有速度快、变化多、动作杂等特点，因此对幼儿活动进行测量较为困难。身体活动的测量方法主要有主观和客观，其中加速度计是目前较为成熟和公认的客观测量身体活动工具，已广泛应用于各类身体活动的研究中［6］。由于其佩戴方式、采样间隔和对象特征会导致测量结果产生一定的差异。通过梳理近10 年国内运用加速计测量幼儿身体活动现有研究文献并进行分析，可以为后续开展加速度计测量幼儿身体活动的相关研究提供参考价值。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本研究数据来源于中国学术期刊出版总库（CNKI），检索方式为“主题：身体活动+体力活动（精确）”“主题：加速度计+加速度传感器（精确）”“主题：幼儿+学龄前儿童+3 岁+4 岁+5 岁+6 岁（精确）”。检索时间为2012 年1 月1 日—2022 年12 月31 日。筛选、删除无关文献后，共得到有效文献67 篇。

1.2 研究方法

本研究使用科学文献分析工具——CiteSpace（6.1.R6）软件［7］。将筛选的67 篇文献录入其中，设置时间分区为“1”，时间分段为“2012—2022”，分析文献发文量、发文作者、发文机构、关键词等信息。通过关键词的共现、聚类、突现特征分析该研究领域的研究特征、热点及未来的趋势。

2 研究现状分析

2.1 文献发表年份与发文量分析

文献发文量可直观地呈现该研究领域的受重视程度与发展情况，由图1 可知，运用加速度计测量幼儿身体活动的相关研究从2013 年开始，总体呈上升趋势，但总发文量较少，近10 年仅发文67 篇。随着2019 年WHO 发布了《5 岁以下儿童运动、静坐和睡眠指南》［3］，2020 年我国首部关于学龄前儿童每天运动的指导原则《学龄前儿童（3～6 岁）运动指南》［4］发布，研究者逐渐开始关注幼儿身体活动的发展，从2019 年开始年发文量突破10 篇，并处于保持与上升的态势。同时，该领域发表的期刊论文共有24 篇，其中19 篇为核心期刊；硕博论文共有25 篇，其中上海体育学院和北京体育大学共有13 篇。由此可见，该领域研究的相关文献整体质量较高。

2.2 发文作者及机构知识图谱分析

发文作者共现图谱可以清楚地揭示该研究领域核心作者及相关合作情况。图2 是发文作者共现图谱，图中包含103 个节点，226 条连线，联结密度为0.043，图中文字大小与发文量成正比。从图中可以看出，该领域作者主要以全明辉、常振亚、罗冬梅为主展开一定范围的合作，但也仅是同机构合作为主，与其他作者之间合作相对较少，多数还未形成合作团队。

图3 是发文机构共现图谱。图中包括54 个节点，46 条连线，联结密度为0.0321，主要呈现小范围的合作情况，包括华东师范大学与长沙师范学院，首都体育学院与嘉兴学院、福建师范大学，陕西师范大学与北京体育大学等。其他多数机构均处于独自研究阶段，且发文量少，研究水平相对不高。

表1 是该研究领域发文量3 篇及以上作者统计情况，发文量前五名分别为全明辉、常振亚、周傥、陈佩杰和王树明。其中3 位来自上海体育学院，排在首位的是上海体育学院的全明辉，共发文11 篇，主要合作者为周傥、陈佩杰、王茹等同一单位学者。研究主题主要是学龄前儿童体力活动、每日步数、心肺适能等；第二位是长沙师范学院的常振亚，共发文7 篇，6 篇为CSSCI（中文社会科学引文索引）期刊論文，与王树明合作为主。主要研究主题为学龄前儿童、体力活动、静坐行为、24 小时运动等。

综上所述，从作者、机构共现图谱及发文量情况来看，我国在加速度测量幼儿身体活动的研究上，上海体育学院已形成以全明辉为核心的一支较为成熟的合作研究团队，常振亚与王树明也开展了长期的合作研究，并且，近些年长沙师范学院也在该领域的研究与教学中实现了突破，有了一定的影响力与引导力。

2.3 高引文分析

通过梳理被引20 次以上文献共有6 篇（如表2 所示），其中被引频次最高文献（引用54 次）为黄意蓉发表的硕士论文“幼儿体育活动强度评价量表的设计与应用”［8］。此文也是该领域最早发表的论文，通过Polar与RT3 三轴加速度计对幼儿体育活动强度进行监测，并研制出《幼儿体育活动强度评价量表》。其次是方慧、全明辉等人于2018 年在《体育科学》发表的“儿童体力活动变化趋势特征及其对体适能影响的追踪研究”［9］（引用52 次），其对上海市127 名学龄前儿童进行基线与追踪两阶段研究，两阶段采用腕部佩戴Acti‐Graph GT3X+客观测量日常体力活动水平，并完成相应年龄段的力量、速度、柔韧、有氧耐力等各项体适能测试。而其余4 篇中，两篇为上海体育学院和北京体育大学博士学位论文，两篇为CSSCI 期刊论文，主要研究体力活动、活动强度、静坐行为和体质健康。

3 研究热点分析

3.1 关键词共现分析

关键词是作者对文章的高度概括总结，是体现文章研究方向与热点的指标之一。关键词共现图谱（如图4）中包含97 个节点，224 条连线，联结密度为0.0481。通过将关键词按频次顺序排列后得到高频关键词（如表3 所示）。基于图4 和表3 可见最大节点为“体力活动”，中心度为0.98，其次为“身体活动、幼儿、加速度计、体质健康、执行功能、幼儿体育静坐行为、活动强度、认知能力、采样间隔”等，多个关键词也是通过前4 个高频词关键词发散而来。通过加速度计测量幼儿体力活动的研究已经涉及体质健康问题，这包括了執行功能、静坐行为、认知能力、动作发展以及相关干预的研究。

3.2 关键词聚类分析

通过进行关键词聚类（如图5 所示）共生成9 个聚类标签，聚类模块值（Q）=0.5626（>0.3），聚类平均轮廓值（S）为0.8741（>0.5），即表示聚类结构显著，聚类效果较好。图5 展现了9 个聚类群组，其中最大的聚类是体力活动（#0），并呈现由内向外扩散的形态，即由体力活动研究向活动强度、加速度计、演进特征、智商等内容延伸。

3.3 关键词突现与时间线分析

关键词突现（如图6 所示）与时间线图（如图7 所示）能清晰地展示该研究领域的研究热点、持续时间、发展脉络过程。结合两图来看，目前该研究领域的进程大致可以分为3 个阶段：第一阶段为2013—2016 年，突现词为活动强度、量表、体育活动、体力活动，主要集中研究身体活动的活动水平与测量、评价方法；第二阶段为2016—2020 年，突现词为睡眠、体适能、执行功能、学前儿童，该阶段主要对身体活动的相关指标进行拓展研究；第三阶段为2020—2022 年，突现词为运动负荷和关系，主要聚焦于各类关系、影响机制的研究，逐步偏向于科学健康的深入研究。预测关系研究、影响机制分析、认知研究、心理研究等仍旧是以后的主要研究热点。

4 讨论

4.1 幼儿身体活动的测量与评价研究

通过高被引文与突现词挖掘分析发现，幼儿身体活动的测评方法较为完善。在测量方法上，主要为主观测量法和客观测量法。主观测量法包括直接观察法［10］和问卷调查法（PAQ-CN）［11-12］。客观测量法主要有计步器、心率检测器、加速度计等。其中加速度计已经成为身体活动测量和能量消耗估算的重要的客观评价方法［13］，并已逐步推广与应用至学龄前儿童（3～6岁）身体活动的相关研究领域，有效地为学龄前儿童身体活动监测提供了一个可靠的工具［14-15］。在学龄前儿童和幼儿中（2～8 岁）有中等到良好的效果，在学龄前儿童（2～4 岁）中具有良好的可重复性［16］。同时，直接观察法能够提供身体活动类型和情境的信息，是对加速度计测量的极好补充［17］。

目前两种方式均受到学界的认可，随着科技的发展，加速度计作为客观测量方法的准确性将成为主流，但由于加速度计种类多，幼儿的发育特点、独特的步态、身体活动模式和监测器的选择、佩戴位置、能量消耗的算法都可能对结果产生影响［18］，所以要设置合适的佩戴位置、天数、采样频率、算法等标准［19］。

4.2 幼儿身体活动的相关性研究

通过高频关键词发现，近些年相关性研究［20-21］越来越多地揭示了幼儿身体活动与身体素质、基本动作技能、认知功能等方面的关系，同时一定程度提高了该领域研究内容的扩展与深化，为幼儿健康成长提供了参考价值。

有研究指出高水平的身体活动与更好的健康生活质量有关［22］，其中幼儿多体素模式分析（MVPA）与身体素质大多数指标呈正相关关系，达到身体活动推荐量的幼儿身体素质大多数指标更好［23］，运动能力的增加与MVPA 呈正相关［24］，更密集的身体活动与减少体脂有关［25］；中高强度身体活动与基本动作技能的关联性更强［26］；中高等强度运动干预对儿童认知能力的改善效果优于仅维持日常身体活动［27］。WOOD A P 等人［28］系统综述得出，60% 的研究报告指出身体活动与抑制控制之间存在正相关关系。父母体育生活方式及态度支持与幼儿积极体育活动呈正相关［29-30］。由此可见，各类相关性研究进一步佐证了良好的身体活动对幼儿身体健康的促进作用，父母的良好的体育生活方式与支持将有效地促进幼儿体育活动。

4.3 幼儿身体活动研究还需不断深挖

目前，加速度计测量幼儿身体活动的适用验证研究［31-32］已基本完善，较多的现状研究［33-34］指出我国幼儿中高强度身体活动不足，显著低于国际身体活动推荐量，面对这一问题还需进一步进行追踪研究以寻找问题根源和拟定解决方案。同时，政府要加大对该领域研究的支持与帮助，加强建立全国幼儿健康行为和健康风险因素的定期监测［35］。随着基础性研究的增多与夯实，结合本研究情况，笔者认为未来我国幼儿身体活动的研究应侧重于分析不同幼儿身体活动特征、探究影响因素、探析关系研究、实施干预研究等多维度的高质量研究。同时，高质量的研究不能仅仅停留在理论层面的丰富，还需要投入实践中，通过幼儿园、一线教师、高校与机构研究人员携手合作，将理论运用于实践，切实改善幼儿体质健康，有效解决幼儿身体活动不足这一公共卫生问题。

5 结语

身体活动对于减少久坐行为，预防超重肥胖、促进动作发展和认知发展等具有重要的作用。目前，我国采用加速度计对幼儿身体活动进行研究的作者、机构较少，还未形成成熟的研究团队，总体来看处于发展阶段，未来各研究单位还需进一步对幼儿身体活动机制、影响因素、干预实验、关系分析等方面深入研究，同时加强合作交流与研讨，在基础性研究的层次上深挖根因、探索新策。