基于CiteSpace的學齡前兒童身體活動研究知識圖譜分析

李垂坤，凌 勇，魏翠蘭

（1.成都大學 體育學院，四川 成都610106；2.成都理工大學 體育學院，四川 成都610059）

學齡前期身體活動在兒童身心健康和成長發育中起著至關重要的作用，不僅能夠降低疾病發生風險，提高生活質量［1］，還可以促進運動能力發展［2-3］，促進體格發育［4］，增強社會心理能力［5］等。許多國家為保證學齡前兒童的良好發展，建議每天應該進行至少60min中等強度身體活動［6-8］。但現階段僅有部分學齡前兒童滿足國家每天身體活動推薦量，且身體活動水平隨著年齡增加逐年下降［9］。Cooper［10］等發現5歲以后男孩身體活動量每年下降3.7%，女孩下降4.6%。造成身體活動量下降的原因在于學齡前期沒有養成良好的運動和生活習慣。

許多研究者已經投入到學齡前兒童身體活動研究中，并取得一定成果。例如：Chen［11］等發現每周身體活動時間小于840min的兒童存在運動困難的幾率更大。Lin［12］等發現每周身體活動大于7h的學齡前兒童超重、肥胖的可能性較低。目前，關于學齡前兒童身體活動問題已成為教育者、研究者以及社會工作人員熱切關心的重點問題。為了深入了解學齡前兒童身體活動研究熱點與研究趨勢，本文將學齡前兒童身體活動研究的相關文獻進行可視化并生成知識圖譜分析，旨在為團隊后期開展學齡前兒童身體活動研究提供指導方向。

1 研究設計

1.1 數據來源

本文以“Preschool child*”AND“Physical activity*”為檢索式，通過“主題”檢索的形式，檢索“Web of science”核心集數據庫。檢索時間跨度為“所有年份”。共得到1 716篇公開發表的文獻。

1.2 研究方法

通過基于“JAVA平臺”的CiteSpace 5.1.R8版本可視化軟件繪制科學知識圖譜，將時間跨度（Time Slicing）為1988至2018年的1 716篇文獻題錄數據輸入該軟件。設置相應算法、時間區域、節點并匹配相應閾值。

通過對發文量趨勢的分析，了解該領域研究熱點的變化；通過對國家或地區分布、科研機構分布、被引期刊以及高產者的分析，了解該學科的知識主體；通過對文獻共被引、相關學科、關鍵詞以及突現詞的分析，了解該領域的知識基礎、研究發展歷程、研究熱點以及研究前沿問題。

2 研究結果與分析

2.1 發文量分布

發文量分布代表了該領域變化趨勢以及受關注程度。第一篇關于學齡前兒童身體活動研究的文獻為Sallis［13］等人1988年發表于《JOURNAL OF DEVELOPMENTAL AND BEHAVIORAL PEDIATRICS》雜志上。該研究旨在探討影響學齡前兒童身體活動的相關因素，結果顯示父母的角色塑造對學齡前兒童身體活動的影響遠超環境因素。圖1顯示了該領域的發文量趨勢，學齡前兒童身體活動的研究從20世紀80年代末開始興起。主要經歷了3個階段：萌芽期（1988～1997年）、穩定增長期（1998～2010年）以及快速增長期（2011年至今）。萌芽期該領域發文量極少，從1998年開始有所增加，1999年后每年發文量均處于穩定增長狀態；直到2011年，1年發文量達到134篇，且之后發文量還在增長。經過29年的發展，該領域的發文量從開始的1篇增加到近200篇，說明學齡前兒童身體活動問題日漸成為國、內外研究者們關注的重點話題。其中2018年的數據為11個月的發文量統計。

圖1 1988年～2018年發文量趨勢圖

2.2 國家或地區分布

選用關鍵路徑（Pathfinder）算法，節點類型（Node Types）選擇為Country，時間區設定義為2年，閾值（Thresholds）定義為：（2，2，20）、（3，3，20）、（3，3，20），數據篩選定義為：Top 20 per slice，繪制國家網絡可視圖譜。節點的大小可以顯示出一個國家在該領域發文量的多少，連線的數量和粗細程度與國家之間合作程度成正比，連線的顏色表示開始合作的時間。紫紅色節點表明該國家具有較強的中心性。根據檢索結果，截止到2018年11月，共大約有至少33個國家或地區參與了學齡前兒童身體活動的研究。表1顯示了發表相關文獻前10的國家或地區，絕大多數文獻來自美國、澳大利亞、英格蘭、加拿大等國家。

從圖2、表1可以看出，該領域的研究從美國首次興起，且發文量始終位居世界首位。合作發表文獻690篇，約占總發文量的40.2%，與澳大利亞、英格蘭、德國、加拿大等都保持著密切合作。澳大利亞和英格蘭的合作文獻量分別為243篇和166篇，排名世界第2和第3位。我國在該領域的研究較少，我國大陸地區在該領域合作者頻次排名第11，合作發表文獻僅47篇。

雖然美國合作發文量穩居世界首位，但從節點中心度中顯示：英格蘭中心性最高，說明英格蘭在該領域的影響力最大，且與德國、美國等許多國家存在密切合作。

圖2 國家分布的時間線分析

表1 發表相關文獻數量排名前10的國家/地區一覽表

2.3 科研機構分析

選用最小生成樹路徑（Minimun Spanning Tree）算法，節點類型（Node Types）選擇為Institution，時間區定義為2年，閾值（Thresholds）定義為：（2，1，10）、（3，3，20）、（3，3，20），數據 篩選定義為：Top 20 per slice，繪制研究機構網絡可視圖譜。節點的大小可以顯示出一個機構在該領域發文量的多少，連線的數量和粗細程度與機構之間合作程度成正比，連線的顏色表示開始合作的時間。從圖3可以看出圖譜中節點以較多，該領域的研究機構較多，且2010年之后各機構之間開始形成廣泛的合作關系。

分析該領域的科研機構能夠準確了解某個機構在該領域的研究實力，可為日后人才輸入、學術交流以及留學交換提供指導。經分析，在國際期刊中發表過學齡前兒童身體活動的研究機構總共91所。關于學齡前兒童身體活動的研究領域，其合作總體主要以澳大利亞、比利時、美國、加拿大等國家的相關機構為中心。在本研究領域發文量前10的機構中，澳大利亞有4所，為Deakin Univ（迪肯大學）、Univ Wollongong（伍倫貢大學）、Univ Newcastle（紐卡斯爾大學）、Univ Sydney（悉尼大學）；美國有3所，分別為Univ N Carolina（北卡羅來納大學）、Univ S Carolina（南卡羅來納大學）、Harvard Univ（哈佛大學）；比利時1所，為Univ Ghent（根特大學）；葡萄牙有1所，為Univ Porto（波爾圖大學）；以上10所研究機構均為大學。可以看出，高校是學齡前兒童身體活動研究的中堅力量（見表2）。

圖3 發表相關文獻組織機構分布圖

表2 發表相關文獻數量排名前10的組織機構一覽表

2.4 期刊共被引分析

選用關鍵路徑（Pathfinder）算法，節點類型（Node Types）選擇為Cited Journal，時間區定義為3年，閾值（Thresholds）定義為：（5，5，20）、（7，7，30）、（7，7，30），數據篩選定義為：Top 30 per slice，繪制期刊共被引可視圖譜。節點的大小可以顯示出期刊被引頻次的高低，連線的數量和粗細程度與期刊共被引次數成正比。紫紅色節點表示中心性較強的重要節點。圖4中可以看出在各期刊的早期就存在廣泛且密切的聯系。

期刊共被引分析能夠有效使研究者們了解該領域的主要期刊和核心期刊。表3顯示為該領域被引量前10的期刊，其中《PEDIATRICS、INT J OBESITY（國際兒科肥胖雜志）》被引次數最多，高達1 223次，而且中心度也最高。《MED SCI SPORT EXER（運動與運動醫學與科學）》《PREV MED（預防醫學）》《AM J CLIN NUTR（美國臨床營養學雜志）》等期刊也為該領域較為核心的期刊，具有較高的中心度。說明這些期刊已得到該領域研究者的高度認可。為了解該領域最前沿的成果，不僅需要關注發文量高的期刊，也要關注高被引頻次及高中心度的期刊。

圖4 學術期刊共被引知識圖譜

表3 共被引排名前10學術期刊一覽表

2.5 高產者分析

選用關鍵路徑（Pathfinder）算法，節點設置Author，時間區域定義為2年，閾值定義為（2，2，20）、（4，3，20）、（4，3，20），數據篩選為Top 20 per slice，繪制作者合作可視化網絡圖譜。圖5中每個節點代表一位作者，相同顏色的圓標代表相同的聚類，圓標越大代表發文量越多。節點之間的連線表明節點之間的合作強度，連線越粗表示合租關系越密切，線條的顏色代表了開始合作的年代。從圖5中可以看出該領域的高產者之間的合作并不密切，且多為研究者之間的兩兩合作，缺乏多中心的研究團體，合作時間多集中在2012年之后。

分析高產者能夠了解該領域的主要研究者。表4顯示在國際核心期刊上合作發表文獻排名前10研究者。其中，Okely的發文量排在世界首位，主要研究方向的關鍵詞為“學齡前兒童”“身體活動”“加速度計”“評估問卷”“愉快學習”“家長調查”。Hinkley與Salmon位居第2和第3位，3位研究者均來自澳大利亞，且彼此之間存在密切合作。

圖5 高產作者合作知識圖譜

表4 發文量排名前10的作者一覽表

2.6 參考文獻共被引分析

選用關鍵路徑（Pathfinder）算法，時間區域定義為2年，閾值定義為（4，3，20）、（6，5，30）、（6，5，30），節點設置Cite Reference，數據篩選為Top 20 per slice，繪制關鍵文獻可視化網絡圖譜（見圖6）。在圖譜中的節點越大，代表該文獻被引用的次數越多，節點上的紅色圓標表示該文獻的突現度較強，節點外的紫色圓環表示該文獻為關鍵節點文獻。從圖6和表5、6中可以看出該領域的文獻被引量較多，且被引文獻主要為2005～2012年的文獻，說明該時期的文獻是學齡前兒童研究的重要文獻。

其中，文獻共被引次數較多且被引次數較高的代表性研究共5項。第一項研究為Fisher等人2005年發表的“Fundamental movement skills and habitual physical activity in young children（幼兒基本運動機能與習慣性身體活動之間的關系）”，該研究旨在探討基本運動機能與學齡前兒童習慣性身體活動的關系，結果發現身體活動總量和中等強度身體活動的百分比與基本運動技能得分呈正相關，高強度身體活動與基本運動技能無關。第二項為Ogden等人于2006年發表的“Prevalence of overweight and obesity in the United States，1999-2004（1999～2004年美國超重、肥胖的流行情況）”，該研究旨在調查兒童、青少年超重及成人肥胖的流行病學趨勢，結果發現在調查的6年中兒童、青少年超重和男性肥胖的患病率顯著增加，女性肥胖患病率相對平穩。第三項為2006年Pate等人在《Obesity（肥胖雜志）》上發表的“Validation and calibration of an accelerometer in preschool children（學齡前兒童加速度計的檢定與校準）”，該研究旨在對3～5歲兒童使用的ActiGraph加速度計進行驗證和校準，結果發現最大攝氧量與加速度計數之間具有高度相關性，認為加速度計可以用來測量3～5歲兒童身體活動。第四項研究為2008年Williams等人發表于《OBESITY（肥胖雜志）》上的 “Motor skill performance and physical activity in preschool children（學齡前兒童的運動技能、表現和身體活動）”，該研究旨在探討學齡前兒童運動表現與身體活動之間的關系，結果顯示運動技能較差的兒童身體活動量明顯比運動技能高的兒童低，認為運動技能表現與身體活動之間的關系在兒童健康與預防肥胖方面具有重要價值。第五項研究Ogden等人于2012年發表的“Prevalence of Obesity and Trends in Body Mass Index Among US Children and Adolescents，1999-2010（1999～2010年美國兒童、青少年肥胖患病率和體重指數趨勢）”，該研究旨在評估2009～2010年美國兒童青少年肥胖患病率，發現2009～2010年兒童、青少年肥胖患病率為16.9%，與2007～2008年保持相對穩定。可見，關于學齡前兒童身體活動與運動能力和超重、肥胖的關系是人們關注的重點。

圖6 文獻共被引知識圖譜

2.7 相關學科分析

選用關鍵路徑（Pathfinder）算法，時間區域定義為2年，閾值定義為（2，2，20）、（4，3，20）、（4，3，20），節點設置Category，數據篩選為Top 20 per slice，繪制相關學科可視化網絡圖譜。從圖7和表7中可以看出，節點及中心度較大的學科有PUBLIC，ENVIRONMENTAL&OCCUPATIONAL HEALTH（公共、環境與職業衛生）、PSYCHOLOGY （心理學）、ENDOCRINOLOGY&METABOLISM（內分泌和代謝）等，這些學科均是該領域的基礎學科。其中，“PUBLIC，ENVIRONMENTAL&OCCUPATIONAL HEALTH”為該領域的首要學科。

表5 文獻共被引突變強度統計一覽表（前10篇）

表6 文獻共被引頻次統計一覽表（前10篇）

在學齡前兒童身體活動的研究歷程中，不斷有新學科融入，截止2018年11月共有45個學科種類融入該領域。表8中顯示了近10年融入本研究領域的新學科種類及時間，2014年之后融入該領域的學科有NEUROSCIENCES&NEUROLOGY （神經科學與神經學）、PSYCHOLOGY，EXPERIMENTAL（心理實驗學），說明學齡前兒童身體活動研究與“神經科學”“心理實驗學”等學科相結合是該領域的國際發展新趨勢。

圖7 相關學科知識圖譜

2.8 關鍵詞共詞分析

選擇關鍵路徑（Pathfinder）算法，網絡節點為Keyword，時間區域設置為2年，閾值為（5，5，20），（8，6，30），（8，6，30），數據篩選為（Top 20 per slice），繪制關鍵詞共詞可視化網絡圖譜。經分析，本研究共涉及關鍵詞71個，出現頻次較高的為preschool children（學齡前兒童）、physical activity（身體活動）、obesity（肥胖）、overweight（超重）、body mass index（身體成分）。其中，肥胖、超重在研究內容中出現的頻率最高，說明學齡前兒童的超重、肥胖問題一直是該領域國際研究者關心的重點話題，超重、肥胖兒童的身體活動也成為該領域的研究熱點。選擇LLR（L-likehood ratio）算法對進行聚類分析，共得出7個大的聚類，每個“#”代表一個聚類（圖8）。

圖8 學齡前兒童身體活動研究主題聚類

3 討論

CiteSpace是現階段國內外研究者為了了解某一領域的研究現狀以及發展態勢常用的一種有效計量手段。本研究采用該軟件對關于學齡前兒童身體活動的研究進行整合、分析，了解該領域的發展現狀與發展趨勢。

經分析發現：有關學齡前兒童身體活動的研究從上世紀八十年代末就已經興起，經過9年的萌芽期后，研究態勢日趨增加。現階段，已形成以美國、澳大利亞、英國為主的研究群體。據調查顯示：在1999～2004年間，美國兒童、青少年超重比率持續增加，女孩由1999～2000年的13.8%上升至2003～2004年的16.0%，男孩超重患病率則由14.0%上升至18.2%［14］。一些美國的研究者對這一現象展開詳細調查，發現缺乏身體活動是導致兒童超重、肥胖的主要原因。更有研究者提出導致兒童、青少年超重、肥胖的根源可以追溯到學齡前期甚至更早階段，認為學齡前兒童的身體活動量是決定后期超重、肥胖的高危因素［15］。學齡前兒童身體活動嚴重不足以及超重、肥胖率的增加可能是致使美國研究者密切關注學齡前兒童身體活動的一個重要原因［16］。我國在該領域起步較晚，在“Web of science” 核心集數據庫檢索到的首篇文獻為Jingxiong等人2006年發表于INTERNATIONAL JOURNAL OF PEDIATRIC OBESITY（國際兒童肥胖雜志）發表的“Risk factors for overweight in 2-to 6-year-old children in Beijing，China（北京2～6歲兒童超重的危險因素）”，該文獻旨在了解中國學齡前兒童超重、肥胖的流行情況，并探討了影響學齡前兒童肥胖的危險因素，結果發現中國學齡前兒童超重、肥胖的總患病率分別為10.7%和4.2%，并隨年齡增長而增加，且顯示父母特征、飲食習慣、看電視和身體活動情況等都可能是導致其肥胖的危險因素［17］。因此，學齡前兒童超重、肥胖高發生率及與身體活動的高相關性，引起了我國研究者對該領域的高度關注。

表7 中心度前10學科一覽表

表8 近10年融入該領域的學科一覽表

表9 學齡前兒童身體活動研究聚類標識

表10 近5年突變強度較高的關鍵詞

目前，該領域的研究主要集中在“公共、環境衛生”“心理學”“醫學”“社會學”和“人類學”等領域。在學科發展的歷程中，各學科之間相互交流相互融合，不斷引進其他各學科的新技術、新工具（例如：神經科學、心理學等），促進了該學科的發展。同時，國際高產者在2010年之后逐漸形成了以國家為中心具有較強凝聚力的研究團體，對學齡前兒童身體活動的研究作出突出貢獻。但據分析顯示，各國高產研究者之間的研究團體多以本國或本研究機構為中心，缺乏廣泛的國際交流與合作（見圖5）。這可能會在一定程度上阻礙該領域的深入研究，各國研究者加強跨國交流，建立多中心的國際研究團體也將是該領域的國際研究新趨勢。

學齡前兒童身體活動的研究熱點主要集中在3方面（見表9）。①超重、肥胖的學齡前兒童身體活動調查及防控研究。超重肥胖問題一直是各國研究者、教育者密切關心的話題。從1998年開始該領域就已經形成了以“肥胖”為核心的文獻集群，研究重點主要集中在肥胖的流行病學發展以及身體活動與肥胖的相關性方面［18］。后期，越來越的多的研究中加入到該領域。一些研究者認為，學齡前期的身體活動能夠預測兒童未來的健康狀況，身體活動量還能夠有效預防肥胖的發生［19］。從2008年開始，該領域形成了以“風險因素”“干預”為核心的文獻集群，研究主要集中在如何改善學齡前兒童的身體活動現狀。近幾年，有研究者提出：學齡前兒童的運動能力和運動技能與身體活動存在相關性，因此，可以通過提高運動技能的方式增加身體活動量，達到預防肥胖的效果［20］。最新研究顯示：睡眠與肥胖之間存在著密切相關性，通過促進睡眠的方式有效降低學齡前兒童肥胖的風險［21］。但也有研究中客觀測量的5～6歲兒童中等強度身體活動、久坐行為與運動技能之間并無相關性［22］。因此，如何有效地預防和控制學齡前兒童肥胖的發生和增長一直以來都是該領域的研究熱點。②學齡前兒童身體活動建議。關于學齡前兒童身體活動建議的研究日趨增多，2012年已經形成了以“幼兒指南”為檢索詞的文獻群集。該方面的研究熱點主要集中于調查學齡前兒童身體活動現狀，為學齡前兒童身體活動提供指導性建議；并通過實證研究驗證增加身體活動對學齡前兒童生長發育以及健康的影響。Pozuelo-Carrascosa［23］等人通過薈萃分析的方式，系統回顧了以學校為基礎的身體活動干預是否能夠對3～12歲兒童心肺功能（Cardiorespiratory fitness，CRF）產生影響，分析發現身體活動與兒童CRF具有較小的相關，且中等質量的證據都支持校園身體活動干預在改善兒童CRF中具有一定效力。許多研究者也都認為積極的身體活動能夠有效促進學齡前兒童的生長發育與健康狀態［24］。基于學齡前兒童進行身體活動的諸多益處，WHO、加拿大、澳大利亞、日本等國家相繼出臺了關于學齡前兒童身體活動指導方案。例如：WHO提出“每天進行至少60min的身體活動能夠給建康帶來額外的效益”［25］。加拿大在新版活動指南中提出：“5～11歲兒童每天應進行至少60min中到大強度身體活動”［26］。可見，為學齡前兒童提供身體活動指導建議是當前的一項研究熱點，探索身體活動指南的客觀證據也將是該領域未來的研究趨勢。③學齡前兒童身體活動與運動能力的研究。2014年出現了以“動作技能”“動作表現”“熟練程度”以及“平衡能力”等為關鍵詞的文獻集群。主要探討學齡前身體活動與運動技能的相關性。例如：最近的一項研究探討了學齡前兒童屏幕時間與運動能力之間的相關性，通過測量兒童4歲、5歲的屏幕時間以及7歲時的運動技能，發現4歲和5歲兒童時屏幕時間與運動技能呈負相關，并且認為4歲時屏幕時間能夠介導7歲時的運動技能［27］。近5年突變強度較高的關鍵詞有“能力表現”“睡眠”“久坐時間”“可信度”“有效性”“健康”“平衡能力”等。可以看出學齡前兒童“睡眠”“久坐行為”“基本技能”以及身體活動客觀測量方法的開發等也是該領域現階段的研究熱點。

4 結論

學齡前兒童身體活動的研究經歷了3個時期，以1999年為節點，整體發文量呈現出明顯的增長趨勢，且之后發文量保持持續增加。該領域的學科發展是以公共環境與職業衛生為基礎，多學科相互融合。現階段已經形成了以公共衛生、心理學、醫學、社會學和人類學為核心的期刊群。研究機構多集中在澳大利亞、美國、加拿大等國家，相同國家機構之間存在廣泛交流，且大多為兩兩合作，缺乏多中心的規模合作。

該領域的研究熱點集中在學齡前兒童身體活動和運動能力的研究、身體活動建議的研究以及超重、肥胖的學齡前兒童身體活動情況、測量及預防研究3個方面。與神經科學、心理學等多學科的交叉、融合以及建立多國家、多中心的交流合作是該領域國際發展新趨勢。