基于Cite Space V的身体活动与儿童认知研究文献计量学分析

李垂坤，冉 建，李 欣

（成都大学体育学院，四川 成都 610106）

随着科技的进步，生活方式的便捷，儿童的身心发育已成为世界瞩目的话题之一，尤其是儿童早期的身体和认知发育，深受相关专家学者以及父母的关注和重视。身体活动不仅是心血管疾病、高血压、糖尿病等非传染性慢性疾病的保护伞，同时还对人的情绪发挥积极作用。儿童时期是处于身体、心理和认知发育的关键时期，了解此时儿童的身心发育状况，并分析其影响因素，对促进儿童的认知发育有重要作用。2017年10月，习近平在党的十九大报告中指出，“人民健康是民族昌盛和国家富强的重要标志”。2018年2月，2018体力活动指南咨询委员会向美国卫生与公共服务部秘书处提交了《科学报告》。该报告首次表明，定期的体力活动为3～5岁的儿童提供了健康益处。除了减少体重和肥胖过度增加的风险之外，定期的体育活动还有利于改善儿童的骨骼健康。美国教育心理学家本杰明·布鲁姆（Benjamin Bloom）的研究表明，5岁以前是智力发展最快的时期，对于一个具有正常智力水平的18岁成人而言，其中50%的智力是4岁以前获得，30%是4～8岁获得的，而仅有20%是8～18岁获得的。因此，儿童早期是认知发展的关键时期，该时期认知能力的发展对于未来学习、生活质量具有重大影响。而行为习惯与认知发展水平密切相关，其中静坐行为和身体活动可能是重要影响因素。身体活动水平、肥胖情况、营养摄入以及睡眠状态都是认知能力发展的重要因素。

本文通过Cite Space Ⅴ可视化分析软件，以Web of Science数据库中收录的身体活动与儿童认知的相关文献资料为研究对象，对身体活动与儿童认知的相关研究进行回顾与总结，探索儿童身心发展研究的热点与前沿，这有助于了解儿童认知领域的科学前沿和动态，挖掘新的未知领域。为了深入了解国际上关于“身体活动与儿童认知”领域的研究热点与内容，利用CiteSpace软件生成可视化科学知识图谱及对国家（地区）分布、高产作者、高频关键词等相关数据进行分析，以期为相关领域研究者提供借鉴与参考。

1 数据来源

数据来源于WOS （Web of Science）核心合集数据库。检索语种为English，文献类型为Article，检索主题词为TS=［(“physical activity” OR “physical participat” OR “exercise” OR “physical education”) AND (“preschool” OR“children”) AND (“cognitive” OR“cognition”)］。检索时间跨度为所有年份（检索并下载日期为2021年10月22日），经过反复检阅及人工查阅所检索到的文献，最终确定了该检索式，检索共得文献2519篇。并对缺少摘要、关键词、参考文献以及出版物信息的文献进行筛除，最终得到2454篇文献作为研究数据。

2 研究方法

基于Cite SpaceⅤ可视化分析软件，本文主要对国家（地区）、作者和关键词进行共现分析。

3 研究结果与分析

3.1 儿童身体活动与认知研究成果的时间序列分析

儿童身体活动一直是体育学、医学、心理学以及儿科医学领域的专家、学者所关注的重要研究内容。早在20世纪70年代，Spirduso WW（1975）探讨了年龄与身体活动对反应时间（reaction time）与动作时间（movement time）的影响。进入21世纪以后，儿童身体活动研究备受关注，研究成果也快速增长。身体活动不仅是心血管疾病（cardiovascular disease）、高血压（hypertension）、Ⅱ型糖尿病（diabetes mellitus，type 2）等非传染性慢性疾病的保护因素，而且研究证实了运动训练在降低胰岛素抵抗和改善心脏代谢健康中的作用。1992—2004年，研究成果增长相对缓慢，参与身体活动与认知研究的相关学者主要从心理学、社会学、体育科学等学科视角，对儿童青少年群体的自我价值、运动动机取向、体育活动与认知，社会认知因素效度模型检验，以及不同人种对体育活动的态度、主观规范、行为控制知觉和自我效能的问卷调查结果等领域开展相关研究。如图1所示，2005年后呈持续高水平状态，由1992年的3篇增长到2020年的333篇，增长了100多倍。该阶段的发文量、研究者、国家和机构与前一阶段相比均有所增加。该阶段身体活动与儿童认知的研究呈现多学科交叉与多学科融合，研究内容的深度和广度不断分化，表现出多学科的综合运用。

图1 身体活动与儿童认知研究发文量分布情况

3.2 身体活动与儿童认知研究的国家（地区）分析

通过运行Cite Space V获得的数据显示，在过去30多年间全球共有67个国家进行了204次科研互动。随着科技的进步和信息时代的推进，全球化的进场，科研人才的跨国流动，促使了研究成果的传播与交融，这加速了各国科研人员之间的科研合作与交流。由表1得出，成果产出量排在前3 的国家依次是美国（986篇）、澳大利亚（247篇）、英格兰（219篇）3个国家，科研产出量占该领域67个参与国家全部成果的57.64%，表明以美国为首的3个国家一直引领身体活动与儿童认知研究的前进方向。在以成果量排名前10位的国家中，美国、澳大利亚、英格兰、加拿大、西班牙、德国、荷兰、中国等8个国家的频次超过100次，说明在过去30多年来，由于各国之间的研究思路、研究手段与方法以及理论逻辑论证等方面较为成熟，并形成比较成熟的理论体系。同时，各国之间保持的深度联系和学术交流，促使了研究成果和研究价值的提升。值得一提的是，美国（0.47，1993）发文量排名第一，中心性也排名第一，体现出研究成果的高影响力，研究成果质量高，并且在全球处于领先地位，主导该领域的发展方向。

3.3 身体活动与儿童认知研究的作者群分析

分析某一领域特定时间段内科研工作者的研究成果数量与被引用次数，是全面衡量其科研潜力及社会贡献广度与深度的主要方法。由表2得出，在高产作者前10位中，有6位来自美国的大学，2位来自澳大利亚的大学，1位来自西班牙的大学，1位来自中国台北的大学。其中发表论文篇数位于前3的作者分别是Hillman C H（美国），发表论文90篇，排在首位；其次是Pontifex M B（美国）和Kramer A F（美国），发表论文37篇。对发文量10篇以上的高产作者所属机构进行统计分析后发现共有45人，作者中心性较低，使整个网络密度较低，说明该研究领域的成果较高，作者在研究内容上未形成一个固定的主题与研究范式，出现研究方向和研究领域较为宽泛的现象。从网络知识图谱分析可知，研究团队的形成受地域影响较大，同地域的研究学者联系较紧密，不同地域的研究学者联系相对较少。形成了以Hillman C H为核心，与Pontifex M B、Raine L B、Kramer A F、Okely A D、Esteban-Cornejo I等核心成员向外围扩散形成网络。在整个作者网络可视化图谱中发现Hillman C H、Okely A D两位作者处于几个研究团体的连接枢纽，在整个网络中起到非常重要的作用。这两位作者的核心期刊载文量都领先于其他作者，可视为这些团队成员中代表这一研究领域的主体，可视为该领域的引领者。其中，美国伊利诺伊大学香槟分校运动与社区卫生系博士Hillman C H为核心的研究团队主要探讨急性跑步机、有氧健身和体力活动干预，研究儿童认知、脑电图、执行控制、学业成绩和脑功能等研究领域。

表2 身体活动与儿童认知研究高产作者分布一览表

研究成果的被引频次是衡量作者对该领域贡献大小的指标之一。通过对身体活动与儿童认知研究领域的被引作者进行统计分析，发现Hillman C H（发文90篇、被引511次、中心性0.04）、Pontifex M B（发文37篇、被引219次、中心性0.03）、Kramer A F（发文29篇、被引79次、中心性0.03）和Lubans D R（发文26篇、被引102次、中心性0.05），在发文量排名前10的作者中，有5位作者的被引频次超过100次以上。说明以上5位作者是该领域的高产出、高影响力学者。

3.4 身体活动与儿童认知研究的高频关键词共现分析

通过运行CiteSpace V对高频关键词进行分析发现，本领域在研究热点方面与演进过程中，从儿童、体育活动、青少年、训练等这些与儿童和体育相关度较高的热点词，向与体育、儿童和认知有一定相关，但主题更为多元化的方向发展。由表3得出，中心性较高的为儿童（children，0.23）、执行功能（executive function，0.23）、训练（exercise，0.21）、体力活动（physical activity，0.2）、青少年（adolescent，0.15）、干预（intervention，0.13），其中执行功能、训练的共现频次和中心性比较高，说明是该领域的主要内容。因此，儿童身体活动与认知的研究呈现研究内容多元化、研究方法系统化、研究手段多学科交融等特点，如借助大数据、现代科学技术等手段将儿童身体活动与认知的外在行为表现和生理机能来探讨认知发生发展，为儿童健康成长和教育研究提供科学依据，为研究者进一步开展儿童认知的研究提供参考。

表3 身体活动与儿童认知研究高频关键词一览表

由表4得出，对重要的关键词按不同主题进行分类，主要包括研究对象、研究内容、干预病症、干预方式及研究方法。其中，研究对象涉及不同年龄段儿童以及健康与疾病儿童。由此可见，该领域既包含了对健康儿童的研究，也包含了对患有疾病的儿童的研究。研究内容包含了大量与认知相关的指标，如认知、执行功能、学术成就、工作记忆、认知表现、认知功能、注意力、学业成绩等。干预病症主要有超重、肥胖、ADHD、抑郁以及注意缺陷、多动障碍等。干预方式以有氧运动为主，环境强化为辅，向环境、家庭等社会构成外延。该领域的研究方法十分丰富，涉及了随机对照试验、荟萃分析、系统评价、问卷调查等众多学科经典的研究方法。

表4 身体活动与儿童认知研究高频关键词分类一览表

4 结语

美国、英国和澳大利亚3个国家是现阶段身体活动与儿童认知研究领域的中坚力量，我国在该领域占有一定学术地位。以Hillman C H（美国）、Pontifex M B（美国）、Kramer A F（美国）和Lubans D R（澳大利亚）等作者的发文量位居前列，这些作者承担身体活动与儿童认知研究的主要引领者。随着研究深度与广度的不断扩展，研究团队也不断形成和凸显，跨国合作的频率和成果产出量呈上升趋势。形成了以Hillman C H为核心，与Pontifex M B、Raine L B、Kramer A F、Okely A D、Esteban-Cornejo I等核心成员向外围扩散形成网络。虽然核心团队对该领域的研究做出了突出贡献，但是核心研究成员还是主要以本国或本研究机构为中心，缺乏国际学术合作与交流。建议各国研究者加强跨国合作与交流，建立多中心的国际研究团队。

身体活动与儿童认知领域的研究热点随时间不断变化。（目前，在儿童认知的研究中有氧运动更偏向于改善执行控制能力，神经影像学等技术的应用，运动方式有氧运动为主，配合环境强化、认知训练等丰富的影响因素，探讨了儿童的运动能力、心肺功能与认知、学业成绩之间的关系。）相关研究成果呈现研究内容工作记忆、执行功能、学业成绩、认知表现与功能等多元化；干预病症有肥胖、超重、抑郁、ADHD、ADD等多角度；干预方式有随机对照试验、问卷调查、荟萃分析、系统评价等。不同时期的研究热点与当时的社会背景和科学技术水平相结合，具有一定的实践指向性和鲜明的时代诉求。但身体活动的许多因素仍有待探讨，如类型、数量、频率、时间、活动间歇与活动课之间的关系，以及如何评价认知水平和学业成绩等。因此，建议今后的研究仍需要进一步研究利用先进技术（如fMRI、fNIRS和EEG）建立解剖学和生物学模型，以确定观察产生认知和学业成绩影响的生物学基础。应加强运动方式、持续时间、频率和强度方面对认知的影响研究，同样要考虑认知和学业成绩测量的一致性和测试指标的全面性，避免因评估类型、学习类型和测试设置等出现偏倚。