活动场地中环境因子多样化对儿童体力活动的影响

王馨甜 韩西丽

0 引 言

增强户外体力活动能够促进儿童身体和心智的健康发展[1-3]，同时帮助儿童建立健康的生活方式并让他们能够受益终身[4]。增强儿童户外体力活动的前提是要了解儿童是如何使用户外活动场地的[5]。然而目前我国城市中儿童户外活动场地中过度人工化的设计以及千篇一律的器械设施缺少对儿童需求的考虑，制约了儿童户外体力活动的水平[6]。城市儿童户外活动场地的建设应关注场地中环境因子的配置，并以此促进儿童的体力活动。已有研究证明活动场地中自然环境因子对儿童体力活动有积极影响[7-9]，也有研究对比了自然环境因子和人工环境因子对儿童体力活动影响的差异，但对两者结合起来影响儿童体力活动的相关研究还很少。

本文以城市绿地中的小区游园为研究场地，通过对比儿童在环境因子多样化与单一化的活动场地中体力活动水平差异，归纳活动场地中环境因子多样化对儿童体力活动的影响，并进一步利用相关环境心理学的知识分析这种影响的机理。以提高儿童在活动场地中的体力活动水平和活动质量为出发点，为城市儿童户外活动场地设计提供一定参考和建议。

1 研究方案

研究场地位于山东省青岛市市北区内的浮山后二小区的中心游园内，为游园内的一处活动器械区及其旁边的绿地，活动器械区与绿地面积均约150 m2。研究选取了研究场地旁幼儿园内的部分大班儿童作为研究对象，这些儿童的年龄范围为5.5～6.5岁。

2 研究方法

2.1 自然实验法

选取64名幼儿园大班儿童（男女生各32人），并在筛选时尽量选择个头与体型相近的儿童以减小对体力活动强度和体力活动能量消耗结果的偏差。将儿童均分为四组，男女儿童数量相当。如表1所示，在实验中每组儿童会被安排进行三次活动，一次只能在器械区进行活动，一次只能在绿地中进行活动，另一次是可以在器械区和绿地之间自由活动。以仅在器械区或绿地中活动时的场地作为单一环境因子的活动场地，在器械区与绿地间自由活动的混合场地作为环境因子多样化的活动场地。在单一活动场地内仅安排一组儿童活动，在混合场地内安排两组儿童共同活动，以保证活动场地的人数密度相当。通过自然实验法记录儿童的体力活动和社会交往特征。

实验中的观察记录方法是参考麦肯齐（Mckenzie）的儿童游戏和休闲活动观察方法（SOPLAY）[10]。在每次实验中，规定儿童活动时间为20 min，可以中途活动完毕后自由离开场地到旁边的休息区休息，但是不能再回到活动场地。记录以两分钟为一单元，每单元的第一分钟记录场地内儿童的体力活动强度和类型，第二分记录场地内儿童的社交活动类型与相应的人数。每次的扫描观察都为从左至右，避免重复记录。前两天由两名记录员分场地记录，第三天两名记录员按照观察内容记录，一个记录员记录混合场地内儿童的体力活动强度和类型，另一个记录员记录场地内儿童的社交活动类型与相应的人数，两名记录员同时记录，每次扫描时间为2 min。

2.2 儿童绘画法与访谈法

在实验前针对“平日里喜欢活动的场地以及喜欢怎么玩、玩什么”让儿童利用水彩笔在A4纸上进行绘画。统计绘画中出现的自然与人工环境因子的类别和数量，分析儿童对平日的活动场地中环境因子的感知特征，并以此为基础推测实验过程中儿童在不同活动场地的行为差异与其感知的联系。

在实验结束后与儿童讨论交流并组织儿童自由发言，通过对儿童的访谈分析儿童对实验场地中环境因子的感知特征。

3 数据分析与研究结果

3.1 儿童在不同场地中体力活动水平差异

3.1.1 体力活动时间

通过每分钟的扫描观察所记录到的场地内儿童的数量来计算每组儿童在实验过程中的体力活动时间。统计结果显示儿童在混合场地中的活动时间最长，绿地次之，二者差异较小，而器械区内儿童活动时间明显少于前两者。这表明场地中环境因子多样化在一定程度上有利于延长儿童的体力活动时间。在人工环境因子主导的活动场地中引入自然环境因子，延长儿童的体力活动时间的作用较强；在自然环境因子主导的活动场地中引入人工环境因子，延长儿童体力活动时间的作用较弱。

在实验中，三个场地内的儿童密度大致相当，却可能由于混合场地的面积增大而影响该场地内儿童个体的活动时间。但是通过图1可以看出，混合场地与绿地内的儿童体力活动时间变化趋势差异较小，但这两者却与器械区内的儿童体力活动时间差异明显，也就是说活动场地面积增大对绿地内的儿童活动时间影响明显小于器械区，这说明影响儿童体力活动时间的主要还是场地内的环境因素。

3.1.2 体力活动强度

参考戴蒙得（Dyment）和比尔（Bell）对轻度、中度和重度体力活动的描述[11]，通过预调研中对场地内儿童活动的观察，以1（慢步）、2（快步）、3（慢跑）为参考标准定义儿童的活动相对强度，分为轻度体力活动（0.5和1），中度体力活动（1.5和2）和重度体力活动（2.5和3）。

将实验中每次扫描记录的儿童活动强度相加，计算各时间点上的儿童体力活动强度总和，通过儿童在不同场地中的活动强度随时间的变化关系分析儿童利用不同场地进行体力活动的强度差异（图2）。

表1 实验安排Tab.1 the experiment schedule

图1 儿童在不同场地中体力活动时间差异Fig.1 comparisons of children’s active time in the three playgrounds

图2 儿童在不同场地中的活动强度差异Fig.2 comparisons of children’s active intensity in the three playgrounds

图3 儿童在器械区和混合场地内的能量消耗差异Fig.3 comparisons of children’s energy consumption in arti fi cial and diverse playgrounds

统计结果显示在活动初期，儿童在器械区的活动强度最大，混合场地次之而在绿地中最低，这是由场地中环境因子特征决定，攀爬架和漫步机等人工因子多支持高强度的体力活动而花草和石子等自然因子则支持的多是中低强度的活动。但是随着活动时间增多，儿童由于自身体能限制无法一直保持高强度的体力活动而坐下休息或离开，因此器械区内儿童体力活动强度相对值总和明显下降。但儿童在混合场地和绿地中能较长时间的保持相对稳定强度的体力活动，儿童体力活动强度相对值总和也呈较为稳定的波动。这表明在人工环境因子主导的活动场地中引入自然环境因子，有利于维持儿童稳定的活动强度水平，在自然环境因子主导的活动场地中引入人工环境因子，有利于提高儿童总的活动强度水平，因此活动场地中环境因子多样化对儿童的体力活动强度有积极影响。

3.1.3 体力活动能量消耗

本研究以体力活动的能量消耗计算公式为基础，定性评价儿童在不同场地中的能量消耗差异。体力活动的能量消耗计算公式为E=（MET-1）×3.5×体重（kg）×时间（min）/200。其中E 是体力活动能量消耗值，MET（代谢当量的缩写）是指人在运动时代谢率相对于安静时代谢率的倍数，代表了体力活动的强度。该公式表明体力活动能量消耗与体力活动的强度、个体体重以及体力活动时间呈正相关[12]。本研究假设儿童体重为常量且每次记录的儿童体力活动强度在同一扫描单元内不变，则儿童的体力活动能量消耗总和与儿童的活动强度总和呈正相关。一单元内记录的体力活动强度相对值总和作为这两分钟内场地内儿童的能量消耗值，由此可以得出场地内儿童的能量消耗随时间的变化，也可以计算出不同场地内儿童活动能量消耗总值。

统计20 min不同场地儿童的能量消耗值，发现在绿地中的能量消耗总值最小，相对值为1 038，而器械区和混合场地的能量消耗总值几乎相同，相对值分别为1 233.5和1 234.5。通过进一步分析儿童在器械区和混合场地内活动强度随时间的变化关系（图3中虚线所示），发现儿童在器械区内的体力活动强度在第10 min后开始快速下降，而在混合场地内的活动强度下降平稳，因此推测在20 min以后儿童在混合场地中的能量消耗将超过器械区。为验证推测，对儿童在器械区和混合场地中活动强度相对值总和随时间变化的折线利用最小二乘法进行函数拟合（图3中实线所示），再利用拟合的函数方程推算在25 min时，儿童在器械区和混合场地中的体力活动能量消耗相对值，计算结果分别为1 384和1 572，验证了推测。

实验结果分析表明在活动时间较短时，儿童在人工环境因子主导的场地中体力活动能量消耗大，而在活动时间较长时，儿童在环境因子多样化的场地中活动能量消耗大。从增强儿童体力活动能量消耗的角度进一步思考，对儿童的户外活动场地设计可考虑儿童活动时间来衡量场地中不同环境因子的安排。例如针对于儿童课间活动或短时间活动的场地可设计成活动器械等人工环境因子主导的活动场地，而针对于长时间活动的场地，例如公园或小区游园内的儿童活动场地可设计为有多样化环境因子主导的活动场地。

3.1.4 体力活动类型

参考可供性理论和菲夫（Fjørtoft）对儿童体力游戏分类的描述[13]对儿童体力活动类型的评价标准分为被动性、体力性、构造性和象征性四种（表2）。

表2 儿童体力活动类型评价标准Tab.2 classi fi cation of children’s physical activities

图4 儿童在不同场地中体力活动类型差异Fig.4 comparisons of children’s physical activity types in the three playgrounds

表3 儿童社会交往评价标准Tab.3 assessment standard of children’s social interaction

图5 儿童在不同场地的积极社交的水平差异Fig.5 comparisons of children’s positive social interaction in the three playgrounds

图6 儿童对平日活动场地中环境因子多样性感知Fig.6 children’s perception from environmental factors diversity in daily playgrounds

通过对比儿童在不同场地中各类型体力活动的频次与所占比例的差异，可以看出：场地中环境因子多样化可以为儿童提供更加丰富而均衡的体力活动类型。此外，儿童在绿地与混合场地内的被动性活动明显少于器械区。这可能是因为器械区内的活动设施有限，像漫步机或秋千这类受儿童喜爱的设施会有排队的现象发生，排队的儿童则被记录为被动性活动。

3.2 儿童在不同场地中的社会交往差异

对儿童社会交往水平的评价是参考索特（Soute）的户外活动观察计划（OPOS）中对儿童社会交往行为的分类方法[14]，即积极的社会交往和消极的社会交往，并以此为基础将积极交往细分为动作性交往和语言性交往（表3）。

通过实验记录数据分析得出：儿童在绿地中进行积极社会交往的频次最高，其次是混合场地，在器械区最低；绿地和混合场地提供动作性社交机会的能力要高于器械区，器械区中的人工环境因子（活动器械）以提供独立活动为主，限制了儿童在肢体活动上的互动，而绿地中的自然环境因子（宽敞草地）以提供集体活动为主，促进了儿童在肢体上的交流互动；不同场地提供语言性社交机会的能力大致相当，这与儿童之间的语言交流受场地中的环境因子影响较少有关（图5-6）。

在实验过程中，仅在器械区中发生过一次儿童间的消极社会交往行为，该行为是由于儿童在抢夺器械区中漫步机所引发的争吵，这主要与场地内人工环境因子设计的不合理有关。在器械区内，对儿童吸引力较弱的攀爬架重复布置，而吸引力较强的漫步机却只有一个，这导致了攀爬架利用不足而漫步机被争抢。

3.3 场地中环境因子的感知特征

通过统计儿童绘画中出现的自然和人工环境因子及其数量，分析儿童对平日活动场地中环境因子的感知特征。

儿童绘画中，共有32份绘画既有人工环境因子也有自然环境因子，有22份绘画只有自然环境因子，12份绘画只有人工环境因子。这说明多数儿童对平日活动场地的感知更偏好于环境因子多样化的场地。此外，出现人工环境因子与自然环境因子的绘画中，儿童普遍是将活动的器械画在树木花草中，从绘画中能看出儿童希望将人工活动设施设置在自然环境下（图7）。

通过对儿童的访谈以及与儿童的交流互动可分析儿童对实验场地中环境因子的感知特征。多数儿童因为能有更多更丰富的活动选择而更加喜欢在混合场地里活动。也有少数儿童表示喜欢绿地或器械区，但这些儿童只表述出对某种特定活动的偏好，这虽然不能作为他们喜欢单一环境因子的活动场地的合理解释，但从中可看出儿童对环境因子的偏好差异。此外，儿童表示提前离开活动场地的原因主要是与体能有限以及环境因子的吸引力不够有关，也有儿童表示自己会受到好朋友影响而离开。

图7 儿童绘画中的单一化与多样化环境因子的活动场地Fig.7 single and diverse environmental factors in playgrounds in children’s drawings

图8 “环境—行为—感知”模型Fig.8 environment-action-perception model

图9 活动场地中环境因子多样化对儿童体力活动的影响机理Fig.9 influence mechanism of diverse environmental factors to children’s physical activities in playgrounds

3.4 活动场地中环境因子多样化对儿童体力活动的影响机理分析

本研究在实验数据的分析基础上，通过对行为心理学（Behaviorism）与认知心理学（Cognitive psychology）[15-16]、格式塔心理学（Gestalt）[17]以及可供性理论（Affordance）[18-19]等相关心理学理论的研究总结，归纳出感知、行为和环境之间的相互作用模型（图8），通过“环境—行为—感知”三者相互作用关系，进一步系统性的探讨活动场地中环境因子多样化对儿童体力活动的影响机理（图9）。

在本研究中，个体行为主要指儿童的体力活动行为和社会交往行为，感知则主要是儿童对场地中环境因子的感知。将混合场地中环境因子多样化特征、儿童在混合场地中的体力活动和社会交往特征以及儿童对混合场地的感知特征应用于模型中，系统分析混合场地中环境因子多样化对儿童体力活动的影响机理。

活动场地中环境因子多样化对儿童体力活动的促进作用是系统性的。首先，环境因子多样化对儿童体力活动的促进是多因素共同作用的，受儿童社会交往行为与感知的潜在影响。其次，环境因子对儿童体力活动水平的系统性影响具有循环作用的特点，儿童的行为是感知的表现同时反作用于感知，儿童在利用环境因子产生具体行为的过程中又会引发新的感知，在这个过程中，儿童间的交往行为会对儿童产生积极或消极的感知继而影响他们的体力活动行为。

活动场地中环境因子多样化对儿童体力活动的影响机理是综合儿童体力活动行为、社会交往行为以及感知特征的过程，这个过程体现的是对儿童在场地中活动质量的评价。活动场地中环境因子多样化在促进儿童体力活动水平的同时，对儿童的社会交往和心理感知都产生了积极影响，这表明环境因子多样化在促进儿童体力活动水平的同时提高了儿童的活动质量。

4 结 论

第一，活动场地中环境因子多样化在活动时间、强度、能量消耗和活动类型上促进了儿童的体力活动水平。活动场地中环境因子多样化为儿童提供了更多机会选择自己偏好的以及适合自己体能的活动，增强了儿童的活动兴趣同时降低儿童产生被动性体力活动的可能，并能促进儿童的体力活动强度维持在相对较高且稳定波动的水平。丰富的活动类型和稳定的活动强度使儿童的体力活动时间增长，进而提高了儿童体力活动能量消耗。

第二，活动场地中环境因子多样化对儿童体力活动的促进作用是系统性的。儿童在环境因子多样化的活动场地中可以根据自己的兴趣和感知偏好利用多样化的环境因子变换活动方式，让儿童产生更加积极、愉悦的感受，活动的选择机会增多在一定程度上也缓解了儿童间的消极社交，积极的感知和社交行为继而促进儿童的体力活动。

第三，活动场地中环境因子多样化对儿童体力活动水平、社会交往和感知起到了积极影响，提高了儿童的活动质量。活动场地中环境因子多样化在提高儿童体力活动水平的同时促进了儿童的社会交往，使儿童获得了积极的感知和体验，让儿童在活动过程中获得愉悦的感受和丰富的体验，进而提高了儿童在活动场地内的活动质量。