体适能理论下学龄前儿童室内运动器材设计研究

2024-03-06许琨武汉学院湖北武汉430000

文体用品与科技 2024年2期

许琨（武汉学院湖北武汉 430000）

引言

自2016 年中共中央国务院印发《“健康中国2030”规划纲要》，提出实施“健康儿童计划”以来，发展幼儿体育工程等青少年体育重点工程，为儿童的健康发展起到了极大的推动作用，儿童体质有了较大改观，但在新型冠状病毒的后社会背景下，儿童体质发展也存在许多问题，比如在室内空间中儿童体质发展如何科学化、全面化，或室内运动器材设计的方法等疑区。针对这些问题，本文探讨学龄前儿童室内运动器材的设计研究。学龄前儿童期是儿童生长发育的关键时期，也是培养良好运动习惯和促进身体素质发展的黄金时期。室内运动器材作为辅助学龄前儿童进行身体活动的重要工具，其设计应当考虑到体适能理论的原则，以确保儿童能够在运动中获得全面的身体素质发展。

1、体适能理论与学龄前儿童发展

体适能理论是由美国心理学家戈登·巴顿（Gordon Bateson）于1976 年提出的，该理论主张人体的适能（fitness）包括五个方面，即有氧耐力、肌肉耐力、肌肉力量、灵敏度和灵活性。这五个方面综合体现了一个人身体的整体健康状况和运动能力。体适能理论不仅适用于成年人，也可以应用于不同年龄段的儿童。对于学龄前儿童的发展，体适能理论同样具有指导意义。在学龄前阶段，儿童的身体发展和运动能力的培养对于全面发展具有重要作用。学龄前儿童通过参与各种体育活动和游戏，可以提高心肺功能和有氧耐力，这对于促进儿童的整体健康和发展具有积极影响。通过适当的体育锻炼，学龄前儿童可以增强肌肉耐力和力量，促进骨骼和肌肉的发育，有助于维持良好的姿势和身体结构。适当的伸展运动和游戏活动有助于提高学龄前儿童的关节灵活性和身体协调性。这对于预防运动损伤、促进神经系统发展和增强身体协调能力都是重要的。

在实际操作中，教育者和家长可以通过设计适合学龄前儿童的体育活动，如游戏、舞蹈、体操等，来促进他们的体适能发展。这样的活动不仅有助于身体的健康，还可以培养团队合作、社交技能和自我管理能力。需要注意的是，体育活动应该是有趣的，以激发儿童的兴趣和积极性，避免过度竞争和过大压力。学龄前儿童正处于身体各项功能迅速发展的时期，因此在设计室内运动器材时，应当综合考虑这些方面的发展需求。

2、学龄前儿童室内运动器材设计原则

2.1、全面发展

学龄前儿童的全面发展需要综合培养各项身体素质，而运动器材的设计应当紧密关联这些身体素质的培养需求。全面发展的目标是促进儿童心肺功能、肌肉力量、柔韧性、协调性等多方面的发展。对于心肺功能的培养，器材可以包括小型的有氧运动器械，例如迷你踏步机、小型跳跃器等。这些器材可以通过模拟各种有趣的活动，如追逐游戏、音乐活动等，来提高儿童的心肺功能，促进循环系统的健康发展。肌肉力量的培养可以通过设计多功能的器材，如综合性的运动框架、各种大小的重力球等，这些器材可以激发儿童进行推、拉、抓等各种动作，全面锻炼不同部位的肌肉，促进骨骼和肌肉的发育。柔韧性是儿童身体素质中的重要组成部分，适当的伸展器材和柔软的垫子可以用于进行各种拉伸运动。这有助于提高关节的灵活性，减少运动损伤的风险，同时也有利于维护身体的良好姿势。协调性的培养可以通过设计需要平衡、控制的器材，如平衡木、小型踏板等。这些器材可以帮助儿童提高身体的协调性和平衡感，促进神经系统的发展。在全面发展的过程中，多样性和趣味性是非常重要的设计原则。运动器材应该设计成能够吸引儿童兴趣的形式，如色彩鲜艳的外观、有趣的形状和设计。此外，器材的设计还可以考虑融入互动元素，如音乐、灯光等，以提升儿童的主动参与积极性。

2.2、趣味性和互动性

儿童天生对于活泼有趣的事物充满好奇心，这种好奇心不仅是他们认知发展的一部分，也是促使他们积极参与各种活动的重要动力。因此，对学龄前儿童的运动器材设计应当充分考虑增加趣味性，以激发他们的兴趣，促使他们在运动中保持积极性。首先，色彩鲜艳、造型独特的器材可以吸引儿童的目光。运动器材的外观设计可以采用丰富多彩的颜色，符合儿童喜好的卡通形象或有趣的图案，使器材本身就成为吸引孩子的元素。通过视觉上的吸引，儿童更愿意尝试新的活动；其次，运动器材的功能设计要贴合儿童的兴趣和玩乐方式。例如，设计一个可以调整形状和大小的活动场地，允许儿童根据自己的想象力自由组合，创造出属于他们的运动空间。这样的设计不仅能够激发儿童的创造力，还能让运动变得更加有趣。互动性也是增加趣味性的一个重要方面。运动器材设计可以融入音乐、灯光等元素，使儿童在运动过程中能够体验到更多的感官刺激。例如，在使用跳跃器时，可以设计一个触发器，触发器被踩到时发出愉悦的音乐或炫彩的灯光，从而增加儿童的参与感和愉悦感。此外，游戏化设计也是提高趣味性的有效手段。运动器材可以设计成互动式的游戏，激发儿童的探索欲望。例如，设计一个投影仪系统，让儿童在运动过程中追逐虚拟的图像或参与虚拟世界的互动游戏，使运动变得更加有趣和具有挑战性。

2.3、安全性

在学龄前儿童室内运动器材的设计中，安全性是至关重要的考虑因素。儿童在运动过程中往往充满好奇心，对于他们来说，安全的器材设计不仅是为了防止受伤，也是为了让他们更好地享受运动的乐趣。第一，器材的边缘设计应当考虑到儿童的活跃特点。边缘应该圆滑、无尖锐棱角，以减少碰撞时可能带来的潜在危险。特别是一些需要爬升、跳跃或活动的器材，如攀爬架、跳跃器等，其边缘和连接部分都需要经过精心设计，确保儿童在使用过程中不易受伤；第二，器材的材料选择应符合相应的安全标准。采用环保、无毒的材料，确保不含有对儿童有害的物质。这样的设计不仅可以防止儿童因为接触有害物质而导致健康问题，同时还有助于提高器材的耐用性和稳定性。器材的结构也需要经过仔细的设计和测试，以确保其在使用中具有足够的稳定性和承受力。一些需要支撑重力或提供支持的器材，如攀爬架或弹簧床，应当具备足够的结构强度，防止因为设计不良而发生倒塌或失稳的情况。另外，对于可移动的器材，如推车、小型滑板等，也需要考虑防止儿童在移动中摔倒或碰撞的设计。把握器材的中心平衡点，确保在使用中不容易倾覆，是非常重要的一点；最后，器材使用过程中的人为因素也需要考虑。提供使用说明书、标识警示标志，以及定期的检查和维护，都是确保器材安全使用的重要环节。家长、老师等监督者也应该关注儿童在运动器材上的活动，提供适当的引导和帮助。

在设计学龄前儿童室内运动器材时，安全性应当是首要关注的方面。通过圆滑的边缘设计、合格的材料选择、稳固的结构设计和细致的使用说明，可以确保儿童在运动中充分享受乐趣的同时，最大限度地减少潜在的安全风险。安全而有趣的器材设计不仅保护了儿童的安全，也为他们提供了积极、健康的运动体验。

2.4、适龄性

学龄前儿童的发展水平在不同年龄段之间存在显著差异，因此在设计室内运动器材时，需要综合考虑适应性，以确保器材能够满足不同年龄段儿童的需求，促使他们在运动中获得积极的体验和全面的发展。

首先，器材的尺寸和高度应考虑到儿童身体发育的不同阶段。对于较小年龄段的儿童，器材应该设计成更为低矮、易于抓握的形式，以促进他们的基础运动能力的培养。而对于较大年龄段的儿童，器材可以适度增高，具备更多挑战性，以满足他们不断提高的运动能力和兴趣；

其次，运动器材的功能设计应具有多样性，以满足不同年龄段儿童的兴趣和发展需求。对于较小年龄段的儿童，可以设计简单易操作、注重触感和视觉刺激的器材，如软质塑料积木、柔软的攀爬垫等，以提高他们的感官和基础运动技能。而对于较大年龄段的儿童，可以引入更具挑战性的器材，如攀爬网、平衡木等，以培养他们的协调性、平衡感和团队协作能力；

再次，考虑到学龄前儿童的认知水平和专注力有限的特点，器材设计可以融入教育元素，使运动成为一种有趣的学习过程。例如，设计一个数字游戏的攀爬结构，或者在跳跃垫上加入图形和颜色的元素，以激发儿童对数字、形状和颜色的认知兴趣。此外，对于学龄前儿童的社交发展，可以设计一些团体游戏或合作性运动器材，以促使他们学会与他人互动、分享和合作；

最后，设计时还应考虑器材的可调性，以适应同一年龄段内个体差异。通过设计可调节高度或难度的器材，可以更好地适应不同儿童的发展水平和兴趣特点。

3、实际案例分析

在学龄前儿童室内运动器材设计方面，一些成功的案例提供了宝贵的经验和启示。

3.1、多功能攀爬结构

多功能攀爬结构是一种成功的室内运动器材设计，因其综合了攀爬、爬行、跳跃等多种动作，被广泛应用于学龄前儿童的运动环境中。这种设计旨在促进儿童的全面发展，特别是在肌肉力量、协调性和柔韧性方面。多功能攀爬结构的设计融合了多种运动元素，使得儿童在使用中能够进行多样化的动作。攀爬活动可以锻炼儿童的上肢力量和手眼协调，爬行动作有助于培养他们的躯干稳定性，而跳跃则促进了下肢肌肉的发展。这样一体化的设计不仅让儿童在运动中感到更加有趣，同时也有效地促进了各个方面的身体素质的全面发展。攀爬结构的设计通常考虑到不同高度和难度，以适应不同年龄段的学龄前儿童。较低的部分适合年龄较小的儿童，让他们能够轻松地进行爬升和攀爬，培养基础的运动能力。而较高、较复杂的部分则为年龄较大的儿童提供更具挑战性的运动体验，促使他们发展更高层次的协调和力量。此外，攀爬结构的设计还注重儿童的安全性。圆滑的边缘和稳固的结构是必不可少的，以避免在使用中发生意外伤害。材料的选择也应符合安全标准，确保儿童在接触器材时不会受到有害物质的危害。总体而言，多功能攀爬结构作为一种成功的室内运动器材设计，通过综合多种运动元素，考虑不同年龄段的儿童需求，以及注重安全性，有效地激发了学龄前儿童参与运动的兴趣，推动了他们在肌肉力量、协调性和柔韧性等方面的全面发展。这样的设计不仅提供了有趣的活动场所，同时也为儿童提供了一个安全、富有挑战性的运动环境。

3.2、互动式投影游戏

现代科技的运用为室内运动器材带来了全新的互动体验，其中集成了互动式投影游戏的设计为学龄前儿童提供了富有趣味性的活动方式。这种创新设计不仅激发了儿童的参与欲望，还促进了他们的协调性和反应能力的全面发展。互动式投影游戏在墙壁或地板上投影出各种图案，为儿童创造了一个富有想象力的运动环境。这些图案可以是丰富多彩的形状、数字、动物等，通过视觉刺激引发儿童的好奇心和兴趣。儿童可以通过追逐、跳跃、踢腿等动作与投影图案进行互动，使运动不再单调，而是充满趣味和创意。互动式投影游戏通过引导儿童进行各种动作，促进了他们的协调性和身体控制能力的提升。例如，投影图案可能要求儿童跳跃到特定位置、踢到特定图案，这促使他们进行精准的运动，提高了身体协调性和空间感知能力。这种设计不仅让儿童在运动中享受乐趣，同时也在潜移默化中促进了他们的身体技能发展。互动式投影游戏的设计还培养了儿童的反应能力和注意力集中能力。由于游戏图案可能随时变化，儿童需要根据投影的指示做出相应的反应，从而提高了他们的反应速度和集中注意力的能力。这种互动性让运动变得更富挑战性，同时也提升了儿童的参与度。

集成互动式投影游戏的室内运动器材设计为学龄前儿童提供了一种创新、有趣且促进全面发展的运动方式。这种设计不仅满足了儿童天生对游戏和新奇事物的好奇心，同时也在潜移默化中锻炼了他们的身体协调性、反应能力和注意力集中能力。这样的器材设计既创造了积极的运动体验，也为儿童的身体健康和认知发展提供了有益的支持。

3.3、柔软的跳跃垫

考虑到学龄前儿童在运动中可能的摔倒，设计中使用柔软而有弹性的跳跃垫成为一种有效的解决方案。这种垫子不仅为儿童提供了安全着陆的区域，还能够用于各种跳跃活动，既保护了他们的安全，也增添了运动的趣味性。跳跃垫采用柔软的材料，如泡沫或橡胶，具有良好的缓冲性能。这使得儿童在运动中跌倒时，跳跃垫能够有效地吸收冲击力，减缓其着地速度，从而降低了受伤的风险，这种设计为儿童提供了一个相对安全的着陆区域，使他们能够更自信地参与各种运动活动。跳跃垫的弹性设计为儿童提供了跳跃的乐趣和挑战。垫子的材料能够在儿童跳跃时产生反弹效果，增加了运动的趣味性，同时锻炼了他们的协调性和动作技能。这样的设计不仅让运动变得更富有动感，还激发了儿童对体育活动的兴趣，培养了他们的运动能力。另外，跳跃垫的使用范围也非常灵活，可以放置在各种器材旁边或运动场地的适当位置，作为儿童在玩耍过程中的安全着陆区域。这为学龄前儿童提供了更大的自由度，使得他们能够在各种环境中安全地进行各种运动和游戏。最后，跳跃垫的设计还需要考虑易清洁和耐用性，以确保长时间的使用。容易清洁的表面设计有助于保持卫生，而耐用的材料能够承受长时间的跳跃和玩耍，延长器材的寿命。

总而言之，使用柔软而有弹性的跳跃垫是一种注重儿童安全的智能设计。通过提供安全的着陆区域和激发跳跃活动的趣味性，这种设计不仅保护了儿童在运动中的安全，还促进了他们的运动发展和兴趣培养。这样的室内运动器材设计为学龄前儿童创造了积极、安全而有趣的运动环境。

3.4、音乐互动设备

运动器材设计中加入音乐互动元素是一项创新而富有活力的设计理念，它结合了运动与音乐，旨在激发儿童的音乐感知和节奏感。通过使用地板传感器等技术，设计者可以让儿童在运动的同时享受音乐的愉悦，为他们创造一种更加有趣和丰富的运动体验。

地板传感器作为音乐互动元素的一部分，能够感知儿童的运动，如跳跃、行走等。当儿童与地板传感器发生互动时，系统可以自动触发特定的音乐效果。这种设计不仅使运动变得更加生动有趣，同时也让儿童在运动中体验到音乐的动感，激发了他们的音乐感知和兴趣。音乐互动元素可以培养儿童的节奏感。通过与音乐的协同配合，儿童在运动中可以逐渐感知到节奏的变化，并学会在特定的音乐节奏下完成各种动作。这有助于培养儿童的协调性和身体节奏感，同时提高他们对音乐元素的敏感性。此外，音乐互动还可以激发儿童的创造力。设计者可以选择多样化的音乐效果和风格，让儿童在运动中感受到不同的音乐氛围，激发他们的创意和想象力。例如，设计一个互动式的音乐绘画墙，让儿童的运动轨迹同时呈现在墙上，并与音乐效果相匹配，创造出独特的视觉和听觉体验。最后，音乐互动元素的设计也可以提高儿童的运动参与度。由于音乐的吸引力，儿童更愿意参与各种运动活动，提升了他们的运动积极性。这种设计不仅使运动成为一项有趣的娱乐活动，还为儿童提供了一个在音乐中探索、发展和享受的空间。

将音乐互动元素融入运动器材设计中是一种创新的方式，为学龄前儿童提供了更富有趣味性和刺激性的运动体验。通过地板传感器与音乐的有机结合，可以激发儿童的音乐感知、节奏感和创造力，同时提升了他们对运动的参与度，为他们的全面发展注入更多的乐趣。

3.5、模拟户外场景

在学龄前儿童室内运动器材设计中，模拟了户外场景的设计理念为儿童提供了一种独特而有趣的运动体验。这样的设计通过创造室内的小山丘、溪流等场景，让儿童在室内也能够感受到户外活动的乐趣，同时激发他们对自然环境的兴趣，促进身体的全面发展。首先，模拟户外场景的设计为儿童提供了更丰富的运动环境。小山丘的设计可以激发儿童攀爬的欲望，增强他们的上肢力量和协调性。溪流的设计则可以模拟儿童趟水、跳跃的场景，锻炼他们的下肢肌肉和平衡感。这样多样化的运动体验不仅使运动更富有趣味性，也有助于全面发展儿童的各项身体素质；其次，通过模拟户外场景，设计者可以激发儿童对自然环境的兴趣。小山丘、溪流等场景让儿童在运动的同时感受到仿佛置身大自然的体验，培养了他们对自然环境的好奇心和探索欲望。这种亲近自然的设计理念有助于培养儿童的环保意识，使他们更加关注和热爱自然。此外，模拟户外场景的设计还可以促进儿童的社交能力和合作精神。在模拟的户外场景中，儿童可能需要共同合作，攀爬、趟水等活动可以成为团队合作的契机。这有助于培养儿童的团队合作、沟通和分享的能力，为他们的社交发展提供了有益的环境；最后，这样的设计有助于解决天气限制，使儿童在任何时候都能够享受户外活动的乐趣。在室内创造出仿佛置身自然的场景，不受季节和天气的限制，为学龄前儿童提供了一个持续而稳定的运动环境，使他们能够随时随地享受户外活动的快乐。

综合而言，模拟户外场景的室内运动器材设计为学龄前儿童带来了丰富多彩的运动体验。通过小山丘、溪流等设计元素，不仅促进了儿童身体的全面发展，还激发了他们对自然环境的热爱和好奇心，培养了社交合作精神。这样的设计理念为儿童提供了一个富有创意和趣味性的室内运动环境，为他们的健康成长注入了更多的活力。

这些实际案例的分析为学龄前儿童室内运动器材设计提供了丰富的灵感和经验，未来的研究可以进一步深入挖掘这些成功案例中的设计原则，并结合儿童发展的最新研究成果进行更为创新和个性化的设计。