健康促進視角下中學生校園環(huán)境感知與體力活動關聯性研究*

王 青 王 琰 李志民

0 引言

2019年7月，《國務院關于實施健康中國行動的意見》中強調“實施中小學健康促進行動，中小學生處于成長發(fā)育的關鍵階段，把學生體質健康狀況納入對學校的績效考核”[1]。健康促進是通過教育、法律政策、經濟、設計等手段干預對健康有害的生活方式、行為和環(huán)境，從而達到促進健康的目的。它作為一種綜合的理論、方法和手段，包括了宏觀的環(huán)境改變和微觀的個人行為改變[2]。

自1985年起，我國每隔5年進行一次全國范圍的學生體質與健康調研[3]。據調查結果顯示，我國青少年身體素質呈整體下滑趨勢，速度、耐力和柔韌等身體素質指標增長趨于停滯[4]。究其原因，隨著生活方式改變和學習壓力的陡增，網絡時代下學生過長時間面對電子屏幕和虛擬網絡，久坐成為主要靜態(tài)休閑方式。因此青少年的體質健康問題與運動不足、缺少體力活動密切相關。體力活動促進是青少年健康促進的重要干預手段，體力活動的不足影響健康、導致肥胖、使慢性疾病年輕化，同時降低了青少年生活和學習的質量。

校園是青少年學習和生活的重要環(huán)境和場所，學生大部分時間在校園環(huán)境中度過。后疫情時代放大了中小學校對“健康促進”的訴求，學校設計不再滿足于容量和功能的完備，而是從健康環(huán)境營造的角度回應校園空間環(huán)境設計。提出校園健康環(huán)境設計策略的前提，是梳理清晰影響中學生校內體力活動的環(huán)境要素，本次研究通過問卷發(fā)放，以學生對校園環(huán)境多維度主觀感受為切入點，探討二者的關聯性，為后續(xù)研究提供依據和參考。

社會生態(tài)學理論模型由學者布朗芬布倫納（Brofenbrenner）提出，他認為人處于環(huán)境的多重影響之中，多維影響因素是動態(tài)的、相互作用的狀態(tài)[5]。斯托克斯（Stokols）強調人類的行為受到個人心理、人際關系、物理環(huán)境、社會文化環(huán)境和公共政策的影響[6]。薩利斯（Sallis）在總結前人研究的基礎上，解釋了影響體力活動的因素之間的互相作用機制，指出公共健康促進研究應關注創(chuàng)造性支持環(huán)境，它們共同構成促進體力活動的環(huán)境，并開啟了對這一研究的理論架構[7]。

由此可見，社會生態(tài)學理論的研究超出個體范疇，認為影響體力活動的各種決定因素之間并不孤立，是在特定環(huán)境背景下，探討個體、社會、政策、環(huán)境等因素的相互作用（圖1）。對因素構成框架的研究，有助于研究者確定目標人群（中學生）體力活動影響因素的維度。在探討建成環(huán)境、健康和體力活動之間的關系時，要以理論框架為基礎，分析可供觀察的空間要素和變量，在系統(tǒng)的研究方向指引下，用可行的研究工具深入探索環(huán)境干預要素。本研究通過探索中學生校內體力活動與多維度校園環(huán)境感知的關聯關系，以健康促進視角為校園空間環(huán)境設計策略提供支持，對新建校園規(guī)劃設計及建成校園改造設計均具有一定的實踐意義。

圖1 影響體力活動的環(huán)境要素嵌套關系——社會生態(tài)學理論模型Fig.1 nested relationships of environmental factors affecting physical activity: Theoretical Model of Social Ecology

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本文選取調研學校共兩所，均位于城市高密度社區(qū)內，建校時間長，校園用地緊張，生均用地面積緊缺，各項設施老舊，集約體量的空間布局一定程度影響了學生校內體力活動的頻率和意愿。

WS中學始建于1958年，是一所完全中學，現有教學班級24個，在校生1 050余人。校園呈U型布局，教學樓、實驗樓、宿舍樓三面環(huán)繞室外操場?？傆玫孛娣e17 100 m2，體育運動用地面積約4 800 m2，總建筑面積16 188 m2，容積率0.94。生均用地面積16.89 m2/生，生均建筑面積15.95 m2/生。校內有200 m田徑跑道，籃球場地2個，羽毛球場地2個（圖2）。

圖2 WS中學總平面圖及戶外活動場地Fig.2 site plan and outdoor playground of WS middle school

JD中學成立于1979年，現有24個教學班級，初中12個，高中12個，學生共計1 200余人。校園用地呈梯形，功能分區(qū)明確，教學區(qū)與體育運動區(qū)并列布局?？傆玫孛娣e12 900 m2，活動場地用地面積約9 200 m2，總建筑面積8 965 m2，容積率0.69。生均用地面積10.75 m2/生，生均建筑面積7.47 m2/生。校內有200 m田徑跑道，籃球場地2個，羽毛球場地2個（圖3）。

圖3 JD中學總平面圖及戶外活動場地Fig.3 site plan and outdoor playground of JD middle school

1.2 研究方法

1.2.1 問卷調查法

本次研究的數據收集主要通過問卷發(fā)放，問卷共分為兩部分，第一部分題目用于獲取學生基本人口統(tǒng)計學信息和在校內的體力活動強度及頻率，問題來自加拿大薩斯喀徹溫大學（University of Saskatchewan）《青少年體力活動問卷PAQ-A》(Physical Activity Questionnaire for Adolescents)中文修正版，共9題，選項按活動量由低到高分別賦值[8]。該問卷針對青少年群體，題目清晰易懂，減輕填寫者的回憶負擔和記憶偏差。其中將第1題原有問卷中滑板、棒球等中國學生較少參與的校園活動項目改為乒乓球、廣播操等。針對本次校內體力活動的研究屬性，將第3—6題中涉及晚上及周末體育鍛煉部分從題目中刪除，保留第7—8題課間、午休期間的活動情況和第9題學生特殊身體情況對參與活動影響的問題。第二部分為學生對校園環(huán)境的感知評價，從安全性，舒適性，美觀性和可達性四個方面分別對支持學生體力活動的校內環(huán)境和設施進行描述，共12題，評價得分采用李克特四級量表（0代表非常不同意，4代表非常同意）。問卷經過預實驗，對少部分學生小范圍測試，根據學生反饋，加強問卷的簡潔性和易懂性，對題目描述方式和用詞進行了微調，兩部分題目回答時間不超過8 min。

紙質問卷于2022年5月完成線下發(fā)放，采用無記名方式由學生獨立完成。由于學校管理政策差異，JD中學問卷由學生放學后自愿填寫，共發(fā)放70份，剔除回答不完整及答題態(tài)度明顯不端正的問卷，有效問卷共計62份；WS中學問卷由班主任在課堂上統(tǒng)一發(fā)放，學生統(tǒng)一填寫，共發(fā)放43份，剔除個人信息不完整的一份，有效問卷共計42份。兩所學校共計發(fā)放問卷104份。

1.2.2 統(tǒng)計分析法

問卷設計時將題目選項，如體力活動強度及頻率的描述以程度等級依次排列，方便回收問卷后，將全部問題在Office Excel軟件中量化，采用BMI SPSS軟件對量化數據進行數理統(tǒng)計分析。中學生對校園環(huán)境要素的評價，采用相關性分析，探討不同環(huán)境要素之間的關聯性和密切程度，可以作為促進體力活動的校園環(huán)境優(yōu)化提升的依據和參考。同時，利用多元回歸分析，將學生對多維度校園環(huán)境要素的感知評分作為自變量，學生校內體力活動水平作為因變量，在引入人口統(tǒng)計學信息作為控制變量后，可以探討在排除性別，年級等因素干擾后，多維度校園環(huán)境要素感知評價與體力活動水平之間數量依存的定量關系。

2 分析與討論

2.1 環(huán)境感知維度選取與描述性統(tǒng)計分析

2.1.1 校園環(huán)境感知維度選取

針對影響體力活動的環(huán)境因素，國外學者進行了大量的理論研究。多位研究者分別提出了多種類型的衡量促進體力活動的環(huán)境要素維度，其中包括塞維羅（Cervero）和科克曼（Kockelman）提出的環(huán)境要素3D理論，即密度（density）、 多樣性（diversity）和設計[9]（design）；漢迪（Handy）等提出的密度、土地混合利用程度、街道連通性、街區(qū)尺度、美學、 區(qū)域結構等六個建成環(huán)境特征[10]；皮科拉（Pikora）等則從功能、安全、美觀、目的地四個方面探討建成環(huán)境要素的特征[11]。

薩利斯（Sallis）的基于行為研究的四域積極生活（active living）社會生態(tài)模型[12]，分別從居家、社區(qū)、工作和學習四個領域的行為場所提出了可供觀察的空間要素清單，將建成環(huán)境的可感知因素歸納為可達性、便捷性、舒適性、觀賞性和安全性5個方面，將基于行為的建成環(huán)境對個人健康的影響因素研究向前推進了一大步[13]。本次研究在薩利斯（Sallis）的環(huán)境感知因素5個維度基礎上，考慮到中學生特殊的年齡和認知水平，合并了可達性和便捷性方面的問題。

最終調查問卷從4個維度共12個評價問題歸納了校園環(huán)境感知要素。分別是安全性：交通安全性、活動設施安全性、公共活動空間安全性；舒適性：場地鋪裝舒適度，設施舒適度、尺度舒適度；美觀性：景觀豐富度、設施新穎度、色彩及材料美觀性；可達性：交通便捷性、標識清晰性、空間多義性。問卷題目所探討的環(huán)境感知，是學生對校園物質空間環(huán)境的主觀感受評價，強調被訪者心理上的感知、感受、選擇和認同。

2.1.2 環(huán)境感知評價問卷信度檢驗

在SPSS25.0中使用“可靠性分析”檢查問卷中環(huán)境感知評價數據的內部一致性系數，環(huán)境感知評價共12個有效測量題項，各維度以及整體的克隆巴赫系數（Cronbach’s α）值均大于0.74，代表問卷的測量結果具有可靠性（表1）。

表1 問卷信度分析情況表Tab.1 questionnaire reliability analysis table

2.1.3 描述統(tǒng)計分析

本次研究總樣本量為104，其中男生46人（占44%），女生58人（占56%）。由于WS中學問卷由班主任在班內統(tǒng)一發(fā)放，年級分布全部來自7年級（占100%）；JD中學問卷由學生放學后自愿填寫，約一半人數來自七年級（占47%）。兩個學校學生的自評健康狀況為良好及非常好的人數占比80%以上。WS中學七年級位于教學樓三層，而JD中學74%的受訪者所在班級教室位于一層和二層（表2）。

表2 研究樣本基本情況表Tab.2 basic information table of research sample

2.2 體力活動數據差異性分析

問卷中關于體力活動的題項，以填寫問卷前一周的五個完整學習日為參考，需要學生回憶過去一周中自己在每個10 min課間、陽光大課間、午休時間的活動強度，從坐著、教室內走動、教室外走動、游戲跑動及戶外劇烈活動不同程度的描述中選擇最能反映自己情況的選項。問卷同時收集了學生體育課上的活動狀態(tài)，以及一周整體活動頻次的數據。量化后學生體力活動得分的夏皮洛-威爾克檢驗（Shapiro-Wilk Test）顯著性P=0.093＞0.05，為正態(tài)定量數據，因此差異性比較采用獨立樣本t檢驗。

2.2.1 學校差異

本次研究的樣本中，學生體力活動水平在學校方面的差異，不存在統(tǒng)計學意義（P-value ＞0.05），兩所學校體育場地及運動設施齊全，校內均有200 m環(huán)形操場，籃球場和羽毛球場個數相同。雖然學生的體力活動水平得分基本相同（表3），但從上一小節(jié)表2的描述性統(tǒng)計中可以看出，不同體力活動強度水平的學生占比，依然有差異。究其原因，首先WS中學受訪班級教室位于教學樓三層，同層交通空間局促，未設置公共活動空間。學生輕度體力活動占比更多，說明樓層位置是影響學生中高強度活動的重要因素；其次，校園功能構成單一，操場與教學樓之間無庭院等過渡空間，吸引力不足也是另一原因。而JD中學受訪班級教室主要位于一、二層，更低的樓層促進了更多學生的中等和高強度體力活動水平。

表3 不同學校學生體力活動水平得分差值比較Tab.3 comparison of students’ physical activity level scores by different schools

2.2.2 性別差異

本次研究的樣本中，學生體力活動水平在性別方面的差異，存在統(tǒng)計學意義（P-value ＜0.05）（表4）。男生的校園體力活動水平明顯高于女生，該現象較為常見。因為，男生在中學的年齡段比女生更加活躍，更喜歡高強度、競技性的球類運動和游戲，而女生更偏愛相對輕度的合作性和社交類活動。以課間活動水平為例，78%的女生選擇在課間坐著，而選擇此項的男生只占比22%。17%的男生選擇課間時在教室外劇烈跑動或戶外運動，而選擇此選項的女生只占比2%。

表4 不同性別學生體力活動水平得分差值比較Tab.4 comparison of students’ physical activity level scores by different genders

2.2 學生環(huán)境感知評價差異性分析

問卷中關于校園環(huán)境感知的題項共12項，根據對既有研究的梳理，將感知維度劃分為安全性、舒適性、美觀性和可達性四大類。學生依據自己對校園的主觀感受評價打分，匯總后各維度環(huán)境感知評價得分的夏皮洛-威爾克顯著性檢驗（Shapiro-Wilk Test）P值為零（Pvalue=0.000＜0.05），為非正態(tài)定量數據，差異性比較采用兩樣本非參數秩和檢驗。

2.3.1 學校差異

關于校園感知環(huán)境的四個維度，兩所學校的學生在主觀感受評分上對比，無統(tǒng)計學差異（表5）。但從上一小節(jié)表2的描述性統(tǒng)計中可以看出，JD中學在安全性和舒適性維度打高分的學生占比略高于WS中學，而在美觀性和可達性維度略低于WS中學。JD中學校園內綠化面積占比更大，可選擇的活動庭院更豐富，且一些場所的私密性更好，因此在舒適性和安全性方面得分更高。可達性的得分細微差別可以從兩所校園不同的規(guī)劃布局和功能分區(qū)方面解釋。結合表7的具體校園環(huán)境感知要素分析，JD中學學生對相關活動設施的打分最低，無論從舒適度及新穎度都未達到他們的滿意值。由此反思，校園規(guī)劃設計時，除了對建筑主體的關注，不能將設施視為附屬設計，而應該在規(guī)劃之初就站在學生對環(huán)境感知的角度全面考慮。WS中學則對公共活動空間安全性打分最低，由于課間學生對體力活動的訴求受限于班級樓層，交通空間會同時承載體力活動功能，設計上如何增加學生的安全性感知同樣值得設計師的關注。

表5 不同學校學生環(huán)境感知評價打分差值比較Tab.5 comparison of environmental perception evaluation scores of students from differentschools

2.3.2 性別差異

關于校園感知環(huán)境的四個維度，不同性別的學生在主觀感受評分上對比，無統(tǒng)計學差異（表6）。但從感知評價得分均數比較中可以看出（表7），男生在舒適性和美觀性維度打分略低于女生，而在安全性和可達性維度打分略高于女生。這些特征可以解釋為男生的活動更活躍且范圍更大，他們認為校園內各處運動設施和場地更安全且更容易到達。女生的活動類型偏好使其更關注校園內的景觀豐富度和場所尺度舒適度等。

表6 不同性別學生環(huán)境感知評價打分差值比較Tab.6 comparison of environmental perception evaluation scores of students by differentgenders

表7 不同性別學生和不同學校學生環(huán)境感知評價得分均數及標準差比較Tab.7 different dimensions of environmental perception evaluation (including specific perception elements) correlated with students’ physical activity level

2.4 感知環(huán)境評價與學生體力活動關系分析

2.4.1 感知環(huán)境評價與體力活動相關性分析

為了了解每個維度環(huán)境感知評價與體力活動水平和健康的相關關系，其中一個變量為偏態(tài)數據時，可采用秩相關分析（表8）。數據分析結果表明，四個維度的評價得分之間具有強烈的相關關系。首先，學生的健康自評狀況與體力活動水平有顯著相關性，這從側面證實了基于體力活動促進視角的校園設計是發(fā)展健康促進校園的有效手段；其次，學生的體力活動水平與他們感知的校園環(huán)境尺度舒適性，交通便捷性和空間多義性三個環(huán)境要素顯著正相關。這說明，活動空間方便到達，該空間具有多種類型活動兼容性，以及符合學生活動的尺度舒適性，是影響學生體力活動水平的重要因素。

表8 不同維度環(huán)境感知評價（包含具體感知要素評價）與學生體力活動水平相關性Tab.8 different dimensions of environmental perception evaluation (including specificperception elements) correlated with students’ physical activity level

中學生在以主觀感受為前提進行校園環(huán)境評估時，難以孤立地解讀每一個感知維度，而是將其作為有機整體統(tǒng)一考慮。例如，女生在課間傾向選擇的社交類活動，更經常發(fā)生在教學樓附近的小尺度庭院，這類活動空間的圍合感和領域感更強，女生主觀感知下的環(huán)境偏好同時具有公共空間安全性，尺度舒適性和景觀豐富的美觀性。男生的體力活動類型和強度決定其更喜歡空間開敞，尺度較大的操場和球場，男生主觀感知下的環(huán)境偏好同時具有交通便捷性，場地鋪裝舒適度和設施安全性。因此，在提出促進體力活動的校園規(guī)劃設計策略時，應考慮多維度感知環(huán)境的交互影響。

2.4.2 感知環(huán)境評價與體力活動回歸分析

通過多元線性回歸分析，計算得出模型的R2值為0.212，德賓-沃森值（D-W值）為2.004，說明學生體力活動水平的21.2%由以下八個方面可解釋（表9）。雖然從表9的分析結果看出，學生的各維度校園環(huán)境感知評價得分與其體力活動水平之間并無顯著相關關系，但該關聯性很弱的結果則恰好從另一個角度定性證實了前文社會生態(tài)學理論模型研究的相關結論，即影響個人體力活動的因素是多重且復雜的，本文探討的感知環(huán)境只是眾多影響要素中的一個環(huán)節(jié)，它與校園物理環(huán)境，政策環(huán)境，社會環(huán)境共同構成多維環(huán)境影響框架（圖4）。對感知環(huán)境的探討，是深入挖掘校園環(huán)境與學生體力活動影響機制的第一步。隨著研究的深入，引入客觀量化的物理環(huán)境要素，例如生均運動場地面積、運動設施數量、場地遮陽率等，結合學生的主觀感知環(huán)境要素，同時將政策環(huán)境與社會環(huán)境要素，作為潛在混雜因素加入分析，才能全面深入地評估校園環(huán)境與體力活動的關聯規(guī)律。

表9 學生體力活動影響因子多元回歸分析Tab.9 multiple regression analysis of influencing factors of students’ physical activity

圖4 主觀與客觀空間要素影響體力活動的路徑Fig.4 the paths of subjective and objective spatial factors affecting physical activity

3 促進體力活動的中學校環(huán)境優(yōu)化策略

3.1 關注不同空間場所的多尺度舒適性

表8中的具體環(huán)境要素與體力活動水平相關性分析顯示，舒適性感知維度下的尺度舒適性與體力活動水平顯著正相關。中學生是一群處于特殊發(fā)育期的群體，這一階段他們的身體、心理同時發(fā)生劇烈變化，而承載中學生活動的校園空間，需要以特定的設計、詮釋他們成長特征作為外在表征：從性別和心理角度分析，男生更關注感知要素的可達性，更偏好空間開敞、尺度較大的活動場地；女生則更關注舒適性、安全性和美觀性，喜歡圍合感和領域感更強的小尺度場所；從年齡和生理角度分析，不同年級在以建筑樓層劃分的同時，可以從學生不同年齡的人體工學尺度視角切入，嘗試公共活動空間的分齡設計。

3.2 增加場所靈活性與公共空間多義性

通過前文分析，學生對四個維度感知環(huán)境要素的評價之間具有強烈相關性，這說明學生對承載體力活動的校園空間場所同時具有多維感知，這類活動空間相較于僅具有單一感知維度的空間環(huán)境吸引力更強，更能夠促進學生的體力活動。在表8中的具體環(huán)境要素與體力活動水平相關性分析中發(fā)現，可達性感知維度下的空間多義性與體力活動水平顯著正相關。因此，在優(yōu)化校園環(huán)境時，可以考慮模糊部分公共空間的具體功能，弱化和消解不同場所之間的邊界，增強公共空間的透明性和對多種類型活動的兼容性，在強化學生視線可達性的前提下，進一步促進他們的行為可達性。

3.3 完善地域氣候影響下綠色校園的生態(tài)性

表7中顯示校園環(huán)境感知維度的舒適性評分波動最大，這說明學生對其他三個感知維度即美觀性，安全性和可達性的主觀評價標準較為統(tǒng)一，對舒適性的理解更偏個人化。以校園整體環(huán)境回應學生參差感知的舒適性，應該在不同地域氣候條件下，關注活動空間和場地的遮陽、防雨、通風、隔熱，通過設置架空層、連廊、屋頂綠化等，結合被動式設計策略減少能源消耗。為學生創(chuàng)造適宜的體力活動場所，促進學生健康的同時，推行綠色校園、健康促進校園的優(yōu)化目標。

4 結論

研究建成環(huán)境促進健康的前提，是對環(huán)境與行為的多方面分析。本文探討了學生對多維度校園感知環(huán)境的評價與體力活動水平的關聯關系。通過不同案例學校的對比差異分析，了解環(huán)境感知影響要素與體力活動特征的作用模式。從數理統(tǒng)計分析的結果得出，校園環(huán)境尺度舒適性，交通便捷性和空間多義性是影響學生體力活動水平的三個重要感知環(huán)境要素。但是，影響中學生體力活動的因素多維且復雜，由于時間和條件的限制，本次研究存在不足之處。例如樣本量較少，研究以主觀感知為主導致視角單一。下一步研究將配合加速度計與全球定位系統(tǒng)（GPS）等儀器，在主觀問卷的基礎上結合體力活動客觀測量數據，在社會生態(tài)學理論模型指導下以更全面多維的視角，更深入地探討和揭示校園空間環(huán)境與學生體力活動的關聯規(guī)律，以期推動健康校園的設計實踐。

圖表來源：

圖1：作者改繪自SALLIS J F，CERVERO R B，ASCHER W,et al. An Ecological Approach to Creating Active Living Communities[J]. Annual Review of Public Health, 2006, 27: 297-322.

圖2、3：作者改繪自研究團隊數據庫資料并拍攝實景圖

圖4：作者繪制

表1-9：作者繪制