基于CiteSpace的青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

摘要：利用 CiteSpace 軟件對WOS數(shù)據(jù)庫核心合集進(jìn)行檢索，經(jīng)過反復(fù)對比檢閱及軟件去重，最終將662篇文獻(xiàn)納入研究數(shù)據(jù)進(jìn)行文獻(xiàn)計量和可視化分析，以了解青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績相關(guān)研究現(xiàn)狀及發(fā)展脈絡(luò)。結(jié)果表明：（1）2000年至今，WOS核心集數(shù)據(jù)庫中，青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的發(fā)文量總體趨勢呈穩(wěn)步增長態(tài)勢。從發(fā)文國家來看，美國和西班牙等國家的發(fā)文量較高；從發(fā)文作者來看，CHARLES HILLMAN 學(xué)者發(fā)文最多，中心性也較高。該領(lǐng)域的研究者們在研究過程中，逐漸形成以CHARLES HILLMAN、IRENE ESTEBANCORNEJO、JOSE CASTROPINERO、ALBERTO RUIZARIZA、FRANCISCO ORTEGA；從發(fā)文的學(xué)科領(lǐng)域來看，青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的研究主要集中在心理學(xué)和公共環(huán)境與職業(yè)健康領(lǐng)域；（2）青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的研究熱點(diǎn)主要集中在體力活動（Physical activity）、兒童（Children）、青少年（Adolescent）、學(xué)業(yè)表現(xiàn)（Academic performance）、健康（Health）及運(yùn)動（Exercise）等方面。從關(guān)鍵詞的突現(xiàn)圖譜中可以看出體重指數(shù)、兒童青少年健康、超重兒童、超重（Overweight）、風(fēng)險因素已經(jīng)成為青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域的前沿與熱點(diǎn)；（3）從高被引文獻(xiàn)分析可以看出，Singh A在青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域的研究較為深入，且影響力較高。

關(guān)鍵詞：體力活動 "學(xué)業(yè)成績 "青少年

體力活動（physical activity，PA）也稱為身體活動，是指任何因為骨骼肌運(yùn)動收縮而引發(fā)能量消耗的身體動作，包括日常生活中的工作、家務(wù)勞動、體育鍛煉及娛樂活動等。體力活動常被分為急性體力活動（acute physical activity）和長期體力活動（regular/chronic physical activity）。長期體力活動對身心健康的有益影響已被熟知，例如長期體力活動能夠增強(qiáng)體質(zhì)、還能夠降低慢性疾病發(fā)生風(fēng)險，并且能夠改善精神障礙，如壓力、抑郁、低自尊等，還有研究表明，體力活動能夠?qū)Υ竽X發(fā)育及認(rèn)知功能產(chǎn)生積極影響，從而促進(jìn)青少年學(xué)業(yè)成績的提高。也有研究表明，體質(zhì)健康狀況較好的學(xué)生在學(xué)校的出勤率方面、課堂表現(xiàn)等方面以及學(xué)業(yè)成績等方面具有較好的表現(xiàn)。以上大量研究均已表明體力活動具有長期效益，但青少年身體活動水平長期以來仍未得到顯著提高，主要原因還是家長和學(xué)校老師對青少年學(xué)業(yè)成績的高度關(guān)注。但是另一方面也有大量研究表明，長期體力活動對青少年學(xué)業(yè)成績影響的效果并不明顯。由此可見，青少年經(jīng)常參加體力活動能否促進(jìn)學(xué)業(yè)成績的提高這一研究在該領(lǐng)域仍未達(dá)成共識。

科學(xué)知識圖譜是以知識域（knowledge domain）為對象，包含“圖”和“譜”的雙重性質(zhì)與特征： 既是可視化的知識圖形，又是序列化的知識譜系。CiteSpace軟件是目前最為流行的知識圖譜繪制工具之一，在探測學(xué)科前沿、選擇科研方向、開展知識管理和輔助科技決策諸多方面能夠發(fā)揮重要作用。因此，為了厘清青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)，本文通過科學(xué)計量學(xué)和圖形可視化的研究方法，使用CiteSpace軟件繪制青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究的可視化知識圖譜，并對該領(lǐng)域的力量分布、知識基礎(chǔ)、研究熱點(diǎn)和前沿以及學(xué)科影響進(jìn)行分析，以期為我國青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域的發(fā)展提供支持。

1、數(shù)據(jù)來源

本研究對WOS數(shù)據(jù)庫核心合集進(jìn)行檢索，檢索主題包含“physical exercise”、“physical activity”、“academic performance”、“adolescents”。文獻(xiàn)類型包括“Article”、“Review”。發(fā)表期限設(shè)置為2022年12月31日。經(jīng)過反復(fù)對比檢閱及軟件去重，最終將662篇文獻(xiàn)納入研究數(shù)據(jù)（檢索日期為2022年10月14日）。導(dǎo)出格式為純文本格式并設(shè)置檢索信息為“全記錄并且包含所引用的參考文獻(xiàn)”，以download.tex格式保存。

2、研究方法

本文采用基JAVA平臺的可視化軟件CiteSpace 5.8.R3版本。通過對青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的年發(fā)文量趨勢的分析，了解該領(lǐng)域研究熱度的變化；通過對國家或地區(qū)分布、高產(chǎn)作者的分析，了解該領(lǐng)域的主要發(fā)文量；通過對文獻(xiàn)共被引、相關(guān)學(xué)科、關(guān)鍵詞及突現(xiàn)詞的分析，了解該領(lǐng)域的研究發(fā)展歷程、研究熱點(diǎn)及研究前沿問題。

3、研究結(jié)果與分析

3.1、發(fā)文量分布

WOS數(shù)據(jù)庫核心集檢索到的有關(guān)青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績相關(guān)文獻(xiàn)趨勢見圖1，從2000年至今，該領(lǐng)域的發(fā)文量總體趨勢呈穩(wěn)步增長態(tài)勢，主要分為三個階段：第一階段初始階段（2000-2007年），該階段的年均發(fā)文量為2篇；第二階段為逐步發(fā)展階段（2008-2015年），該階段年均發(fā)文量為21篇。第三階段為大量增長階段（2015-2022年），該階段的年均發(fā)文量為64篇，且在2020年研究成果達(dá)到頂峰。說明從2015年開始國際研究者對青少年體力活動對學(xué)業(yè)成績的影響研究越來越重視。

3.2、發(fā)文力量

（1）國家或地區(qū)分布。

為了更好地了解青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的重要研究機(jī)構(gòu)位于何處，故對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行如下操作：在功能參數(shù)區(qū)勾選 Country（國家），時間區(qū)選擇2年，選擇關(guān)鍵路徑“Pathfinder”進(jìn)行裁剪，閾值設(shè)置為（2，2，20），（4，3，20），（4，3，20），數(shù)據(jù)篩選為“Top 50 per slice”，點(diǎn)擊“go”運(yùn)動軟件后得到國家或地區(qū)網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜。節(jié)點(diǎn)圓圈大小表示該國家發(fā)表相關(guān)領(lǐng)域文章數(shù)量的多少，連線的多少與粗細(xì)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。有紫紅色顏色的節(jié)點(diǎn)表示此國家中心性強(qiáng)，而中心性反映了該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的重要性。圖2可見美國和西班牙的節(jié)點(diǎn)圓圈明顯大于其他國家，結(jié)合表1發(fā)文量分別為191篇和145篇，中心性為0.34和0.3，說明美國和西班牙在此領(lǐng)域關(guān)注度較其他國家相比較高，在整個領(lǐng)域的影響力也最大；其次是英格蘭，發(fā)文量為43篇，中心性為0.18。我國在該領(lǐng)域的發(fā)文排名第六，發(fā)表文章35篇，中心性為0.09。

（2）高產(chǎn)作者分析。

高產(chǎn)作者分析是對該領(lǐng)域發(fā)文量較多的作者間合作、發(fā)表文章內(nèi)容等進(jìn)行的綜合分析。為了更好地了解青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的主要研究者，故對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行如下操作：在功能參數(shù)區(qū)勾選Author（作者），時間區(qū)選擇2年，選擇關(guān)鍵路徑“Pathfinder”進(jìn)行裁剪，閾值設(shè)置為（2，2，20），（4，3，20），（4，3，20），數(shù)據(jù)篩選為“Top 50 per slice”，點(diǎn)擊“go”運(yùn)動軟件后得到作者合作網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜。圖3為WOS數(shù)據(jù)庫核心集中青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績高產(chǎn)作者合作網(wǎng)絡(luò)，其中每個節(jié)點(diǎn)代表一名作者，相同顏色的圓圈代表相同的聚類，圓圈越大表明發(fā)文量越多。節(jié)點(diǎn)之間的連線表示各個學(xué)者之間的合作強(qiáng)度，連線越粗，合作關(guān)系就越密切，線條的顏色則代表了開始合作的年代。在青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究中，核心圈層逐漸向外圍圈層的知識擴(kuò)散，發(fā)文作者間的連線比較緊密，該領(lǐng)域的研究者們在研究過程中，逐漸形成以CHARLES HILLMAN、IRENE ESTEBANCORNEJO、JOSE CASTROPINERO、ALBERTO RUIZARIZA、FRANCISCO ORTEGA。說明青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域中，各學(xué)者及團(tuán)體之間合作較為緊密。其中CHARLES HILLMAN學(xué)者發(fā)文最多，中心性也較高，說明該作者在青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域中具有重要影響地位。

3.3、相關(guān)學(xué)科分析

相關(guān)學(xué)科分析指的是對本領(lǐng)域所融入的學(xué)科種類進(jìn)行的綜合分析。選擇關(guān)鍵路徑“Pathfinder”算法，時間區(qū)為2年，閾值為（2，2，20），（4，3，20），（4，3，20），節(jié)點(diǎn)選Category，數(shù)據(jù)篩選為“Top 50 per slice”，繪制相關(guān)學(xué)科可視化網(wǎng)絡(luò)圖譜。從圖4可以看出，節(jié)點(diǎn)及中心度較大的學(xué)科有PUBLIC， ENVIRONMENTAL amp; OCCUPATIONAL HEALTH、心理學(xué)PSYCHOLOGY、ENVIRONMENTAL SCIENCES、說明青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的研究主要集中在以上幾個領(lǐng)域，心理學(xué)、公共環(huán)境與職業(yè)健康是本領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)。由此可見青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究融入了眾多學(xué)科，各個學(xué)科之間又相互合作新學(xué)科不斷加入，對該領(lǐng)域的研究理論不斷更新產(chǎn)生重要作用。在以后的研究中，青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究除了關(guān)注對熱點(diǎn)學(xué)科的應(yīng)用外，還應(yīng)該促進(jìn)各學(xué)科間的交叉與合作，在理論與方法上碰撞出新的火花。

3.4、熱點(diǎn)主題分析

（1）關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析。

關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析指的是對該領(lǐng)域內(nèi)的文章中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行管理和分析，從而發(fā)現(xiàn)交友價值的信息過程。表3為出現(xiàn)頻次排名前10的關(guān)鍵詞。該領(lǐng)域共現(xiàn)頻次較高的的關(guān)鍵詞從高到低依次是體力活動（Physical activity）、兒童（Children）、青少年（Adolescent）、學(xué)業(yè)表現(xiàn)（Academic performance）、學(xué)業(yè)成績（Academic achievement）、表現(xiàn)（Performance）、成就（Achievement）、協(xié)會（Association）、健康（Health）、運(yùn)動（Exercise）。

（2）關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析。

關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析是指不同年份階段突現(xiàn)強(qiáng)度較大的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，有助于直觀地了解青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績在不同時間段的焦點(diǎn)內(nèi)容。進(jìn)行關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析后得到圖5，其中共有8個關(guān)鍵詞，主要為體重指數(shù)（body mass index，8.13）、兒童青少年健康（child and adolescent health，3.74）、超重兒童（childhood overweight，3.81）、超重（overweight，3.94）、風(fēng)險因素（riskfactor，3.9）、風(fēng)險（risk，3.43）、學(xué)校（school，4.49）、外出（outcm，3.34）等。由此可見，隨著時間的推移，在青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績領(lǐng)域，青少年的體重指數(shù)、超重等問題成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究。

3.5、文獻(xiàn)共被引分析

共引文獻(xiàn)也稱為同引文獻(xiàn)，是指如果兩篇文獻(xiàn)同時被第三篇文獻(xiàn)引用，那么這兩篇文獻(xiàn)則具有共被引關(guān)系。共引文獻(xiàn)數(shù)量越多，說明文獻(xiàn)間的相關(guān)性越大。而文獻(xiàn)共被引分析則是對共引文獻(xiàn)做出的相關(guān)分析。文獻(xiàn)的共被引分析不僅能夠發(fā)現(xiàn)高被引文獻(xiàn)和最具影響力的研究文獻(xiàn)，還能夠反映該領(lǐng)域研究的發(fā)展脈絡(luò)。選擇關(guān)鍵路徑（Pathfinder）pruning sliced network算法，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為Cite Reference，時間區(qū)為1年，閾值為（2，2，20），（4，3，20），（4，3，20），數(shù)據(jù)篩選為“Top 40 per slice”，繪制關(guān)鍵文獻(xiàn)的可視化網(wǎng)絡(luò)圖譜。在圖6文獻(xiàn)共被引知識圖譜中，節(jié)點(diǎn)越大，代表被引用次數(shù)越多，節(jié)點(diǎn)上有紅色圈表示其突現(xiàn)度較強(qiáng)，節(jié)點(diǎn)外有紫色環(huán)者為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)。WOS核心集中有關(guān)青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績相關(guān)共被引文獻(xiàn)共577篇。

表4顯示，Donnelly J在2016年Medicine amp; Science in Sports amp; Exercise上發(fā)表的 Physical Activity， Fitness，Cognitive Function，and Academic Achievement in Children.被引的頻率最高，為76次。Singh A在2012年及2019年在Archives of Pediatrics amp; Adolescent Medicine和British Journal of Sports Medicine期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)Physical Activity and Performance at School及 Effects of physical activity interventions on cognitive and academic performance in children and adolescents： a novel combination of a systematic review and recommendations from an expert panel被引頻率也較高，分別為35和26次，說明Singh A在青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域的研究較為深入，且影響力較高。表5顯示，Rasberry C在2011年P(guān)reventive Medicine雜志上發(fā)表的 The association between school-based physical activity， including physical education， and academic performance： A systematic review of the literature，被引中心性最高。

文獻(xiàn)被引聚類分析是一種定量分析方法，高被引文獻(xiàn)聚類可以反映該研究領(lǐng)域的科學(xué)活動的演進(jìn)過程，從而揭示研究主題內(nèi)在知識結(jié)構(gòu)。本研究選擇對數(shù)似然對比檢驗的算法獲取被引聚類的特征標(biāo)簽。高被引文獻(xiàn)的聚類圖譜如圖7所示，共提取到27個聚類，聚類的Modu-larity Q值為0.8359，說明該圖譜網(wǎng)絡(luò)可以劃分成若干聚類模塊，Mean silhouette 值為0.9025說明各聚類內(nèi)部滿足同質(zhì)性要求。圖7顯示主要聚類有#0 acute effect #1aerobic fitness #2；24-hour movement guideline #3；down study；#4 study protocol；#5 self-reported education performance；#6 critical connection；#7 icelandic school children；#8 health Korean adolescent； #9 academic outcome。

4、結(jié)論

綜上，本文通過CiteSpace軟件對WOS核心集中有關(guān)青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績相關(guān)研究662篇文獻(xiàn)，采用科學(xué)計量和可視化分析相結(jié)合的研究方法，制作了該領(lǐng)域研究的知識圖譜，分析了國際青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的研究領(lǐng)域的發(fā)文趨勢、研究力量分布、知識基礎(chǔ)、研究熱點(diǎn)和演進(jìn)趨勢，得到以下結(jié)論：

第一，2000年至今，WOS核心集數(shù)據(jù)庫中，青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的發(fā)文量總體趨勢呈穩(wěn)步增長態(tài)勢。從發(fā)文國家來看，美國和西班牙等國家的發(fā)文量較高；從發(fā)文作者來看，CHARLES HILLMAN 學(xué)者發(fā)文最多，中心性也較高。該領(lǐng)域的研究者們在研究過程中，逐漸形成以CHARLES HILLMAN、IRENE ESTEBANCORNEJO、JOSE CASTROPINERO、ALBERTO RUIZARIZA、FRANCISCO ORTEGA；從發(fā)文的學(xué)科領(lǐng)域來看，青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的研究主要集中在心理學(xué)和公共環(huán)境與職業(yè)健康領(lǐng)域；

第二，從該領(lǐng)域的關(guān)鍵詞共被引提煉中發(fā)現(xiàn)，青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績的研究熱點(diǎn)主要集中在體力活動（Physical activity）、兒童（Children）、青少年（Adolescent）、學(xué)業(yè)表現(xiàn)（Academic performance）、健康（Health）及運(yùn)動（Exercise）等方面。從關(guān)鍵詞的突現(xiàn)圖譜中可以看出體重指數(shù)、兒童青少年健康、超重兒童、超重、風(fēng)險因素已經(jīng)成為青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域的前沿與熱點(diǎn)；

第三，從高被引文獻(xiàn)分析可以看出，Singh A在青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域的研究較為深入，且影響力較高。Physical Activity and Performance at School及Effects of physical activity interventions on cognitive and academic performance in children and adolescents： a novel combination of a systematic review and recommendations from an expert panel兩篇文獻(xiàn)在青少年體力活動與學(xué)業(yè)成績研究領(lǐng)域具有較高的影響力。高被引文獻(xiàn)在acute effect、1aerobic fitness、24-hour movement guideline、down study、study protocol、self-reported education performance等方面形成了較為明顯的研究聚類。

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