基于GAMLSS模型学龄前儿童平衡能力百分位数曲线研制及与身体形态、身体素质相关性分析

【作者】 赵德强； 王艺蓓； 潘奇； 胡海霞； 张彦峰；

【机构】 国家体育总局体育科学研究所； 杭州师范大学体育学院； 爱优动儿童青少年运动健康研究院；

【摘要】 研究目的:本研究旨在分析学龄前儿童平衡能力发展的基本特征和动态趋势,确定平衡能力水平是否受到年龄、性别、城乡等因素影响,并基于GAMLSS模型制定出学龄前儿童平衡能力百分位数曲线及评价标准,找出学龄儿童平衡能力发展的敏感期。其次,探讨学龄前儿童平衡能力与出生时身体形态以及目前身体形态之间关系。最后,验证学龄前儿童各身体素质之间是否存在交互影响的迁移关系。研究方法:本研究数据来源于山东省潍坊市2023年儿童青少年体质健康监测数据中幼儿部分,研究受到国家体育总局体育科学研究所基本业务费(编号:基本24-60);潍坊市体卫融合创新项目(编号:B2311)支持。本次监测抽样采用分层随机整群抽样原则,最终获得3～6岁学龄前儿童样本量共6000人,本研究经过剔除无效缺失样本量,最终有效样本量5559人。体质健康测试采用2023年《国家体质健康测试标准》幼儿部分。除此之外保留了网球掷远,评价幼儿力量素质。本研究首先对人口学指标、身体形态指标、身体素质指标进行描述性统计分析。其次,采用独立样本T检验、单因素方差,分析学龄前儿童平衡能力的年龄、性别、城乡特征,并采用GAMLSS模型进行百分位数曲线拟合,在模型拟合中考虑年龄、性别因素,根据显示最佳拟合优度的模型建立学龄前儿童的P5、P10、P25、P50、P75、P90、P95的百分位分布曲线。最后采用皮尔逊相关性分析,分析学龄前前儿童平衡能力与出生时身体形态及目前身体形态之间相关性;以及平衡能力与各身体素质之间的相关性。所有数据均采用SPSS26.0和EXCEL进行统计分析和可视化展示。百分位数曲线通过R语言软件包中GAMLSS软件包进行百分位数曲线拟合。研究结果:学龄前儿童平衡能力各年龄段之间差异分析结果表明:3～6岁各年龄组之间交互对比都存在显著性差异(P<0.01),平衡木完成时间呈现出随年龄增长减少。学龄前儿童平衡能力百分位数曲线标准制定结果显示:5th～95th分布区间男(3.42s～30.20s)和女(3.70s～33.80s)。男生平衡能力在3～4岁缓慢增长,4岁之后快速增长。女生平衡能力在3岁开始就快速增长,到6岁趋于平缓。男女生平衡能力预测在6～7岁仍成增长趋势,但速度放缓。男女平衡能力在5th以下为不及格,5th～75th为及格,75th～95th为良好,95th以上为优秀。5岁年龄组,男女学龄前儿童在平衡木完成时间上具有统计学意义(P<0.01),女生平衡能力在此年龄段优于男生。学龄前儿童平衡能力城乡差异分析结果表明:3～6岁年龄段各年龄组学龄前儿童平衡木完成时间城乡之间都存在显著性差异(P<0.01)。学龄前儿童平衡木完成时间与出生时体重、身长呈现出显著负相关(P<0.01)。其次学龄前儿童平衡木完成时间与测试时的身高、体重也呈现出负相关关系(P<0.01)。平衡能力完成时间与握力、立定跳远呈现出显著负相关(P<0.01)。平衡能力完成时间与10米折返跑、15米障碍跑、双脚连续跳呈现出显著正相关(P<0.01)。研究结论:我们发现学龄前儿童的平衡能力稳定性都受到性别、年龄和身体形态的影响。在学龄前阶段,平衡能力随着年龄的增长而改善。同样,通过平衡能力测试揭示的性别二态性也存在于学龄前儿童中,女生平衡能力优于男生。本研究提供了学龄前儿童平衡能力百分位数曲线参考标准,男生平衡能力在4岁开始快速增长,女生平衡能力在3岁就开始增长,女幼儿平衡能力发育早于男幼儿。此外,本研究验证了学龄前儿童身体素质的迁移性,身体素质之间存在着相互影响、补偿的作用机理。更多还原