Name: 四个临时滑水道设计，适应不同的斜坡条件，鼓励儿童在游乐场进行社交活动 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-12-09T13:25:00.000+00:00
Duration: 6 min
Description: 了解如何利用竹子、管道和胶合板等当地材料设计临时滑水道，通过适应公园地形促进儿童社交互动与早期社会学习。该方法为城市环境中儿童发展研究提供了实用参考。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

我们感谢所有参与者。游乐场活动得到了宇部市、黑石町、琴波町、城南町和上宇部町及其学校，以及山口大学的支持。

本研究方案已获得山口大学非医学类涉及人类参与者研究审查委员会的批准。本方案中使用的所有材料、设备和软件清单详见材料表。已公开发布通知，告知儿童及其父母或监护人可自愿参与创建、使用并清理一个旨在激发其创造力的游乐公园，通知内容包括活动的日期、时间和集合地点。
1. 公园景观与资源
<ol>
	<li>对每个公园的地形和资源进行实地调查，并根据各公园可用的具体资源专门设计水滑梯。如果可能，将水滑梯设置在开阔区域，使其从各个方向均可看见，以吸引游客前往游乐场。 
	注意： 图1 显示每个公园的谷歌地图航拍图，标示出水滑梯（WS）的位置和方向。</li>
	<li>根据现有地形设计并建造水上滑梯。 
	注意：每条水滑梯的坡度和长度如图所示 表1.
	<ol>
		<li>为一个平坦的公园制作水滑梯（公园1，WS1； 视频 1):
		<ol>
			<li>使用脚手架管和管扣设计塔式结构，以实现坚固但临时性结构的便捷组装图 2Ab).</li>
			<li>使用3米长的竹竿搭建水滑梯水池部分的框架（图 2Aa1）。确保滑水道（图 2Aa2) 具有一个角度 25°，长度为1.8 m，底部设有水池。 
			注意：黑石公园地势平坦（图2A).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>为一座丘陵公园（公园2，WS2）制作一个水滑梯； 视频 2），利用自然坡度。
		<ol>
			<li>与步骤1.2.1相同，利用当地资源，用竹竿和胶合板为池体部分构建框架图2B）。确保滑水道的角度为 30°，长度为6米，底部设有一个水池。 
			注意：Kotosaki Park 地形多丘（图1B).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>如果一个公园的中心区域有较小的坡度（公园3，WS3； 视频 3），利用这个小坡度制作滑水道。
		<ol>
			<li>使用竹竿和脚手架增加自然坡度（图 2C）作为搭建水滑梯的基础，如步骤 1.2.1 所述。确保水滑梯具有一个角度 21° 在其最陡处，长度为4米，并在底部设有一个水池。 
			注意：Kiwanami 公园中心区域有轻微坡度（图1C).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>如果条件允许，可利用楼梯制作水滑梯（School 4，WS4； 视频 4).
		<ol>
			<li>用胶合板和方形木条搭建一个结构以覆盖楼梯，补充文件 1用纸板覆盖以形成轨道，防止儿童从滑梯上滑落（图2D，中心示意图）。确保滑水道具有一定的倾斜角度 27° 长度为6米。 
			注意：神植小学的校园内有一处楼梯图1D).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>考虑游乐场的安全性（补充文件 1).
		<ol>
			<li>为验证结构的安全性，使用有限元方法（FEM）等仿真手段（如 Adobe Fusion 360）计算其强度 补充文件 1).</li>
			<li>制作一个原型。让多个人试用该原型，以发现任何潜在风险，例如坚硬或突出的部件。一旦发现，应消除这些部件或使用软帽进行覆盖。可考虑保留少量最低限度的风险，以使儿童能够学习如何自行克服这些风险。补充文件 1).</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>用防水布覆盖斜坡，以打造滑水道和水池区域（补充文件 1).</li>
	<li>为水滑梯供水 通过 来自公园供水系统的软管</li>
</ol>
<img alt="显示四个不同矩形地块及其测量数据的卫星影像示意图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64235/64235fig01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图1"> 
图1：谷歌地图上的公园景观。（A）公园1黑石处的滑水道1（WS1）。（B）公园2古高处的滑水道2（WS2）。（C）公园3城并处的滑水道3（WS3）。（D）上植小学4处的滑水道4（WS4）。比例尺 = 20 m（A-D）。缩写：WS = 滑水道。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/64235fig01large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的高清版本。</a>
2. 组装材料（参见材料表）
<ol>
	<li>平整并清洁材料表面。</li>
	<li>使用冲击起子和锯子，将管道、板材、接头、螺丝和绳索组装成框架结构（补充文件 1）。</li>
	<li>将框架的各个角用桩固定于地面。</li>
	<li>在台阶处固定纸板缓冲垫。</li>
	<li>用防水布覆盖框架以贴合形状，并用桩和防水胶带固定（补充文件 1）。</li>
	<li>从滑道顶部引水软管放水。</li>
	<li>反复检查安全性，并根据需要进行加固。</li>
	<li>使用过程中持续监控安全状况，发现问题立即修复。</li>
</ol>
3. 活动的记录与定量分析
<ol>
	<li>使用摄像机记录儿童使用滑梯的情况。</li>
	<li>根据儿童的身高估算其使用每条水滑梯时的年龄（表2）。</li>
	<li>通过定性观察和定量分析评估流线与活动水平之间的关系，如图3所示。
	<ol>
		<li>使用Python将视频数据转换为每秒一张的JPEG图像文件（补充文件2）。</li>
		<li>使用Keynote追踪每个儿童相对于水滑梯的位置，并手动将位置信息转换至水滑梯设计的俯视图上（补充文件2）。</li>
		<li>将一系列目标轨迹的截图转换为MP4文件（补充文件2）。</li>
		<li>对MP4文件使用Python进行目标检测，以确定目标坐标（补充文件2）并计算速度（补充文件2）。</li>
		<li>进行单因素方差分析（ANOVA），比较WS1-4中儿童运动速度[m/s]的差异（若p值&lt;0.05，则标记*）。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Tei, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decision+flexibilities+in+autism+spectrum+disorder%3A+an+fMRI+study+of+moral+dilemmas%5BTitle%5D)+AND+%22Social+Cognitive+and+Affective+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Decision flexibilities in autism spectrum disorder: an fMRI study of moral dilemmas.</a> Social Cognitive and Affective Neuroscience. 17 (10), 904-911 (2022).</li>
<li>Koshiba, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cross-species+socio-emotional+behaviour+development+revealed+by+a+multivariate+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">A cross-species socio-emotional behaviour development revealed by a multivariate analysis.</a> Scientific Reports. 3, 2630(2013).</li>
<li>Kishi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hokkaido+birth+cohort+study+on+environment+and+children%27s+health%3A+cohort+profile+2021%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Health+and+Preventive+Medicine%22%5BJournal%5D)">Hokkaido birth cohort study on environment and children's health: cohort profile 2021.</a> Environmental Health and Preventive Medicine. 26 (1), 59(2021).</li>
<li>Schleicher, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((OECD+programme+for+international+student+assessment+2018%5BTitle%5D)+AND+%22Japanese+Journal+of+Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">OECD programme for international student assessment 2018.</a> Japanese Journal of Anesthesiology. 64 (1), 12-17 (2018).</li>
<li>Løndal, K., Haugen, A. L. H., Lund, S., Riiser, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+activity+of+first+graders+in+Norwegian+after-school+programs%3A+A+relevant+contribution+to+the+development+of+motor+competencies+and+learning+of+movements%3F+Investigated+utilizing+a+mixed+methods+approach%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Physical activity of first graders in Norwegian after-school programs: A relevant contribution to the development of motor competencies and learning of movements? Investigated utilizing a mixed methods approach.</a> PLoS One. 15 (4), 0232486(2020).</li>
<li>Moula, Z., Palmer, K., Walshe, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+review+of+arts-based+interventions+delivered+to+children+and+young+people+in+nature+or+outdoor+spaces%3A+impact+on+nature+connectedness%2C+health+and+wellbeing%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Psychology%22%5BJournal%5D)">A systematic review of arts-based interventions delivered to children and young people in nature or outdoor spaces: impact on nature connectedness, health and wellbeing.</a> Frontiers in Psychology. 13, 858781(2022).</li>
<li>Koshiba, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Psycho-cognitive+intervention+for+ASD+from+cross-species+behavioral+analyses+of+infants%2C+chicks+and+common+marmosets%5BTitle%5D)+AND+%22CNS+%26+Neurological+Disorders.+Drug+Targets%22%5BJournal%5D)">Psycho-cognitive intervention for ASD from cross-species behavioral analyses of infants, chicks and common marmosets.</a> CNS & Neurological Disorders. Drug Targets. 5 (5), 578-886 (2016).</li>
<li>Fjørtoft, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+natural+environment+as+a+playground+for+children%3A+The+impact+of+outdoor+play+activities+in+pre-primary+school+children%5BTitle%5D)+AND+%22Early+Childhood+Education+Journal%22%5BJournal%5D)">The natural environment as a playground for children: The impact of outdoor play activities in pre-primary school children.</a> Early Childhood Education Journal. 29 (2), 111-117 (2001).</li>
<li>Chaney, A. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChaney%2C+AJ+%22Effects+of+Nature+Play+in+Early+Childhood+Education%22">Effects of Nature Play in Early Childhood Education</a>. , (2021).</li>
<li>Dowdell, K., Gray, T., Malone, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nature+and+its+influence+on+children%27s+outdoor+play%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Outdoor+and+Environmental+Education%22%5BJournal%5D)">Nature and its influence on children's outdoor play.</a> Journal of Outdoor and Environmental Education. 15 (2), 24-35 (2011).</li>
<li>Kemp, N., Josephidou, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Babies+and+toddlers+outdoors%3A+a+narrative+review+of+the+literature+on+provision+for+under+twos+in+ECEC+settings%5BTitle%5D)+AND+%22Early+Years%22%5BJournal%5D)">Babies and toddlers outdoors: a narrative review of the literature on provision for under twos in ECEC settings.</a> Early Years. , 1-14 (2021).</li>
<li>Spellings, M. Helping your child become a responsible citizen. Department of Education. , Washington, DC USA. Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www2.d.gov/parents/academic/help/citizen/citizen.pdf">https://www2.d.gov/parents/academic/help/citizen/citizen.pdf</a> 4-5 (2005).</li>
<li>Hensch, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+period+plasticity+in+local+cortical+circuits%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Critical period plasticity in local cortical circuits.</a> Nature Reviews Neuroscience. 6 (11), 877-888 (2005).</li>
<li>Nardou, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxytocin-dependent+reopening+of+a+social+reward+learning+critical+period+with+MDMA%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Oxytocin-dependent reopening of a social reward learning critical period with MDMA.</a> Nature. 569 (7754), 116-120 (2019).</li>
<li>Koshiba, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peer+attachment+formation+by+systemic+redox+regulation+with+social+training+after+a+sensitive+period%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Peer attachment formation by systemic redox regulation with social training after a sensitive period.</a> Scientific Reports. 3, 2503(2013).</li>
<li>Koshiba, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+susceptible+period+of+photic+day-night+rhythm+loss+in+common+marmoset+social+behavior+development%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A susceptible period of photic day-night rhythm loss in common marmoset social behavior development.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. 14, 539411(2021).</li>
<li>Curriculum for excellence through outdoor learning. Education Scotland. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://education.gov.scot/Documents/cfethrough-outdoor-learning.pdf">https://education.gov.scot/Documents/cfethrough-outdoor-learning.pdf</a> (2010).</li>
<li>Shozo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bamboo+resources+for+new+usage+in+Japan%5BTitle%5D)+AND+%22Proceeding+of+10th+World+Bamboo+Congress%22%5BJournal%5D)">Bamboo resources for new usage in Japan.</a> Proceeding of 10th World Bamboo Congress. , Korea. (2015).</li>
<li>Combatting COVID-19's effect on children. Tackling Coronavirus. Contributing to a Global Effort. OECD. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.oecd.org/coronavirus/policy-responses/combatting-covd-19-s-effect-on-children-2e1f3b2f#abstract-d1e24">https://www.oecd.org/coronavirus/policy-responses/combatting-covd-19-s-effect-on-children-2e1f3b2f#abstract-d1e24</a> 1-41 (2020).</li>
<li>Brooks, D., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBrooks%2C+D+%22Playground+and+division+of+early+childhood+development%22">Playground and division of early childhood development</a>. , (2022).</li>
<li>Consumer Product Safety Division. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Public+playground+safety+handbook%3A+publication%23+325%5BTitle%5D)+AND+%22Consumer+Product+Safety+Division%22%5BJournal%5D)">Public playground safety handbook: publication# 325.</a> Consumer Product Safety Division. , (2015).</li>
<li>Szabó, B. A., Actis, R. L., Holzer, S. M. Solution of elastic-plastic stress analysis problems by the p-version of the finite element method. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSzab%C3%B3%2C+BA+%22Modeling%2C+Mesh+Generation%2C+and+Adaptive+Numerical+Methods+for+Partial+Differential+Equations%22">Modeling, Mesh Generation, and Adaptive Numerical Methods for Partial Differential Equations</a>. , Springer. New York, NY. 395-416 (1995).</li>
<li>Fiedler, M. Understanding and Improving Your Results in Fusion 360 Simulation. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://static.au-uw2-prd.autodesk.com/Class_Handout_MFG225930_Understanding_and_Improving_Your_Results_in_Fusion_360_Simulation_Michael_Fiedler.pdf">https://static.au-uw2-prd.autodesk.com/Class_Handout_MFG225930_Understanding_and_Improving_Your_Results_in_Fusion_360_Simulation_Michael_Fiedler.pdf</a> 1-53 (2022).</li>
<li>Vincent, L. B., Openden, D., Gentry, J. A., Long, L. A., Matthews, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Promoting+social+learning+at+recess+for+children+with+ASD+and+related+social+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Analysis+in+Practice%22%5BJournal%5D)">Promoting social learning at recess for children with ASD and related social challenges.</a> Behavior Analysis in Practice. 11 (1), 19-33 (2018).</li>
</ol>

作者声明本稿件不存在任何利益冲突。

这些水滑梯的设置旨在鼓励儿童自发地在城市公园中聚集，并相互之间以及与自然环境进行互动。我们强调了儿童、成人、学生和市民共同参与设计、建造和清理水滑梯的协作式创造性过程。所有人都乐于共同合作，克服各种挑战11,12。动物模型研究表明，此类关键期学习经历的缺失13,14可能会影响未来的社会适应能力及心理情绪功能2,15,16。
为建造水滑梯，使用了地面坡道（WS2、WS3）或楼梯（WS4）。若无自然坡道，可通过木板和单管脚手架搭建平台，形成简易的临时坡道（WS1）。在公园1至3中，水滑梯的框架使用了当地易得的竹材17。竹子生长迅速，需加以控制以防止过度蔓延，因此非常适合用于此类用途18。
关于WS1，在确认运动追踪线条（图5A）之前，我们原本预期整个框架（图2Aa1、a2、b）将包含在水滑梯结构中。然而，运动追踪分析显示出明显的划分，形成两条不同的子结构线条。因此，在完成WS1的首次试验与分析后，我们通过移除附加的塔楼简化了水滑梯的设计。于是，WS1的塔楼（图2Ab）被排除在定量分析之外。
所有四种滑梯均吸引了儿童自发聚集。WS4处的活动水平高于其他滑梯，可能是因为根据我们的估算（表2），使用WS4的儿童年龄较其他水滑梯使用者更大，因而可能具有更成熟的人格特征。这可能表现为儿童具备更高级的社交技能、建构想法以及协作能力。活动水平的差异也可能源于不同水滑梯的设计差异；与其他滑梯底部设有水池、儿童滑下后可停留其中不同，WS4没有水池，但设有侧边楼梯，使儿童滑下后可轻松再次攀爬上去，或许因此促进了更简单的重复性行为。水滑梯所处位置也可能是导致WS4活动水平更高的原因。WS1-3位于社区公园内，而WS4位于校园操场中，在此环境中，学生更有可能在熟悉的环境中放松并玩耍。如果能够收集使用这些设施的个体的教育与社会经济调查数据，多种信息的结合将有助于深入了解儿童的神经心理发育状况。此外，还需考虑新冠肺炎（COVID-19）的潜在影响。WS4的活动评估是在2021年进行的，当时仍处于与疫情相关的限制措施期间；而WS1-3的活动观察则发生在疫情之前。WS4的活动水平可能反映了儿童在长期缺乏社交游戏机会后的一种补偿性反应19。由于单次观察事件本身存在局限性，未来仍需开展包含个体问卷调查的更深入研究。
为了评估框架设计的机械安全性20,21，使用Adobe Fusion（免费版本）22对滑道部分辅助支撑架上胶合板的弯曲进行了有限元模拟分析23。该辅助结构设计为可承受100 kg的重量，假设同时有四名体重各为25 kg的儿童使用滑道（未展示）。所有水滑梯均被儿童成功使用，未发生严重事故。防水布曾轻微下滑，已数次进行调整。仅观察到一起事件，涉及一名被诊断为自闭症的一年级男孩7,24。起初，这名儿童显得害怕，但在观看其他儿童玩耍后，他也希望参与。男孩怯生生地靠近，开始缓慢下滑。几次尝试后，他滑倒并摔倒，嘴巴撞到了滑道表面，导致口腔内侧出现小伤口。经历此事后，他回到母亲身边。我们曾担心这可能对他造成负面体验。然而，此后他以极大的热情参与了游乐场活动，并表现出更高的冒险意愿。

城市化进程的加快导致儿童探索自然户外环境的机会减少。特别是由于出生率下降以及核心家庭规模变小，日本儿童正在失去通过亲身体验了解多样化社会结构的机会1。日本文部科学省报告指出，患有发育障碍及相关社会适应障碍的小学生人数在不断增加，尽管尚未证实其间的因果关系2,3。此外，经济合作与发展组织（OECD）的一项调查显示，尽管许多家庭不允许儿童在年幼时使用智能手机，但日本初中生使用社交媒体的频率仍高于其他国家的同龄儿童4。随着家长对教育日益重视，儿童不再参与高风险的户外活动，而是在成人监督下更多地待在室内5。然而，家庭之外的环境虽然充满多样性、未知因素和潜在风险，却往往是儿童学习与成长的最佳教育场所——他们可以在其中自主面对挑战，并通过与朋友合作学会克服困难6。
为了鼓励儿童进行户外游戏，我们举办了游戏公园活动，让儿童有机会通过游戏自愿体验自然，并与朋友及其他同伴进行社交互动、共同面对挑战7。游戏公园是城市公园中的一个特殊区域，儿童可以在其中体验多种户外活动，例如爬树、利用天然材料搭建游乐设施，以及学习生火和管理火源8。在2018至2019年期间，日本山口县宇部市开展了一项合作项目，旨在创建一个游戏公园，我们借此探索了市民如何主动为儿童创造基于自然的体验。我们设定了以下目标：（i）通过鼓励儿童自发聚集，促进其社交互动；（ii）利用天空、土壤、水和树木等自然资源，创造一个充满创造性机会的环境，并使用废旧纸板进行环境清理9,10。这些活动计划在夏季和秋季于四个城市社区举行。鉴于大多数儿童天生喜欢玩水，我们设计了四条水滑梯，以充分利用当地的自然资源。本报告介绍了山口大学与当地市民合作开展的2019年宇部市合作项目“游戏指导员培训课程”的成果。2019年共完成了三项活动，第四项活动于2021年举行，正值新冠疫情干扰儿童社交互动的时期。游戏公园活动的日期和时间见表1。“时间”指活动持续时长，“最长时间”指每次活动中被定量分析的时间段（即最活跃的1分钟）。本文介绍了所采用的四种设计、其实施过程，以及在观察期间对儿童与水滑梯及彼此之间互动情况的定量评估结果。

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;WS1&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>管道（6）</td><td></td><td></td><td>NFG Ecostar 700N &amp;Phi;48.6 mm x 0.9 m</td></tr><tr><td>管道（27）</td><td></td><td></td><td>NFG Ecostar 700N &amp;Phi;48.6 mm x 1.8 m</td></tr><tr><td>管道（2）</td><td></td><td></td><td>NFG Ecostar 700N &amp;Phi;48.6 mm x 2.4 m</td></tr><tr><td>管盖（35）</td><td></td><td></td><td>适用于 &amp;Phi;48.6 mm</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;接头（36）</td><td></td><td></td><td>适用于&amp;nbsp; &amp;Phi;48.6 mm</td></tr><tr><td>胶合板（2）</td><td></td><td></td><td>13 x 900 x 1800 mm</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;防水布（蓝色）（1）</td><td></td><td></td><td>0.25 x 4500 x 4500 mm</td></tr><tr><td>竹竿（8）</td><td></td><td></td><td>15 mm x 2000 mm</td></tr><tr><td>绳索（1）</td><td></td><td></td><td>&amp;Phi;18 mm x 200 m</td></tr><tr><td>聚丙烯绳（1）</td><td></td><td></td><td>&amp;Phi;6 mm x 200 m</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;WS2&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&amp;nbsp;防水布（蓝色）（1）</td><td></td><td></td><td>0.25 x 4500 x 4500 mm</td></tr><tr><td>竹竿（8）</td><td></td><td></td><td>15 mm x 2000 mm</td></tr><tr><td>聚丙烯绳（1）</td><td></td><td></td><td>&amp;Phi;6 mm x 200 m</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;WS3&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>胶合板（2）</td><td></td><td></td><td>13 x 900 x 1800 mm</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;接头（11）</td><td></td><td></td><td>适用于&amp;nbsp; &amp;Phi;48.6 mm</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;防水布（蓝色）（1）</td><td></td><td></td><td>0.25 x 4500 x 4500 mm</td></tr><tr><td>竹竿（7）</td><td></td><td></td><td>15 mm x 2000 mm</td></tr><tr><td>聚丙烯绳（1）</td><td></td><td></td><td>&amp;Phi;6 mm x 200 m</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;WS4&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>胶合板（2）</td><td></td><td></td><td>13 x 900 x 1800 mm</td></tr><tr><td>胶合板（1）</td><td></td><td></td><td>13 x 900 x 900 mm</td></tr><tr><td>SPF 2x4 木料</td><td></td><td></td><td>38 x 89 x1820 mm</td></tr><tr><td>纸板</td><td></td><td></td><td>自由尺寸</td></tr><tr><td>木螺钉（1盒）</td><td></td><td></td><td>3.3x50 mm</td></tr><tr><td>封箱胶带（2）</td><td></td><td></td><td>50mmx50m</td></tr><tr><td>地钉（4）</td><td></td><td></td><td>&amp;Phi;9mmx300mm</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;工具&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>冲击起子</td><td></td><td></td><td>18V&amp;nbsp; 160N &amp;bull; m</td></tr><tr><td>锤子</td><td></td><td></td><td>2 kg</td></tr><tr><td>冲击套筒&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>17mm</td></tr><tr><td>冲击起子用批头</td><td></td><td></td><td>+ 65mm&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;软件&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>AUTODESK FUSION 360 2.0.12164</td><td></td><td></td><td>绘图设计</td></tr><tr><td>Blender（版本 3.0.0 2021-12-03）</td><td></td><td></td><td>绘图设计</td></tr><tr><td>R</td><td></td><td></td><td>单因素方差分析</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;设备&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>摄像机</td><td>&amp;nbsp;(JVC, G Z -RX690-D)</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

四种适用于不同坡度条件的临时性滑梯设计，以促进儿童在游乐场中的社交互动

Four Temporary Waterslide Designs Adapted to Different Slope Conditions to Encourage Child Socialization in Playgrounds

城市化进程的加快减少了儿童接触各类自然户外环境的机会。为了弥补早期生活体验中的这一不足，我们设计了四个临时性水滑梯，每个水滑梯均根据城市公园的不同场地条件进行定制。这些水滑梯结构简单，框架采用易于获取的材料制成，例如来自当地森林的竹竿，以及普通管道和接头，并覆盖防水油布。在滑梯底部，使用胶合板、纸板和防水油布建造了一个水池，并将滑梯安装在各公园现有的斜坡或台阶上。在每次持续1至2小时的活动中，水持续沿滑梯表面流下。在每场公园活动中，儿童自发聚集，使用滑梯并进行社交互动。水滑梯试用期间未发生任何严重事故。为了了解儿童使用各水滑梯的情况，我们通过视频记录了滑梯处的活动情况，并对滑梯使用过程中活动水平最高的那一分钟进行定量分析，以确定滑梯周围的人流走向以及使用滑梯时达到的平均速度和最高速度。

所有水滑梯处均有儿童聚集、进行社交互动并一起玩耍（图4）。使用WS4的儿童年龄估计大于其他滑梯处的儿童（表2）。每条水滑梯在达到最大速度期间1分钟内的代表性儿童运动轨迹如视频5所示。图5展示了围绕各水滑梯的典型进出运动路线。在WS1中检测到两条不同的运动路线，分别位于子结构a和b之间（图5A）。然而，由于b处的路线未连接至水滑梯，因此仅将a处的路线定义为与水滑梯相关。对于底部设有水池的水滑梯（WS1-3），部分运动路线表明儿童仅使用了水池而未使用滑道（图5A-C）。也经常观察到儿童在滑道上反复上下滑行而不离开滑道的情况（图5A-C）。与WS1-3相比，WS4的流动路线包括反复滑下、从侧边楼梯爬回、再次滑下而不离开的过程（图5D）。
此外，我们比较了每个儿童在使用水滑梯时的平均和最大活动范围（表1），以及使用水滑梯的儿童数量（图6A、B）。WS1、WS2和WS3的活动区域彼此差异较大，但儿童在各区域的活动水平相似。而WS4周围的活动量明显高于其他水滑梯区域。
<img alt="含尺寸的滑水道设计图，WS1-WS4 蓝图，建筑分析" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64235/64235fig02.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图 2"> 
图 2：滑水道设计。（A）公园 1 的 WS1。（B）公园 2 的 WS2。（C）公园 3 的 WS3。（D）学校 4 的 WS4。缩写：WS = 滑水道。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/64235fig02large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="视频数据分析流程图；Python 协调；速度计算；俯视图转换；示意图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64235/64235fig03.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Figure 3"> 
图 3：定量分析应用流程图与实验方案。 参见实验方案步骤 3。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/64235fig03large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="用于多种户外游戏活动的带有防水布的游乐设施。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64235/64235fig04.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图 4"> 
图 4：四个水滑梯的场景。（A）黑石公园的水滑梯1（WS1）。（B）古高崎公园的水滑梯2（WS2）。（C）城并公园的水滑梯3（WS3）。（D）第四学校的水滑梯4（WS4）。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/64235fig04large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="比较WS1-WS4设置的水流系统示意图，显示进出路径及方向箭头。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64235/64235fig05.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图5"> 
图5：各水滑梯周围典型的进出运动路线。（A）WS1：在次级结构a处最具代表性的路线为红色。还观察到两种不同模式：在a处的黑色路线，仅使用泳池；或在b处的单独红色路线，不指向a。（B）WS2：出现三种模式：蓝色路线高速使用整个滑道，黑色路线部分使用滑道，红色路线停留在泳池中。（C）WS3：两条红色路线分别表示使用或不使用斜坡次级结构。（D）WS4：行为模式统一（均使用滑道）。A-D：a = 泳池，b = 水滑梯；红色 = 出，绿色 = 进。缩写：WS = 水滑梯。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/64235fig05large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="运动与面积散点图；示意图；数据显示WS1-WS4在运动指标上的比较；科学分析。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64235/64235fig06.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Figure 6"> 
图6：四种水上滑梯的定量比较。 黑色圆圈代表均值，圆点代表单个儿童。(A) 比较运动量的均值。WS1-4标签下方的数字表示在相同1分钟内聚集在滑梯上的最多儿童人数。(B) 由与A相同的数据得出的最大速度。* WS4显著高于其他滑梯（单因素方差分析，p &lt; 0.05）。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/64235fig06large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="2">公园/学校</td>
			<td>日期</td>
			<td>时间</td>
			<td colspan="2">最长时间段</td>
			<td>滑行区域面积 (m2)</td>
			<td>坡度 (°)</td>
			<td>长度 (m)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">公园1 “Kuroishi”</td>
			<td>2019-06-16</td>
			<td>13:00-16:00</td>
			<td colspan="2">14:21:30-14:22:30</td>
			<td>3.2</td>
			<td>25.0</td>
			<td>1.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">公园2 “Kotosaki”</td>
			<td>2019-08-31</td>
			<td>13:00-16:00</td>
			<td colspan="2">13:43:00-13:44:00</td>
			<td>12.0</td>
			<td>30.0</td>
			<td>6.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">公园3 “Kiwanami”</td>
			<td>2019-09-28</td>
			<td>12:00-16:00</td>
			<td colspan="2">12:49:00-12:50:00</td>
			<td>8.0</td>
			<td>21.0</td>
			<td>4.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">学校4 “Kamiube”</td>
			<td>2021-08-08</td>
			<td>13:00-18:00</td>
			<td colspan="2">17:14:00-17:15:00</td>
			<td>5.4</td>
			<td>27.0</td>
			<td>6.0</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
表1：游乐场活动时间与分析目标时间，以及水滑梯信息。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td rowspan="2">活动地点编号</td>
			<td rowspan="2">儿童人数</td>
			<td colspan="2">儿童身高 [cm]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>均值</td>
			<td>标准差</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Park 1</td>
			<td>12</td>
			<td>130.4</td>
			<td>22.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Park 2</td>
			<td>5</td>
			<td>132.0</td>
			<td>14.7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Park 3</td>
			<td>3</td>
			<td>116.7</td>
			<td>12.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>School 4</td>
			<td>8</td>
			<td>147.5</td>
			<td>12.0</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
表2：在“最大时间”期间在每条水滑梯上玩耍的儿童的身高（均值和标准差）。 儿童的近似身高有助于预测其年龄。
视频 1：黑石公园 WS1 处“最长时长”1 分钟内的最活跃情况。 该水滑梯建于一个没有坡度的公园内。由于需要为水滑梯建造坡道，导致其面积相对其他水滑梯较小。尽管如此，仍有许多儿童在此水滑梯上共同玩耍。缩写：WS = 水滑梯。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/renamed_835d3.mp4" target="_blank">请点击此处下载该视频。</a>
视频 2：位于 Kotosaki 公园 WS2 的“最长使用时间”1 分钟片段。 该水滑梯建于一个拥有天然宽阔、陡峭（30°）且长坡的公园中。儿童使用此滑梯的方式存在差异：一些儿童快速滑下，而另一些则小心地上下行走。缩写：WS = 水滑梯。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/HUA_video2.mp4" target="_blank">请点击此处下载该视频。</a>
视频 3：奇瓦纳米公园 WS3 水滑梯上最活跃的 1 分钟，“最长持续时间”。 该事件发生于 2019 年，即 COVID19 疫情暴发之前。在此水滑梯上，年幼的儿童被观察到在平缓的斜坡上玩耍的时间更长。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/HUA_video3.mp4" target="_blank">请点击此处下载该视频。</a>
视频 4：神植学校 WS4 水滑梯活动中最活跃的 1 分钟，“最长持续时间”。 第四次水滑梯活动于 2021 年在 COVID-19 疫情期间举行。在此水滑梯活动中，年龄较大的儿童反复一起快速滑下。该设计中楼梯的使用可能促进了这种行为。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/HUA_video4.mp4" target="_blank">请点击此处下载该视频。</a>
视频 5：WS1-4 阶段最活跃儿童追踪运动的每种代表性模式。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/4in1.mov" target="_blank">请点击此处下载该视频。</a>
补充文件1：安全注意事项与组装说明。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/Supplemental%20File%201.docx" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>
补充文件2：使用Python代码和Keynote文件的儿童运动追踪方法。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64235/Supplemental%20File%202R.docx" target="_blank">请点击此处下载该文件。</a>

早期社会学习通过与精心设计的环境互动而得到增强。本研究在不同城市公园举办了四场活动，利用低成本的临时水滑梯来促进社会学习。本文描述了所使用的原型以及对儿童互动行为的评估。

城市化进程的加快减少了儿童接触各类自然户外环境的机会。为弥补早期生活经历中的这一缺失，……

利用当地的竹子、管道和接头即可轻松搭建水滑梯，再覆盖上防护网，放置于不同公园现有的斜坡和台阶上。在游乐公园活动中设置的这些临时水滑梯，可促进儿童之间的互动，有助于社会性学习。在自然环境因城市化进程加剧而使儿童接触机会减少的背景下，我们认为水滑梯可能对发育性障碍具有一定的干预作用。对于一名被诊断为自闭症的儿童而言，若其能够克服负面经历并反复享受游乐公园的活动，则对尚未掌握游戏协定制定方法的初学者来说，对该方法进行详细直观的演示至关重要。首先应对每个公园的地形和资源进行实地调查，并针对各个公园的具体可用资源专门设计水滑梯。如果条件允许，应将水滑梯设置在开阔区域，使其从各个方向均可被看见，从而吸引游客前往游乐场。根据现有地形设计并建造水滑梯。使用脚手架管和管夹设计塔架结构，以方便组装坚固但临时的结构。然后，使用三米长的竹竿建造水滑梯水池部分的框架。确保水滑梯的倾斜角度为25度，长度为1.8米，并在底部设有水池。利用自然坡度为丘陵公园建造水滑梯。使用竹竿和胶合板等本地材料为水池部分搭建框架。确保滑水道的倾斜角度为30度，长度为六米，并在底部设有水池。如果公园中心地带略有坡度，可利用该坡度建造滑水道。使用竹竿和脚手架来增加自然坡度，以便搭建滑水道。确保其最陡处的角度为21度，长度为4米，并在底部设有水池。如果有楼梯，可利用楼梯制作水滑梯。用胶合板和方形木条搭建结构，并用纸板覆盖以形成护栏，将儿童固定在滑梯上。在滑梯底部设置一个水池，并确保滑梯角度为27度，长度为六米。为验证结构的安全性，使用有限元方法等仿真手段计算其强度。接下来，制作一个原型。让多人试用该原型，以发现潜在风险，例如坚硬的突出部件。一旦发现，应消除这些部件或使用软帽覆盖。可考虑保留最低限度的风险，以帮助儿童学会如何自行克服这些风险。平整并清洁材料表面。使用冲击起子和锯子，通过管道、板材、接头、螺丝和绳索组装框架结构。将框架的各个角用桩固定在地面上，并在台阶处安装纸板缓冲垫。用防水布覆盖以贴合形状，并用桩和防水胶带固定。从滑梯顶部引水带放水。需反复检查安全性，并根据需要进行加固。使用摄像机拍摄儿童使用滑梯的过程，并根据儿童的身高估算其使用每条水滑梯时的年龄。通过定性观察和定量分析，评估流线与活动水平之间的关系。比较了在考虑区域和使用水滑梯的儿童数量的情况下，每名儿童的平均移动距离和最大移动距离。WS1、WS2和WS3三个区域彼此差异很大。但儿童在各滑梯处的活动水平相似。围绕WS4的活动量明显高于其他滑梯。利用简单且本地的材料，结合现有场地和坡度，设计并建造了四条临时水滑梯，鼓励儿童参与互动。这种自行设计、建造和使用水滑梯的过程，必将促进儿童的社会化和全面发展。

four-temporary-waterslide-designs-adapted-to-different-slope

Research

科研

JoVE Journal

Behavior

行为

四个临时滑水道设计，适应不同的斜坡条件，鼓励儿童在游乐场进行社交活动

本文描述了一个占地1,000 m2的实验设施的设计、构建与功能，该设施包含24个独立的33.6...

城市径流研究设施的设计与建造

褶皱-逆冲带的运动学演化历史通常基于对突出部内高级变质岩的详细研究。我们通过研究突出部-凹入部交界区域，提出了一种理解褶皱-逆冲带的新方法。我们采用详细的断层分析与实验性砂箱模拟相结合的方法，对常被忽视的上地壳岩石进行分析。...

通过野外数据与类比砂箱模拟相结合的方法探究突出-凹进交界处的运动学历史

本文介绍一种方法，通过匹配土壤样品尺寸与水力传导率测量装置，防止土壤容器内壁的所谓侧壁流被错误地计入水流测量结果中。本方法的应用通过采集自废水灌溉场地的样品进行演示。...

废水灌溉对土壤水力传导度的影响：饱和水力传导度的野外采样与实验室测定耦合分析

本研究旨在为老年人提供一项敏捷性训练方案。文中描述了该方案的可行性，并通过视频影像展示了训练流程。...

使用敏捷梯对社区居住老年人进行训练的项目

用于评估普通人群感知与感觉运动时序能力的行为任务即，...

揭示节拍失聪：通过同步手指敲击与感知计时任务检测节奏障碍

同步手指敲击，感知计时任务，节拍感知，节奏障碍，听觉-运动同步，节拍失聪，神经认知评估，音乐认知，时间感知，运动协调

适应性探戈已被证明在改善行动能力和平衡能力方面有效。本文介绍了将适应性探戈教学方法传播给舞蹈教练学员的过程，以及这些学员在社区中实施适应性探戈干预，以改善老年人和帕金森病患者的行动能力与平衡功能。...

面向帕金森病患者及老年人群的社区化适应性探戈舞蹈项目

H1 深部经颅磁刺激线圈已获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗抑郁症。我们展示了如何通过将头盔置于受试者颅骨的不同位置，将 H1...

如何将H1深度经颅磁刺激线圈用于抑郁症以外的疾病治疗

在自然环境中需要四肢精细协调的复杂运动涉及顶叶皮层的多个区域。以下方案描述了利用可逆性冷却诱导失活技术，以证明顶叶第5区在行走猫的记忆引导下避障行为中的作用。...

可逆性降温失活法研究行走猫大脑皮层对障碍物记忆的贡献

对肌肉功能进行客观评估具有挑战性，尤其是在儿童中。基于一种 commercially available 的数字 3-D...

使用三维传感器对上肢功能进行客观且适合儿童的评估

本实验方案的目的是展示一种在健康人群中暂时干扰上肢本体感觉的实用方法。...

一种简单无创的上肢本体感觉临时抑制方法

了解如何利用竹子、管道和胶合板等当地材料设计临时滑水道，通过适应公园地形促进儿童社交互动与早期社会学习。该方法为城市环境中儿童发展研究提供了实用参考。

四种适用于不同坡度条件的临时性滑梯设计，以促进儿童在游乐场中的社交互动

探索更多视频