学龄前阶段是儿童情绪识别能力快速发展的关键期，但当前全球学前儿童的日常身体活动现状却不容乐观。世界卫生组织统计数据显示，全球范围内仅有不足三分之一的儿童能够达到预防健康问题所必需的身体活动量。而儿童的负面情绪如果长期得不到有效疏导，会直接破坏社交沟通能力，拉低学业表现，最终损害个体长期的主观幸福感。
本研究团队利用面部表情情绪分析技术，评估了户外活动对学龄前儿童基本情绪状态的影响，为面向儿童情绪健康的户外干预课程提供了实证依据（Boobani et al., 2025）。
学龄前儿童的身体活动与情绪
学龄前阶段（3-6岁）是儿童成长和情绪理解能力发展的关键时期。在这一阶段，社会情感发展迅速增加，儿童尝试理解他人、与他人沟通并调节自己的感受和行为。
然而，大多数5-6岁儿童被汽车接送往返幼儿园，缺乏时间和距离是不愿步行的主要原因。近20%的儿童超重或肥胖，近一半在周末花超过3小时观看屏幕。在幼儿园期间，儿童的体育活动水平降低，因为儿童每天花6-8小时进行久坐活动（坐在电脑或电视屏幕前），这与情绪问题的增加有关。
情绪测量方法的新进展
大多数情绪识别研究关注被试对实验室环境中受控刺激的反应，这使得真实生活中的情绪状态研究面临挑战。基于问卷的方法通常依赖自我报告（视觉、语言或书面形式）。然而，情绪通常是无意识的或难以用语言表达的。传统的心理量表和文本分析可能无法完全捕捉最初的情绪反应。
根据基本情绪理论，人类包含6种基本情绪：快乐、悲伤、愤怒、恐惧、厌恶和惊讶。这些情绪表达被认为反映了个体内部的情绪状态。面部动作编码系统通过测量面部肌肉来识别人类表达的情绪。面部表情被定义为特定的动作单元，即面部最小的解剖学运动，可与其他运动组合发生。
基于此，自动化面部情绪分析软件正日益成为有价值的研究工具。它能消除主观判断的偏见，提供客观、可量化的情绪强度测量。
本研究旨在使用FaceReader作为面部情绪分析工具，评估参与户外活动的学龄前儿童（5-6岁）的基本情绪状态和中性水平，探究户外活动对其的影响作用。
利用FaceReader分析儿童情绪
实验包含来自公立幼儿园的20名儿童（14名男孩，6名女孩），他们被随机分配到实验组（n=10）与对照组（n=10）。
实验组需进行每周三次、每次40分钟的户外活动干预，共进行三周。对照组则继续标准幼儿园日常活动，不进行户外活动。
对照组儿童的前后测视频采集在单独房间进行，单次仅拍摄一名儿童，采集过程中研究人员向儿童提出一个简单的情绪相关引导问题，在自然互动过程中完成面部的全程录制。实验组儿童的前后测视频采集在幼儿园户外庭院内开展，引导流程与对照组完全保持一致。
录制好的视频导入诺达思的面部表情分析系统（FaceReader）进行分析（图1）。FaceReader基于面部动作编码系统和动作单元自动评估6种基本情绪与中性性情绪的强度值，此外可分析情绪的唤醒度，即情绪激活水平，基于20个动作单元的激活，范围0（不活跃）到+1（活跃）；以及效价，即情绪的正负性，快乐为正，悲伤、愤怒、恐惧、厌恶为负。
面部表情分析系统 (FaceReader)
面部表情分析系统 (FaceReader)
户外活动显著减少负面情绪
情绪分析的结果如下（图2）：
中性情绪
实验组的中性水平得分在干预后显著降低，表明户外活动后儿童表达了更多的其他情绪。对照组无显著变化。这一发现与先前在森林环境中进行户外活动的研究一致，即户外活动使参与者从情绪中性状态转向更丰富的情感表达。
快乐情绪
快乐是基本情绪中唯一的积极情绪。两组均未显示快乐情绪的显著变化。实验组快乐略有增加但不显著，对照组也无显著变化。
对此，研究者提出了几种可能的解释：
性别比例：本研究中男孩占多数。关于性别差异和情绪表达的研究表明，男性较少表达情绪、较少展示快乐、较少微笑。这可能解释了快乐情绪的不变。
测量方法的敏感性：年幼儿童通常通过身体运动、笑声或语言线索表达快乐，而非一致的面部表情。学龄前儿童在社交互动中捕捉各种微妙的情绪线索，某些比其他的更容易识别。
悲伤、厌恶情绪
实验组的悲伤、厌恶显著减少，表明户外活动有效降低了悲伤与厌恶情绪。对照组无显著变化。这表明积极参与户外活动可能有助于减少悲伤和厌恶，增强情绪健康。这可能是因为户外活动使儿童从负面刺激中分心，在活动期间和之后改善情绪，同时，户外活动被视为挑战性经历，可以增加积极情绪和信心，此外，这一活动存在社交互动场景，户外活动中的社会互动和关系影响情绪反应。
愤怒情绪
两组均未显示愤怒的显著变化。
惊讶情绪
对照组惊讶减少，实验组增加，但两组均无显著差异。
恐惧情绪
两组恐惧均下降，但无显著差异。
效价与唤醒度
效价：实验组效价显著提高，表明干预后向更积极的情绪状态转变。对照组效价略有增加但不显著。
唤醒度：实验组唤醒度显著提高，表明户外活动后情绪激活增强。对照组无显著差异。
这一结果表明，户外活动不仅使儿童的情绪更积极，还增强了情绪激活水平。这反映了一种更健康、更有活力的情绪状态。
户外活动对学龄前儿童情绪的重要意义
本研究是将自动化面部情绪分析技术应用于学龄前儿童户外干预情绪评估的先导性探索。
研究结果表明了户外活动对学龄前儿童情绪的重要意义。这为学前教育场景的进步提供了应用价值：幼儿园的教学设计环节可以系统性增加结构化户外活动的占比，作为低成本、高回报的儿童情绪健康支持干预手段，实现降低儿童负面情绪、提升整体情绪活力的明确效果。
此外，如FaceReader这样的自动化面部情绪分析技术完全可以作为面向学龄前儿童的非侵入式情绪评估工具，替代传统的依赖儿童自我报告的主观量表方法，大幅提升低龄群体情绪研究数据的精准度。
同时，随着更多多模态感知技术的融合应用，低龄儿童的情绪健康研究将会获得更精准、更全面的观测结果，进一步推动全人群电子健康服务体系的完善与发展。
参考文献
Boobani, B., Kalnina, Z., Glaskova-Kuzmina, T., Erina, L., & Liepina, I. (2025). Utilizing Facial Emotion Analysis with FaceReader to Evaluate the Effects of Outdoor Activities on Preschoolers‘ Basic Emotions: A Pilot Study in e-Health.International Journal of Online and Biomedical Engineering (iJOE), 21(7), 62-76.
