Om projektet Effekten av pulshöjande aktiviteter för elevers koncentrationsförmåga och arbetsminne i matematik

Vad vill du/ni undersöka?

Vi vill se om fysisk aktivitet kan förbättra elevers prestationer i matematik. Fram för allt vill vi undersöka hur pulshöjande aktiviteter påverkar elevernas koncentrationsförmåga och arbetsminne, vilka är särskilt viktiga för att elever ska prestera bättre i skolan (Klingberg, 2017).

Varför vill ni undersöka detta?

Det finns studier som visar på att fysisk aktivitet har en positiv påverkan på hjärnans kognitiva funktioner (Burrows et al., 2014; Mura et al., 2015; Rasberry et al., 2011; Sibley & Etnier, 2003; Tomporowski et al., 2008; Trudeau & Shephard, 2008). Bland annat har man sett att fysisk aktivitet ger positiva effekter på koncentrationsförmåga och arbetsminne hos barn och ungdomar i skolåldern (Best, 2010; Hillman, Castelli & Buck, 2005; Taras, 2005). Elever med lågt arbetsminne har svårigheter med att förstå instruktioner, följa och bearbeta dem, arbeta med problemlösning samt göra sammanfattningar (Dahlin, 2013). Förbättrad uppmärksamhet och förbättrat arbetsminne borde alltså kunna ge positiva effekter på elevernas kunskapsutveckling och lärande.

Däremot finns det studier som inte visar någon effekt alls på elevers skolprestationer, eller endast effekter hos vissa elever (som svagpresterande, men inte högpresterande eller som pojkar, men inte flickor, eller tvärtom; Resaland et al., 2016; Bunketorp et al., 2015; Fritz, 2017). Vi tror att detta kan bero på dels vilken typ av fysisk aktivitet eleverna utför, dels huruvida skolarbetet som följer på den fysiska aktiviteten faktiskt kräver koncentrationsförmåga och arbetsminne. När det gäller den fysiska aktiviteten är det viktigt att aktiviteten är pulshöjande. Studier har nämligen visat att just pulshöjande aktiviteter har en förbättrande effekt på hjärnans funktioner, som till exempel koncentration och minne (Colcombe et al., 2004; Hillman et al., 2008; Ratey, 2008; Winter et al., 2007). I de studier som nämnts ovan, och som genomförts i skolmiljö, har man haft ett fokus på ökad fysisk aktivitet och inte på att eleverna ska uppnå en viss pulsnivå. Extra idrottslektioner behöver exempelvis inte innebära en pulshöjning för alla elever. Fler idrottslektioner uppskattas dessutom inte nödvändigtvis av alla elever och idrottslektioner med ombyte är tidskrävande.

Den fysiska aktiviteten behöver inte heller nödvändigtvis vara kopplad till idrottslektioner, utan kan ske i klassrummet i början av lektionen eller som ett avbrott under en lektion. Andra studier har visat att ett upplägg med fysisk aktivitet under, eller i anslutning till, lektionen kan ge positiva effekter på elevernas koncentration, klassrumsbeteende och studieprestationer (Lowden et al., 2001; Mahar et al., 2006; Norlander et al., 2005; Uhrich & Swalm, 2007). Längden på den fysiska aktiviteten under lektionstid kan variera. Till exempel såg man i en studie med elever i årskurs 3 och 4, att 10 minuters fysisk aktivitet på lektionstid gav positiva effekter på elevernas uppmärksamhet (Mahar et al., 2006), och även så lite som 4 minuters högintensiv träning har visat sig ge positiva effekter på uppmärksamhet och koncentration hos 9-11-åringar (Ma et al., 2015). I en annan studie presterade elever efter 5 minuters fysisk träning bättre på problemlösning i matematik (Molloy, 1989) och i ytterligare en uppvisade elever i årskurs 2 bättre koncentration och procedurtillämpning i matematik efter att de joggat 5 minuter före lektionen (Maeda & Randall, 2003). I en stor satsning i Skottland ("The Class Moves!") introducerade man fysisk aktivitet i form av ett dagligt 10-15 minuters program för elever under ett skolår. Satsningen ledde till att elevernas klassrumsbeteende och koncentrationsförmåga förbättrades (Lowden et al., 2001).

När det gäller skolarbete, så varierar behovet av koncentrationsförmåga och arbetsminne beroende på vilka aktiviteter som genomförs i klassrummet. Här saknas emellertid kunskap om kopplingen mellan pulshöjande aktiviteter och olika (kognitiva) aktiviteter i ämnet. Det är denna koppling vi vill undersöka.

Hur vill ni undersöka detta?

Vi vill låta elever i ett antal klasser genomföra samma pulshöjande aktiviteter, men kopplat till olika arbetssätt och aktiviteter i matematik. De pulshöjande aktiviteterna kommer vara korta och intensiva (7 minuter) men kräver inget ombyte. De är därmed både lätta att organisera och genomföra samt lättare att kontrollera så att alla som är involverade i studien gör likadant.

Elevernas koncentrationsförmåga och arbetsminne kommer mätas med enkla digitala tester (se t.ex. http://cognitivefun.net/). För att undersöka elevernas eventuellt förbättrade resultat i matematik kommer kunskapstester att genomföras.

Vilken relevans skulle en sådan studie ha för verksamheten?

Om enkla pulshöjande aktiviteter kan förbättra koncentrationsförmågan och arbetsminnet, och därmed förbättra situationen för elever med svårigheter i matematik, så är detta naturligtvis en vinst för verksamheten. Men det är samtidigt viktigt att veta att det faktiskt är den fysiska aktiviteten som bidrar till förbättrade prestationer hos eleverna och att den i så fall knyts till aktiviteter som drar nytta av en ökad koncentrationsförmåga och arbetsminne, om lärare och elever ska lägga tid och kraft på detta.

På vilket/vilka sätt engageras verksamma i skolan i projektet?

Projektet kommer att både planeras och genomföras i samverkan med lärare i matematik, men också lärare i idrott och hälsa. Lärarna kommer att ha inflytande framför allt över vilka matematikaktiviteter och arbetssätt som knyts till den pulshöjande aktiviteten. Genom att i samråd med lärarna upprepa försöket kan man dessutom successivt förbättra kopplingen mellan fysisk aktivitet och olika aktiviteter i matematik, om det nu visar sig vara effektivt för elevers lärande i matematik.