• No results found

Fysisk aktivitet och kunskaper i matematik: Finns det något samband?

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Fysisk aktivitet och kunskaper i matematik: Finns det något samband?"

Copied!
27
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

FYSISK

AKTIVITET

OCH

KUNSKAPER

I

MATEMATIK

– Finns det något samband?

Grundnivå

Pedagogiskt arbete Jesper Augustsson Martin Georgsson 2021-LÄR4-6-G01

(2)

Program: Grundlärarutbildning med inriktning mot arbete i grundskolans årskurs 4-6 Svensk titel: Fysisk aktivitet och kunskaper i matematik – Finns det något samband

?

Engelsk titel: Physical activity and mathematical knowledge – Is there any correlation

?

Utgivningsår: 2020

Författare: Jesper Augustsson, Martin Georgsson Handledare: Jörgen Frostlund

Examinator: Kristina Bartley

Nyckelord: fysisk aktivitet, matematik, elever, grundskolan

_________________________________________________________________

Sammanfattning

Inledning

Världen digitaliseras i ett högt tempo idag, vilket påverkar hur mycket svenska elever rör på sig. Fysisk aktivitet i form av lekar och idrotter har i viss mån ersatts av att spendera tid framför diverse digitala verktyg, såsom datorer, tv-spel och mobiltelefoner.

Världshälsoorganisationens (WHO) rekommendationer visar att barn bör aktivera sig i någon form av fysisk aktivitet en timme per dag. Med inspiration från Hansen (2016) som kopplar fysisk aktivitet till matematiska kunskaper, är syftet med kunskapsöversikten att undersöka vad som karaktäriserar forskningen om kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper hos elever i grundskolan.

Metod

Vi gjorde ett urval av 94 vetenskapliga artiklar, där tio artiklar blev noggrant utvalda med hjälp av en screening där rubrik och abstrakt lästes, för att sedan analyseras och diskuteras. Samtliga artiklar i urvalsprocessen är publicerade efter 2015. Sex interventionsstudier, två medicinska studier och två övriga studier utgör tillsammans tio artiklar. Studiernas metoder och slutsatser analyserades för att slutligen kunna diskutera likheter och skillnader, samt styrkor och svagheter i studiernas resultat.

Resultat

Efter analys av studierna kan det konstateras att elever som utsätts för högintensiv träning regelbundet presterar bättre i matematik. Det finns således ett samband mellan högintensiv träning eller god kondition och matematiska kunskaper. Begreppet fysisk aktivitet definieras dock olika i studierna och det framkommer en osäkerhet kring vilken mängd fysisk aktivitet som krävs för en positiv påverkan på matematiska kunskaper. Interventionsstudier som implementerat fysisk aktivitet i matematikundervisningen har inte påverkat elevernas prestationer i matematik.

(3)

FÖRORD

Den aktuella kunskapsöversikten är skriven i par och en nyckelfaktor i hela arbetet har varit samarbete. Vi har på individnivå reflekterat och noggrant analyserat forskning som är relevant. Det innebär bland annat att vi enskilt läst olika artiklar i vår sökning för att hitta relevanta sådana för att sedan dela med av oss vad vi hittat och tillsammans analyserat artiklarna i fråga. Våra gemensamma åsikter har vi antecknat direkt i ett gemensamt dokument och vid de tillfällen vi haft delade åsikter har vi diskuterat ämnet för att få fram den mest passande slutprodukten. Vi som har skrivit kunskapsöversikten är två olika individer och är således vana att arbeta på olika sätt. Vi anser att det nyss nämnda varit till fördel för oss då vi lyckats komplettera varandra väl. För att arbeta så effektivt som möjligt har vi planerat när, var och hur vi ska arbeta. En stor majoritet av arbetet är således skriven i par under gemensamma diskussioner, lösningar och utformningar. Vi har dock ägnat oss åt korrekturläsning av arbetet självständigt inför ventilering för att kliva ur vårt gemensamma arbete och hitta nya infallsvinklar. Vi vill ta oss tillfällighet att rikta ett stort tack till vår handledare Jörgen Frostlund som genom arbetets gång har korrekturläst, tipsat och informerat om viktiga detaljer för att vårt arbete ska bli så bra som möjligt.

Jesper Augustsson & Martin Georgsson Borås 2020-11-26

(4)

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

1 INLEDNING ... 1

2 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNINGAR ... 2

3 METOD ... 3 3.1 Introduktion ... 3 3.2 Litteratursökning... 3 3.3 Reliabilitet ... 5 3.4 Validitet ... 5 3.5 Etik... 5 4 RESULTAT ... 6 4.1 Sammanställning av studierna ... 6 4.2 Studiernas metoder ... 6 4.2.1 Interventionsstudiernas metoder ... 6

4.2.2 De medicinska studiernas metoder ... 8

4.2.3 De övriga studiernas metoder ... 9

4.3 Studiernas slutsatser ... 9

4.3.1 Interventionsstudiernas slutsatser ... 9

4.3.2 De medicinska studiernas slutsatser ... 10

4.3.3 De övriga studiernas slutsatser ... 10

5 DISKUSSION ... 12

5.1 Introduktion ... 12

5.2 Studier som påvisar ett samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper hos elever i grundskolan ... 12

5.3 Studier som inte hittat ett samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper hos elever i grundskolan .... 14

5.4 Resultatdiskussion ... 15

5.5 Metoddiskussion ... 16

6 VÄRDERING AV KUNSKAPSÖVERSIKTEN ... 17

6.1 Relevans ... 17

6.2 Förslag till ytterligare forskning ... 17

7 REFERENSER ... 18

(5)

1

1 INLEDNING

Vi som arbetat med denna kunskapsöversikt är lärarstudenter när översikten skrivs, men har många olika erfarenheter av arbete med barn och ungdomar. Vi har båda arbetat som

obehöriga lärare och samlat på oss erfarenhet från skolans värld, men har också erfarenheter från föreningsliv med barn och ungdomar i diverse idrotter och fritidsaktiviteter. Vi är således lärarstudenter som intresserar oss för idrott och hälsa och hur fysisk aktivitet eventuellt kan påverka elevernas kunskaper i andra ämnen.

Elever är mer stillasittande idag och forskning visar att utomhuslekar samt utövande av idrott i viss mån har ersatts av dator- och tv-spelande, eller annat bruk av datorer, surfplattor och mobiltelefoner. Folkhälsomyndigheten (2019, s. 3) skriver att barn och ungdomar spenderar majoriteten av sin vakna tid genom att på olika sätt vara inaktiva, vilket innebär att de antingen sitter helt still eller rör sig ytterst lite. 11-åringar är endast aktiva 33 procent av den vakna tiden och i de äldre åldrarna blir barnen allt mer inaktiva. 15-åringar är inte aktiva mer än 25 procent av den vakna tiden. Barn och ungdomar, i åldrarna 5-17 år, bör vara måttligt fysiskt aktiva åtminstone en timma per dag. Vidare bör barn utöva mer krävande fysisk aktivitet, såsom konditionsträning och aktiviteter som främjar skelett och muskler, minst tre gånger i veckan (Folkhälsomyndigheten 2019, s. 5).

En som skriver om elevers nya inaktiva livsstil är överläkaren Anders Hansen. Hans bok ”Hjärnstark” handlar om hur motion och träning stärker hjärnan och behandlar ämnen som fokus, minne och inlärning. Boken har fått stort genomslag i populärkulturen och hade i augusti 2020 sålt över 600 000 exemplar. Hansen (2016, s. 182) skriver att PISA-testet från 2013 visade att svenska elever inte längre presterar lika bra i matematik som eleverna i våra nordiska grannländer. Svenska elever låg till och med under snittet och långt efter länderna i topp. En potentiell anledning till det låga resultatet kan enligt Hansen vara de svenska elevernas inaktivitet. Hansen skriver att vi bör sluta diskutera pedagogiska metoder och klasstorlekar i den omfattning vi gör idag, för att istället fokusera på elevernas fysiska aktivitet. Anledningen till detta är att forskning, enligt Hansen, tydligt visar betydelsen av fysisk aktivitet kopplat till elevers inlärningsförmåga (Hansen 2016, s. 183). Forskningen som Hansen i första hand hänvisar till är Bunkefloprojektet, som är en interventionsstudie från 1999. Två lågstadieklasser fick utökad idrott och hälsa till en lektion idrott och hälsa per dag, medan en annan klass i lågstadiet fortsatt hade ordinarie idrott och hälsa två dagar i veckan. När de två klasserna sedan jämfördes visade det sig att eleverna med utökad idrott och hälsa presterade bättre i bland annat matematik, en effekt som höll i sig flera år framåt.

Denna kunskapsöversikt syftar till att undersöka de tydliga samband mellan fysiskt aktivitet och prestation i matematik som Hansen skriver om, genom att undersöka vad som

karaktäriserar forskningen om kopplingen mellan fysisk aktivitet och prestation i matematik hos elever i grundskolan.

(6)

2

2 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNINGAR

Syftet med vår kunskapsöversikt är att undersöka vad som karaktäriserar forskningen om kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper hos elever i grundskolan. Vi kommer således undersöka vad forskningen säger kring huruvida det finns kopplingar eller inte, samt kritiskt granska studierna och diskutera deras styrkor och svagheter. Vi utgår från följande frågeställningar:

- Vad finns det för vetenskapliga belägg för kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper hos elever i grundskolan?

- Hur definieras begreppet fysisk aktivitet och vilken typ av fysisk aktivitet ger positiva resultat för elevers matematiska kunskaper?

(7)

3

3 METOD

3.1 Introduktion

I detta kapitel beskrivs kunskapsöversiktens metod, det vill säga hur de aktuella artiklarna hittades, vilka sökord och vilken söktjänst som använts. Trots att det finns flera tillgängliga söktjänster för artikelsökning har endast en sådan använts. Anledningen till detta diskuteras närmare under kapitlet metoddiskussion.

3.2 Litteratursökning

Artiklarna som behandlas i denna kunskapsöversikt är hittade med hjälp av Primo, vilket är en söktjänst som är tillgänglig via Högskolan i Borås och är därför bekant för oss som studerar där. Vi upplevde Primo som användarvänlig och tjänsten gav oss bra resultat i våra sökningar. Sökningarna vi gjorde var begränsade till artiklar som publicerats i vetenskapliga tidskrifter tidigast 2015, eftersom vi ville använda oss utav aktuell forskning med vetenskaplig standard och objektivitet. Nilholm (2015) menar att tidskriftsartiklar sompubliceringsform har en erkänt stor betydelse. Sökningarna gjordes på engelska, för att vi ville ha ett bredare resultat av intressanta artiklar. Att bara söka på svenska gav inte i närheten av samma resultat.

För att en artikel ska vara intressant för denna kunskapsöversikt ska den behandla studier som på något sätt undersöker en koppling mellan fysisk aktivitet och prestationer i matematik. För att det ska vara av intresse för oss som blivande lärare används endast studier som handlar om grundskoleelevers fysiska aktivitet kopplat till prestationer i ämnet matematik, vilket innebar att studiernas deltagare ska vara i en ålder mellan åtta och 15 år.

I vår första sökning i Primo använde vi orden physical activity, mathematics och school

children. Sökningen gav 15015 träffar, vilket betydde att vi behövde göra sökningen mer

specifik. Vi lärde oss att det gick att begränsa sökningen med samma ord genom att använda citationstecken (“ “) före och efter orden, vilket fick orden att stå i den ordning de skrivs. Sökningen "physical activity" "mathematic" "school children", filtrerad till max fem år gamla artiklar som publicerats i en vetenskaplig tidskrift på engelska, gav istället 706 träffar.

Ytterligare en sökning gjordes, med sökorden "physical activity" "mathematic" "school

children” “elementary school”. För att finjustera sökningen ytterligare användes ämnesordet

“physical fitness”. Sökningen gav 94 träffar.

De 94 artiklar som hittades var för många för att läsa igenom, vilket fick oss att använda en liknande metodologi som Nind & Wearmouth (2006). Metoden är en slags screening där vi genom att läsa artiklarnas rubriker först kunde avgöra vilka artiklar som var intressanta för kunskapsöversikten. Därefter läste vi artiklarnas sammanfattningar för att bestämma huruvida de var relevanta för översikten eller ej. Antalet artiklar kunskapsöversikten kommer behandla blev slutligen tio (se tabell 1).

(8)

4

Tabell 1. Artiklar som behandlas i kunskapsöversikten.

Författare Artikelnamn Publiceringsår Sökmotor

Andersen et al. Association Between Physical

Fitness and Academic Achievement in a Cohort of Danish School Pupils

2016 Primo

Bartee, Heelan & Dority Longitudinal Evaluation of Aerobic Fitness and Academic Achievement Among

Schoolchildren

2018 Primo

Bunketorp Käll, Malmgren, Olsson, Lindén & Nilsson

Effects of a Curricular Physical Activity Intervention on Children’s School Performance, Wellness, and Brain

Development

2015 Primo

Chaddock-Heyman et al. The Role of Aerobic Fitness in Cortical Thickness and Mathematics Achievement in Preadolescent Children

2015 Primo

Donnelly et al. Physical activity and academic

achievement across the curriculum: Results from a 3-year cluster-randomized trial

2017 Primo

Fakri & Hashim The effects of integrating

physical activity into mathematic lessons on mathematic test performance, body mass index and short term memory among 10 year old children

2020 Primo

Gil-Espinosa, Chillón, Fernández-García & Cadenas-Sanchez

Association of Physical Fitness with Intelligence and Academic Achievement in Adolescents

2020 Primo

Griffo, Kulinna, Hicks & Pangrazi

Becoming One in the Fitness Segment: Physical Education and Mathematics

2018 Primo

Resaland et al. Effects of physical activity on

schoolchildren’s academic performance: The Active Smarter Kids (ASK) cluster-randomized controlled trial

2016 Primo

Tottori, Morita, Ueta & Fujita Effects of High Intensity Interval Training on Executive Function in Children Aged 8–12 Years

(9)

5

3.3 Reliabilitet

Som tabell ett visar består kunskapsöversikten av tio artiklar. Samtliga tio artiklar besvarar kunskapsöversiktens frågeställningar, vilket gör den representativ. Kunskapsöversikten behandlar interventionsstudier, medicinska studier och övriga studier. Studierna använder olika metoder för att undersöka kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska

kunskaper. Studierna som liknar varandra ger liknande resultat, vilket ger högre reliabilitet (Eriksson Barajas, Forsberg & Wengström 2013, s. 103).

3.4 Validitet

Validitet kan ses som frånvaro av mätfel vad gäller innehållet som ska kopplas till

forskningen. Mätinstrumentets validitet kan mätas genom att utforska om det finns rimligt innehåll (Eriksson Barajas, Forsberg & Wengström 2013, s. 105). Vi har utfört en slags screening i vår kunskapsöversikt, vilket innebär att rubriker och abstract som passar in i kunskapsöversiktens syfte har utgjort vidare läsning av hela forskningsartikeln. Av 94 vetenskapliga artiklar har därefter tio artiklar valts ut. Resultaten i artiklarna kan kopplas till syftet/frågeställningarna i kunskapsöversikten och validiteten blir därmed högre.

3.5 Etik

Enligt Eriksson Barajas, Forsberg och Wengström (2012 ss. 69-70) är det inte etiskt korrekt att endast presentera resultat som stödjer hypotesen, snarare oetiskt. Vidare menar Eriksson Barajas, Forsberg och Wengström att samtliga artiklar ska redovisas, oavsett vad resultatet visar. Arbetet kring framtagning av artiklar till kunskapsöversikten har präglats av

objektivitet. Artiklarna som är behandlade i kunskapsöversikten är valda på grund av att de svarar på frågeställningarna, oavsett vad resultatet visar. Således är både studier som visar och inte visar ett samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper representerade.

(10)

6

4 RESULTAT

4.1 Sammanställning av studierna

Vi har läst samtliga artiklar ovan flera gånger för att säkerställa att vi förstår vad de handlar om. En effektiv metod för oss att komma ihåg informationen i respektive artikel, samt för att snabbt kunna jämföra de olika artiklarna, var att sammanställa dem i en matris med olika kategorier (se bilaga 1). Vidare hjälpte matrisen oss att göra en övergripande sammanställning av studierna.

I den övergripande sammanställningen fokuserar vi främst på när artikeln blivit publicerad, hur många deltagare det varit i studien samt deltagarnas ålder, för att försäkra oss om att artiklarnas innehåll möter kunskapsöversikten syfte. Vi har också skrivit i vilket land studien är gjord, eftersom vi kan behöva ta hänsyn till att det kan finnas kulturella skillnader och skolformer som eventuellt inte liknar den svenska. Vidare har vi kortfattat summerat de olika artiklarnas metoder och slutsatser.

4.2 Studiernas metoder

Samtliga studier syftade till att på något sätt undersöka sambandet mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper. Många av metoderna som användes för att undersöka sambandet liknade dock varandra. Bunketorp-Käll (2015), Donnelly (2017), Fakri (2020), Griffo (2018), Resaland (2016) och Tottori (2019) genomförde interventionsstudier där undervisningen på olika sätt förändrades under en viss tid, för att hitta samband mellan fysisk aktivitet och kunskaper i matematik. Bunketorp-Käll (2015), Donnelly (2017), Fakri (2020), Resaland (2016) och Tottori (2019) delade upp deltagarna i två grupper och utsatte sedan den ena gruppen, en så kallad interventionsgrupp, för mer fysisk aktivitet än den andra gruppen, en kontrollgrupp. I Griffos (2018) studie gjordes en intervention för samtliga deltagare, för att sedan undersöka om deltagarnas kunskaper i matematik ökat.

Andersen (2016) och Chaddock-Heyman (2015)gjorde medicinska studier för att mäta deltagarnas fysiska förmåga, genom att undersöka deras syreupptagningsförmåga med hjälp av motionscyklar. Deltagarnas matematiska kunskaper testades sedan för att se om det fanns ett samband mellan elevernas fysiska aktivitet och kunskaper i matematik.

Bartee (2018) mätte samtliga deltagares fysiska förmåga på hösten genom ett så kallat

PACER-test, som är en form av konditionstest. Testet gjordes sedan om på våren för att se om deltagarna blivit mer vältränade. Deltagarnas kunskaper i matematik mättes också från höst till vår för att sedan jämföra eventuell förbättring.

Gil-Espinosas (2020) studie genomfördes genom att mäta deltagarnas fysiska förmåga, likt studien ovan. Deltagarnas kondition, flexibilitet och muskelstyrka mättes för att sedan jämföra hur väl de presterade i två intelligenstest. Deras kunskaper i matematik mättes genom att använda deras betyg i ämnet.

4.2.1 Interventionsstudiernas metoder

Donnellys (2017) studie är en amerikansk randomiserad interventionsstudie som undersökte förändringar på deltagarnas akademiska prestationer, bland annat matematik, efter att de utsatts för mer fysisk aktivitet. 17 grundskolor i Kansas valde att ställa upp. Dessa skolor blev

(11)

7

med hjälp av datorer slumpmässigt placerade i interventionsgruppen eller kontrollgruppen. Skolorna som hamnade i interventionsgruppen blev ombedda att integrera fysisk aktivitet i klassrummen under lektionerna, 100 minuter varje vecka. Lärarna på skolorna lyckades dock inte nå upp till målet. Eleverna var endast fysiskt aktiva 55 minuter i snitt per vecka, vilket forskarna menar är en svaghet i studien. Studien varade över tre år och lärare på skolorna i interventionsgruppen blev tränade i att integrera fysisk aktivitet i undervisningen.

Nyrekryterade lärare under denna period blev tränade på samma sätt som de befintliga

lärarna. Förändringar i elevernas akademiska kunskaper bedömdes med hjälp av ett test kallat ”Wechsler Individual Achievement Test-Third Edition”. Detta test gjordes varje vår under hela studietiden.

Tottoris (2019) studie från Japan undersökte kopplingen mellan högintensiv intervallträning och exekutiva funktioner, som ligger till grund för akademiska kunskaper som till exempel matematik. 56 elever i åldrarna 8-12 år, utan tidigare erfarenhet av högintensiv träning, deltog i studien och placerades antingen i HIIT-grupp (grupp med högintensiv intervallträning) eller en kontrollgrupp utan träning. De placerades i olika grupper baserat på vart de bodde, vilket innebär att det inte var randomiserat. Under fyra veckor fick eleverna i HIIT-gruppen delta i tre HIIT-pass i veckan. Passen innehöll träning med sin egen kroppsvikt, med övningar som intervallöpning, jumping jacks, vertikalhopp, mountain climbers och plankhopp. Elevernas exekutiva funktioner, såsom arbetsminne och korttidsminne mättes med ett så kallat Digit Span Forward/Backward test (DSB-test). I testet nämndes en lista med tal, ett tal i sekunden. Direkt efter eleverna hört hela listan med tal skulle de först upprepa talen i rätt ordning, för att sedan upprepa dem baklänges. Testet blev svårare för varje nivå, där första nivån var två siffror och högsta nivån var nio siffror. Baklänges var den högsta nivån åtta siffror. Elevernas förmåga att planera, som också är en exekutiv funktion, testades genom det matematiska pusslet “Tower of Hanoi”. Dessa tester gjorde både före och efter testperioden på fyra veckor.

Fakri (2020) undersökte huruvida sju veckors fysisk aktivitet under matematiklektionerna gav eleverna bättre resultat i matematik och förbättrade elevernas korttidsminne eller inte. 56 elever från grundskolan, samtliga tio år gamla, delades slumpmässigt in i två grupper. En interventionsgrupp som utsätts för mer fysisk aktivitet och en kontrollgrupp. Deltagarna i interventionsgruppen fick delta i fysiska aktiviteter under matematiklektionerna, 60 minuter i veckan. Exempel på fysisk aktivitet i detta fall var att eleverna fick ta fysiska steg framåt och bakåt, eller göra små hopp i klassrummet när de räknade addition, subtraktion och

multiplikation. Elevernas kunskaper i matematik mättes genom ett test skapat av lärare med över 25 års erfarenhet av matematikundervisning. Korttidsminnet mättes genom ett så kallat Digit Span Subtest (DS). I detta test fick eleverna se sifferkombinationer från två till nio siffror i tre sekunder, för att sedan skriva ner siffrorna i rätt ordning. Ibland i ordning framåt och ibland bakåt. Totalt fick de se 17 olika sifferkombinationer.

Resaland (2016) utförde en randomiserad interventionsstudie. Studien utfördes i Norge och undersökte hur fysisk aktivitet kunde påverka akademiska kunskaper, såsom matematiska kunskaper. I studien deltog 57 olika grundskolor, med 1129 elever i årskurs fem. 28 av grundskolorna ingick i interventionsgruppen, vilket innebar att dessa elever utsattes för mer fysisk aktivitet. Resterande grupp, som innefattar resterande 29 skolor, ingick i

kontrollgruppen, vilken innebar att dessa elever utgick från en vanlig skoldag utan någon förändring. Interventionen varade i sju månaders tid. Testets utformning baseras på tre olika tillfällen med fysisk aktivitet. Den första delen innehöll 90 minuter idrott och hälsa per vecka. Andra delen innehöll fem minuters rast med fysisk aktivitet under lektioner i klassrummet

(12)

8

varje dag. Den sista delen innebar tio minuter fysisk aktivitet i form av hemläxa, menat att eleverna ska aktivera sig, även i sin hemmiljö. Matematiska kunskaper mättes med hjälp av nationella prov. Den fysiska aktiviteten mättes med hjälp av en stegräknare som visar hur mycket samt långt eleverna har rört sig.

Griffo (2018) gjorde en interventionsstudie över fyra veckors tid, där syftet var att undersöka om elever enklare tog till sig matematiska kunskaper genom att implementera matematik i idrottslektioner. I studien deltog 55 elever, som samtliga var en del av interventionen. Till skillnad från övriga interventionsstudier i denna kunskapsöversikt saknades således en kontrollgrupp. Under interventionen användes en så kallad Jackpot Fitness activity, där eleverna arbetade i par för att genomföra olika övningar. I idrottshallen placerades olika lådor ut (Jackpot boxes). Vissa lådor innehöll enbart styrkeövningar, såsom armhävningar, sit-ups och squats. Andra lådor innehöll övningar för rörlighetsträning och stretching. Dessa lådor kallades regular jackpot fitness boxes och innehöll lappar med hur många repetitioner av övningarna elever skulle göra. Utöver dessa lådor fanns det math jackpot fitness boxes som inkluderade olika typer av matematiska problemlösningar. Eleverna behövde lösa

problemlösningarna för att få reda på hur många repetitioner de skulle göra för varje övning. För att undersöka huruvida eleverna presterade bättre i matematik efter interventionen gjordes matematiska tester både före och efter interventionen.

Bunketorp Käll (2015) studerade kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper med en kvasiexperimentell design. Denna studie är den enda svenska i

kunskapsöversikten. 545 elever från fyra olika skolor i Mölndal deltog i studien. En skola med 122 elever fungerade som interventionsgrupp och tre andra skolor med sammanlagt 423 elever fungerade som kontrollgrupp. Eleverna i interventionsgruppen fick utökad fysisk aktivitet i skolan, med två extra obligatoriska idrottspass i veckan. De extra idrottspassen fokuserade på lek och glädje och innehöll hälsofrämjande lekar utan tävlingsmoment. Interventionen pågick från att eleverna gick i förskoleklass upp till årskurs 6. För att mäta interventionens effekt på elevernas matematiska kunskaper samlades nationella prov i matematik in från eleverna när de gick i årskurs 5 och 6. Detta gjordes även för kontrollgruppen för att undersöka eventuella skillnader.

4.2.2 De medicinska studiernas metoder

Chaddock-Heyman (2015) använde sig av en medicinsk studie. 48 elever i åldrarna 9-10 år delades upp i två grupper med 24 elever i varje grupp. Dessa elever delades upp beroende på deras fysiska förmåga, vilken mättes med hjälp av ett syreupptagningstest (VO2-max). Den ena gruppen bestod av elever med starkare fysisk förmåga än den andra gruppen.

Syreupptagningsförmågan testades på en motionscykel. Efter uppdelningen av medicinska grupper mättes båda grupperna i “The Kaufman Brief Intelligence Test”, vilket mäter elevernas IQ. Därefter mättes elevernas matematiska kunskaper i ett prestationstest, “Wide Range Achievement Test”. Slutligen genomgick eleverna en magnetisk resonanstomografi, vilket innebär att eleverna hjärna scannades. Syftet med testet var att undersöka om eleverna med bättre syreupptagningsförmåga har bättre kunskap inom matematik.

Andersen (2016) utförde en nordisk (dansk) medicinsk studie studie som innefattade 542 tjejer och 577 killar i åldrarna 13-15. Första steget var att eleverna fick göra ett så kallat VO2-max test på en motionscykel. Vilket mätte elevernas syreupptagningsförmåga och vidare hur vältränade dem var. Testet pågick under ett helt år och under tidens gång fick eleverna göra olika matematiska tester, muntligt samt skriftligt, som betygsattes med hjälp av det danska

(13)

9

betygssystemet. Slutligen ville forskarna se kopplingen mellan vältränade elever och matematiska kunskaper. Det innebär att tydliggöra kopplingen mellan goda matematiska kunskaper och fysiskt aktiva elever.

4.2.3 De övriga studiernas metoder

Bartee (2018) gjorde en studie mellan 2013-2014, vår till höst, där 1152 elever som gick i grundskolan gjorde ett fysiskt test och undersöktes i kopplingen mellan den fysiska förmågan och elevernas matematiska kunskaper. Det fysiska testet var i form av ett beeptest, vilket gjordes i form av löpning mellan två olika punkter på 20 meter (The PACER test, version 10). Testet mätte hur långt eleverna kunde löpa på en specifik tid. Det matematiska testerna

gjordes med hjälp av “Measures of Academic Progress” som mätte matematiska kunskaper. Slutligen ville forskarna se sambandet mellan matematiska kunskaper och de eleverna som lyckats ta sig längst i beeptestet. Om det var någon skillnad på de eleverna som inte tagit sig lika långt och de eleverna som som ansågs lyckats bättre i beeptestet. Både kunskapstestet och fysiska testet gjordes före studien samt efter.

Gil-Espinosas (2020) studie genomfördes på ett liknande sätt som Bartees (2018). 403 elever från en grundskola i Spanien deltog i ett så kallat EUROFIT-test, där deras kondition,

flexibilitet och muskelstyrka mättes. Deras kondition mättes genom ett 20 meters shuttle-run test, som är ett beeptest likt Bartees PACER-test. Elevernas muskelstyrka mättes genom stillastående längdhopp, som framförallt mäter benstyrka. För att mäta elevernas flexibilitet lät de eleverna sitta ner med benen utsträckta mot marken och försöka nå så långt fram som möjligt. För att hitta samband mellan elevernas fysiska förmåga och intelligens gjordes två intelligenstest. Ett så kallat dominotest, som enligt forskaren är erkänt trovärdigt. Testet består av 44 olika problem, där en rad olika dominobrickor utgör ett mönster. Sista brickan är tom och eleverna måste välja vilken bricka som passar in. För att mäta elevernas kunskaper i matematik användes elevernas betyg i ämnet.

4.3 Studiernas slutsatser

Studierna som behandlas i denna kunskapsöversikt visar olika resultat, även om majoriteten av studierna (sju av tio studier) visar att det finns ett samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper, där fysisk aktivitet har förbättrat elevernas kunskaper i matematik. Studiernas slutsatser presenteras enskilt i texten nedan.

4.3.1 Interventionsstudiernas slutsatser

Donnellys (2017) studie pågick i tre års tid och påvisade ingen signifikant skillnad i resultatet mellan interventionsgrupp och kontrollgruppen. Båda grupperna hade ökat i kunskapsnivå vad gäller matematik. Grupperna var uppdelade utefter etnicitet och sociokulturella skillnader. Oavsett gruppindelning så påvisades inga märkbara skillnader vad gäller resultat. Samtliga grupper förbättrade sina resultat, vare sig de tillhörde kontrollgruppen eller

interventionsgruppen.

Tottori (2019) har med sin studie hittat ett samband mellan fysisk aktivitet och kunskaper i matematik. I början av studien var det ingen signifikant skillnad på elevernas exekutiva funktioner, som ligger till grund för akademiska kunskaper som till exempel matematik. I slutet av studien visade resultatet att eleverna i interventionsgruppen, som utsatts för

(14)

10

högintensiv intervallträning under fyra veckor, signifikant ökat sina resultat i DSB-testet. Eleverna i kontrollgruppen lyckades inte öka sina resultat i samma test.

Fakri (2020) studie påvisar ingen skillnad på kontrollgruppen kontra interventionsgruppen vad gäller matematiska kunskaper. De olika testerna och dess variabler kring

interventionsgruppen och elevernas resultat i akademiska kunskaper och kognitiva funktioner, kopplat till fysisk aktivitet visar ingen förbättring kunskapsmässigt.

Resaland (2016) har efter sin studie inte visat någon signifikant skillnad mellan

kontrollgruppen och interventionsgruppen. Testerna som gjordes för att mäta matematiska kunskaper innan studiens gång visade dock att elever som hade svagast resultat i början av studien hade förbättrat sig något. Den stora majoriteten utav interventionsgruppen och dess resultat var alltså oförändrad.

Griffos (2018) studie som behandlar matematik sammanvävt i idrottslektioner visade positiva resultat vad gäller förbättrade matematiska kunskaper. Studien visar att 53 elever av 55 visade förbättrade resultat. Studien visar också att elever påpekat hur de själva känner att de lär sig mer och har enklare att förstå matematiska problem i sammanhang där de fysiskt aktiverar sig själva. Slutligen visar studien att elevernas rörelse i snitt inte har minskat genom att lägga till matematik i idrottslektionen. Eleverna har rört sig ungefär samma distans som det gjorde på idrottslektioner innan interventionsstudien.

Bunketorp Käll (2015) studie som är uppdelad genom kontrollgrupper och

interventionsgrupper, men även så mellan pojkar och flickor, visar ett ett positivt samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper. Studien visar en förbättring

resultatmässigt för killarna, dock inte en lika signifikant förbättring som vad flickornas resultat visade. Flickornas resultat visade tydliga och stora skillnader jämfört med kontrollgruppen.

4.3.2 De medicinska studiernas slutsatser

Chaddock-Heyman (2015) studien visar att 9-10 åringar som är vältränade, baserat på syreupptagningsförmågan i VO2-max testet, hade positivt resultat vad gäller matematiska kunskaper. Utifrån kunskapstesten visades det en signifikant skillnad mellan elever som var vältränade kontra mindre tränade. Studien visar även att det inte finns någon skillnad på elever med etniska skillnader eller sociokulturella olikheter, testet är alltså baserat på syreupptagningsförmåga och inte individuella utomstående aspekter.

Andersen (2016) studie påvisar att en relation mellan fysiskt aktiva elever och matematiska kunskaper, visade positiva resultat. I studiens resultat framgår det att elever med högre syreupptagningsförmåga presterar bättre i matematik. Studien visar även att etnicitet och sociokulturella skillnader inte har en negativ effekt. Även elever med etniska och

sociokulturella differenser och som har bra syreupptagningsförmåga visar positiva resultat vad gäller matematiska kunskaper.

4.3.3 De övriga studiernas slutsatser

Bartees (2018) studie visar att de eleverna som förbättrade sitt resultat i PACER-testet mellan tidpunkterna höst och vår även förbättrade sina resultat avsevärt inom matematiska tester, oberoende av deltagarnas kön, vikt eller tidigare erfarenheter. Elever som inte hade förbättrat

(15)

11

sitt PACER-resultat visade ingen skillnad jämfört med tidigare resultat vad gäller matematiska kunskaper och dess test.

Gil-Espinosas (2020) studie visar att det endast fanns en koppling mellan kondition och generell intelligens. Elevernas muskelstyrka och flexibilitet hade således ingen påverkar på deras generella intelligens. När det gäller matematiska kunskaper fanns det också samband som visar att elever med bättre kondition gör bättre ifrån sig i ämnet matematik. Detsamma gäller för elever med god flexibilitet. Det fanns ingen koppling mellan muskelstyrka och kunskaper i matematik.

(16)

12

5 DISKUSSION

5.1 Introduktion

Sammanfattningen av de olika studiernas resultat ovan visar att forskningen inte är helt överens om huruvida det finns en tydlig koppling mellan fysisk aktivitet och kunskaper i matematik, eftersom de inte kommer fram till samma slutsatser. En av anledningarna till detta kan vara att studierna använt sig av olika metoder där aspekter som tid och mängd fysisk aktivitet varierar. Några av studierna görs över längre tid än de andra och begreppet fysisk aktivitet definieras på olika sätt i flera olika artiklar. Detta är två av de aspekterna som kommer diskuteras i detta kapitel.

Enlig Hansen (2016, s. 185) påverkar träning elevers hjärna direkt. Ett träningspass på 20 minuter räcker enligt Hansen för att elevernas förutsättningar i skolan ska påverkas positivt. En förklaring till detta är att eleverna får en skärpt uppmärksamhet av träningen och att uppmärksamhet är av stor vikt i sammanhanget. Vidare skriver Hansen att det inte krävs mer än 12 minuters jogging för att eleverna ska kunna koncentrera sig bättre i närmare en timme efter träningen. Så lite som fyra minuters träning kan hjälpa eleverna att koncentrera sig bättre och vara mer uppmärksamma. Även förmågor som simultankapacitet, arbetsminne och

exekutiv kontroll påverkas, vilket ger eleverna bättre förutsättningar i matematik (Hansen 2016, s. 186). Om den lilla mängden träningen görs regelbundet över en längre tid ger det även effekt på lång sikt. Vilken typ av träning spelar enligt Hansen (2016, s. 27) ingen större roll, det viktiga är att eleverna är fysiskt aktiva och får upp pulsen under träningen.

Nedan kommer vi diskutera de olika studiernas resultat och jämföra likheter och skillnader mellan tidsspann och definition av fysisk aktivitet, för att se om och i så fall hur forskningen skiljer sig från vad Anders Hansen säger om sambandet.

5.2 Studier som påvisar ett samband mellan fysisk aktivitet och

matematiska kunskaper hos elever i grundskolan

De medicinska studierna, Chaddock-Heyman (2015) och Andersen (2016) baserar sina studier på ett syreupptagningstest före den faktiska tiden som studien pågår. Under studiens gång ökar inte eleverna sin fysiska aktivitet. Eleverna delas istället upp i grupper baserat på deras syreupptagningsförmåga och testas sedan under studiens gång med olika matematiska kunskapstest. I båda studierna är resultatet positivt och det finns en signifikant skillnad på elever med god syreupptagningsförmåga och elever med sämre syreupptagningsförmåga. Elever med god syreupptagningsförmåga visar bättre matematiska kunskaper i de olika kunskapstesterna. Elevernas fysiska aktivitet i dessa studier mäts således genom deras syreupptagningsförmåga och de elever som är mest fysiskt aktiva bedöms ha en högre syreupptagningsförmåga. Begreppet fysisk aktivitet kopplas således till kondition i detta sammanhang, vilket innebär att forskningen visar att god kondition är en faktor som påverkar elevernas matematiska kunskaper.

Bartees (2018) studie liknar på många sätt de medicinska studierna, då elevernas grundfysik testas i form av ett löptest (PACER-test). Studien baseras även här på en god grundkondition där forskarna urskiljer elever beroende på hur vältränade de är. Resultatet visar att det är en signifikant skillnad på prestationer i de matematiska kunskapstesterna mellan elever med god kondition och elever som har sämre kondition.

(17)

13

Gil-Espinosas (2020) studie är, precis som Bartees studie, på många sätt lik de medicinska studierna. Även här testas elevernas grundfysik, där kondition, flexibilitet och muskelstyrka mäts för att sedan jämföra hur vältränade elever presterar på intelligenstest och i ämnet matematik jämfört med mindre vältränade elever. Resultatet visar att det finns en koppling mellan kondition, flexibilitet och kunskaper i matematik.

Studiernas styrkor är att de genomförs utan interventioner där undervisningen förändras, vilket i detta sammanhang innebär att den pedagogiska strukturen förblir densamma. Studierna visar således att elever som är mer vältränade presterar bättre i den ordinarie matematikundervisningen, vilket visas genomgående i studiernas tester och

resultat. Studiernas resultat stämmer väl överens med vad Hansen skriver om elever med god kondition. Hansen (2016, s. 184) menar nämligen att det är en signifikant skillnad mellan elever med god kondition och sämre kondition och att skillnaden ökar ju mer avancerade testerna är.

En svaghet i dessa studier är att begreppet fysisk aktivitet inte definieras, då endast begrepp som syreupptagningsförmåga, kondition, flexibilitet och muskelstyrka används. Studierna nämner således inte vilken mängd fysisk aktivitet som krävs för att prestera bättre i matematik, utan konstaterar bara att mer vältränade elever presterar bättre. Alla elever har olika fysiologiska förutsättningar, då de är enskilda individer. En elev med god

syreupptagningsförmåga eller kondition behöver inte nödvändigtvis vara mer fysiskt aktiv än de andra. Det kan finnas fysiologiska skillnader som gör att elever har en bättre grundfysik och enklare bygger upp och bibehåller syreupptagningsförmågan utan att vara mer fysiskt aktiv än andra. Ytterligare en svaghet i studierna är att de inte tar hänsyn till andra parametrar som eventuellt kan påverka utgången av resultatet, vilket Andersen (2016), Bartee (2018), Chaddock-Heyman (2015) och Gil-Espinosa (2020) diskuterar. Elevers motivation,

självförtroende, livsstil, mognadsgrad och kognitiva förmåga nämns som potentiella faktorer som kan haft en påverkan på resultaten.

Både Griffo (2018) och Tottori (2019) utförde interventionsstudier som påvisade ett samband mellan fysisk aktivitet och kunskaper i matematik. Metoderna som användes för att komma fram till resultatet och hur fysisk aktivitet definieras i undersökningarna skiljer sig dock åt. I Griffos studie integrerades matematikundervisningen i idrottsundervisningen, medan

deltagarna i Tottoris studie fick delta i högintensiv intervallträning tre gånger i veckan. Det studierna har gemensamt är hur länge de varade, då båda interventionerna genomfördes under fyra veckor. Det kan finnas anledning till att vara kritisk till studier som inte undersöker sambandet under en längre tid och den korta interventionstiden kan ses som en svaghet i studierna. Samtidigt stämmer det väl överens med vad Hansen säger om mängden fysisk aktivitet som krävs för att göra skillnad för elevernas kunskaper i matematik. Enligt Hansen (2016, s. 185) har fysisk aktivitet som sagt en direkt påverkan på elevernas hjärna, vilket innebär att det trots den korta interventionstiden finns en trovärdighet i resultaten från dessa korta studier.

Utöver den korta studietiden i Griffos (2018) och Tottoris (2019) studier går det att diskutera svagheter i hur interventionerna är utförda. Griffo (2018) använde till skillnad från de andra studierna ingen kontrollgrupp, bara en interventionsgrupp. Detta diskuteras som en svaghet av författarna. Tottori (2019) delade inte upp deltagarna i olika grupper randomiserat, vilket diskuteras som en svaghet i studien.

(18)

14

Bunketorp Käll (2015) studies slutsats påvisar också ett samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper. Det tydliggörs dock att flickorna i interventionsgruppen presterade signifikant bättre i matematik, medan pojkarna gjorde en mindre förbättring. Studien

undersökte sambandet mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper under sex år, vilket kan ses som en styrka. Eleverna i interventionsgruppen som presterade bättre i

matematik gjorde det således under lång tid, vilket innebär att det inte var en kortsiktig förbättring. Studien stärks även genom antalet deltagare, som fått genomgå samma sorts matematiktest, samt att resultatet var övertygande trots den stora mängden deltagare. En annan styrka, som diskuteras av författarna till artikeln, är att studien är av

quasi-experimentell design (Bunketorp Käll 2015). Det innebär att grupperna i interventionen inte är randomiserade. Forskarna har således undersökt vilka skolor som är mest lämpliga att jämföra med, för att säkerställa att det inte finns några socioekonomiska skillnader. Att inte dela upp deltagarna randomiserat kan av andra ses som en svaghet, till exempel i studien av Tottori (2019). Detta diskuterar också Bunketorp Käll (2015), men menar att deras studie var mer lämpad för en kontrollerad studie.

Till skillnad från de medicinska studierna, som undersökte vältränade elevers prestationer, fokuserade denna studie på kvantitet, det vill säga att eleverna fick röra sig betydligt mer än eleverna i kontrollgruppen. Begreppet fysisk aktivitet handlar i detta sammanhang således om hur stor del av skoldagen eleverna är fysiskt aktiva.

5.3 Studier som inte hittat ett samband mellan fysisk aktivitet och

matematiska kunskaper hos elever i grundskolan

Fakris (2020) intervention på sju veckor visade inget samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper. Faktum är att kontrollgruppen, som inte fick ökad fysisk aktivitet, presterade bättre i matematik under interventionen. Forskarna diskuterar huruvida

interventionens tidsspann varit för kort, eller om intensiteten i träningen varit för låg. Interventionen varade trots allt i sju veckor, vilket är nära dubbelt så lång tid som Griffos (2018) och Tottoris (2019) studier på fyra veckor, som visade ett samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper. Intensiteten på den fysiska aktiviteten i Fakris studie var å andra sidan låg jämfört med studier som visat ett samband mellan fysisk aktivitet och

matematiska kunskaper, vilket forskarna menar kan varit en svaghet i studien. Begreppet fysisk aktivitet i studien innebar att eleverna fick röra på sig under matematiklektionen. De fick till exempel ta steg framåt och bakåt när de räknade addition och subtraktion, eller göra små hopp i klassrummet när de räknade multiplikation. Hansen (2016, s. 188) menar att egentligen vilken typ av fysisk aktivitet som helst är fördelaktig för elevernas hjärna, så länge de får upp pulsen under aktiviteten. Att gå fram och tillbaka i klassrummet är inte en form av högintensiv träning.

Resaland (2016) och Donnellys (2017) studier visade ingen signifikant skillnad i sambanden mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper. Båda studierna pågick under en längre tid, sju månader respektive tre år, vilket kan anses som en styrka. Det finns fler samband i

studierna som är anmärkningsvärda. Ur ett kvantitetsperspektiv använder sig de båda utav många deltagare i interventionsgruppen och kontrollgruppen, samt att det var flera skolor inblandade. Mängden deltagare är något som Resaland (2016) diskuterar som en stryka i studien. Ur ett fysiskt perspektiv har studierna liknande metoder vad gäller intensitet. Resaland (2016) integrerar fysisk aktivitet i matematiken i en utav tre olika metoder, de resterande två innefattar ordinär idrottslektion samt 10 min extra rörelse per dag, vilket kan vara en promenad. Donnellys (2017) integrerar genomgående fysisk aktivitet i

(19)

15

Definitionen av fysisk aktivitet i de båda studierna är lågintensiv aktivitet i form av en promenad eller lättare fysiska rörelser. Det är alltså inte givet att elever får hög puls i den fysiska aktiviteten, vilket Hansen menar är mest betydelsefullt (2016, s. 188). Betydelsen av pulsökning visas även i andra studier i kunskapsöversikten.

5.4 Resultatdiskussion

Syftet med vår kunskapsöversikt var att undersöka vad som karaktäriserar forskningen om kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper hos elever i grundskolan. Tesen är att det finns ett samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper vilket Hansen (2016, s. 183) påstår är tydligt. Det finns dock anledning att diskutera begreppet fysisk aktivitet eftersom all forskning i denna kunskapsöversikt inte kommer fram till samma slutsatser i sina resultat.

Av vad som framgår i studierna går det argumentera för att elever med god kondition

presterar bättre i matematik, då samtliga studier som undersöker frågan drar samma slutsatser. Det går också argumentera för att fysisk aktivitet i form av högre intensitet och högre

kvantitet ger goda resultat vad gäller påverkan på matematiska kunskaper eftersom interventionsstudierna med högintensiv träning och högre kvantitet av träning visar ett samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper.

Studierna som valt att integrera någon form av fysisk aktivitet i matematikundervisningen och arbeta ämnesövergripande, visar inte samma resultat. I dessa studier hittar de inte någon större skillnad i elevernas prestationer i matematik. Studierna som använt denna metod har inte låtit eleverna delta i någon högintensiv träning och inte heller ökat kvantiteten av fysisk aktivitet i samma omfattning som de andra interventionsstudierna. Det går således argumentera för att den fysiska aktiviteten i dessa studier inte varit hög nog och att det krävs mer fysisk aktivitet för att visa ett samband.

Utöver begreppet fysisk aktivitet, som definieras olika i studierna, har studierna dessutom haft olika långa tidsintervaller, bortsett från två studier som har lika lång tidsintervall. De kortaste studierna var fyra veckor långa, den längsta sex år. Även kortare studier visade att det finns en koppling mellan fysisk aktivitet och kunskaper i matematik, vilket innebär att tidsintervallen inte har en påverkan vad gäller resultat. Med en kortare studie går det dock inte utesluta att effekten endast är kortsiktig. Griffo (2018) och Tottori (2019) undersökte sambandet mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper under fyra veckor, medan Fakri (2020) undersökte sambandet under sju veckor. Dessa tre studier är relativt korta, vilket innebär att det inte går dra någon slutsats av långsiktig påverkan på samma sätt som Bunketorp Käll (2015), som undersökte sambandet under sex år.

Inför arbetet hade vi en förförståelse att det med all säkerhet finns en koppling mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper. Arbetet har dock präglats av objektivitet och vi har varit mottagliga för information som fått oss att ändra vår uppfattning. Efter att ha läst forskning kring ämnet drar vi slutsatsen att en god fysik, vilket definieras som god kondition, är

fördelaktigt för att elever ska kunna öka sina matematiska kunskaper. Vi är dock inte beredda att fastslå att det finns ett givet samband mellan all fysisk aktivitet och matematiska

kunskaper, då det kan krävas någon form av högintensiv träning kontinuerligt för att eleverna ska prestera bättre i matematik. Att träna den mängd samt bibehålla den fysiska form som krävs måste således läggas utanför skolans ramar. Skolidrotten kan dock fungera som ett

(20)

16

komplement eller som inspiration för att elever ska röra på sig mer under sin egen fritid, vilket kan ha en positiv påverkan på deras kunskaper i matematik.

En av frågeställningarna i kunskapsöversikten är vad det finns för vetenskapliga belägg för kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper hos elever i grundskolan? Av studierna vi behandlat ser vi en tydlig koppling mellan högintensiv träning och matematiska kunskaper. Vi ser också en koppling mellan god kondition och matematiska kunskaper. Den andra frågeställningen i kunskapsöversikten är hur begreppet fysisk aktivitet definieras och vilken typ av fysisk aktivitet ger positiva resultat för elevers matematiska kunskaper? Som vi har sett i studierna och redovisat i texten om studiernas metoder varierar den fysiska aktiviteten, där allt ifrån rörelser i klassrummet till högintensiv intervallträning nämns som fysisk aktivitet. Studierna visar att intensiteten i träningen är betydelsefull och att det inte räcker att låta eleverna röra sig i klassrummet under matematiklektioner för att öka deras prestationer i ämnet. Det krävs högre intensitet i träningen, som kan utveckla elevernas kondition, för att det ska ge goda resultat i matematik.

5.5 Metoddiskussion

Urvalet av artiklar i denna kunskapsöversikt är framtagna med hjälp av sökmotorn Primo, som är en sökmotor som vi studenter på Högskolan i Borås har tillgång till, vilket nämns i kapitlet om litteratursökning. Anledningen till att vi endast använt en sökmotor i urvalet är dels att vi är vana att leta artiklar i Primo, dels att utbudet är stort. Om vi istället använt oss av flera olika sökmotorer, såsom Google Scholar eller DiVA, skulle vi möjligtvis kunna få andra träffar och på så sätt bredda vår kunskapsöversikt. Vi är dock nöjda med vårt urval och de artiklar vi hittat, då de gett oss flera olika typer av studier som varit relevanta för

kunskapsöversikten. Att kunskapsöversikten behandlar studier med flera olika metoder ser vi som en styrka, då kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper undersökts på många olika sätt.

Antalet träffar med sökorden "physical activity" "mathematic" "school children” “elementary

school”, samt ämnesordet “physical fitness” gav oss 94 träffar i Primo. Genom en form av

screening där vi läste artiklarnas rubriker och abstrakt valde vi att behandla tio artiklar i kunskapsöversikten. Vi hade möjligtvis kunnat addera fler artiklar till kunskapsöversikten. Vidare hade vi kunnat göra fler sökningar med andra sökord för att hitta andra intressanta studier, men ville begränsa oss till ett antal som gjorde arbetet hanterbart.

(21)

17

6 VÄRDERING AV KUNSKAPSÖVERSIKTEN

6.1 Relevans

Resultatet av denna kunskapsöversikt är viktigt eftersom vi som framtida lärare har möjlighet att förändra elevers vardag. Precis som Hansen (2016, s. 183) skriver, kan vi minska skolans fokus på diskussioner kring pedagogiska metoder och klassrumsstorlekar, för att istället se till att aktivera eleverna fysiskt. Vi kan förse eleverna med mer fysisk aktivitet och motivera dem till rörelse och en god hälsa genom att betona vikten av en god kondition för prestationer i matematik. Med stöd från forskningen kan vi dessutom utveckla en föräldrasamverkan där vi uppmanar föräldrar och vårdnadshavare att aktivera barnen mer på fritiden.

6.2 Förslag till ytterligare forskning

Sex av tio artiklar i denna kunskapsöversikt är interventionsstudier, där olika metoder har använts och fysisk aktivitet har definierats på olika sätt. Interventionsstudierna har dessutom varierat i tid, där få av studierna har visat ett långsiktigt samband mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper. Även om metoden, det vill säga att använda interventionsgrupper, är densamma anser vi att interventionsstudierna är för olika varandra för att de ska kunna

jämföras ordentligt och ge oss möjligheten att dra en slutsats av forskningen. Begreppet fysisk aktivitet skiljer sig i många fall åt i interventionsstudierna. Allt från att gå omkring i

klassrummet till högintensiv intervallträning definieras som fysisk aktivitet. Det är dessutom svårt att säga om det enbart är mer fysisk aktivitet som förändrar resultaten i interventionerna, eller om undervisningens struktur på något sätt förändrat elevernas resultat. För att stärka forskningen kring kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper behöver fler interventionsstudier, oberoende av varandra, undersöka hur samma typ av fysisk aktivitet över längre tid påverkar elevers prestationer i matematik.

Vi skulle vilja se mer av den empiriska forskningen som används i de medicinska studierna, eftersom vi anser att de är mer konkreta än interventionsstudierna. I dessa studier förändras inte elevernas undervisning på något sätt. Kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematiska kunskaper mäts direkt genom att testa elevernas syreupptagningsförmåga för att sedan

undersöka hur väl de presterar i matematik. Resultatet visar att elever med god

syreupptagningsförmåga, det vill säga god kondition, presterar bättre i matematik. Om mer forskning hittar samma koppling kan fokus förflyttas till att försöka öka grundskoleelevers kondition, snarare än att försöka integrera fysisk aktivitet i undervisningen.

(22)

18

7 REFERENSER

Andersen, M. et al., (2016) Association Between Physical Fitness and Academic Achievement in a Cohort of Danish School Pupils. The Journal of school health. [Online] 86 (9), 686–695.

https://onlinelibrary-wiley-com.lib.costello.pub.hb.se/doi/full/10.1111/josh.12422 [2020-11-24]

Bartee, R, Heelan, K, & Dority, B. (2018) Longitudinal Evaluation of Aerobic Fitness and Academic Achievement Among Schoolchildren. The Journal of school health. [Online] 88 (9), 644–650.

https://onlinelibrary-wiley-com.lib.costello.pub.hb.se/doi/full/10.1111/josh.12666 [2020-11-24]

Bunketorp Käll, L, et al. (2015) Effects of a Curricular Physical Activity Intervention on Children’s School Performance, Wellness, and Brain Development. The Journal of school

health. [Online] 85 (10), 704–713.

https://onlinelibrary-wiley-com.lib.costello.pub.hb.se/doi/full/10.1111/josh.12303 [2020-11-24]

Chaddock-Heyman, L, et al. (2015) The Role of Aerobic Fitness in Cortical Thickness and Mathematics Achievement in Preadolescent Children. PloS one. [Online] 10 (9), e0138166– e0138166.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4565685/ [2020-11-24]

Donnelly, H, et al. (2017) Physical activity and academic achievement across the curriculum: Results from a 3-year cluster-randomized trial. Preventive medicine. [Online] 99140–145.

https://www-sciencedirect-com.lib.costello.pub.hb.se/science/article/pii/S0091743517300543?via%3Dihub [2020-11-24]

Eriksson Barajas, K. et al. (2013) Systematiska litteraturstudier i utbildningsvetenskap :

vägledning vid examensarbeten och vetenskapliga artiklar . 1. utg. Stockholm: Natur &

Kultur.

Fakri, N, & Hashim, H. (2020) The effects of integrating physical activity into mathematic lessons on mathematic test performance, body mass index and short term memory among 10 year old children. Journal of Physical Education and Sport. [Online] 20425–429.

http://efsupit.ro/images/stories/februarie2020/Art%2061.pdf [2020-11-24]

Folkhälsomyndigheten (2019). Barns och ungas rörelsemönster : resultat från objektivt

uppmätt fysisk aktivitet, Skolbarns hälsovanor 2017/2018. Solna: Folkhälsomyndigheten.

https://www.folkhalsomyndigheten.se/publicerat-material/publikationsarkiv/b/barns-och-ungas-rorelsemonster/?pub=60058

(23)

19

Gil-Espinosa, F, et al. (2020) Association of Physical Fitness with Intelligence and Academic Achievement in Adolescents. International journal of environmental research and public

health. [Online] 17 (12), 4362–.

https://search-proquest-com.lib.costello.pub.hb.se/docview/2415869357?accountid=9670&rfr_id=info%3Axri%2Fsid %3Aprimo

[2020-11-24]

Griffo, J, et al. (2018) Becoming One in the Fitness Segment: Physical Education and Mathematics. The Physical educator. [Online] 75 (4), 647–660.

https://search-proquest-com.lib.costello.pub.hb.se/docview/2114234409?accountid=9670&rfr_id=info%3Axri%2Fsid %3Aprimo

[2020-11-24]

Hansen, A. & Zachrisson, L. (2016) Hjärnstark : hur motion och träning stärker din hjärna . Stockholm: Fitnessförlaget.

Nilholm, C. (2015). Tre forskningsöversikter inom området specialpedagogik/inkludering.

Delrapport från Skolforsk-projektet. Stockholm: Vetenskapsrådet.

https://www.vr.se/analys/rapporter/vara-rapporter/2015-08-03-tre-forskningsoversikter-inom-omradet-specialpedagogik-inkludering.-delrapport.html

[2020-11-24]

Resaland, A, et al. (2016) Effects of physical activity on schoolchildren’s academic performance: The Active Smarter Kids (ASK) cluster-randomized controlled trial. Preventive

medicine. [Online] 91322–328.

https://www-sciencedirect-com.lib.costello.pub.hb.se/science/article/pii/S0091743516302626?via%3Dihub [2020-11-24]

Tottori, N, et al. (2019) Effects of High Intensity Interval Training on Executive Function in Children Aged 8–12 Years. International journal of environmental research and public health. [Online] 16 (21), 4127–.

https://search-proquest-com.lib.costello.pub.hb.se/docview/2329652891?accountid=9670&rfr_id=info%3Axri%2Fsid %3Aprimo

(24)

20

8 BILAGOR

Bilaga 1 – Matris till litteratursökning

Studie Sökord År Land Deltagare Ålder Metod Slutsats

Physical activity and academic achievement across the curriculum: Results from a 3-year cluster-randomized trial "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness 2017 USA 1902 8 En randomiserad interventionsstudie över 3 år, där de jämförde förändringar i akademiska prestationer (bland annat matematik) när eleverna fick vara mer fysiskt aktiva. Lärarna i interventionsgrupperna blev tränade för att använda ”moderate-to-vigorous physical activity (MVPA)” i sin

undervisning, i genomsnitt 55 minuter i veckan. Målet var dock 100 minuter/vecka Förändringar i akademiska kunskaper

bedömdes med hjälp av ett test kallat ”Wechsler Individual Achievement Test-Third Edition (WIAT-III)”. Testet gjordes varje vår under tre år.

Studien visade ingen signifikant förändring i akademiska (bland annat matematik) kunskaper mellan de olika grupperna. Ökad fysisk aktivitet hade således ingen påverkan på elevernas akademiska kunskaper i grundskolan. Effects of High Intensity Interval Trainingon Executive Function in Children Aged 8–12 Years "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness 2019 Japan 56 8-12 En interventionsstudie där 56

elever utan tidigare erfarenhet av högintensiv intervallträning delades upp i två grupper. En intervallgrupp och en grupp utan intervallträning. Det gjordes tester som testade elevernas fysik och exekutiva funktioner (system som kontrollerar och reglera lägre kognitiva processer). Därefter fick en grupp delta i ett

intervallträningsprogram i fyra veckor. Sedan gjordes nya tester.

Gruppen som ägnat sig åt intervallträning utvecklades märkbart kognitivt, bland annat genom ett mer utvecklat arbetsminne. Gruppen som inte deltagit i intervallträningen lyckades inte förbättra sina resultat. Studiens resultat påvisar vikten av högintensiv intervallträning för exekutiva funktioner. The effects of integrating physical activity into mathematic lessons on mathematic test performance, body mass index and short term memory among 10 year old children "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness

2020 Malaysia 56 10 Ett kvasiexperiment designat för

att undersöka huruvida sju veckors fysisk aktivitet under matematiklektionerna gav bättre resultat i bland annat matematik och korttidsminnet. Eleverna delades in i två olika grupper där eleverna i den ena gruppen fick utöva fysisk aktivitet som att hoppa, springa och gå under lektionen. Tester gjordes före och efter studieperioden.

Resultatet visade ingen signifikant skillnad på resultatet i de olika grupperna. Gruppen som utövade fysisk aktivitet visade prov på bättre korttidsminne efter

interventionen, men faktum är att gruppen som ej utövade fysisk aktivitet presterade bättre i matematiken. Författarna diskuterar huruvida intensiteten och tidsspannet i träningen var för lågt och hänvisar till andra studier, med högre intensitet, som gett andra resultat. Effects of physical activity on schoolchildren's academic performance: The Active Smarter Kids (ASK) cluster-randomized controlled trial "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness 2016 Norge 1129 10 En randomiserad interventionsstudie som undersökte hur fysisk aktivitet påverkade akademiska kunskaper, bland annat matematik. Totalt 57 grundskolor uppdelades i interventions- och kontrollgrupper, där 28 av skolorna ökade elevernas fysiska aktivitet under sju månader. Interventionen bestod av tre olika komponenter. 1. 90 minuter idrottsundervisning i veckan. 2. Fem minuters rast med fysisk aktivitet under lektioner i klassrummet varje dag. 3. 10

Studien visade ingen signifikant effekt av interventionen på matematiska kunskaper, förutom hos en underkategori av elever lägst resultat innan

interventionen. Dessa elever presterade bättre i matematik under interventionen. Forskarna diskuterar dock huruvida det var den fysiska aktiviteten som ledde till ökningen eller om det nya arbetssättet med fysisk aktivitet kopplat till

problemlösning passade dessa elever bättre.

(25)

21

minuters hemläxa i form av fysisk aktivitet. Becoming One in the Fitness Segment: Physical Education and Mathematics "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness

2018 USA 55 8-12 En fyra veckor lång

interventionsstudie som undersökte kopplingen mellan fysisk aktivitet och matematik, genom att lägga till matematiska problemlösningsuppgifter i idrottslektionen. De ville dessutom undersöka huruvida detta gick att genomföra utan att påverka intensiteten i den fysiska aktiviteten eller ej. Stegräknare användes och matematiska tester gjordes både före och efter testet för att mäta resultatet Ett antal elever intervjuades dessutom i grupp efter interventionen.

Studien visade att eleverna förbättrade sina resultat i matematik och att fysisk aktivitet går att integrera med

matematik.

Stegräknare visade att elevernas fysiska aktivitet inte heller minskade under idrottslektionerna med problemlösningsuppgifter The Role of Aerobic Fitness in Cortical Thickness and Mathematics Achievement in Preadolescent Children "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness

2015 USA 48 9-10 En medicinsk studie som

undersöker elevers hjärnbark för att undersöka kopplingen mellan fysisk aktivitet och kunskaper i matematik. De undersökte 24 vältränade elever och 24 mindre vältränade elever. Hur vältränade de var mättes genom ett syreupptagningstest (VO2-max) på en motionscykel. Samtliga deltagare var prepubertala. Eleverna fick dessutom göra ett så kallat ”The Kaufman Brief Intelligence Test”, för att mäta elevernas IQ. Matematiska kunskaper testades genom ett prestationstest kallat ”Wide Range Achievement Test”. Eleverna undersöktes också i en magnetisk resonanstomografi, som scannar hjärnan.

Studiens resultat visade att elever med högre syreupptagningsförmåga presterar avsevärt bättre i matematik än elever med lägre syreupptagningsförmåga. Association Between Physical Fitness and Academic Achievement in a Cohort of Danish School Pupils "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness

2016 Danmark 1119 13-15 En studie som undersökte

kopplingen mellan fysisk aktivitet prestationer i akademiska ämnen, bland annat matematik. Matematik placerades under kategorin ”science” i studien. Deltagarna fick bland annat göra både ett muntligt och skriftligt prov i matematik för att mäta deras akademiska kunskaper. De betygsattes enligt det danska betygssystemet, där betyg över godkänt är 12, 10, 7, 4 och 2. Elevernas fysiska förmåga avgjordes genom att testa deras syreupptagningsförmåga (VO2max) på en motionscykel.

Resultatet visar att det finns en koppling mellan elevernas fysiska förmåga och kunskaper i matematik, då både killar och tjejer med hög

syreupptagningsförmåga presterade bättre i kategorin ”science”, som innehöll både muntliga och skriftliga prov i matematik. Resultatet visade även en koppling mellan fysisk förmåga och kunskaper i matematik efter justering av socioekonomisk status och etnicitet. Longitudinal Evaluation of Aerobic Fitness and Academic Achievement Among Schoolchildren "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness

2018 USA 1152 9-10 Studiens syfte var att undersöka

hur fysisk aktivitet påverkar elevers kunskaper i akademiska kunskaper, (matematik och läsning). 1152 elever från 10 skolor i Nebraska deltog i undersökningen från hösten till våren. Elevernas fysiska förmåga mättes genom ett så kallat “PACER-test (Version 10)”. I ett sådant test springer eleverna en sträcka på 20 meter på en viss tid, för att sedan vända och

Resultaten tyder på att mer vältränade elever rankas statistiskt signifikant högre i matematik under både höst- och vårterminen jämfört med mindre vältränade elever. Resultaten visade att de studenter vars PACER-resultat förbättrades från höst till vår också ökade sina matematiska poäng. Den största ökningen skedde hos elever som från början var mindre vältränade. De elever

(26)

22

springa tillbaka. Tiden minskar sedan successivt vilket innebär att eleverna behöver öka takten för att hinna springa sträckan. Elevernas fysiska förmåga tas fram baserat på hur många vändor de klarar av innan de misslyckas med att ta sig 20 meter innan signalen.Testet gjorde först på hösten och sedan på våren.

Matematiska kunskaper mättes genom ett Measures of Academic Progress (MAP) test. Ett på hösten och ett på våren.

som från början vara svaga i matematik ökade också sina matematiska kunskaper mer signifikant än de som redan var starka i matematik. Effects of a Curricular Physical Activity Intervention on Children’s School Performance, Wellness, and Brain Development "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness

2015 Sverige 545 10-12 Denna studie är ett kontrollerat

kvasiexperiment där barn från grundskolor i Mölndal delades in i antingen en interventionsgrupp eller en kontrollgrupp. Eleverna i interventionsgruppen fick utökad fysisk aktivitet i skolan, med två extra obligatoriska idrottspass i veckan. För att bedöma effekten av interventionen på elevernas matematiska kunskaper användes de nationella proven i matematik.

I studien gjordes också en fördjupningsstudie där 79 av fick deras syreupptagningsförmåga testad. Dessa elever undersöktes också i en magnetisk

resonanstomografi, som scannar hjärnan.

Både flickor och pojkar i interventionsgruppen gjorde bättre ifrån sig på de nationella proven i matematik, även om det var större skillnad på flickornas resultat i de olika grupperna.

Association of Physical Fitness with Intelligence and Academic Achievement in Adolescents "physical activity" "mathematic" "school children" “elementary school”. Ämnesord: physical fitness

2020 Spanien 403 13-14 En studie som analyserade

förhållandet mellan fysisk aktivitet, generell intelligens och kunskaper i bland annat matematik. I studien testades deltagarnas kondition,

muskelstyrka och flexibilitet med ett så kallat EUROFIT-test. För att mäta elevernas kunskaper i matematik användes betygen i ämnet. Elevernas generella intelligens mättes genom ett två olika intelligenstest.

Resultatet visar att det finns en koppling mellan god kondition och intelligen. Muskelstyrka och flexibilitet var inte signifikant kopplat till intelligens. Kondition och flexibilitet var även kopplat till goda kunskaper i matematik.

(27)

References

Related documents

träningstillfället och ökade till testtillfälle 1 och 2. Korrelation mellan kognitiv förmåga och resultat var dubbelt så stark vid testtillfälle 1 som vid

Resultaten ger skäl att påstå att självförmåga spelar en större roll för elevers faktiska kunskaper än vad födelseland och talat språk i hemmet gör, samt att självförmåga

Denna avhandling har en etnografisk utgångspunkt och bygger på fyra delstudier där observationer av äldre personer och personal i särskilt boende kombinerats med interv- juer,

Rapport nr HT14 IPS LAU925;6.. Vårt utgångsresonemang var att elevers kunskapsutveckling i matematik kan begränsas om grundläggande matematiska kunskaper är labila.

Dels behandlas detta under avsnittet som hänvisar till hemmets påverkan, men även Lärare 2a menar att de omöjligt kan vara säkra på att det är ökad fysisk aktivitet som

När skolan inte kan nå ut med information till alla dessa föräldrar kan det uppstå problem särskilt för de eleverna som är inblandade.. För att föräldrarna ska ha möjligheter

I Tabell 8d ges exempel på hur matematiska områden formuleras i Lgr 11. Det första exemplet visar hur matematiska områden formuleras i det Centrala innehållet avseende det

bör klara de flesta av uppgifterna för att ha en bra grund inför dina studier.. Bestäm fasförskjutning