Інтегроване та когнітивно збагачене фізичне виховання: диференційований вплив на математичну успішність дітей шкільного віку
DOI:
https://doi.org/10.17309/tmfv.2026.3.05Ключові слова:
фізичне виховання, математична успішність, інтегроване навчання, втілене пізнанняАнотація
Передумови. Втручання, засновані на фізичній активності (PA), дедалі частіше досліджуються через їхній потенціал покращувати академічну успішність, зокрема з математики. Однак залишається незрозумілим, чи є специфічні підходи, такі як інтегроване фізичне виховання та математика (Math-PE), більш ефективними, ніж загальні підходи, такі як когнітивно збагачене фізичне виховання.
Мета. Метою цього дослідження є демонстрація впливу втручань, заснованих на фізичній активності, на математичну успішність та порівняння ефективності інтегрованого фізичного виховання та математики (Math-PE) і когнітивно збагаченого фізичного виховання.
Матеріали та методи. У дослідженні використано систематичний огляд та метааналіз. Пошук літератури проводився в базах даних Scopus, PubMed і Taylor & Francis Online відповідно до рекомендацій PRISMA 2020. До аналізу були включені дослідження, що відповідали критеріям відбору (N = 11 незалежних вибірок) і мали дизайн рандомізованих контрольованих досліджень та квазіекспериментів. Для розрахунку об’єднаного стандартизованого середнього ефекту (SMD) застосовано модель випадкових ефектів.
Результати. Аналіз виявив статистично значущий помірний загальний ефект втручань, заснованих на фізичній активності, на математичну успішність (SMD = 0.425; 95% CI [0.187; 0.663]; p < 0.001). Важливо, що модераторний аналіз не виявив статистично значущої різниці між інтегрованим Math-PE (k = 7; SMD = 0.436) та когнітивно збагаченим фізичним вихованням (k = 4; SMD = 0.427; Qb = 0.00; p = 0.974).
Висновки. Хоча обидва методи демонструють статистично подібні результати, їх впровадження має бути адаптоване до конкретних педагогічних умов. Інтегроване фізичне виховання та математика є найбільш ефективними для введення конкретних математичних понять у молодших класах, тоді як когнітивно збагачене фізичне виховання є більш доцільним для покращення загальних навичок розв’язування проблем і швидкості обчислень у старших дітей. Отже, педагоги повинні ретельно обирати методи, які дійсно відповідають віковим особливостям учнів і навчальним цілям, яких вони прагнуть досягти, підкреслюючи, що фізичне виховання є важливим чинником математичної успішності за умови його застосування у відповідному контексті.
Завантаження
Посилання
Donnelly, J.E., & Lambourne, K. (2011). Classroom-based physical activity, cognition, and academic achievement. Preventive Medicine, 52(SUPPL.). https://doi.org/10.1016/j.ypmed.2011.01.021 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ypmed.2011.01.021
Resaland, G.K., Aadland, E., Moe, V.F., Aadland, K.N., Skrede, T., Stavnsbo, M., Suominen, L., Steene-Johannessen, J., Glosvik, Ø., Andersen, J.R., Kvalheim, O.M., Engelsrud, G., Andersen, L.B., Holme, I.M., Ommundsen, Y., Kriemler, S., van Mechelen, W., McKay, H.A., Ekelund, U., & Anderssen, S.A. (2016). Effects of physical activity on schoolchildren’s academic performance: The Active Smarter Kids (ASK) cluster-randomized controlled trial. Preventive Medicine, 91. https://doi.org/10.1016/j.ypmed.2016.09.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ypmed.2016.09.005
Hillman, C. H., Erickson, K. I., & Kramer, A. F. (2008). Be smart, exercise your heart: Exercise effects on brain and cognition. Nature Reviews Neuroscience, 9(1), 58–65. https://doi.org/10.1038/nrn2298 DOI: https://doi.org/10.1038/nrn2298
Tomporowski, P.D., McCullick, B.A., & Pesce, C. (2015). Enhancing Children’s Cognition With Physical Activity Games. Enhancing Children’s Cognition With Physical Activity Games. https://doi.org/10.5040/9781718209008 DOI: https://doi.org/10.5040/9781718209008
Diamond, A. (2015). Effects of Physical Exercise on Executive Functions: Going beyond Simply Moving to Moving with Thought. Annals of Sports Medicine and Research, 2(1).
Egger, F., Benzing, V., Conzelmann, A., & Schmidt, M. (2019). Boost your brain, while having a break! The effects of long-term cognitively engaging physical activity breaks on children’s executive functions and academic achievement. PLoS ONE, 14(3). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0212482 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0212482
Pesce, C., Masci, I., Marchetti, R., Vazou, S., Sääkslahti, A., & Tomporowski, P.D. (2016). Deliberate Play and Preparation Jointly Benefit Motor and Cognitive Development: Mediated and Moderated Effects. Frontiers in Psychology, 7(MAR), 349. https://doi.org/10.3389/FPSYG.2016.00349 DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2016.00349
Schmidt, M., Jäger, K., Egger, F., Roebers, C.M., & Conzelmann, A. (2015). Cognitively engaging chronic physical activity, but not aerobic exercise, affects executive functions in primary school children: A group-randomized controlled trial. Journal of Sport and Exercise Psychology, 37(6). https://doi.org/10.1123/jsep.2015-0069 DOI: https://doi.org/10.1123/jsep.2015-0069
Kiefer, M., & Trumpp, N. M. (2012). Embodiment theory and education: The foundations of cognition in perception and action. Trends in Neuroscience and Education, 1(1), 15–20. https://doi.org/10.1016/j.tine.2012.07.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tine.2012.07.002
Wilson, M. (2002). Six views of embodied cognition. Psychonomic Bulletin & Review, 9(4), 625–636. https://doi.org/10.3758/BF03196322 DOI: https://doi.org/10.3758/BF03196322
Mavilidi, M. F., Ruiter, M., Schmidt, M., Okely, A. D., Loyens, S., Chandler, P., & Paas, F. (2018). A Narrative Review of School-Based Physical Activity for Enhancing Cognition and Learning: The Importance of Relevancy and Integration. Frontiers in Psychology, 9, 2079. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2018.02079 DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2018.02079
Mullender-Wijnsma, M.J., Hartman, E., De Greeff, J.W., Doolaard, S., Bosker, R.J., & Visscher, C. (2016). Physically active math and language lessons improve academic achievement: A cluster randomized controlled trial. Pediatrics, 137(3). https://doi.org/10.1542/peds.2015-2743 DOI: https://doi.org/10.1542/peds.2015-2743
Álvarez-Bueno, C., Pesce, C., Cavero-Redondo, I., Sánchez-López, M., Garrido-Miguel, M., & Martínez-Vizcaíno, V. (2017). Academic Achievement and Physical Activity: A Meta-analysis. Pediatrics, 140(6), e20171498. https://doi.org/10.1542/peds.2017-1498 DOI: https://doi.org/10.1542/peds.2017-1498
Singh, A.S., Saliasi, E., Van Den Berg, V., Uijtdewilligen, L., De Groot, R.H. M., Jolles, J., Andersen, L.B., Bailey, R., Chang, Y.K., Diamond, A., Ericsson, I., Etnier, J.L., Fedewa, A.L., Hillman, C.H., McMorris, T., Pesce, C., Pühse, U., Tomporowski, P.D., & Chinapaw, M.J. M. (2019). Effects of physical activity interventions on cognitive and academic performance in children and adolescents: A novel combination of a systematic review and recommendations from an expert panel. British Journal of Sports Medicine, 53(10). https://doi.org/10.1136/bjsports-2017-098136 DOI: https://doi.org/10.1136/bjsports-2017-098136
Schmidt, M., Benzing, V., Wallman-Jones, A., Mavilidi, M.F., Lubans, D.R., & Paas, F. (2019). Embodied learning in the classroom: Effects on primary school children’s attention and foreign language vocabulary learning. Psychology of Sport and Exercise, 43. https://doi.org/10.1016/j.psychsport.2018.12.017 DOI: https://doi.org/10.1016/j.psychsport.2018.12.017
Vetter, M., O’Connor, H.T., O’Dwyer, N., Chau, J., & Orr, R. (2020). ‘Maths on the move’: Effectiveness of physically-active lessons for learning maths and increasing physical activity in primary school students. Journal of Science and Medicine in Sport, 23(8). https://doi.org/10.1016/j.jsams.2019.12.019 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsams.2019.12.019
Page, M.J., McKenzie, J.E., Bossuyt, P.M., Boutron, I., Hoffmann, T.C., Mulrow, C.D., Shamseer, L., Tetzlaff, J.M., Akl, E.A., Brennan, S.E., Chou, R., Glanville, J., Grimshaw, J.M., Hróbjartsson, A., Lalu, M.M., Li, T., Loder, E.W., Mayo-Wilson, E., McDonald, S., … Moher, D. (2021). The PRISMA 2020 statement: An updated guideline for reporting systematic reviews. BMJ, 372. https://doi.org/10.1136/bmj.n71 DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.n71
Richardson, W.S., Wilson, M.C., Nishikawa, J., & Hayward, R.S. (1995). The well-built clinical question: a key to evidence-based decisions. ACP journal club, 123(3). https://doi.org/10.7326/acpjc-1995-123-3-a12 DOI: https://doi.org/10.7326/ACPJC-1995-123-3-A12
Sterne, J.A. C., Savović, J., Page, M.J., Elbers, R.G., Blencowe, N.S., Boutron, I., Cates, C.J., Cheng, H.Y., Corbett, M.S., Eldridge, S.M., Emberson, J.R., Hernán, M.A., Hopewell, S., Hróbjartsson, A., Junqueira, D.R., Jüni, P., Kirkham, J.J., Lasserson, T., Li, T., … Higgins, J.P. T. (2019). RoB 2: A revised tool for assessing risk of bias in randomised trials. BMJ, 366. https://doi.org/10.1136/bmj.l4898 DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.l4898
Eldridge, S., Campbell, M., Campbell, M., Dahota, A., Giraudeau, B., Higgins, J., Reeves, B., & Siegfried, N. (2016). Revised Cochrane risk of bias tool for randomized trials (RoB 2.0) Additional considerations for cluster-randomized trials.
Higgins, J.P. T., Eldridge, S., & Li, T. (2023). Chapter 23: Including variants on randomized trials. Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Intervention, 6.4.
McGuinness, L.A., & Higgins, J.P. T. (2021). Risk-of-bias VISualization (robvis): An R package and Shiny web app for visualizing risk-of-bias assessments. Research Synthesis Methods, 12(1). https://doi.org/10.1002/jrsm.1411 DOI: https://doi.org/10.1002/jrsm.1411
Hedges, L.V. (1981). Distribution Theory for Glass’s Estimator of Effect size and Related Estimators. Journal of Educational Statistics, 6(2). https://doi.org/10.3102/10769986006002107 DOI: https://doi.org/10.2307/1164588
Borenstein, M., Hedges, L.V., Higgins, J.P. T., & Rothstein, H.R. (2010). A basic introduction to fixed-effect and random-effects models for meta-analysis. Research Synthesis Methods, 1(2). https://doi.org/10.1002/jrsm.12 DOI: https://doi.org/10.1002/jrsm.12
Higgins, J.P. T., & Thompson, S.G. (2002). Quantifying heterogeneity in a meta-analysis. Statistics in Medicine, 21(11). https://doi.org/10.1002/sim.1186 DOI: https://doi.org/10.1002/sim.1186
Egger, M., Smith, G.D., Schneider, M., & Minder, C. (1997). Bias in meta-analysis detected by a simple, graphical test. British Medical Journal, 315(7109). https://doi.org/10.1136/bmj.315.7109.629 DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.315.7109.629
Begg, C.B., & Mazumdar, M. (1994). Operating Characteristics of a Rank Correlation Test for Publication Bias. Biometrics, 50(4). https://doi.org/10.2307/2533446 DOI: https://doi.org/10.2307/2533446
Bustamante, A.S., Begolli, K.N., Alvarez-Vargas, D., Bailey, D.H., & Richland, L.E. (2022). Fraction Ball: Playful and Physically Active Fraction and Decimal Learning. Journal of Educational Psychology, 114(6). https://doi.org/10.1037/edu0000714 DOI: https://doi.org/10.1037/edu0000714
Wawrzyniak, S., Korbecki, M., Cichy, I., Kruszwicka, A., Przybyla, T., Klichowski, M., & Rokita, A. (2022). Everyone Can Implement Eduball in Physical Education to Develop Cognitive and Motor Skills in Primary School Students. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(3). https://doi.org/10.3390/ijerph19031275 DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph19031275
Chikha, A. Ben, Hawani, A., Eken, Ö., Goumni, C., Zoghlami, W., Mrayeh, M., Kurtoǧlu, A., Souissi, N., & Aldhahi, M.I. (2024). The impact of the “treasure game” on geometric thinking and post-learning mood in first-grade children. Medicine (United States), 103(50). https://doi.org/10.1097/MD.0000000000040695 DOI: https://doi.org/10.1097/MD.0000000000040695
Romero-Martínez, J., Menescardi, C., Ortega-Benavent, N., Montalt-García, S., Barnett, L.M., García-Massó, X., & Estevan, I. (2025). Effects of a classroom-based intervention to promote physical literacy in children: the randomized and controlled ALPHYL Study. Journal of Science and Medicine in Sport, 28(10). https://doi.org/10.1016/j.jsams.2025.05.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsams.2025.05.006
Cecchini, J.A., & Carriedo, A. (2020). Effects of an interdisciplinary approach integrating mathematics and physical education on mathematical learning and physical activity levels. Journal of Teaching in Physical Education, 39(1). https://doi.org/10.1123/JTPE.2018-0274 DOI: https://doi.org/10.1123/jtpe.2018-0274
Ruiz-Hermosa, A., Sánchez-Oliva, D., Grao-Cruces, A., Medrano, M., González-Pérez, M., Martín-Acosta, F., & Camiletti-Moirón, D. (2025). Feasibility, Acceptability, and Effectiveness of Physically Active Lessons in Secondary Education: ACTIVE CLASS Pilot Study. Translational Journal of the American College of Sports Medicine, 10(2). https://doi.org/10.1249/TJX.0000000000000290 DOI: https://doi.org/10.1249/TJX.0000000000000290
Cichy, I., Kaczmarczyk, M., Wawrzyniak, S., Kruszwicka, A., Przybyla, T., Klichowski, M., & Rokita, A. (2020). Participating in Physical Classes Using Eduball Stimulates Acquisition of Mathematical Knowledge and Skills by Primary School Students. Frontiers in Psychology, 11. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.02194 DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.02194
García-Hermoso, A., Hormazábal-Aguayo, I., Fernández-Vergara, O., González-Calderón, N., Russell-Guzmán, J., Vicencio-Rojas, F., Chacana-Cañas, C., & Ramírez-Vélez, R. (2020). A before-school physical activity intervention to improve cognitive parameters in children: The Active-Start study. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports, 30(1). https://doi.org/10.1111/sms.13537 DOI: https://doi.org/10.1111/sms.13537
Latino, F., Tafuri, F., Maisuradze, M., & Tafuri, M.G. (2025). Complex Motor Schemes and Executive Functions: A School-Based Dual-Challenge Intervention to Enhance Cognitive Performance and Academic Success in Early Adolescence. Journal of Intelligence, 13(11). https://doi.org/10.3390/jintelligence13110151 DOI: https://doi.org/10.3390/jintelligence13110151
De Bruijn, A.G. M., Kostons, D.D. N.M., Van Der Fels, I.M. J., Visscher, C., Oosterlaan, J., Hartman, E., & Bosker, R.J. (2020). Effects of aerobic and cognitively-engaging physical activity on academic skills: A cluster randomized controlled trial. Journal of Sports Sciences, 38(15). https://doi.org/10.1080/02640414.2020.1756680 DOI: https://doi.org/10.1080/02640414.2020.1756680
Kliziene, I., Cizauskas, G., Augustiniene, A., Sipaviciene, S., & Aleksandraviciene, R. (2020). The relationship between school age children’s academic performance and innovative physical education programs. Sustainability (Switzerland), 12(12). https://doi.org/10.3390/SU12124922 DOI: https://doi.org/10.3390/su12124922
Donnelly, J.E., Hillman, C.H., Castelli, D., Etnier, J.L., Lee, S., Tomporowski, P., Lambourne, K., & Szabo-Reed, A.N. (2016). Physical activity, fitness, cognitive function, and academic achievement in children: A systematic review. Medicine and Science in Sports and Exercise, 48(6). https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000000901 DOI: https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000000966
Beck, M.M., Lind, R.R., Geertsen, S.S., Ritz, C., Lundbye-Jensen, J., & Wienecke, J. (2016). Motor-enriched learning activities can improve mathematical performance in preadolescent children. Frontiers in Human Neuroscience, 10(DEC2016). https://doi.org/10.3389/fnhum.2016.00645 DOI: https://doi.org/10.3389/fnhum.2016.00645
Liang, K., Ma, X., Zhang, J., Zhang, B., Xin, F., Yuan, Q., Zhang, D., Chen, R., & Tang, Y. (2023). A Pilot Movement Integrity with Intelligent Play Program (MIIP): Effects on Math Performance and Enjoyment for Preschoolers in China. Child and Youth Care Forum, 52(3). https://doi.org/10.1007/s10566-022-09707-8 DOI: https://doi.org/10.1007/s10566-022-09707-8
Best, J.R. (2010). Effects of physical activity on children’s executive function: Contributions of experimental research on aerobic exercise. Developmental Review, 30(4). https://doi.org/10.1016/j.dr.2010.08.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.dr.2010.08.001
Diamond, A., & Lee, K. (2011). Interventions shown to aid executive function development in children 4 to 12 years old. Science, 333(6045). https://doi.org/10.1126/science.1204529 DOI: https://doi.org/10.1126/science.1204529
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Ahmad Chaeroni, Yuke Permata Lisna, Andre Igorezky, Lutfi Nur, Muchamad Arif Al Ardha, Nurhasan Nurhasan
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
