Влияние «Гимнастики мозга» на математические способности учащихся средней школы: пилотное исследование

Как и во многих других регионах, в Латинской Америке существует задача повышения качества преподавания математике и улучшения навыков обучающихся. Коллеги из города Кито – столицы Эквадора – в поисках методов помощи ученикам и учителям решили исследовать влияние упражнений «Гимнастики мозга» на математические способности группы школьников.

Оригинал статьи на английском лежит здесь, где вы можете ознакомиться с основными гипотезами, методами и графиками.

Данная статья представляет отчет о квазиэкспериментальном исследовании, в котором использовалась «Гимнастика мозга» для достижения следующих целей:

улучшение понимания рациональных чисел
улучшение способности решать задачи
усвоение математического порядка
понимание эквивалентных дробей

Мы работали с группой из 67 учащихся в возрасте от 12 до 14 лет, которые были разделены на экспериментальную (n = 35) и контрольную группы (не участвующая в интервенции, n = 32).

Путем проведения измерений до и после тестирования мы обнаружили, что учащиеся контрольной группы проявили улучшение в области решения задач F (1,65) = 8,76, p = 0,04, η 2 = 0,12, а также в понимании эквивалентных долей F (1,65) = 4,54, p = 0,03, η 2 = 0,06.

В заключение, следует отметить важность внедрения инновационных методов с целью улучшения процесса преподавания и изучения математики. Важно, что как контрольная, так и экспериментальная группы продемонстрировали улучшение своего обучения. Однако экспериментальная группа достигла более высоких результатов, чем студенты контрольной группы, которые проходили традиционный образовательный курс. Несмотря на то, что обе группы проходили одинаковый курс обучения, уровень достижений экспериментальной группы оказался выше.

Эффект от упражнений связан с активацией тонуса и бодрствования, которые необходимы людям для осуществления когнитивной деятельности. В этом случае упражнения повышают бдительность испытуемого, что положительно сказывается на таких функциях, как внимание, поскольку, обнаружив лучший тонус коры, испытуемый сможет больше концентрироваться и улучшить обработку информации (Рамос- Галарза и др., 2021 г.).

Ключ к стимуляции «Гимнастикой мозга» основан на том, как связи мозга активируются с помощью двигательных упражнений, а также посредством визуальной и слуховой стимуляции, предлагаемой этим методом. Это создает в сознании учащихся оптимальное сбалансированное состояние для их обучения, как в случае этого исследования, в области математики (Spaulding et al., 2010).

Использование упражнений «Гимнастики мозга» помогает человеку в различных областях, в которых он развивается: образование, коммуникация и здоровье. Такие исследования, как исследование Arbianingsih et al. (2021) сообщают об уменьшении тревожности у госпитализированных детей дошкольного и школьного возраста после применения упражнений. Согласно Anggraini and Dewi (2022), значительно повышается концентрация, улучшая процесс преподавания и обучения с использованием «Гимнастики мозга». На уровне успеваемости студентов вузов, по данным Ramirez et al. (2021), влияние упражнений, применяемых в качестве дидактической стратегии в физическом воспитании, сообщили, что этот тип вмешательства повышает успеваемость по математике и общению. В других исследованиях сообщалось о положительных эффектах применения «Гимнастики мозга» в различных группах населения для лечения проблем с психическим здоровьем и улучшения качества жизни (Surita et al., 2021).

Мы обязательно обработаем и выложим эти исследования с течением времени.

Протокол вмешательства

Вмешательство состояло из программы, состоящей из упражнений «Гимнастики мозга», направленных на улучшение изучения математики. Затем они были организованы на основе процесса PACE и включены в педагогический день во время занятий, которые продолжались в рамках программы. Во время программы с экспериментальной группой была проведена серия упражнений, которые позволили ученику улучшить работу мозга для выполнения математических задач.

Выполняемые упражнения (описание приведено в соответствии с текстом исследования, поэтому может отличаться от общепринятого):

  • Перекрестный шаг, заключающийся в энергичном касании левого колена правым локтем и наоборот. Это упражнение позволило активировать мозг для улучшения зрительных, слуховых, кинестетических и тактильных способностей.
  • Сова: кладем руку на плечо противоположной стороны, крепко сжимая его, и поворачиваем голову в эту сторону. Ученик должен сделать глубокий вдох и выдох, поворачивая голову к противоположному плечу. То же самое проделывается с другой стороной (Деннисон, 1992Кулкарни и Хандейл, 2019).
  • Двойные рисунки, в которых студент должен рисовать обеими руками одновременно, внутрь, наружу, вверх и вниз. Это упражнение полезно для письма и мелкой моторики. 
  • Кнопки мозга: одну руку кладут на пупок, а другой рукой массируют точки в месте соединения ключицы с грудиной, совершая круговые движения по часовой стрелке. Это упражнение стимулирует зрение и улучшает двустороннюю координацию (Dennison, 1992Murtadho et al., 2019).
  • Энергетическая зевота, при которой кончики пальцев помещаются на щеки и во время активного массажа челюстной зоны имитируется зевание. Это упражнение стимулирует словесное выражение и общение. В этом упражнении мозг насыщается кислородом, снимается напряжение в области лица и улучшается зрительное восприятие. 
  • Ленивые восьмерки: большую лежачую восьмерку нужно нарисовать горизонтально в воздухе или карандашом и бумагой. Начните рисовать центр и продолжайте влево, вернитесь в центр и закончите с правой стороны. 
  • Думающий колпак: вы должны положить руки на уши и попытаться повторить форму уха от слухового прохода с массажем. Это упражнение помогают научиться слушать, улучшает внимание, беглость речи и равновесие (Деннисон, 1992Пративи и Пратама, 2020).

Вмешательство длилось 8 недель в рамках урока математики двух курсов. Этот процесс осуществлялся во время онлайн-урока, где ученикам контрольной группы объяснялось выполнение упражнений. На каждом из занятий учащиеся находились под контролем родителей и учителя по правильному выполнению упражнений «Гимнастики мозга». Каждое из восьми занятий было посвящено одному математическому аспекту, например, примерам с рациональными числами.

Любопытно, что в отношении пола произошли следующие изменения: после выполнения упражнений разница между мальчиками и девочками оказалась минимальной.

Результаты, полученные в исследовании, предоставляют эмпирические доказательства в пользу выдвинутых в этом исследовании гипотез относительно лучшего изучения математики, в частности, знания рациональных чисел.

Результаты этого исследования согласуются с другими ранее проведенными исследованиями, в которых продемонстрированы преимущества «Гимнастики мозга» в процессе обучения математике. Согласно Колине и соавт. (2021) и Romero et al. (2021) с помощью программы «Гимнастики мозга» улучшение учебного процесса у учащихся достигается с положительными, ощутимыми и измеримыми результатами, вызывающими прогресс во всех областях знаний.

Кроме того, результаты, полученные в этом исследовании, можно было бы объяснить преимуществами «Гимнастики мозга» в отношении когнитивных навыков, таких как внимание, восприятие и память человека, что могло повлиять на лучшие результаты экспериментальной группы в оценке математики (Watson and Kelso, 2014Cano-Estrada et al. ., 2022).

В дальнейшем и на основе результатов, полученных в этом исследовании, предлагается использовать «Гимнастику мозга» на других уровнях образования. В теории, в дальнейших исследованиях использование этого подхода принесет пользу сложным и важным знаниям в математике, таким как функции, алгебра, геометрия, измерения, статистика и вероятности.