Bliver børn bedre til matematik af at sjippe regnestykker og lege med lego?

BAGGRUND Forskere undersøger, hvad der skal til for at booste børns indlæring.

På Rantzausminde Skole i Svendborg Kommune veksler eleverne mellem tavleundervisning, iPads og aktiv matematik, som på billedet. (Foto: Lars Nissen © Lars Nissen)

1. klasser i tre københavnske folkeskoler har regnet med legoklodser og hinket plusstykker i matematiktimerne. Ligesom 1. klasser i fem skoler i Kolding og syv i Svendborg har sjippet regnestykker og dannet geometriske figurer i matematiktimen - på Fyn endda tilsat seks ugentlige idrætstimer mod normalt to.

Skoleeleverne har deltaget i to forskellige eksperimenter, hvor Københavns Universitet og Syddansk Universitet har undersøgt, om aktiv matematikundervisning forbedrer elevernes færdigheder.

Ja, det gør det, fastslår forskerne, selv om der er forskel på forsøgene, resultaterne og varigheden af forsøgene.

Verden over er forskere i gang med samme kunststykke som de danske forskere; at finde den optimale metode til at lave involverende undervisning, så børnene bliver dygtigere. Men resultaterne viser forskellige ting, og der er meget, man ikke ved, fortæller danske forskere.

Man kan gennem laboratoriestudier se, at hukommelse er en sanselig oplevelse. Det er derfor, at børn oftere husker deres madpakke lettere end lærerens undervisning.

MONa have, Institut for Idræt og Biomekanik ved Syddansk universitet

Jo bedre form – jo bedre faglig

Der er videnskabelig enighed om, at fysisk aktivitet gavner skoleelevernes faglige niveau. Sidste år var verdens førende forskere på området samlet i Danmark til en konsensuskonference, hvor de nikkede ja til det.

- Man har ved brug af observationsstudier og laboratorieforsøg set, at der er en tydelig sammenhæng mellem, hvor fysisk aktive børnene er, hvor god fysisk form børnene er i, og hvordan de præsterer i skolen.

Det forklarer Anna Bugge, adjunkt på Institut for Idræt og Biomekanik ved Syddansk Universitet og forsker inden for området vedrørende fysisk aktivitet, kognition og læring.

Forskel på forsøg og virkelighed

Men den fysiske træning i laboratorieforsøgene har foregået under meget kontrollerede forhold, og resultaterne kan ikke direkte overføres til skolen.

- Problemet er, at når man laver indsatser ude på skolerne, hvor man satser på at øge børnenes fysiske aktivitet, ser man ikke helt lige så klare effekter. Nogle skolebaserede studier viser en effekt, mens andre ikke gør det, siger Anna Bugge.

Og man ved stadig ikke, hvordan, hvor meget og hvornår den fysiske træning skal ligge i forbindelse med skoledagen eller inddrages i selve undervisningen for at give størst gevinst.

Hun arbejder for tiden i det såkaldte Svendborgprojekt, der siden 2008 har dokumenteret en række sundhedsmæssige effekter af ekstra idræt for skolebørn. Og lige nu ser hun på, om de ekstra idrætstimer har nogen effekt på den faglige præstation, når man kigger på de nationale test gennem seks år.

Hukommelsen er sanselig

Kognition

Forskerne mener, at involverende undervisning gavner børnenes kognition.

Kognition vil sige menneskets evne til at bearbejde tanker. Det handler om at kunne tilegne sig viden, fastholde koncentrationen, huske, ræsonnere, evaluere, problemløse og træffe en beslutning.

Og underlæggende handler det om menneskets såkaldte arbejdshukommelse, hvor vi på kort tid skal bearbejde masser af information.

Grunden til, at forskerne gerne vil lave involverende undervisning er, at vi husker bedre med kroppen.

- Man kan gennem laboratoriestudier se, at hukommelse er en sanselig oplevelse. Det er derfor, at børn oftere husker deres madpakke lettere end lærerens undervisning, forklarer studieadjunkt på Institut for Idræt og Biomekanik ved Syddansk Universitet Mona Have, der står i spidsen for matematikprojektet i Svendborg og Kolding.

- Forklaringen kan være, at når man laver involverende undervisning med helkropsbevægelser, konkretiserer man den abstrakte læring, så begreberne ikke på samme måde forekommer hjemløse. Og så bliver arbejdshukommelsen ikke overbelastet på samme måde som almindelig undervisning, siger hun.

Selv om man ved en del, er der mange ubekendte størrelser, understreger rapporterne. Indtil nu er der dog kun to store studier fra Holland og USA, der internationalt er anerkendt for at vise, at involverende undervisning gavner børnenes kognition.

Mange ubekendte størrelser

Danmark er forskningsmæssigt stadig grøn på området. Det første større danske forskningsprojekt kom i januar 2015 i en rapport, som Undervisningsministeriet havde bestilt.

I foråret 2016 kom to andre vigtige udgivelser; en rapport fra Vidensråd for Forebyggelse om betydningen af fysisk aktivitet i skolen i forhold til læring, trivsel og sundhed, samt verdens førende forskeres anbefalinger til fysik aktivitet for børn og unge – på en konsensuskonference arrangeret af Institut for Idræt og Ernæring ved Københavns Universitet.

Selv om man ved en del, er der mange ubekendte størrelser, understreger rapporterne. Indtil nu er der dog kun to store studier fra Holland og USA, der internationalt er anerkendt for at vise, at involverende undervisning gavner børnenes kognition. Læs mere om dem i faktaboksen nederst i artiklen.

Billedet er fra den 13. verdenskongres i dans - World Congress of Dance and the Child International - daCi Dance 2015 - i København den 5.-10. juli 2015. På kongressen fortalte danske forskere også om, hvordan børn kan danse sig ind i matematikkens verden. (Foto: Hanne Kokkegård - DR Videnskab © Hanne Kokkegård - DR Videnskab)

Øvre grænse for aktiv undervisning?

Den førnævnte rapport fra Undervisningsministeriet viste, at involverende undervisning havde effekt hos 1. klasserne, mens der ikke sås nogen forbedret faglighed hos de ældre elever i 6. og 7. klasse.

Fælles for både de små og store elever er, at undervisningen skal virke motiverende for eleverne, pointerer Anna Bugge og Jacob Wienecke, lektor på Institut for Idræt og Ernæring ved Københavns Universitet.

De er samtidig enige om, at der muligvis er en øvre grænse for, hvornår fysisk aktivitet kan integreres i de boglige fag, fordi eleverne ikke nødvendigvis vil kunne se en meningsfuld kobling mellem fysisk aktivitet og skolefaget.

Også fordi det kan være svært at lave aktiviteter, der meningsfyldt kan integreres i høj faglig undervisning, som integralregning og lignende.

I video herunder fortæller lektor Jesper Lundbye-Jensen fra Institut for Idræt og Ernæring på Københavns Universitet om, hvad man forskningsmæssigt ved om fysisk aktivitet og hjernen.

Yngste skoleelever mere modtagelige

De yngste elever er derimod mere åbne for anderledes undervisning med bevægelse, mener Jacob Wienecke:

- De har ingen for-forståelse for, hvordan ting skal være. Derfor er de meget lettere at arbejde med i den sammenhæng. Og de vil finde ting meget motiverende.

Det giver en anden opmærksomhed. Vi ved ikke så meget om det endnu. Men man kan forestille sig, at bare det, at man er motorisk involverende gør, at man er mere opmærksom på det emne, man arbejder med, og derfor er det gavnligt for fagemnet.

Jacob Wienecke, lektor på Institut for Idræt og Ernæring ved Københavns Universitet

- Mens ældre elever ikke vil kunne se relevansen ved det, fordi de ikke har været vant til at arbejde med matematikken på den måde. Og så kan det blokere mere end gavne, siger han.

Korte frikvarter til hjernen?

Så for de ældre elever vil det måske mere være at vælge en anden undervisningsform, så man i stedet for siddende undervisning har stående undervisning og bevæger sig rundt om tavlen for at skrive noget og går frem og tilbage.

- Det giver en anden opmærksomhed. Vi ved ikke så meget om det endnu. Men man kan forestille sig, at bare det, at man er motorisk involverende, gør, at man er mere opmærksom på det emne, man arbejder med, og derfor er det gavnligt for fagemnet, siger Jacob Wienecke.

Anna Bugge nævner også brain breaks, hvor eleverne lige kommer op at stå og får blod til hjernen og kan koncentrere sig igen. Eller 'walk and talk', hvor de lidt ældre elever snakker om noget fagligt, mens de går tur sammen og vender tilbage til klassen med energi og en løsning.

- Man kan sagtens tænke på måder, eleverne kan være fysisk aktive på i timen, uden at bevægelsen er direkte integreret i den faglige undervisning, siger Anna Bugge.

I den forbindelse tilføjer Mona Have, at det er vigtigt at have et klart formål med aktiviteten, når bevægelse ikke er direkte relevant for det faglige indhold i undervisningen.

- Som underviser skal man vide, om man gør det for at forbedre den fysiske form, skabe variation, stimulere nogle sanser eller tage et afbræk fra læringen, mener Mona Have.

I videoen herunder fortæller professor Jens Bangsbo fra Institut for Idræt og Ernæring på Københavns Universitet om de vigtigste konklusioner fra konsensuskonferencen om fysisk aktivitet hos børn og unge.

Gavner motorisk undervisning alle?

Jacob Wieneckes egne erfaringer fra et københavnske projekt med legoklodser og grovmotorik viste fx, at eleverne, der havde det bedste faglige niveau fra begyndelsen, lærte mest.

Derimod havde ingen af de involverende - altså aktive - undervisningsformer i forsøget nogen effekt på de elever, der havde svært med matematik.

Det får ham til at konkludere, at skolerne skal bruge sådanne undervisningsformer med omtanke.

- Hvis al matematikundervisning for de yngste elever bliver motorik-involverende, så vil nogle børn ikke få gavnlig effekt af det. Og så kan man risikere, at man polariserer, så de gode bliver endnu bedre, mens de svage ikke flytter sig, siger Jacob Wienecke.

Billedet er fra juni 2015, hvor elever fra 3. klasse på Tagensbo Skole i København var i gang med en fysisk test, der skulle vise, hvor god form de var i. De havde gennem skoleåret dyrket henholdsvis styrketræning, holdspil eller intervalløb. Sideløbende med testen blev de også testet hukommelsesmæssigt. (Foto: Hanne Kokkegård - DR Videnskab © Hanne Kokkegård - DR Videnskab)

Fysisk aktivitet er IKKE svaret på alt

Skolereformens krav med mindst 45 minutters fysisk aktivitet i løbet af skoledagen har fået mange skoler til at lave fysiske aktiviteter med eleverne mellem timerne og i timerne.

I fremtiden bliver man mere klar over, hvordan og hvornår man skal bruge fysisk aktivitet i løbet af skoledagen. Og at fysisk aktivitet brugt på den rigtige måde, på de rigtige tidspunkter kan gavne fagligheden, gøre skoledagen mere varieret og oveni favne de sociale relationer og øge motivationen.

anna bugge, adjunkt på Institut for Idræt og Biomekanik, SDU

Men der er stadig lærere, der har modstand over for det, mener Anna Bugge:

- Nogle gange bliver jeg spurgt, om vi tror, at fysisk aktivitet er svaret på alting, og det tror jeg ikke, at det er.

- Men jeg tror, at i fremtiden bliver man mere klar over, hvordan og hvornår man skal bruge fysisk aktivitet i løbet af skoledagen. Og at fysisk aktivitet brugt på den rigtige måde, på de rigtige tidspunkter kan gavne fagligheden, gøre skoledagen mere varieret og oveni favne de sociale relationer og øge motivationen, siger Anna Bugge.

Behov for mere forskning

I anbefalingerne fra konsensuskonferencen i april 2016 står der blandt andet: Integrering af bevægelse i læringsaktiviteter i boglige fag har et lovende potentiale. Der er kun få – men dog positive – tilgængelige undersøgelser på området og en del studier pågår. Meget tyder dog på, at det er af afgørende betydning, at bevægelseselementet er direkte relateret til det intenderende læringsmål i undervisningen.

I rapporten fra Vidensråd for Forebyggelse konstaterer man: Enkelte undersøgelser viser, at bevægelse integreret i undervisningen har positiv effekt på koncentration og fordybelse, men der er for få skolebaserede studier til at drage endelige konklusioner vedrørende effekten på faglig præstation.

Begge rapporter anbefaler, at man forsker mere i kropslig involverende undervisning, og at man også klarlægger, hvor meget, hvor intensiv og hvornår på skoledagen fysisk aktivitet skal foregå for at gavne elevernes faglige niveau, trivsel og sundhed mest muligt.

Forskerne på Syddansk Universitet og Københavns Universitet vil i fremtiden samarbejde mere om forskningen på området.

Fakta om forskning i fysisk aktivitet og læring

  • Der er i Danmark udkommet tre større rapporter om fysisk aktivitet og læring:
  • Fysisk aktivitet – læring, trivsel og sundhed i Folkeskolen, Vidensråd for Forebyggelse, 31. marts 2016. Læs rapporten her.
  • Børn, unge og fysisk aktivitet – anbefalinger til fysik aktivitet for børn og unge - på baggrund af en konsensuskonference i april 2016 arrangeret af Institut for Idræt og Ernæring ved Københavns Universitet. Både Anna Bugge og Jesper Lundbye-Jensen holdt foredrag der. Læs anbefalingerne her.
  • Forsøg med læring i bevægelse, Undervisningsministeriet – januar 2015. Læs rapporten her.
  • To store udenlandske studier bekræfter, at der er faglig gevinst for eleverne, når man laver involverende undervisning.
  • I 2009 viste et amerikansk studie god effekt af aktiv undervisning. I forsøget gik forskerne primært efter ved hjælp af fysisk aktivitet at sænke overvægtige børns BMI ved at inddrage bevægelse i de faglige fag på en meningsfyldt måde. Og det viste en signifikant forbedret effekt på sprog og matematikkunnen hos de børn, der havde aktivitet i de faglige timer.
  • I 2016 viste et hollandsk studie foretaget over to år samme tendens.