Teksti: HEIDI SYVÄOJA, TUIJA TAMMELIN Liikunta ja hyvä kunto luovat edellytyksiä hyvään koulumenestykseen ja elinikäiseen oppimiseen Kuva: LIIKKUVA KOULU -OHJELMA/JOUNI KALLIO 48 LIIKUNTA & TIEDE 53 5 / 2016
Liikunta vaikuttaa myönteisesti oppimisen edellytyksiin. Kansainväliset ja suomalaiset tutkimustulokset tukevat tätä väitettä. Liikunnan tehokas hyödyntäminen elinikäisen oppimisen tukena edellyttää kuitenkin tarkempaa tietoa liikunnan vaikutuksista, vaikutusmekanismeista ja parhaista toteutustavoista. AFIS-hankkeessa (Active, Fit and Smart) tutkitaan, miten fyysinen aktiivisuus ja kunto vaikuttavat oppimisen kognitiivisiin edellytyksiin elämänkulun eri vaiheissa. Liikunnan myönteiset vaikutukset terveyteen ja hyvinvointiin ovat kiistattomat (Physical Activity Guidelines Advisory Committee 2008). Viimeaikaisen tiedon perusteella fyysinen aktiivisuus ja kunto vaikuttavat myönteisesti myös oppimiseen ja sen edellytyksiin (Donnelly ym. 2016). Viimeisten 20 vuoden aikana suomalaisten lasten ja nuorten kestävyyskunto on kuitenkin heikentynyt (Huotari ym. 2010) ja ylipaino ja lihavuus ovat yleistyneet (Kautiainen ym. 2010). Tämä herättää kysymyksen siitä, heikentävätkö vähäinen aktiivisuus, heikko fyysinen kunto ja ylipaino jopa lasten ja nuorten edellytyksiä oppimiseen ja kouluttautumiseen nyt ja tulevaisuudessa? Suomalainen peruskoulu on ollut ylpeyden aiheemme 1970-luvulta lähtien. Sen tarkoituksena on ollut taata kaikille oppilaille tasa-arvoiset lähtökohdat opintielle. Muiden maiden kouluista sen erottaa muun muassa maksuttomuus, oppitunteja tauottavat välitunnit ja opettajien korkeakoulutus ja autonomia opetuksessa. Kuitenkin viime aikoina huolta ovat herättäneet heikentyneet oppimistulokset PISA-tutkimuksessa (PISA 2012) sekä oppilaiden heikko kouluviihtyvyys eli koulusta pitäminen WHO-Koululaistutkimuksessa (Inchley ym. 2016). Suomalainen koulu liikuttaa ja istuttaa Nykyinen istuva elämäntapa näkyy myös koululaisen arjessa. Liikkuva koulu -tutkimuksen mukaan alakoululaiset ovat hereillä ollessaan paikallaan noin kuusi ja puoli tuntia ja yläkoululaiset hieman yli kahdeksan tuntia päivässä, josta lähes puolet tapahtuu koulussa. Jokaista keskimääräistä koulutuntia kohden alakoulun oppilaat ovat paikallaan 39 minuuttia ja yläkoulun oppilaat 46 minuuttia, kun mukaan lasketaan välitunnit, ruokatunnit ja kaikki oppitunnit, myös liikuntatunnit. (Tammelin ym. 2015.) Reipasta liikuntaa puolestaan kertyy koulupäivän aikana alakoululaisille keskimäärin vain 22 minuuttia ja yläkoululaisille 17 minuuttia, mikä on noin kolmasosa koko päivän liikunnasta. Alakoululaisista viisi prosenttia ja yläkoululaisista viidesosa liikkuu kuitenkin erittäin vähän, alle puoli tuntia päivässä. Koulupäivän aikaisella liikunnalla on suurin merkitys erityisesti vähiten liikkuville nuorille. Vähän liikkuville peruskoululaisille koulupäivän aikana kertynyt liikunta on lähes puolet (42 %) päivän koko naisaktiivisuudesta. (Tammelin ym. 2015.) Liikunnan merkitys on suomalaisissa kouluissa tunnustettu Hyvä koulumenestys ennustaa pärjäämistä monella elämän alueella. Siksi onkin tärkeää tarjota oppilaille sellaiset olosuhteet, että ne tukevat parhaiten oppimista. Kansainväliset tutkimukset ovat osoittaneet hyvän fyysisen kunnon ja säännöllisen liikkumisen olevan yhteydessä hyvään koulumenestykseen lapsuudessa ja nuoruudessa (Donnelly ym. 2016). Lisäksi hiljattain ilmestyneessä kansainvälisen huippuasiantuntijaryhmän antamassa lausunnossa koros tettiin liikunnan sekä välittömiä että pitkäaikaisia vaikutuksia oppimiselle fyysinen aktiivisuus ennen koulua, koulupäivän aikana ja sen jälkeen paran taa aivotoimintaa ja koulumenestystä (Bangsbo ym. 2016). Liikunnan merkitys on Suomessa ja suomalaisissa kouluissa hyvin tunnustettu. Hallitusohjelmassa kannustetaan kouluja luomaan mahdollisuuksia liikkumiselle koulupäivän aikana. Liikkuva koulu -ohjelma on yksi hallituksen osaamisen ja koulutuksen kärkihankkeista. Tavoitteena on aktiivisempi ja viihtyisämpi koulupäivä (www.liikkuvakoulu. fi). Ohjelma on vastaanotettu kouluissa hyvin: 68 prosenttia perusopetuksen kouluista (1704 koulua 26.9.2016) on rekisteröitynyt mukaan ohjelmaan, ja koulujen henkilökunnan suhtautuminen liikkuvaan koulupäivään on ollut hyvin myönteistä (Kämppi ym. 2013). Uudet esi- ja perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet on otettu kouluissa käyttöön elokuussa 2016. Opetussuunnitelman perusteissa toimintakulttuurin kehittämisessä painotetaan liikkumisen merkitystä hyvinvointia, turvallista arkea sekä vuorovaikutusta ja monipuolista työskentelyä tukevana tekijänä. Lisäksi työtavoissa painotetaan kokemuksellisia ja toiminnallisia työtapoja, sekä eri aistien käyttöä ja liikkumista lisäämään elämyksellisyyttä ja vahvistamaan motivaatiota. Liikkuminen nähdään siten tärkeänä osana peruskoulun arkea, lapsille luontaisena olemisen tapana. AFIS-hankkeessa tutkitaan fyysisen aktiivisuuden ja kunnon vaikutuksia oppimisen edellytyksiin Liikunnan tehokas hyödyntäminen elinikäisen oppi misen tukena edellyttää kuitenkin lisää tietoa liikunnan vaikutuksista, vaikutusmekanismeista ja parhaista toteutustavoista. Monialaisessa AFIStutkimushankkeessa (Active, Fit and Smart) selvitetään, miten fyysinen aktiivisuus ja kunto vaikuttavat LIIKUNTA & TIEDE 53 5 / 2016 49
oppimisen kognitiivisiin edellytyksiin elämänkulun eri vaiheissa (Kuvio 1). Hanke on osa Suomen Akatemian Tulevaisuuden oppiminen ja osaaminen -ohjelmaa. AFIS-hanke on LIKES-tutkimuskeskuksen ja Jyväskylän yliopiston kolmen osahankkeen monitieteinen kokonaisuus, jossa liikunnan vaikutuksia tarkastellaan epidemiologian, psykologian, neurotieteiden ja neurobiologian näkökulmista. Osahankkeista vastaavat Tuija Tammelin, Tiina Parviainen ja Heikki Kainulainen. LIKESin osahankkeessa selvitetään, miten fyysisessä aktiivisuudessa ja kunnossa tapahtuvat muutokset ovat yhteydessä kognitiiviseen toimintaan ja akateemiseen suoriutumiseen lapsena, nuorena aikuisena ja keski-ikäisenä. Tämä epidemiologinen tutkimus hyödyntää laajoja seurantatutkimuksia, joissa liikuntaa ja kuntoa on mitattu monipuolisesti ja aineistoa on täydennetty kognition ja akateemisen suoriutumisen mittauksilla. Jyväskylän yliopiston monitieteisen aivotutkimuskeskuksen tutkimusryhmä selvittää aivokuvantamisen avulla, miten fyysisesti aktiivinen tai inaktiivinen elämäntapa on yhteydessä oppimisen ja kognitiivisen toiminnan kannalta merkittäviin aivojen rakenteisiin ja toiminnallisiin ominaisuuksiin. Jyväskylän yliopiston liikuntabiologian laitoksella tutkitaan neurobiologisessa osahankkeessa eläinmallien avulla, miten peritty fyysinen kunto ja liikuntaharjoittelu erityisesti kasvuiässä vaikuttavat aivoihin ja kognitioon sekä mitkä ovat biologiset mekanismit näiden vaikutusten taustalla. Liikkumisen hyödyt oppimistuloksille katsaus kotimaisiin tutkimustuloksiin Suomalainen peruskoulu on hyvin erilainen kansainvälisiin kouluihin verrattuna. Mitä liikkumisen hyödyistä oppimistuloksille tiedetään kotimaisten tutkimusten perusteella? Liikunta. Suomalaisen tutkimuksen mukaan säännöllisen liikunnan, erityisesti reippaan liikunnan määrän, on havaittu olevan yhteydessä parempaan koulumenestykseen (Haapala ym. 2014b, Kantomaa ym. 2010, Kantomaa ym. 2013, Kantomaa ym. 2015, Syväoja ym. 2013). Syväoja ym. tutkimuksessa (2013) ne viides- ja kuudesluokkalaiset lapset, jotka liikkuivat vähintään tunnin päivässä viitenä tai kuutena päivänä viikossa, saivat korkeimmat kouluarvosanojen keskiarvot, kun taas ne lapset, jotka liikkuivat vain kerran viikossa tai eivät ollenkaan, saivat heikoimmat keskiarvot. Haapalan ym. tutkimuksessa (2014b) huomattiin runsaan välituntiliikunnan olevan yhteydessä hyvään lukutaitoon, ja urheiluseuran harjoituksiin osallistumisen hyviin matemaattisiin taitoihin alkuopetuksessa (6 8-vuotiailla). Erityisesti pojilla runsas kokonaisliikunta sekä varsinkin koulumatkaliikunta olivat yhteydessä parempaan lukutaitoon ja luetun ymmärtämiseen (Haapala ym. 2014b). AFIStutkimuksen alustavien tulosten mukaan reippaan liikunnan määrä murrosiässä on yhteydessä parempaan koulumenestykseen sekä suoraan että epäsuorasti paremman kestävyyskunnon kautta (Syvä oja ym. julkaisematon käsikirjoitus): lapsilla, jotka liikkuvat enemmän, oli parempi kestävyyskunto ja paremmat kouluarvosanojen keskiarvot. AFIS-tutkimuksen alustavien tulosten mukaan elinikäinen aktiivinen liikunta lapsuudesta aikuisikään on myönteisesti yhteydessä myös kognitiiviseen toimintakykyyn keski-iässä (Rovio ym. 2016). Lisäksi nuoruusiässä harjoitetun liikunnan on havaittu olevan myönteisesti yhteydessä sekä koulumenestykseen peruskoulun päättyessä että saavutettuun koulutustasoon keski-ikään mennessä (Kari ym. julkaisematon käsikirjoitus). Fyysinen kunto. Liikunnan määrän lisäksi hyvän fyysisen kunnon on havaittu olevan yhteydessä hyvään koulumenestykseen myös kotimaisessa tutkimuksessa (Syväoja ym. 2015). AFIS-tutkimuksen alustavien tulosten mukaan parempi kestävyyskunto sekä paremmat ylävartalon voimaominaisuudet ja alaraajojen voima- ja nopeusominaisuudet Näyttäisivät olevan yhteydessä parempaan koulumenestykseen yläkoulussa. Alakoululaisilla puolestaan parempi kestävyyskunto ja paremmat liikkuvuusominaisuudet olivat yhteydessä parempiin oppimistuloksiin (Syväoja ym. 2015). Alkuopetuksen puolella (Haapala ym. 2014b) tai 16 vuoden iässä (Kantomaa ym. 2013) vastaavaa yhteyttä kestävyyskunnon ja oppimistulosten välillä ei ole havaittu. Motoriset taidot. Kotimaisissa tutkimuksissa hyvän motoristen taitojen osaamisen on osoitettu olevan yhteydessä parempaan koulumenestykseen sekä nuoremmilla (Haapala ym. 2014a) että vanhemmilla (Jaakkola ym. 2015, Kantomaa ym. 2013) oppilailla. Haapala ym. (2014a) havaitsivat, että heikompi motorinen osaaminen ensimmäisellä luokalla ennusti heikompaa matematiikan osaamista ensimmäisellä, toisella ja kolmannella luokalla. Kantomaan ym. (2013) tutkimuksessa heikot motoriset taidot ennustivat vähäisempää liikunta-aktiivisuutta, ylipainoa ja heikompia oppimistuloksia 16 vuoden iässä. Viimeisimpänä Jaakkola ym. (2015) osoittivat tutkimuksessaan, että paremmat motoriset taidot kahdeksannella luokalla ennustivat parempaa koulumenestystä yhdeksännellä luokalla. Yhteenvetona kotimaisista tutkimustuloksista voidaan todeta, että säännöllinen liikunta, hyvä kestävyyskunto ja hyvät motoriset taidot ovat tärkeitä tekijöitä koulumenestyksen kannalta. Liikkuva keho, tehokkaat aivot Miksi liikkuminen on hyödyllistä oppimiselle? Liikkumisen vaikutus oppimiseen näyttäisi olevan monen tekijän summa. Liikunnan vaikutukset kognitiiviseen toimintaan, aivojen rakenteeseen ja toimintaan, motoriseen kehitykseen, vuorovaikutukseen, itsetuntoon ja kouluviihtyvyyteen voivat olla mahdollisia liikunnan ja oppimisen välistä yhteyttä selittäviä tekijöitä. Suomalaisissa tutkimuksissa reippaan liikunnan määrän ja hyvien motoristen taitojen on havaittu 50 LIIKUNTA & TIEDE 53 5 / 2016
KUVIO 1. AFIS-hankkeessa tutkitaan fyysisen aktiivisuuden ja kunnon vaikutuksia oppimisen kognitiivisiin edellytyksiin ja akateemiseen suoriutumiseen lapsuudesta aikuisikään. olevan yhteydessä parempaan tarkkaavaisuuteen (Syväoja ym. 2014) ja parempaan päättelykykyyn (Haapala ym. 2015). Nämä tutkimustulokset tukevat kansainvälisiä tuloksia, joissa liikunnan on havait tu edistävän kognitiivista toimintaa, erityisesti toiminnanohjausta (inhibitio eli tarkkaavuuden ja reaktioiden kontrolli, työmuisti ja kognitiivinen joustavuus), joka on olennaisessa roolissa päätöksen teossa, ongelmanratkaisussa ja uuden oppimisessa. (Donnelly ym. 2016). Lisäksi liikunnan on havaittu vaikuttavan aivojen terveyteen ja toimintakykyyn samalla tavalla kuin koko muun kehon terveyteen ja toimintakykyyn. Liikkuminen lisää aivojen verenkiertoa, parantaa hapensaantia ja lisää välittäjäaineiden ja aivoperäisen hermokasvutekijän määrää (Davenport ym. 2010, Vaynman ym. 2004). Lisäksi hyvä kestävyyskunto on yhdistetty aivojen rakenteiden kehittymiseen, kuten suurempaan hippokampuksen (muistamisen ja uuden oppimisen keskus) sekä tyvitumakkeiden etuosien (tärkeitä aivoalueita toiminnanohjaukselle) tilavuuteen (Chaddock ym. 2010a, 2010b). Liikunnan on havaittu lisäävän myös aivosolujen ja rakenteiden välisiä yhteyksiä, tihentävän olemassa olevia hermoverkkoja ja lisäävän aivojen sähköistä aktiivisuutta (Drollette ym. 2014). Nämä aivojen terveydessä ja toimintakyvyssä havaitut muutokset saattavat selittää liikunnan ja oppimisen yhteyttä. Monipuolinen liikkuminen tukee neuromotorista kehitystä ja motoristen taitojen oppimista (Stodden ym. 2008) ja mahdollisesti sitä kautta kognitiivista toimintaa, sillä motoriset ja kognitiiviset taidot kehit tyvät rinnakkain ja samat keskushermoston mekanismit vastaavat niiden ohjauksesta (Hillman ym. 2008). Liikunnan vaikutukset eivät rajoitu ainoastaan liikunnan biologisiin vaikutuksiin. Liikunta tarjoaa myös sosiaalisia tilanteita tukien vertaissuhteiden syntyä. Tällaiset vertaissuhteet parantavat oppilaan jaksamista, kouluun kiinnittymistä (Furrer & Skinner 2003, Kiuru ym. 2008, Osterman 2000) ja koulumenestystä (Buhs & Ladd 2001). Liikkumisen on havaittu myös nostavan itsetuntoa, lisäävän kouluviihtyvyyttä (Kristjansson ym. 2009, 2010), oppitunneilla osallistumista ja työrauhaa (Barros ym. 2009, Madsen ym. 2011). Nämä ovat muita mahdollisia selityksiä sille, miksi liikkuminen on hyödyllistä koulumenestykselle ja oppimiselle. Suuntia tulevaan tutkimukseen Liikunta vaikuttaa monin tavoin myönteisesti oppimisen edellytyksiin sekä kansainvälisten että suomalaisten tulosten mukaan. Kuitenkin liikunnan tehokas hyödyntäminen elinikäisen oppimisen tukena edellyttää lisää tarkempaa tietoa liikunnan akuuteista ja pitkäaikaisista vaikutuksista, mekanismeista ja parhaista toteutustavoista. Hyödyllistä olisi myös tutkia, miten liikuntaa tulisi koulupäivän aikana toteut taa, jotta se vaikuttaisi optimaalisesti oppimisen edellytyksiin. Biologisten vaikutusmekanismien lisäksi myös sosiaaliset vaikutusmekanismit olisi hyvä ymmärtää. HEIDI SYVÄOJA, FT, LitM Tutkija LIKES-tutkimuskeskus Sähköposti; heidi.syvaoja@likes.fi TUIJA TAMMELIN, FT, LitM Tutkimusjohtaja LIKES-tutkimuskeskus Sähköposti: tuija.tammelin@likes.fi LIIKUNTA & TIEDE 53 5 / 2016 51
LÄHTEET: Bangsbo, J., ym. 2016. The Copenhagen Consensus Conference 2016: children, youth, and physical activity in schools and during leisure time. British Journal of Sports Medicine, bjsports-2016. Barros, R., ym. 2009. School recess and group classroom behavior. Pediatrics 123 (2), 431 436. Buhs, E. & Ladd, G. 2001. Peer rejection as antecedent of young children s school adjustment: An examination of mediating processes. Developmental Psychology 37 (4), 550 560. Chaddock, L., ym. 2010. A neuroimaging investigation of the association between aerobic fitness, hippocampal volume, and memory performance in preadolescent children. Brain Research 1358, 172 183. Chaddock, L., ym. 2010. Basal ganglia volume is associated with aerobic fitness in preadolescent children. Developmental Neuroscience 32, 249 256. Davenport, M.H., ym. 2012. Cerebrovascular reserve : The link between fitness and cognitive function? Exercise and Sport Sciences Reviews 40 (3), 153 158. Donnelly, J.E., ym. 2016. Physical activity, fitness, cognitive function, and academic achievement in children. Medicine and Science in Sports and Exercise 48 (6), 1197 222. Drollette, E., ym. 2014. Acute exercise facilitates brain function and cognition in children who need it most: An ERP study of individual differences in inhibitory control capacity. Developmental Cognitive Neuroscience 7, 53 64. Furrer, C. & Skinner, E.A. 2003. Sense of relatedness as a factor in children s academic engagement and performance. Journal of Educational Psychology 95 (1), 148 162. Haapala, E., ym. 2013. Associations of motor and cardiovascular performance with academic skills in children. Medicine and Science in Sports and Exercise 46 (5), 1016 1024. Haapala, E., ym. 2014. Associations of physical activity and sedentary behavior with academic skills a follow-up study among primary school children. PloS ONE 9 (9), e107031. Haapala, E., ym. 2015. Associations of physical performance and adiposity with cognition in children. Medicine and Science in Sports and Exercise 47 (10), 2166 2174. Hillman, C.H., ym. 2008. Be smart, exercise your heart: Exercise effects on brain and cognition. Nature Reviews Neuroscience 9 (1), 58 65. Huotari, P.R., ym. 2010. Secular trends in aerobic fitness performance in 13-18-year-old adolescents from 1976 to 2001. British Journal of Sports Medicine 44, 968 72. Inchley, J., ym. 2016. Growing up unequal: Gender and socioeconomic differences in young people s health and well-being. HBSC international report from 2013/2014 survey. WHO policy for children and adolescents. No. 7. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe. Jaakkola, T., ym. 2015. The associations among fundamental movement skills, self-reported physical activity, and academic performance during junior high school in Finland. Journal of Sports Sciences 33, 1719 1729. Kautiainen, S., ym. 2010. Leikki-ikäisten ylipainoisuus ja lihavuus. Lääkärilehti 65, 2675 2683. Kantomaa, M., ym. 2016. Associations of physical activity and sedentary behavior with adolescent academic achievement. Journal of Research on Adolescence 26 (3), 432 442. Kantomaa, M., ym. 2013. Physical activity and obesity mediate the association between childhood motor function and adolescents academic achievement. Proceedings of the National Academy of Sciences 110 (5), 1917 1922. Kantomaa, M., ym. 2009. Physical activity, emotional and behavioural problems, maternal education and self-reported educational performance of adolescents. Health Education Research, cyp048. Kiuru, N., ym. 2008. Peer group influence and selection in adolescents school burnout: A longitudinal study. Merrill-Palmer Quarterly 54(1), 23 55. Kristjansson, A., ym. 2010. Health behavior and academic achievement among adolescents: The relative contribution of dietary habits, physical activity, body mass index, and self-esteem. Health Education & Behavior 37 (1), 51 64. Kristjansson, A., ym. 2009. Adolescent health behavior, contentment in school, and academic achievement. American Journal of Health Behavior 33 (1), 69 79. Kämppi, K., ym. 2013. Viihtyvyyttä ja työrauhaa. Koulun henkilökunnan kokemukset ja näkemykset liikunnallisen toimintakulttuurin edistämisestä koulussa. Liikunnan ja kansanterveyden julkaisuja 269. Jyväskylä: Liikunnan ja kansanterveyden edistämissäätiö LI- KES. Madsen, K., ym. 2011. Physical activity and positive youth development: Impact of a school-based program. Journal of School Health 81 (8), 462 470. Osterman, K. 2000. Students need for belonging in the school community. Review of Educational Research 70 (3), 323 367. Physical Activity Guidelines Advisory Committee. 2008. Physical Activity Guidelines Advisory Committee Report, 2008. Washington, DC: U.S. Department of Health and Human Services. PISA 2012 Results in Focus (PDF), OECD, 3 December 2013. Rovio, S.P., ym. 2016. Lifelong physical activity and cognitive performance in midlife: The Cardiovascular Risk in Young Finns Study. Abstract book for the ISBNPA 2016 Annual Meeting in Cape Town, South Africa. International Society of Behavioral Nutrition and Physical Activity in June 2, 2016. P. 238. www.isbnpa.org Viitattu 4.10.2016. Stodden, D., ym. 2008. A developmental perspective on the role of motor skill competence in physical activity: An emergent relationship. Quest 60 (2), 290 306. Syväoja, H., ym. 2015. Hyvät tulokset fyysisen toimintakyvyn Move!-mittauksissa ovat yhteydessä hyvään koulumenestykseen. Liikunta & Tiede 52 (2 3), 98 99. Syväoja, H., ym. 2013. Physical activity, sedentary behavior, and academic performance in Finnish children. Medicine and Science in Sports and Exercise 45 (11), 2098 2104. Syväoja, H., ym. 2014. The associations of objectively measured physical activity and sedentary time with cognitive functions in school-aged children. PLoS ONE 9 (7), e103559. Vaynman, S., ym. 2004. Hippocampal BDNF mediates the efficacy of exercise on synaptic plasticity and cognition. European Journal of Neuroscience 20 (10), 2580 2590. Tammelin, T., ym. 2015. Koulu liikuttaa ja istuttaa. Liikkuva koulu -tutkimuksen tuloksia 2010 2015. LIKES-tutkimuskeskus. 52 LIIKUNTA & TIEDE 53 5 / 2016