Efecto del compromiso cognitivo de los descansos activos sobre las funciones ejecutivas y habilidades motoras en Educación Infantil

Abstract

Introducción y objetivos La presente Tesis Doctoral tiene como principal objetivo diseñar y analizar la influencia de propuestas de Descansos Activos con diferentes grados de implicación cognitiva en las Funciones Ejecutivas de niños del Segundo Ciclo de Educación Infantil. Explorar nuevos métodos de enseñanza y aprendizaje para mejorar las habilidades cognitivas en las primeras etapas educativas es transcendental. En la actualidad, los estudios que basan sus intervenciones en la práctica de ejercicio físico en el aula indican que puede generar consecuencias positivas sobre las Funciones Ejecutivas (FEs) y habilidades motrices. Sin embargo, no está claro qué modalidad específica de ejercicio físico afecta más a las FEs. Se aprecia una tendencia muy reciente a plantear la hipótesis de que el ejercicio físico que requiere una implicación cognitiva podría tener mayores efectos sobre poblaciones en etapas aún en proceso de maduración, como es la infancia. En este contexto de análisis, se ha comprobado que los potenciales beneficios de la práctica de ejercicio físico con implicación cognitiva podrían verse afectados por los estados afectivos y el uso de la incertidumbre. Una posible explicación es que las tareas que requieren desafíos y retos motores generan errores en la ejecución, produciendo efectos negativos momentáneos, que pueden servir de motivadores para adquirir adaptaciones ante conflictos cognitivos desencadenando un mejor control cognitivo. Por tanto, la presente Tesis tiene como finalidad examinar los efectos de la implicación cognitiva de Descansos Activos en el aula sobre las FEs y las habilidades perceptivo-motrices en Infantil. Para ello, se parte de la hipótesis de que la práctica de Descansos Activos con interacción de demandas físicas y cognitivas resulta beneficiosa para desarrollo motriz y cognitivo del alumnado. Metodología El diseño de la Tesis se dividió en tres estudios claramente diferenciados: dos estudios con efecto agudo y un estudio con un programa de intervención. Los resultados de cada uno de los tres estudios se obtuvieron de diversos instrumentos y/o escalas validadas. La Tesis también cuenta con una revisión de los Descansos Activos sobre las habilidades cognitivas en infantil, con la que se pretende analizar distintos estudios que basan sus intervenciones en la práctica del ejercicio físico en el aula, tanto de forma aguda como crónica. El primer estudio tiene como objetivo principal analizar el efecto agudo de los Descansos Activos con compromiso cognitivo durante un descanso activo en la capacidad de Autorregulación conductual y el tipo de control cognitivo en Educación Infantil. Se ha usado un ensayo controlado aleatorizado en grupo con la finalidad de abordar dos niveles de las variables independientes. Los participantes, 49 niños de 4-5 años, fueron contrabalanceados a partir de las características de la muestra en las variables control de condición física y dominio de la bicicleta. El diseño factorial combinó dos diseños simples, es decir, se manipularon simultáneamente dos variables independientes (carga física y carga mental), y una variable dependiente (Autorregulación), en un mismo experimento. Al ser un diseño factorial completo se realizaron todas las posibles combinaciones entre las variables, de modo que cada combinación conformó un grupo experimental, derivando en ese diseño 2x2 que determinó tres grupos de tratamiento (tres condiciones experimentales, y una condición control). De esta manera se analizó el efecto agudo de la implicación cognitiva durante la Actividad Física, sobre la capacidad de Autorregulación en el alumnado. Cruzando esos cuatro factores planteados (con Actividad Física/sin Actividad Física /mayor implicación cognitiva/menor implicación cognitiva) se determinó con mayor claridad cuál de las cuatro condiciones podía contribuir a mejores efectos a la hora de desarrollar la Autorregulación. Los resultados mostraron un efecto general de la intervención en la Autorregulación de los preescolares, independientemente del nivel de dificultad de la tarea [F (3) = 11.683, p -valor < 0,001, η 2 p = 0,438]. Sin embargo, parece que solo cuando los Descansos Activos estimularon cognitivamente a los niños con una dificultad óptima, fue posible obtener beneficios. El segundo estudio buscó validar un descanso activo según sus demandas cognitivas y emocionales para verificar su implicación cognitiva y afectiva en alumnos en la etapa de Educación Infantil. También se evaluó el diseño de la tarea. Participaron 19 niños de edad preescolar de 5 a 6 años en una propuesta lúdica de Aprendizaje Basado en Juegos (ABJ) que contó con elementos propios de la gamificación a través del juego “El Fantasma Blitz en movimiento”. Se utilizó un diseño exploratorio y se evaluó el estado afectivo y compromiso cognitivo. Los resultados evidenciaron que el nivel de compromiso cognitivo fue elevado (M = 2.16), al igual que el grado de disfrute global (M = 8.16). Los resultados DAFO y CAME demostraron que la metodología empleada y los materiales constituyeron un fuerte elemento motivacional para el alumnado, favoreciendo su implicación en el juego. El tercer estudio analizó el efecto de un programa de intervención “Descansos Activos ECOYOGA” sobre la inhibición de respuesta, una de las Funciones Ejecutivas, y las habilidades perceptivo-motrices en Educación Infantil. Se usó un diseño cuasiexperimental de caso único (n = 1) sin grupo control con una muestra de 25 niños de 4 años. La intervención se realizó en dos momentos de la jornada escolar durante un período de 3 semanas (10 Descansos Activos por semana). Los principales resultados mostraron que el programa incidió positivamente sobre la capacidad de inhibición del alumnado, y sobre el equilibrio estático y dinámico. Conclusiones En conclusión, este trabajo ha permitido verificar la validez de Descansos Activos que tengan como objetivo el desarrollo físico-cognitivo del alumnado, así como realizar un mayor ajuste de estos a las capacidades infantiles, mejorando la práctica docente y obteniendo programas de una mayor calidad. Proporciona, por tanto, una contribución relevante a la investigación sobre FEs en Infantil, planteando nuevas metodologías ajustadas al currículo actual y entornos de aprendizaje que impliquen mayor cantidad y calidad de contenidos del ámbito físico-motor.

Introduction and objectives The main objective of this PhD thesis was to design and analyses the influence of active break proposals with varying degrees of cognitive involvement on Executive Functions (EFs) in children in the Second Cycle of Early Childhood Education. Exploring new teaching and learning methods to improve cognitive skills in early educational stages is essential. Currently, studies that focus on interventions involving physical exercise in the classroom indicate that it can have positive consequences on EFs and motor skills. However, it is not clear which specific modality of physical exercise has the greatest effect on EFs. A very recent trend is hypothesizing that physical exercise that requires cognitive involvement could have greater effects on populations that are still in the process of maturation, such as childhood. In this context of analysis, it has been found that the potential benefits of physical exercise with cognitive involvement could be affected by affective states and the use of uncertainty. One possible explanation is that tasks that require motor challenges and difficulties may generate errors in execution, producing momentary negative effects, which can serve as motivators for acquiring adaptations to cognitive conflicts, resulting in better cognitive control. Therefore, the present PhD thesis aims to examine the effects of cognitive involvement in active breaks in the classroom on EFs and perceptual-motor abilities in early childhood. To do this, it starts with the hypothesis that the practice of active breaks with interaction of physical and cognitive demands is beneficial for the motor and cognitive development of students. Methodology The thesis design was divided into three clearly differentiated studies: two studies with acute effects and one study with an intervention program. The results of each of the three studies were obtained from various validated instruments and/or scales. The thesis also includes a review of active breaks on cognitive skills in early childhood, with the aim of analysing different studies that focus on interventions involving physical exercise in the classroom, both acutely and chronically. The first study aims to analyse the acute effect of active breaks with cognitive involvement during an active break on behavioural self-regulation capacity and the type of cognitive control in Early Childhood Education. A randomized controlled trial was used to address two levels of independent variables. The participants, 49 children aged 4-5 years, were counterbalanced based on the characteristics of the sample in the control variables of physical condition and bicycle skills. The factorial design combined two simple designs, that is, two independent variables (physical load and mental load) were simultaneously manipulated, and one dependent variable (self-regulation) in the same experiment. As a complete factorial design, all possible combinations between the variables were made, so that each combination formed an experimental group, resulting in a 2x2 design that determined three treatment groups (three experimental conditions, and one control condition). In this way, the acute effect of cognitive involvement during physical activity on self-regulation capacity in students was analysed. Crossing the four proposed factors (with physical activity/without physical activity/higher cognitive involvement/lower cognitive involvement) made it clearer which of the four conditions could contribute to better effects in developing self-regulation. The results showed a general effect of the intervention on self-regulation of pre-schoolers, regardless of the difficulty level of the task [F (3) = 11.683, p-value <0.001, η 2 p = 0.438]. However, it seems that only when active breaks stimulated children cognitively with an optimal difficulty level, it was possible to obtain benefits. The second study aimed to validate an active break based on its cognitive and emotional demands to verify its cognitive and affective involvement on students in Early Childhood Education. The task design was also evaluated. Nineteen preschool-aged children aged 5-6 years participated in a playful proposal of Game-Based Learning (GBL) that included elements of gamification through the game "Ghost Blitz in Motion". An exploratory design was used, and affective state and cognitive engagement were evaluated. The results showed that the level of cognitive engagement was high (M = 2.16) as well as the overall enjoyment level (M = 8.16). SWOT and CAME results showed that the methodology used, and the materials constituted a strong motivational element for students, promoting their involvement in the game. The third study analysed the effect of an intervention program "ECOYOGA Active Breaks" on response inhibition, one of the executive functions, and perceptual-motor skills in Early Childhood Education. A quasi-experimental single-case design (n = 1) without a control group was used with a sample of 25 4-year-old children. The intervention was carried out at two points in the school day for a period of 3 weeks (10 Active Breaks per week). The main results showed that the program had a positive impact on students' inhibition capacity, as well as static and dynamic balance. Conclusions In conclusion, this work has allowed to verify the validity of active breaks that aim to develop students' physical-cognitive abilities and to better adjust them to children's capabilities, improving teaching practices and obtaining higher quality programs. It provides a relevant contribution to research on executive functions in early childhood, proposing new methodologies adapted to the current curriculum and learning environments involving greater quantity and quality of physical-motor content.