12주 저강도 신체활동프로그램이 초등학생의 건강 체력과 인지능력 및 정서 함양에 미치는 영향

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objective of this study is to explore effects of 12 weeks low intensity physical activity program on physical, cognitive and emotional ability of elementary school students. In order to maintain low intensity, I was monitored
heart rate during exercise. I used wireless heart rate monitor watch for measuring heart rate. In order to evaluate health related fitness, I measured muscular strength, flexibility, muscular strength and body composition. I analyzed Stroop test results for evaluation of cognitive ability and WLEIS questionnaires for fostering of emotional ability.
Physical activity during 0 class period activates brain cell by increasing promotion of BDNF that helps learning memory and makes brain of the students to be suitable for learning (John J. Ratey). However, excessive exercise intensity of the elementary school students may be rather detrimental to their learning and due to lowered recovery ability, fatigue is likely to be accumulated. Under this background, the objective of this study is to present exercise intensity and its effectiveness of physical activity during o class period of elementary school student by verifying an effect of low intensity exercise program. The result of this study is as follows.
First, in order to progress exercise intensity of physical activity program as low level, range of target heart rate was set at 138-167 (50-70% of exercise intensity). As its result, it could be confiremed that at the time of actual participation in the program, low intensity exercise was progressed based on its average heart rate of 143.38+/-6.78 and energy consumption was estimated as 450+/-38.56.
Second, in 'physical fitness' elements, like muscular strength (grip strength), flexibility (bending upper body forward in sitting position) and explosive muscular strength (standing long jump), all of them were significantly enhanced statistically. BMI was also enhanced but not statistically significant. Therefore, it could be realized that even low intensity physical activity was effective for physical fitness and for the elementary students whose height and weight are rapidly growing, it is hard to believe that such students did not affected by other facts but it is considered that control of body composition during growth period would be helpful for right growth.
Third, in 'cognitive ability' element, No. of correct question item and correct reaction time among total orrect+Incorrect question items, reaction time were observed during given 1 minute through Stroop test. In all of exercise group and
control group, total correct+incorrect question items and No. of correct question item were enhanced. From this result, it could be realized that this result was attributable to learning effect by repeated action. However, while enhanced score of No. of correct question item of control group was 2.44, that of exercise group was enhanced by 6,34 and from this. It could be realized that cognitive reaction speed was relatively enhanced. As an examination result of exercise group, not only the reaction time but also the correct reaction time was reduced. But this result did not represent significant difference statistically. However, total No. of correct+incorrect and No. of correct were increased later than beforehand and this result represented significant difference statistically.
Fourth, in order to evaluate 'emotional ability' element, WLEIS questionnaire was performed in 4 areas including understanding self and others emotion, utilization
of emotion and emotion regulation. All the exercise group (n=146) was enhanced and control group was reduced. Those results represented significant result statistically. In understanding self and others emotion, significance probability of p<.001 was represented. Also in emotion utilization and emotion regulation, significance probability of p<.01 was represented.
When summarizing the result of this study, it could be realized that comparing with students of control group who did not participate in the program, the students of experiment group who participated in 12-week low intensity exercise program regularly showed significant difference in terms of physical strength, emotion and cognitive ability. As its result, it could be seen that low intensity exercise program was also effective for elementary school students. Based on this result, it is considered that a study on effective exercise intensity depending on target or exercise objective would be required.

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 12주간 저강도 신체활동 프로그램 참여가 초등학생의 신체적, 인지적, 정서적 능력에 미치는 영향을 파악하는 것이다. 운동강도를 저강도로 동일하게 유지하기 위해 운동 시 무선 심박수 측정기를 착용하여 실시간으로 모니터링 하였다. 신체능력 평가를 위해서는 근력, 유연성, 순발력, 신체조성 4가지 검사를 하였고, 인지능력 평가를 위해서는 스트룹(Stroop)검사, 정서 평가는 설문지를 활용하여 분석하였다.
0교시 신체활동은 학습과 기억을 돕는 신경세포성장인자(BDNF)의 촉진을 증가시켜 뇌세포를 활성화시키고 학생들의 두뇌를 학습에 적합한 상태로 만들게 한다(John J. Ratey). 그러나 초등학생들에게는 무리한 운동 강도가 오히려 수업에 방해가 되며 회복능력 저하로 인해 피로감이 축적 될 가능성이 있다. 이에 본 연구는 저강도 운동 프로그램의 효과를 검증하여 초등학생의 0교시 신체활동 운동 강도 및 효과성을 제시하는데 목적이 있으며 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 신체활동 프로그램의 운동강도를 저강도로 진행하고자 목표심박수 범위를 138~167(운동강도 50~70%)로 설정하였다. 그 결과 실제 프로그램 참여 시 운동강도는 평균 심박수가 143.38±6.78로 저강도 운동이 진행되었음을 확인 할 수 있었으며 에너지소비량은 450.38±38.56 kcal로 추정되었다.
둘째, ‘건강체력’ 요소에서 근력(악력), 유연성(앉아윗몸앞으로굽히기), 순발력(제자리멀리뛰기)은 모두 통계적으로 유의하게 향상되었다. 신체조성(BMI)도 향상되었지만 통계적으로 유의하지는 않았다. 따라서, 저강도 신체활동으로도 건강체력에 효과적임을 알 수 있었으며 신장과 체중이 급격히 성장하는 초등학생에게 본 프로그램을 통해서만 성장했다고 볼 수는 없지만, 성장기에 운동을 통한 신체조성의 관리는 올바른 성장에 도움이 될 수 있다고 사료된다.
셋째, ‘인지능력’ 요소에서는 스트룹 테스트(Stroop test)를 통해 정해진 1분 동안의 총 응시문항(Correct+Incorrect), 응답 반응시간(Reaction time), 그 중 정답문항(No. of Correct), 정답 반응시간(Correct reaction time)을 살펴보았다. 운동군과 대조군 모두 총 응시문항과 정답문항이 향상되었는데, 이는 반복 작용에 의한 학습효과 임을 알 수 있다. 하지만 대조군의 정답문항 향상 점수가 2.44인 것에 반해 운동군은 6.34 향상된 것으로 볼 때 비교적 인지반응속도가 향상되었음을 알 수 있다. 운동군의 검사결과 전체 응답 반응시간이 줄었고 정답 반응시간이 줄었다. 그러나 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 하지만 총 응시문항 수와 정답을 맞힌 문항 수가 사전에 비해 사후 증가하였으며 이는 통계적으로 유의한 차이를 보였다.
넷째, ‘정서’ 영역을 평가하기 위해 자기정서파악, 타인정서파악, 정서활용, 정서조절 4가지 영역의 WLEIS 설문지를 실시하였다. 운동군(n=146)은 모두 향상되었고 대조군은 모두 감소하는 결과를 나타냈으며 통계적으로도 유의한 결과를 보였다. 자기정서파악과 타인정서파악에서는 p<.001 유의확률을 나타내었으며, 정서활용과 정서조절에서는 p<.01의 유의확률을 나타내었다.
본 연구 결과를 종합해 볼 때 12주 저강도 운동프로그램에 규칙적으로 참가한 실험집단 학생들이 참여하지 않은 대조군 집단 학생들에 비해서 체력, 정서, 인지적인 측면에서 모두 유의한 차이를 보였음을 알 수 있다. 그 결과 초등학생에게 저강도 운동프로그램을 통해서도 효과가 있음을 알 수 있었으며 이를 바탕으로 대상이나 운동 목적에 따른 효과적인 운동 강도에 대한 연구가 필요하다고 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• A. 연구의 필요성 및 목적 1
• B. 연구문제 4
• C. 용어의 정리 4
• D. 연구의 제한점 5
• Ⅱ. 이론적 배경 6
• A. 초등학교 신체활동 프로그램 6
• B. 운동강도 8
• C. 건강체력 10
• D. 인지 정서 능력 14
• Ⅲ. 연구방법 16
• A. 연구대상 16
• B. 연구절차 18
• C. 운동프로그램 19
• D. 실험방법 22
• E. 자료분석 26
• Ⅳ. 연구결과 27
• A. 추정 에너지 소비량 27
• B. 건강체력에 대한 결과 28
• C. 인지능력에 대한 결과 33
• D. 정서 평가에 대한 결과 36
• Ⅴ. 논의 40
• Ⅵ. 결론 및 제언 44
• 참고문헌 46
• 부록 49
• ABSTRACT 53