Integrating augmented reality into physical education: a comparative study on traditional and technology-assisted learning approaches

Abstract

Introduction: The use of technology in physical education is increasingly recognized for its potential to enhance student en-gagement and learning outcomes. Augmented Reality (AR) offers immersive and interactive learning experiences that may improve cognitive, affective, and psychomotor development.Objective: This study aimed to analyze the impact of AR-based learning on cognitive understanding, motivation, and motor skill performance among junior high school students.Methodology: A true experimental Pretest-Posttest Control Group Design was used with 64 students (M = 14.0 years, SD = 1.2), selected through cluster random sampling. Participants were divided into an experimental group (AR-based learning) and a control group (traditional learning). Learning out-comes were assessed using validated cognitive tests, the Physical Education Learning Motivation Questionnaire (PE-LMQ), and standardized psychomotor skill assessments.Discussion: Results showed that students in the AR group experienced significantly greater improvements across all domains. Cognitive scores increased by 23.7 points versus 12.5 in the control group (t = 6.375, p < 0.001). Affective improve-ments were observed in motivation (+0.9 vs. +0.6), engagement (+0.8 vs. +0.5), and attitude (+0.7 vs. +0.4), all statistically significant (p < 0.01). Psy-chomotor improvements included better dribbling (-2.2 sec vs. -1.1 sec), passing-ing and receiving (+2.5 vs. +1.3), and shooting accu-racy (+23.8% vs. +13.1%), with p < 0.001.Conclusion: AR-based learning proved more effective than traditional methods in enhancing comprehension, motivation, and motor skills. Its integration into physical education curricula is recommended to support innovative and impactful learning.Introducción: El uso de la tecnología en la educación física es cada vez más reconocido por su potencial para mejorar la participación estudiantil y los resultados de aprendizaje. La Realidad Aumentada (RA) ofrece experiencias de aprendizaje inmersivas e interactivas que pueden mejorar el desarrollo cognitivo, afectivo y psicomotor. Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo analizar el impacto del aprendizaje basado en RA sobre la comprensión cognitiva, la motivación y el rendimiento de habilidades motoras en estudiantes de secundaria. Metodología: Se utilizó un diseño experimental verdadero con pretest-postest y grupo de control, con la participación de 64 estudiantes (M = 14,0 años, DE = 1,2), seleccionados mediante muestreo aleatorio por conglomerados. Los participantes se dividieron en un grupo experimental (aprendizaje basado en RA) y un grupo de control (aprendizaje tradicional). Los resultados de aprendizaje se evaluaron mediante pruebas cognitivas validadas, el Cuestionario de Motivación para el Aprendizaje de la Educación Física (PE-LMQ) y evaluaciones estandarizadas de habilidades psicomotoras. Discusión: Los resultados mostraron que los estudiantes del grupo RA experimentaron mejoras significativamente mayores en todos los dominios. Las puntuaciones cognitivas aumentaron 23,7 puntos frente a 12,5 en el grupo de control (t = 6,375, p < 0,001). Las mejoras afectivas incluyeron la motivación (+0,9 vs. +0,6), la participación (+0,8 vs. +0,5) y la actitud (+0,7 vs. +0,4), todas estadísticamente significativas (p < 0,01). Las mejoras psicomotoras incluyeron mejor manejo del balón (-2,2 seg vs. -1,1 seg), pases y recepciones (+2,5 vs. +1,3) y precisión en los tiros (+23,8% vs. +13,1%), con p < 0,001. Conclusión: El aprendizaje basado en RA demostró ser más eficaz que los métodos tradicionales para mejorar la comprensión, la motivación y las habilidades motoras. Se recomienda su integración en el currículo de educación física para fomentar un aprendizaje innovador y significativo.Introdução: O uso da tecnologia na educação física é cada vez mais reconhecido pelo seu potencial para melhorar o envolvimento dos alunos e os resultados de aprendizagem. A Realidade Aumentada (RA) oferece experiências de aprendizagem imersivas e interativas que podem melhorar o desenvolvimento cognitivo, afetivo e psicomotor.Objectivo: Este estudo teve como objectivo analisar o impacto da aprendizagem baseada em RA na compreensão cognitiva, motivação e desempenho motor em alunos do ensino secundário.Metodologia: Foi utilizado um desenho experimental verdadeiro com pré-teste-pós-teste e grupo de controlo, envolvendo 64 alunos (M = 14,0 anos, DP = 1,2), seleccionados por amostragem aleatória por conglomerados. Os participantes foram divididos num grupo experimental (aprendizagem baseada em RA) e num grupo de controlo (aprendizagem tradicional). Os resultados de aprendizagem foram avaliados através de testes cognitivos validados, do Questionário de Motivação para a Aprendizagem em Educação Física (PE-LMQ) e de avaliações padronizadas das competências psicomotoras.Discussão: Os resultados mostraram que os alunos do grupo de RA apresentaram melhorias significativamente maiores em todos os domínios. Os escores cognitivos aumentaram 23,7 pontos contra 12,5 no grupo controlo (t = 6,375, p < 0,001). As melhorias afetivas incluíram motivação (+0,9 vs. +0,6), participação (+0,8 vs. +0,5) e atitude (+0,7 vs. +0,4), todas estatisticamente significativas (p < 0,01). As melhorias psicomotoras incluíram a melhoria no manuseamento da bola (-2,2 s vs. -1,1 s), no passe e na receção (+2,5 vs. +1,3 s) e na precisão dos lançamentos (+23,8% vs. +13,1%), com p < 0,001.Conclusão: A aprendizagem baseada em RA demonstrou ser mais eficaz do que os métodos tradicionais na melhoria da compreensão, motivação e capacidades motoras. A sua integração no currículo de educação física é recomendada para promover uma aprendizagem inovadora e significativa.