В условиях современного образования школьники подвергаются большим учебным нагрузкам. В связи с этим целью работы было изучить влияние физических упражнений с переключением внимания, используемых на занятиях ментальной арифметикой, на показатели сердечного ритма, адаптационные возможности, стрессоустойчивость, характеристики высших психических функций и условно-рефлекторной деятельности детей. При обследовании 124 школьников 7–9 лет и 10–12 лет использовали метод педагогического эксперимента, включающего констатирующий, формирующий и контрольный этапы, а также ряд психологических методик: диагностику кратковременной ассоциативной и образной памяти; корректурную пробу Бурдона; поиск логических решений; определение моторной одаренности. Для диагностики функционального состояния сердечно-сосудистой системы и других показателей физиологического состояния использовали программно-аппаратный комплекс «Варикард 2.51». На констатирующем этапе у школьников выявлены половозрастные различия высших психических функций. У девочек 7–9 лет показатели памяти, внимания, мышления были выше на 20–40%, чем у мальчиков этого возраста. У мальчиков 10–12 лет отмечался рост показателей высших психических функций по сравнению с девочками того же возраста на 10–30%. На формирующем этапе показано оптимизирующее воздействие двигательных упражнений с переключением внимания на скорость переработки информации и продуктивность запоминания, показатели которых увеличивались у детей обоего пола в 1,5–2 раза (7–9 лет) и в 1,2–1,5 раза (10–12 лет). Сделан вывод, что включение физических упражнений с переключением внимания повышает эффективность обучения ментальному счету.