Let the data tell -hanke 

Let the Data Tell -hanke – uusia mahdollisuuksia oppimiseen ja hyvinvointiin

Jyväskylän yliopiston normaalikoulussa on toteutettu viime vuosina innostava ja innovatiivinen hanke nimeltään "Let the Data Tell". Hankkeen tavoitteena on ollut hyödyntää uusinta teknologiaa ja sensoreilla kerättävää tietoa oppimisen ja hyvinvoinnin tukemisessa. Tämä on toteutettu yhdessä opettajien, opiskelijoiden ja tutkijoiden kanssa.

• Oppimislaboratorion rakentaminen ja käyttö

XR-teknologioiden hyödyntäminen on osoittautunut lupaavaksi oppimisprosessien ja opiskelijoiden hyvinvoinnin tukemisessa ja tutkimuksessa. Oppimislaboratoriossa voidaan tutkia, kuinka eri tunnemaisemat vaikuttavat opiskelijoiden fysiologisiin reaktioihin ja subjektiivisiin kokemuksiin yhdistämällä sensorimittausten ja kyselydatan avulla kerättyä tietoa. Pilottitutkimuksessa olemme havainneet, että esimerkiksi virtuaalinen metsä ja metsän äänet laskevat lukiolaisten stressiä oppitunnilla opettajajohtoisen luennon aikana. Hankkeen kokemukset vahvistavat, että XR-teknologia avaa uusia pedagogisia mahdollisuuksia ja sillä on potentiaalia laajempaan käyttöön suomalaisessa koulutuksessa. Luokan esittelyvideo löytyy tästä linkistä.

• Sensoripohjaisen oppimisen kehittäminen

Toinen keskeinen osa-alue hankkeessa oli sensoripohjaisen oppimisen pedagogiikan kehittäminen.  Lukiolaiset osallistuivat temaattisten opeintojen “Hyvinvointia mittaamalla”-kurssille ja mittasivat omaan hyvinvointiinsa liittyviä suureita käyttämällä mm. Firstbeat BG3 -sykevälivaihteluantureita, Garmin 955 -älykelloja, Emotiv EEG -pantoja (aivosähkökäyrän mittaamiseen) sekä Ain1One-tasapainosensoreita. Lisäksi opiskelijat tekivät erilaisia omaan kehoon ja suorituskykyyn liittyviä mittauksia (verensokeri, PEF, verenpaine, keuhkojen tilavuus, puristusvoima, maksimiteho) hyödyntäen mitattua dataa osana ilmiöpohjaisia oppimistehtäviä. Kurssista koostettiin oppimateriaali, joka löytyy avointen oppimateriaalien kirjastosta osoitteesta https://www.finna.fi/Record/aoe.4524. Materiaalin tavoitteena on lisätä oppilaiden motivaatiota ja tarjota konkreettista tietoa heidän omasta hyvinvoinnistaan. Se perustuu Jyväskylän yliopiston tutkimuksiin ja hyödyntää omasta kehosta mitattua dataa. Oppimateriaali sisältää esimerkkejä tehtävistä ja oppimisprojekteista, joissa hyödynnetään oppilaiden itse keräämää dataa esimerkiksi liikunnassa, terveystiedossa, psykologiassa, matematiikassa, fysiikassa ja biologiassa. Kurssikokeilu oli onnistunut: opiskelijoilta saatu kurssipalaute oli erinomaista ja he kokivat oman datan hyödyntämisen oppimistehtävissä mielekkääksi. 

Hanketta varten hankittiin myös oppimisympäristön olosuhteita mittaavia antureita. Luokan sisäilmaa voidaan mitata nyt 15 Dracelin sensorin järjestelmällä, joka mittaa hiilidioksidia, ilmanlaatua, valoa, ilmanpainetta, kosteutta, lämpötilaa ja VOC-kaasuja. Näistä saatava tarjoaa uusia näkökulmia tutkimukseen ja sensoreiden ympärille voidaan rakentaa jatkossa uutta pedagogiikkaa. 

• Oppimisanalytiikka ja Fiilis-mittari

Hankkeen kolmas keskeinen osa-alue oli oppimisanalytiikan hyödyntäminen oppimisprosessin tukena. Aluksi kartoitettiin olemassa olevia työkaluja: kokeilimme mm. Microsoftin Reflect-työkalua ja Google Classroomin tarjoamia analytiikkatoimintoja oppilaiden tunnetilojen ja oppimiskokemusten keräämiseen. Jyväskylän yliopiston tiukkojen tietoturvakäytäntöjen vuoksi ulkopuolisten pilvipalveluiden käyttö oppilasdatan keräämiseen osoittautui kuitenkin haasteelliseksi. Tietosuoja ja GDPR:n noudattaminen ovat ensisijaisen tärkeitä oppilaiden dataa kerättäessä, joten päätimme kehittää täysin oman oppimisanalytiikan työkalun tätä tarkoitusta varten  

Projektissa ideoitiin ja toteutettiin uusi “Fiilis-mittari”-niminen sovellus, jonka avulla oppilaiden subjektiivisia tunteita ja kokemuksia oppitunneilta voidaan kerätä reaaliaikaisesti ja tietoturvallisesti Fiilis-mittarin kehitystyöhön osallistui laaja-alainen asiantuntijajoukko tutkijoita, opettajia ja koodareita. Oppilaat voivat mobiililaitteella tai tietokoneella nopeasti antaa tuntemuksiaan ja oppimisestaan tunnin aikana (esim. asteikolla tai emojein), ja opettaja sekä tutkijat saavat kerätystä datasta koosteen. Sovellusta on hyödynnetty muun muassa normaalikoulun harjoittelijoiden Tutkiva ote-työssä. Lisäksi Kohti datalukutaitoa tutkimushankkeen tutkijatohtori Janne Fagerlund on ollut seuraamassa Fiilis-mittarin käyttöä opetuksessa sekä haastatellut oppilaiden kokemuksia sen käytöstä. Pilotointivaiheen aikana kerätään palautetta oppilailta ja opettajilta sovelluksen toimivuudesta ja käyttökokemuksista, minkä perusteella työkalua edelleen kehitetään käyttäjäystävällisemmäksi. Fiilis-mittarin avulla opettaja voi tunnistaa esimerkiksi, milloin ryhmän vireystila laskee tai jos jokin opetusmenetelmä herättää poikkeuksellisen positiivisia (tai negatiivisia) tunteita oppilaissa. Tämä tieto auttaa muokkaamaan opetusta ja oppimisympäristöä paremmin oppilaiden tarpeita vastaavaksi. Sovelluksen jatkokehitykselle on jo järjestetty resurssit: hanketiimi sai kesällä 2023 Opetushallitukselta rahoitusta uuteen hankkeeseen, jossa Fiilis-mittaria kehitetään edelleen osana laajempaa Merkityksellisen oppimisen troijan hevosia tutkimassa -hanketta

Opettajien kokemukset hankkeesta ovat olleet erittäin myönteisiä. Monet ovat huomanneet, että teknologian avulla opetuksesta tulee osallistavampaa ja opiskelijat ovat innostuneempia oppimisesta. Oppimisympäristöjen monipuolisuus ja sensoridatan käyttö ovat tuoneet uusia tapoja suunnitella opetusta ja tukea oppilaita entistä yksilöllisemmin.

Vaikka matkalla kohdattiin myös haasteita, kuten teknologian käyttöönottamisen viivästyksiä ja vesivahingon aiheuttamia ongelmia, hanke on kokonaisuudessaan ollut suuri menestys. Let the Data Tell -hanke on antanut arvokkaita oppeja siitä, miten teknologia ja data voivat tehdä oppimisesta merkityksellisempää ja hyvinvoinnista näkyvämpää.

Jyväskylän normaalikoulu jatkaa hankkeesta saadun kokemuksen pohjalta edelleen teknologian ja sensoridatan hyödyntämistä opetuksessa ja oppimisympäristöjen tutkimisessa ja kehittämisessä. Hankkeen aikana luotuja materiaaleja ja menetelmiä jaetaan avoimesti myös muiden koulujen käyttöön, jotta hyvät käytännöt voivat levitä laajemmallekin.