Let the data tell - Oppimista sensoridatan
avulla
Main funder
Funder's project number: 28/721/2022
Funds granted by main funder (€)
- 127 800,00
Funding program
Project timetable
Project start date: 01/08/2022
Project end date: 31/07/2024
Summary
Hankkeessa kehitetään ja tutkitaan sensoripohjaista oppimista lukiossa. Sensoripohjaisessa
oppimisessa oppimista tapahtuu kolmella tasolla 1) ilmiön oppiminen tapahtuu mittaamalla ja
analysoimalla sensoridataa 2) hyvinvointioppimissa kokeillaan eri hyvinvointiin vaikuttavia
käytänteitä ja reflektoidaan niiden vaikutusta dataan sekä omaan koettuun hyvinvointiin 3)
tutkimuskäytössä sensoridataa kerätään oppimistilanteista sekä tutkitaan ja opitaan datasta,
miten eri oppimisympäristöissä esiintyvät ärsykkeet vaikuttavat oppimiskokemukseen ja
oppimiseen. Hankkeessa kehitetään uusia pedagogisia käytänteitä lukioon, joiden tavoitteena
on lisätä opetuksen mielekkyyttä sekä opiskelijan hyvinvointia. Hankkeessa tehdään yhteistyötä
tutkimuksen, yritysten ja kolmannen sektorin kanssa. Hankkeen tuloksena syntyy uusia
oppimateriaaleja sekä uutta tutkimustietoa. Hankkeen ympärillä on laaja verkosto, jossa
tuloksia levitetään niin kansallisesti kuin kansainvälisestikin.
Tavoite 1.
Jyväskylän normaalikoululla on tehty vuodesta 2015 alkaen aktiivista sensoripohjaiseen
oppimiseen, oppimistiedon louhintaan sekä oppimisympäristöjen kehittämiseen liittyvää
kokeilu- ja kehittämistoimintaa sekä tutkimusta (mm. Hannu Moilasen väitöskirja 2020 ja
tutkimusartikkelit 2018,2019, Tiina Mäkelän väitöskirja 2018, tutkimusartikkelit 2015-2020 ).
Tässä hankkeessa kerätään erilaista digitaalista sensori- ja kyselydataa oppimistilanteista,
kehitetään opiskelijan ja oppimistilan tuottamaan sensoridataan perustuvia oppimateriaaleja
sekä tutkitaan tekoäly- ja oppimisanalytiikkatyökalujen kyvykkyyttä jalostaa kerätystä
sensoridatasta uutta tietoa. Ensimmäinen tavoite on hyödyntää puettavalla teknologialla (mm.
älykellot, firstbeat BG3-anturit, EEG-aivopannat, liikesensorit, kamera) ja
luokasta/oppimisympäristöstä mitattavia suureita (mm. ilmankosteus, lämpötila,
happipitoisuus, CO2, äänen intensiteettitaso-taso) ilmiön oppimisessa. Kerätyn sensoridatan
ympärille kehitetään yhteistyössä eri oppiaineiden opetusharjoittelijoiden, hankkeeseen
osallistuvien tutkijoiden sekä opettajien kesken uusia pedagogisia käytänteitä ja
oppimateriaaleja monialaiseen kokemusperustaiseen oppimiseen, jossa ilmiön oppiminen
tapahtuu reflektoimalla ja analysoimalla itse kerättyä dataa eri oppiaineiden näkökulmasta.
Toiminta
Lukuvuonna 2022-2023 järjestetään lukion uuden opetussuunnitelman mukainen ”Hyvinvointia
mittaamalla”-opintojakso. Opiskelijat keräävät omasta kehostaan, kehon liikkeestä ja aivojen
EEG-datasta puettavalla teknologialla (mm. Firstbeat BG3-anturit, EEG-pannat,
älykellot/sormukset) erilaista dataa, jota hyödynnetään monialaisessa opetuksessa. Tavoite on,
että jokainen lukion aloittava opiskelija tekisi vähintään 3-5 päivää kestävän Firstbeatmittauksen,
jonka raakadata tallennetaan oppilaan henkilökohtaiseen oppimisen pilveen.
Tämän lisäksi opiskelija käyttää älykelloa/sormusta kahden viikon ajan ja kerryttää oppimisen
pilveen dataa. Mittausten hyvinvointidataa (mm. stressi, energiankulutus, askeleet, unen määrä
ja laatu) sekä luokkahuoneesta/oppimisympäristön ilmatilasta mitattuja suureita (CO2-
pitoisuus, O2-pitoisuus, lämpötila, äänen intensiteettitaso) hyödynnetään lukio-opiskeluissa eri
aineiden oppiaineissa. Esim. tilastomatematiikassa opiskelijat laskevat tilastosuureita omasta
datasta sekä harjoittelevat datan luokittelua erilaisilla tekoälyohjelmistoilla (mm. Orange
Datamining). Omaa dataa hyödynnetään myös fysiikan, kemian, biologian, psykologian ja
terveystiedon lukio-opinnoissa, jonne suunnitellaan yhteistyössä opetusharjoittelijoiden ja
ohjaavien opettajien kanssa dataa hyödyntäviä oppimateriaaleja.
Konkreettiset tulokset ja vaikutukset, jotka toiminnalla pyritään saavuttamaan
-Lisätään opetuksen kokemusperusteisuutta ja rikastutetaan moniaistillisia kokemuksia
-Vahvistetaan opiskelumotivaatio. Kun käsiteltävä ja reflektoitava aineisto on omakohtaista, se
vaikuttaa positiivisesti motivaatioon
-Tuotetaan sensoripohjaiseen oppimiseen pohjautuva monialainen oppimateriaalipaketti
-Saada tietoa uusien työtapojen vaikuttavuudesta opiskelijoiden oppimiskokemukseen ja
oppimiseen
-Laaja-alaisesti oppimisympäristöt mukana myös koulurakennuksen ulkopuolella
-Luoda uusia yhteistyöverkostoja- ja malleja opetuksen ja oppimisen tutkimukseen ja
pedagogiseen kehitystyöhön yhteistyössä opettajien, opetusharjoittelijoiden, tutkijoiden ja
yritysten kanssa
Tavoite 2.
Kehittää uusia pedagogisia käytänteitä hyvinvointioppimiseen, joissa hyödynnetään puettavalla
teknologialla (mm. älykellot, firstbeat BG3-anturit, EEG-aivopannat, liikesensorit, kamera) ja
luokasta mitattavia suureita (mm. ilmankosteus, lämpötila, happipitoisuus, CO2, äänen
intensiteettitaso-taso) sekä oppimisanalytiikkaa (Microsoft Reflect ja insight, Google Classroom).
Hankkeen toinen päätavoite on on hyödyntää tavoitteessa 1 mainittua dataa ilmiön oppimisen
lisäksi hyvinvointioppimiseen. Datan avulla opiskelija voisi oppia konkreettisia keinoja, miten
parantaa kokonaisvaltaista hyvinvointiaan ja oppimisanalytiikan avulla opettajan olisi
mahdollista saada tietoa eri työtapojen vaikuttavuudesta oppilaiden tunteisiin,
oppimiskokemuksiin ja hyvinvointiin.
Toiminta
Kaikki ensimmäisen vuoden lukio-opiskelijat ja Hyvinvointia mittaamalla-kurssin opiskelijat
tekevät Firstbeatin hyvinvointimittakset, jonka avulla on mahdollista reflektoida palautuksen ja
kuormituksen suhdetta arjessa, sekä datan avulla oppia kokonaisvaltaiseen hyvinvointiin
positiivisesti vaikuttavia tekijöitä. Opiskelijat saavat myös kotiin lainaan EEG-pantoja/BG3-
stressimittareita ja kotitehtävien avulla voivat tutkia, miten annatut kotitehtävät (mm. musiikin
kuuntelu, liikunta tuokio metsässä, hengitysharjoitus) vaikuttavat palautumiseen ja
stressikäyriin. Tämän lisäksi eri tiloissa mitataan esim. sisäilman laadun tekijöitä ja opiskelijat
reflektoivat, niiden vaikutusta esimerkiksi vireystilaan. Lisäksi tutkitaan rauhoittavan
taustamusiikin vaikutusta keskittymiseen/stressiin itsenäiseen työskentelyyn aikana sekä
viherkasvien vaikutusta opiskelijoiden koettuun ja BG3-antureiden avulla mitattuun
hyvinvointiin. Näiden lisäksi hankkeessa opettaja kerää oppimisanalytiikan (Microsoft Reflect)
avulla oppimistilanteissa koettuja tunteita ja tekee lyhyitä hyvinvointia kartoittavia kyselyjä.
Konkreettiset tulokset ja vaikutukset, jotka toiminnalla pyritään saavuttamaan
-Lisätä opiskelijoiden kokonaisvaltaisen hyvinvointia mittauksista saadun tiedon avulla
-Vähentää ja ennaltaehkäistä koulu-uupumusta ja stressiä omaksumalla
stressinhallintatekniikoita, joita voi soveltaa kaikilla elämän osa-alueilla.
-Lisätä lukiolaisen opiskelupäivään aivoja elvyttäviä taukoja liikkeen, musiikin kuuntelun ja
hengitysharjoitusten avulla
-Saada tietoa oppimisanalytiikan avulla eri työtapojen vaikuttavuudesta oppimiseen ja
oppimiskokemuksiin. Tiedon avulla opettaja voi skaalata opetustaan ja työtapojaan kulloinkin
ryhmälle sopivaksi.
-Tutkia oppimisanalytiikan kyvykkyyttä tunnistaa ryhmästä uupumis/masentumis- ja jopa
syrjäytymisriskissä olevia opiskelijoita.
-Luoda sensoripohjaiseen hyvinvointioppimiseen pohjautuva oppimateriaali
oppimisessa oppimista tapahtuu kolmella tasolla 1) ilmiön oppiminen tapahtuu mittaamalla ja
analysoimalla sensoridataa 2) hyvinvointioppimissa kokeillaan eri hyvinvointiin vaikuttavia
käytänteitä ja reflektoidaan niiden vaikutusta dataan sekä omaan koettuun hyvinvointiin 3)
tutkimuskäytössä sensoridataa kerätään oppimistilanteista sekä tutkitaan ja opitaan datasta,
miten eri oppimisympäristöissä esiintyvät ärsykkeet vaikuttavat oppimiskokemukseen ja
oppimiseen. Hankkeessa kehitetään uusia pedagogisia käytänteitä lukioon, joiden tavoitteena
on lisätä opetuksen mielekkyyttä sekä opiskelijan hyvinvointia. Hankkeessa tehdään yhteistyötä
tutkimuksen, yritysten ja kolmannen sektorin kanssa. Hankkeen tuloksena syntyy uusia
oppimateriaaleja sekä uutta tutkimustietoa. Hankkeen ympärillä on laaja verkosto, jossa
tuloksia levitetään niin kansallisesti kuin kansainvälisestikin.
Tavoite 1.
Jyväskylän normaalikoululla on tehty vuodesta 2015 alkaen aktiivista sensoripohjaiseen
oppimiseen, oppimistiedon louhintaan sekä oppimisympäristöjen kehittämiseen liittyvää
kokeilu- ja kehittämistoimintaa sekä tutkimusta (mm. Hannu Moilasen väitöskirja 2020 ja
tutkimusartikkelit 2018,2019, Tiina Mäkelän väitöskirja 2018, tutkimusartikkelit 2015-2020 ).
Tässä hankkeessa kerätään erilaista digitaalista sensori- ja kyselydataa oppimistilanteista,
kehitetään opiskelijan ja oppimistilan tuottamaan sensoridataan perustuvia oppimateriaaleja
sekä tutkitaan tekoäly- ja oppimisanalytiikkatyökalujen kyvykkyyttä jalostaa kerätystä
sensoridatasta uutta tietoa. Ensimmäinen tavoite on hyödyntää puettavalla teknologialla (mm.
älykellot, firstbeat BG3-anturit, EEG-aivopannat, liikesensorit, kamera) ja
luokasta/oppimisympäristöstä mitattavia suureita (mm. ilmankosteus, lämpötila,
happipitoisuus, CO2, äänen intensiteettitaso-taso) ilmiön oppimisessa. Kerätyn sensoridatan
ympärille kehitetään yhteistyössä eri oppiaineiden opetusharjoittelijoiden, hankkeeseen
osallistuvien tutkijoiden sekä opettajien kesken uusia pedagogisia käytänteitä ja
oppimateriaaleja monialaiseen kokemusperustaiseen oppimiseen, jossa ilmiön oppiminen
tapahtuu reflektoimalla ja analysoimalla itse kerättyä dataa eri oppiaineiden näkökulmasta.
Toiminta
Lukuvuonna 2022-2023 järjestetään lukion uuden opetussuunnitelman mukainen ”Hyvinvointia
mittaamalla”-opintojakso. Opiskelijat keräävät omasta kehostaan, kehon liikkeestä ja aivojen
EEG-datasta puettavalla teknologialla (mm. Firstbeat BG3-anturit, EEG-pannat,
älykellot/sormukset) erilaista dataa, jota hyödynnetään monialaisessa opetuksessa. Tavoite on,
että jokainen lukion aloittava opiskelija tekisi vähintään 3-5 päivää kestävän Firstbeatmittauksen,
jonka raakadata tallennetaan oppilaan henkilökohtaiseen oppimisen pilveen.
Tämän lisäksi opiskelija käyttää älykelloa/sormusta kahden viikon ajan ja kerryttää oppimisen
pilveen dataa. Mittausten hyvinvointidataa (mm. stressi, energiankulutus, askeleet, unen määrä
ja laatu) sekä luokkahuoneesta/oppimisympäristön ilmatilasta mitattuja suureita (CO2-
pitoisuus, O2-pitoisuus, lämpötila, äänen intensiteettitaso) hyödynnetään lukio-opiskeluissa eri
aineiden oppiaineissa. Esim. tilastomatematiikassa opiskelijat laskevat tilastosuureita omasta
datasta sekä harjoittelevat datan luokittelua erilaisilla tekoälyohjelmistoilla (mm. Orange
Datamining). Omaa dataa hyödynnetään myös fysiikan, kemian, biologian, psykologian ja
terveystiedon lukio-opinnoissa, jonne suunnitellaan yhteistyössä opetusharjoittelijoiden ja
ohjaavien opettajien kanssa dataa hyödyntäviä oppimateriaaleja.
Konkreettiset tulokset ja vaikutukset, jotka toiminnalla pyritään saavuttamaan
-Lisätään opetuksen kokemusperusteisuutta ja rikastutetaan moniaistillisia kokemuksia
-Vahvistetaan opiskelumotivaatio. Kun käsiteltävä ja reflektoitava aineisto on omakohtaista, se
vaikuttaa positiivisesti motivaatioon
-Tuotetaan sensoripohjaiseen oppimiseen pohjautuva monialainen oppimateriaalipaketti
-Saada tietoa uusien työtapojen vaikuttavuudesta opiskelijoiden oppimiskokemukseen ja
oppimiseen
-Laaja-alaisesti oppimisympäristöt mukana myös koulurakennuksen ulkopuolella
-Luoda uusia yhteistyöverkostoja- ja malleja opetuksen ja oppimisen tutkimukseen ja
pedagogiseen kehitystyöhön yhteistyössä opettajien, opetusharjoittelijoiden, tutkijoiden ja
yritysten kanssa
Tavoite 2.
Kehittää uusia pedagogisia käytänteitä hyvinvointioppimiseen, joissa hyödynnetään puettavalla
teknologialla (mm. älykellot, firstbeat BG3-anturit, EEG-aivopannat, liikesensorit, kamera) ja
luokasta mitattavia suureita (mm. ilmankosteus, lämpötila, happipitoisuus, CO2, äänen
intensiteettitaso-taso) sekä oppimisanalytiikkaa (Microsoft Reflect ja insight, Google Classroom).
Hankkeen toinen päätavoite on on hyödyntää tavoitteessa 1 mainittua dataa ilmiön oppimisen
lisäksi hyvinvointioppimiseen. Datan avulla opiskelija voisi oppia konkreettisia keinoja, miten
parantaa kokonaisvaltaista hyvinvointiaan ja oppimisanalytiikan avulla opettajan olisi
mahdollista saada tietoa eri työtapojen vaikuttavuudesta oppilaiden tunteisiin,
oppimiskokemuksiin ja hyvinvointiin.
Toiminta
Kaikki ensimmäisen vuoden lukio-opiskelijat ja Hyvinvointia mittaamalla-kurssin opiskelijat
tekevät Firstbeatin hyvinvointimittakset, jonka avulla on mahdollista reflektoida palautuksen ja
kuormituksen suhdetta arjessa, sekä datan avulla oppia kokonaisvaltaiseen hyvinvointiin
positiivisesti vaikuttavia tekijöitä. Opiskelijat saavat myös kotiin lainaan EEG-pantoja/BG3-
stressimittareita ja kotitehtävien avulla voivat tutkia, miten annatut kotitehtävät (mm. musiikin
kuuntelu, liikunta tuokio metsässä, hengitysharjoitus) vaikuttavat palautumiseen ja
stressikäyriin. Tämän lisäksi eri tiloissa mitataan esim. sisäilman laadun tekijöitä ja opiskelijat
reflektoivat, niiden vaikutusta esimerkiksi vireystilaan. Lisäksi tutkitaan rauhoittavan
taustamusiikin vaikutusta keskittymiseen/stressiin itsenäiseen työskentelyyn aikana sekä
viherkasvien vaikutusta opiskelijoiden koettuun ja BG3-antureiden avulla mitattuun
hyvinvointiin. Näiden lisäksi hankkeessa opettaja kerää oppimisanalytiikan (Microsoft Reflect)
avulla oppimistilanteissa koettuja tunteita ja tekee lyhyitä hyvinvointia kartoittavia kyselyjä.
Konkreettiset tulokset ja vaikutukset, jotka toiminnalla pyritään saavuttamaan
-Lisätä opiskelijoiden kokonaisvaltaisen hyvinvointia mittauksista saadun tiedon avulla
-Vähentää ja ennaltaehkäistä koulu-uupumusta ja stressiä omaksumalla
stressinhallintatekniikoita, joita voi soveltaa kaikilla elämän osa-alueilla.
-Lisätä lukiolaisen opiskelupäivään aivoja elvyttäviä taukoja liikkeen, musiikin kuuntelun ja
hengitysharjoitusten avulla
-Saada tietoa oppimisanalytiikan avulla eri työtapojen vaikuttavuudesta oppimiseen ja
oppimiskokemuksiin. Tiedon avulla opettaja voi skaalata opetustaan ja työtapojaan kulloinkin
ryhmälle sopivaksi.
-Tutkia oppimisanalytiikan kyvykkyyttä tunnistaa ryhmästä uupumis/masentumis- ja jopa
syrjäytymisriskissä olevia opiskelijoita.
-Luoda sensoripohjaiseen hyvinvointioppimiseen pohjautuva oppimateriaali
