Artikkelissaan Kehittämistutkimus tutkimusmenetelmänä Pernaa [3, s. 12] kertoo kehittämistutkimuksesta seuraavasti: ”Kehittämistutkimus on monitahoinen tutki-musmenetelmä, jolle ei voida esittää yhtä yksiselitteistä määritelmää.” Kehittämis-tutkimuksen tavoitteena on ”– – suunnitella ja kehittää ratkaisuja todellisista ope-tustilanteista nouseviin haasteisiin.” [3, takakansi]
Kehittämistutkimusta kutsutaan suomeksi myös design-tutkimukseksi. Englanniksi kehittämistutkimuksesta käytetään mm. termejädesign research ja design-based re-search. Lisäksi 1990-luvun alun alussa menetelmästä käytettiin nimeä design experiment. [3]
Design-Based Research Collective [5] määrittelee kehittämistutkimuksen tutkimuk-seksi, joka sekoittaa kokeellista opetuksen tutkimusta teoriavetoiseen oppimisympä-ristöjen suunnitteluun. Heidän mielestään kehittämistutkimus on tärkeä menetelmä tutkittaessa opetuksellisten innovaatioiden toimivuutta käytännössä. [5, s. 5]
Kehittämistutkimuksen synty ajoittuu vuoteen 1992, jolloin julkaistiin esimerkiksi Brownin [8] ja Collinsin [9] tutkimusartikkelit ensimmäisten menetelmästä julkais-tujen artikkelien joukossa [3]. Brown kuvailee kirjoituksessaan pyrkimystään luok-katilojen monitasoiseen uudistamiseen, sekä niihin liityvien käsitteiden uudelleen-käsitteellistämiseen. Lisäksi Brown pohtii monimutkaisen luokkatilan tutkimiseen liittyviä teoreettisia ja menetelmällisiä ongelmia. Hän kertoo kehittämistutkijana yrittävänsä kehittää innovatiivisia oppimisympäristöjä ja samalla pyrkivänsä tutki-maan niitä kokeellisesti. Hän pyrkii myös perustatutki-maan interventionsa1 teoreettisille
1Interventio voidaan käsittää viittauksena kaikkiin kokonaisuuksiin, joita voidaan suunnitella ja kehittää [10].
kuvailuille, jotka määrittelevät miksi interventiot toimivat. Tämä tekee interven-tioista luotettavia ja toistettavia. [8, s. 141–144]
Collinsin [9] artikkeli käsittelee tavoitetta rakentaa systemaattisempi menetelmä ke-hittämistutkimusten ohjaamiseksi. Collins tavoittelee myös teorian kehittämistä oh-jaamaan tulevaisuuden innovaatioiden toteutusta. Collinsin mukaan opetuksen ke-hittämistutkimuksen tulisi olla suunnitelmallinen tiede (design science). Hän vertaa kehittämistutkimusta mm. ilmailuun, jossa tavoitteena on tutkia miten erilaiset mal-lit vaikuttavat esimerkiksi nosteeseen ja ohjattavuuteen. Samalla tapaa opetuksen kehittämistutkimuksen tulisi määritellä miten erilaiset oppimisympäristöjen suun-nitelmat vaikuttavat esimerkiksi oppimiseen, yhteistyöhön ja motivaatioon. [9, s.
14–15]
Edelson [4] kertoo artikkelissaanDesign Research: What We Learn When We Engage in Design, että kehittämistutkimuksessa kehittämistä pidetään teorioiden kehittä-misen ja jalostakehittä-misen strategiana. Kehittämistutkimus mahdollistaa ainutlaatuisen oppimisen, tuottaa käytännöllisiä ja välittömästi sovellettavia oppeja sekä sitouttaa tutkijoita kasvatuksellisten käytäntöjen parantamiseen. Menetelmän tärkeä piirre on Edelsonin mielestä se, että kehittämistutkimus häivyttää rajaa kehittämisen ja tut-kimuksen välillä. Lisäksi kehittäminen mahdollistaa tutkijoiden ymmärryksen kas-vamisen. [4, s. 105–106]
Tämä tutkimus toteutetaan Edelsonin kehittämistutkimuksen määritelmää sovel-taen. Seuraavaksi tutustutaan tarkemmin Edelsonin määritelmiin kehittämistutki-mukseen liittyen.
Kehittämistutkimus alkaa usein ongelmasta tai mahdollisuudesta, johon halutaan vastata jollakin idealla, joka usein täsmentyy kehittämisprosessin edetessä [4, s. 109].
Kehittämisprosessin Edelson määrittelee sarjaksi päätöksiä, joilla tasapainotellaan tutkimuksen tavoitteiden ja rajoitteiden välillä. Jokaisessa kehittämisessä tulee poh-tia, ei välttämättä suoraan tai formaalisti muotoiltuna, seuraavia lopputulokseen vaikuttavia päätöksiä: [4, s. 108]
• Mihin tarpeisiin ja mahdollisuuksiin kehittäminen vastaa?
• Miten kehittämisprosessi etenee?
• Minkä muodon kehittämisen tulos saa?
Edelson nimeää nämä päätökset (järjestyksessä)ongelma-analyysiksi, kehittämispro-sessiksi sekä kehittämistuotokseksi.
Ongelma-analyysi määrittelee kehittämisen tavoitteet, tarpeet tai mahdollisuudet, joihin tutkimuksella pyritään vastaamaan. Lisäksi ongelma-analyysiin kuuluu kehit-tämiseen liittyvien haasteiden, rajoitteiden ja mahdollisuuksien nimeäminen. Tyy-pillisesti ongelma-analyysi tulee myös muuttumaan kehittämisen edetessä. [4, s. 109]
Kehittämisprosessi määrittelee kehittämisen rakentamiseen osalliset prosessit ja ih-miset. Tutkijoiden täytyy usein kehittää sarja prosesseja, joiden tulee vastata mm.
sunnittelun, kehityksen, toteutuksen ja arvioinnin tarpeisiin. Tutkijan tulee myös koota joukko oleellisia asiantuntijoita. Yksittäisissä tutkimuksissa tavoitteet ja ra-joitteet määrittelevät tarvittavat prosessit ja asiantuntemuksen. [4, 108–109]
Kehittämistuotos kuvailee lopputuloksena saatua mallia. Kehittämistuotos on tutki-jan työn ansiosta syntynyt tulos. Tuotosta muodostaessaan tutkijat usein hajottavat monimutkaisen kehittämisongelman helposti käsiteltäviin komponentteihin. Myös kehittämistuotos voi kehittyä kehittämisprosessin edetessä, kun tutkijat saavat lisää tietoa kehittämiskontekstista. [4, s. 109]
Edelson korostaa, että hän ei pyri edellä mainituilla osa-alueilla määrittelemään ke-hittämisen prosessiteoriaa. Ennemminkin keke-hittämisen määrittely näiden osa-alueiden kautta on tapa luonnehtia kehittämisen tilaa missä vaiheessa kehitystä tahansa. Eri osa-alueiden ei tarvitse olla konkreettisesti olemassa, vaan ne voivat esiintyä epä-suorasti tutkijoiden toimissa. [4, s. 109]
Kehittämistutkimuksessa pyritään yleistettävyyteen. Tämä erottaa sen tavallises-ta kehittämisestä. Tavallisessa kehittämisessä tavallises-tavoitteena on luoda onnistunut ke-hittämistuotos. Kehittämistutkimuksessa tämän lisäksi tavoitellaan käytettävien ja yleistettävien teorioiden muodostamista. [4, s. 112]
Jokainen edellä mainituista osa-alueista tuottaa erilaisia teorioita. Edelson nimeää em. osa-alueiden tuottamat teoriat (järjestyksessä) luokkateorioiksi (domain theo-ries), kehittämisen metodologioiksi (design methodologies) sekä kehittämisen viite-kehyksiksi (design frameworks) (suomennokset: Rikkilä). [4, s. 112–116]
Luokkateoriat ovat ongelma-analyysin osien yleistyksiä. Luokkateoriat eivät rajoitu vain kehittämiseen itseensä, vaan ovat yleisiä teorioita. Ne ovat kuvailevia, eivät oh-jailevia teorioita. Kehittämistutkimuksesta voi nousta kahdenlaisia luokkateorioita:
kontekstisidonnaisia teorioita sekä lopputulosta kuvaavia teorioita. Kontekstisidon-nainen teoria kartoittaa kehittämiskontekstiin liittyviä haasteita ja mahdollisuuksia.
Lopputulosta kuvaava teoria taas luonnehtii joukon lopputuloksia, jotka liittyvät jo-honkin interventioon. Edelsonin mukaan ongelma-analyysissa tulee joko suoraan tai epäsuoraan nimetä halutut kehittämisen lopputulokset sekä keinot niiden saavutta-misiksi. [4, s. 113]
Kehittämisen metodologiat ovat yleisiä kehittämisen toimintamalleja. Ne kuvaile-vat prosesseja, tarvittavia asiantuntijuuksia sekä näitä asiantuntijuuksia edustavien yksilöiden rooleja. Kehittämisen metodologiat ovat ohjailevia teorioita. [4, s. 115]
Kehittämisen viitekehykset taas ovat yleistettyjä kehittämisratkaisuja. Ne kuvaile-vat, mitä ominaisuuksia kehitetyllä tuotoksella täytyy olla, jotta sillä voitaisiin saa-vuttaa tietyt tavoitteet tietyssä kontekstissa. Kehittämisen viitekehykset ovat myös ohjailevia teorioita. [4, s. 114]
Edellä kuvailtu kehittämistutkimuksen rakenne Edelsonin mukaan on tiivistetty ku-vioon 1. Kuviosta ilmenee, että ongelma-analyysi, kehittämisprosessi ja kehittämis-tuotos ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Lisäksi kuvio havainnollistaa eri
teorioita, joita osa-alueet mahdollisesti tuottavat.
Kehittämistutkimus
Ongelma-analyysi
Mihin tarpeisiin ja mahdollisuuksiin kehittäminen vastaa?
Kehittämisprosessi
Miten kehittäminen etenee?
Kehittämistuotos
Minkä muodon kehitetty lopputulos
saa?
Luokkateorioita Kehittämisen metodologioita
Kehittämisen viitekehyksiä
Kuvio 1. Kehittämistutkimuksen rakenne ja mahdolliset tuotettavat teoriat Edelsonin [4] mukaan. Ongelma-analyysi voi tuottaa luokkateorioita, kehittä-misprosessi kehittämisen metodologioita ja kehittämistuotos kehittämisen viite-kehyksiä. Kuvio on muokattu versio Pernaan [3, s. 16] alkuperäisestä kaaviosta.
Hyvä kehittämistutkimus täyttää Design-Based Research Collectiven [5, s. 5] mu-kaan seuraavat viisi tunnusmerkkiä:
• Oppimisympäristöjen suunnittelun ja oppimisen teorioiden keskeiset tavoitteet on kiedottu yhteen.
• Kehitys ja tutkimus toteutetaan jatkuvina sykleinä. Syklit sisältävät suunnit-telua, soveltamista, analysointia ja uudelleensuunnittelua.
• Tutkimus johtaa jaettaviin teorioihin.
• Tutkimus selittää, miten suunnitelmat toimivat aidoissa ympäristöissä.
• Selitys tukeutuu menetelmiin, joilla voidaan dokumentoida ja yhdistää suun-nitteluprosessit lopputulokseen.
Syklisyys määrittelee käytännön rakenteen kehittämistutkimukselle. Edelsonin [4]
mukaan yksittäinen kehittämissykli sisältää suunnittelua ja soveltamista. Jokainen soveltamisvaihe tarjoaa mahdollisuuden kerätä tietoa tulevia suunnitteluvaiheita varten. Näitä syklejä toistamalla muodostuu syklinen prosessi kehittämistutkimuk-selle. [4, s. 106]
Akselan ja Pernaan [11, s. 185–186] mukaan pro gradu -tutkielmassa toteutetaan yleensä yksi tai kaksi kehittämissykliä. Kuitenkin yhden syklin tutkielmista on mah-dollista saada Helsingin yliopiston kemian opettajankoulutusyksikössä korkeintaan arvosana hyvä, cum laude approbatur, sillä kehittämistutkimuksessa syklisyys voi-daan mieltää yhdeksi tutkimuksen laadun merkiksi [5, s. 5].
Akselan ja Pernaan ehdottama, kahden kehittämissyklin pro gradu -tutkielman ra-kennetta mukaileva rakenne tälle tutkimukselle on esitetty kuviossa 2 [11, s. 186].
Ongelma-analyysi 1 Kehittämisvaihe 1 Ongelma-analyysi 2 Kehittämisvaihe 2
Raportointi
Kehittämissykli 1 Kehittämissykli 2
Kuvio 2. Tutkimuksen kehittämissyklit. Tutkimus alkaa ensimmäisellä ongelma-analyysilla, josta siirrytään ensimmäiseen kehittämisvaiheeseen. Toi-sessa syklissä tutkimus jatkuu toisella ongelma-analyysilla, joka johtaa toiseen kehittämisvaiheeseen. Nuolet syklien vaiheiden välillä kuvaavat sitä, että vaiheet ovat vuorovaikutuksessa keskenään.
Collinsin, Josephin ja Bielaczycin [12] mukaan kehittämistutkimuksen raportointi vaatii tavanomaisesta kokeellisesta tutkimuksesta poikkeavan rakenteen. He ehdot-tavat, että raportin tulisi sisältää seuraavat viisi osa-aluetta [12, s. 38–39]:
• kehittämisen tavoitteet ja osatekijät
• toteuttamisessa käytetyt valinnat
• kuvailut jokaisesta vaiheesta
• löydetyt tulokset
• yhteenveto onnistumisista, rajoitteista ja epäonnistumisista
Aksela ja Pernaa suosittelevat kokemustensa pohjalta, että kehittämistutkimus kan-nattaa raportoida kronologisen etenemisen mukaan. Esimerkkinä he antavat
seuraa-van rakenteen: [11, s. 190–193]
1. Johdanto
2. Kehittämistutkimus
3. Teoreettinen ongelma-analyysi 4. Kehittämisprosessi
5. Kehittämistuotos 6. Jatkokehittäminen
7. Johtopäätökset ja pohdinta Liitteet
Tämä tutkimus mukailee yllä esitettyä Akselan ja Pernaan esimerkkirakennetta.
Johdannon ja tutkimusmenetelmän jälkeen kuvaillaan kronologisessa järjestykses-sä kehittämisprosessin eri vaiheet. Lopuksi esitellään kehittämistuotos, kerrotaan jatkokehittämisen mahdollisuudesta sekä esitetään tutkimuksen johtopäätöksiä ja pohdintaa.
Seuraavassa alaluvussa kuvaillaan tarkemmin, millä tavalla kehittämistutkimusta tehtiin tässä tutkimuksessa.