Tutkimusmenetelmät

5.1 Tutkimusmenetelmät

Tutkimus pohjautuu lukuisiin piilo-oletuksiin, jotka liittyvät muun muassa ihmisiin, maailmaan ja tiedonhankintaan. Näitä oletuksia kutsutaan filosofisiksi perusoletuksiksi. Tutkimuksen filosofinen viitekehys voidaan jakaa ontologisiin (kysymykset todellisuuden luonteesta), epistemologisiin (oppi tietämisestä ja sen luonteesta), logiikkaan (toteen näyttämisen ja todistamisen periaatteet) sekä teleologisiin (kysymykset tarkoituksesta). Ontologisissa käsityksissä on kyse siitä, millaiseksi tutkimuskohde syvällisemmin ymmärretään. Epistemologiset käsitykset sisältävät tiedostamisen ja tiedonsaannin ongelmia, esimerkiksi sen, mikä metodiikka soveltuu parhaiten tutkimuskohteen tarkasteluun. Empiirisen tutkimuksen filosofisia lähtökohtia voidaan hahmottaa kuvion 10 avulla.

(Hirsjärvi, Remes & Sajavaara 2010, 129–131.)

KUVIO 10: Empiirinen tutkimus ja filosofiset perusoletukset (Hirsjärvi ym. 2010, 131)

Tutkimusstrategia tarkoittaa tutkimuksen menetelmällisten ratkaisujen kokonaisuutta, josta on erotettava suppeampana käsitteenä tutkimusmetodi. Tutkimusstrategian ja -metodin valinta riip-puu valitusta tutkimustehtävästä tai tutkimusongelmista. Tutkimusstrategiat voidaan Hirsjärven ym. (2010) mukaan jakaa kolmeen perinteiseen ryhmään: 1. Kokeellinen tutkimus, jossa mitataan yhden käsiteltävän muuttujan vaikutusta toiseen muuttujaan, 2. Survey-tutkimus, jonka avulla kerätään tietoa standardoidussa muodossa joukolta ihmisiä ja 3. Tapaustutkimus, jossa kerätään yksityiskohtaista ja intensiivistä tietoa yksittäisestä tapauksesta tai pienestä joukosta toisiinsa suhteessa olevia tapauksia. (Hirsjärvi ym. 2010, 132–134.) Tutkimuksella on aina jokin tarkoitus tai tehtävä, jonka perusteella valitaan, mitä tutkimusstrategioita käytetään. Tutkimusstrategian valin-taa autvalin-taa se, kun tarkastellaan tutkimuksen tarkoitusta sekä tutkimuskysymyksiä ja peilavalin-taan näitä eri tutkimusstrategioihin. Tutkimuksen tarkoitusta voidaan kuvata neljän eri piirteen avulla.

Tutkimus voi olla kartoittava, selittävä, kuvaileva tai ennustava. Tämä tutkielma on kartoittava ja selittävä tapaustutkimus. Taulukkoon 2 on koottu tutkimuksen tarkoituksen yhteys tutkimusstra-tegiaan.

TAULUKKO 2. Tutkimuksen tarkoituksen ja strategian yhteys (Hirsjärvi ym. 2010, 138–139)

Tutkimuksen tarkoitus Tutkimusstrategia

Kartoittava:

 Katsotaan, mitä tapahtuu

 Etsitään uusia näkökulmia

 Selvitetään vähän tunnettuja ilmiöitä

 Kehitetään hypoteeseja

Yleensä kvalitatiivinen Kenttätutkimus Tapaustutkimus

Selittävä:

 Etsitään selitystä tilanteelle tai ongel-maan, yleensä kausaalisten suhteiden

 Esitetään tarkkoja henkilö-, tapahtuma- tai tilannekuvauksia

 Ennustetaan tapahtumia tai ihmisten toimintoja, jotka ovat seurauksena ilmi-östä

Eksperimentaalinen strategia

Kvalitatiivisessa tutkimuksessa, kuten tässä tutkielmassa, lähtökohtana on todellisen elämän ku-vaaminen. Siinä kohdetta pyritään tutkimaan mahdollisimman holistisesti, luonnollisissa ja todelli-sissa tilanteissa. Tutkija kerää tietoja, jotka perustuvat hänen omiin havaintoihinsa ja keskustelui-hin tutkittaviensa kanssa. Kvalitatiivisessa tutkimuksessa lähtökohtana on aineiston monitahoinen ja yksityiskohtainen tarkastelu. Aineistonkeruussa pyritään saamaan tutkittavien näkökulmat ja mielipiteet esille esimerkiksi haastattelujen ja havainnoinnin avulla. Tutkimuksen kohdejoukko valitaan kvalitatiivisessa tutkimuksessa tarkoituksenmukaisesti, kun taas kvantitatiivisessa tutki-muksessa se perustuu satunnaisotokseen. Kvalitatiivisessa tutkitutki-muksessa tutkimussuunnitelma muotoutuu tutkimuksen edetessä, kun taas kvantitatiivisessa tutkimuksessa tehty tutkimussuun-nitelma luo raamit tutkimukselle, eikä sitä juuri muokata tutkimuksen aikana. (Hirsjärvi ym. 2010, 160–164.)

Kehittämistutkimus

Opetusalalla kehittämistutkimus on Pernaan (2013, 10) mukaan melko nuori, 2000-luvulla yleisty-nyt tutkimusmenetelmä, josta käytetään nimityksiä design research tai design-based research.

Sen käyttö on Leppäahon (2007, 112–113) mukaan lisääntynyt erityisesti matematiikan, teknolo-gian ja luonnontieteiden opetuksen parissa. Kehittämistutkimus on Juutin, Toomin ja Kallioniemen (2012, 62) metodologinen lähestymistapa, eikä niinkään tarkkaan rajattu metodi. Sen on tavoit-teena kehittää opetusta ja tutkia oppimista aidoissa oppimisympäristöissä. Tutkimusprojektit voi-vat olla lyhyitä muutaman tunnin mittaisia tai pitkäkestoisia ja monitieteellisiä. Kehittämistutki-mukselle on ominaista toiminnan ja teorian yhdistävä pragmaattinen lähestymistapa. (Pernaa 2013, 8–12.) Opetustyöhön olisi Leppäahon (2007, 113) mukaan luotava tämän metodin avulla uusia menetelmiä ja entisiä opetusmenetelmiä tulee kehittää edelleen.

Kehittämistutkimus soveltuu Akselan ja Pernaan (2013, 193) mukaan hyvin opinnäytetöiden tut-kimusmenetelmäksi, koska se motivoi opettajiksi valmistuvia kehittämällä ammatillista osaamista ja tuottamalla konkreettisen tutkimustuotoksen, joka hyödyttää tutkijaa itseään, opettamista ja oppilaiden oppimisen syventymistä. Tutkimusmenetelmä on monipuolinen ja joustava. Tutkimuk-sessa saatava tieto on konstruktio, joka muodostuu kehittämis- ja kokeiluprosesseissa ja niihin sisältyvissä vuorovaikutussuhteissa. Menetelmä tarkastelee kehittämistä monesta eri näkökul-masta, mutta tuloksena syntyy konkreettinen kehittämistuotos esimerkiksi oppitunti tai opetus-materiaali. (Pernaa 2013, 8; Juutti & Lavonen 2013, 49.)

Kirjallisuudessa kehittämistutkimukselle esitetään useita erilaisia määritelmiä, joista haluamme esitellä Woodin ja Berryn (2003, 195–196) näkemyksen, koska he käsittelevät kehittämistutkimus-ta konkreettisesti matematiikan opetkehittämistutkimus-tajakoulutuksen näkökulmaskehittämistutkimus-ta. Kehittämistutkimuksessa tuotetaan fyysinen tai teoreettinen tuote, jota testataan useita kertoja ja kehitetään syklien kaut-ta. Tuote voi olla esimerkiksi arviointityökalu, strategia tai spesifi matematiikan oppitunnin toteut-tamisohje. Tuotteen kehittämisprosessissa hyödynnetään useita malleja ja teoriatietoa. Kehittä-mistutkimus toteutetaan aidossa oppimistilanteessa, mutta tulokset voidaan yleistää myös laa-jemmassa mittakaavassa. Opettaja on kehittämistutkimuksessa mieluummin väliintulija ja aktiivi-sessa vuorovaikutukaktiivi-sessa muiden opettajien kanssa kuin tarkkailija.

Kehittämistutkimus on aina iteratiivista eli se etenee toistuvien suunnittelusyklien kautta. Hyvä kehittämistutkimus sisältää vähintään kaksi kehittämissykliä, joihin tarvitaan seuraavat vaiheet:

 Teoreettinen ongelma-analyysi sisältää tutkimuskirjallisuuden kirjallisuusanalyysin, jolla kartoitetaan, mitä aiheesta on jo selvitetty ja mitä tulisi tutkia lisää. Tutkimuskirjallisuu-den ongelma-analyysi on osa kirjallista tutkimussuunnitelmaa.

 Empiirinen ongelma-analyysi I on tarveanalyysi, joka täydentää tutkimuskirjallisuuden analyysin kautta havaittuja tutkimustarpeita, mahdollisuuksia ja haasteita. Tarveanalyysi voi olla oppikirjojen sisällönanalyysi, kysely- tai haastattelututkimus tuotoksen kohderyh-mälle (opettajat, oppilaat).

 Kehittämisvaihe I:ssä tuotetaan alustava kehittämistuotos.

 Empiirinen ongelma-analyysi II:ssa testataan alustavaa kehittämistuotosta kohderyhmäl-lä.

 Kehittämisvaihe II:ssa tuotosta kehitetään suoritetun arvioinnin pohjalta.

 Raportointi on opinnäytetyön kirjoittaminen.

(Aksela & Pernaa 2013, 185–186.)

Tässä tutkielmassa teoreettinen ongelma-analyysi rakentui tutkimustiedon kirjallisuusanalyysistä, jossa tarkastelimme yhteisöllistä oppimista, yhteisöllistä ongelmanratkaisua ja matemaattista ongelmanratkaisua. Empiirisen ongelma-analyysin I-vaiheessa tutustuimme 6.-luokkalaisille suun-nattujen matematiikan oppikirjojen ongelmanratkaisutehtäviin ja olimme aktiivisessa vuorovaiku-tuksessa tutkimusluokan opettajaan, jolta saimme arvokasta asiantuntemusta oppilaiden taito- ja tietotasosta. Kehittämisvaihe I:ssä loimme 6.-luokkalaisille suunnattujen matematiikan oppikirjo-jen pohjalta tutkimusjakson ongelmanratkaisutehtävät (2 kappaletta, Liite 1) ja valitsimme ongel-manratkaisumallin. Empiirisessä ongelma-analyysi II:ssa testasimme matematiikan ongelmanrat-kaisumallia ja valitsemiamme tehtäviä tutkimusluokan oppilailla. Kehittämisvaihe II:ssa kehitimme opettajan kanssa käydyn arviointikeskustelun ja omien havaintojemme pohjalta ongelmanratkai-sua yhteisölliseksi ja valitsimme siihen soveltuvat ongelmanratkaisutehtävät (4 kappaletta, Liite 2). Kehittämistutkimus päättyi raportointiin eli pro gradu -tutkielman kirjoittamiseen. Tutkielman kehittämissyklit käyvät ilmi kuviosta 11.