Kehittämistutkimukseen liittyviä ajatuksia graduseminaarista vuodelta 2017.

1. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
KehittämistutkimusKehittämistutkimus
Johannes Pernaa
Yliopistonlehtori, Kemian laitos
Graduseminaari & Kemian mallintaminen ja visualisoiminen
-kurssit S2017
Johannes Pernaa
Yliopistonlehtori, Kemian laitos
Graduseminaari & Kemian mallintaminen ja visualisoiminen
-kurssit S2017

2. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
SISÄLLYS
VIRITTÄYTYMINEN
MÄÄRITELMÄ
HISTORIA
PIIRTEITÄ
TOTEUTUS
LUOTETTAVUUS
RAPORTOINTI
+ KMV-KURSSIN PROJEKTI
30/10/2017 2Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa

3. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Kunnan uuden Digivastaavan 1.
työpäivä 1.8.2016
• Tilanne:
• Vantaan kunta on hankkinut 16 000 Samsung tablettia
‒ 10,1” ja näppäimistöt
• Ongelmia:
• Oppilaat eivät osaa eivätkä halua opiskella niillä
• Vain 25 % opettajista haluaa tabletin, 50 % ei välitä ja 25 % vastustaa
niitä
• Ei ole sähköisiä oppimateriaaleja, mitä laitteilla voi tehdä?
• Laitteet vanhenevat 2 vuoden sisällä
• Kehittämishaaste:
• Pitää kehittää kokonaisvaltainen malli tablettien opetuskäyttöön ja
jalkauttaa se ASAP.
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 3

4. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Määritelmä ja tausta
• Pragmaattinen tutkimusmetodologia
• Ei yksittäinen tutkimusmenetelmä
• Syntynyt 90-luvulla (Collins, 1990 & Brown, 1992)
• Opetuksen tutkimuksen arvostelu
• Teoreettista
• Ei hyödytä kentän opettajia
• Tarvitaan tutkimusstrategia,
• jossa kehittäminen perustellaan todellisella tarpeella
• joka osallistaa kaikki sidosryhmät kehittämiseen
• joka tuottaa käytettäviä tuotoksia tai ajatuksia
•
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 4

5. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Piirteitä
• Kehittäminen perustellaan tarpeella
• Esim. kirjallisuudesta nostettu tai opettajien esittämä
• Kehittäminen on yhteisöllistä
• Opettajat, tutkijat, oppilaat ja muut sidosryhmät
• Kehittämistyö on syklistä
• Empiiristen ja teoreettisten vaiheiden vuoropuhelu
• Tuotosta iteroidaan syklittäin
• Tuotoksen arviointi on monimenetelmällistä
• Kehittäminen on kontekstuaalista / uniikkia
• Raportoinnissa peilataan kehittämisolosuhteisiin
• Kehittämisestä syntyy konkreettisia artefakteja ja toimintamalleja, mutta myös
uutta teoriaa
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 5
Anderson & Shattuck, 2012; Kiviniemi,
2015; Pernaa, 2013; Wang & Hannafin,
2005; Juuti & Lavonen, 2006

6. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Monta nimeä
• ENG
• Design-based research (DBR)
• Educational design research (EDR)
• Design research (DR)
• Design experiments (historiallinen)
• FIN
• Kehittämistutkimus (luonnontieteiden opetus) (Pernaa, 2013)
• Design-tutkimus (kasvatustiede) (Juuti & Lavonen, 2013)
• Suunnittelututkimus (kasvatustiede)
‒ Kasvatustieteellinen suunnittelututkimus (Kiviniemi, 2015)
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 6

7. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
keskustelua
• Aikaisia teemanumeroita
• Educational Researcher, 32(1), 2003
• Educational Psychologist, 39(4), 2004
• The Journal of the Learning Sciences, 13(1), 2004
• Myöhempiä yhteenvetoja
• Anderson & Shattuck, 2012
• Suomeksi
• Kiviniemi, 2015, artikkeli metodologiakirjassa
• Kehittämistutkimus opetusalalla, 2013, toim. Pernaa, J.
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 7

8. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Kehittämistutkimus
opetusalalla
• Teoriaa ja käytäntöä suomeksi, toim. Pernaa, 2013, Jyväskylä: PS-
kustannus
”Kahlasin tänään kirjan kannesta kanteen ja olen vakuuttunut sen
hyödyllisyydestä koulutuksen ja opetuksen kehittämisen parissa
työskenteleville. Kirja on myös ensimmäinen aihetta tällä laajuudella
suomenkielellä käsittelevä kirja joten uskon sille löytyvän käyttöä myös
opiskelijoille, erityisesti opinnäytetyön teossa. Toisaalta kehittämistutkimus
ei sinällään rajaudu opetusalaan vaan sitä voidaan soveltaen käyttää myös
monenlaisten muiden palveluiden ja tuotteiden suunnittelussa ja
kehittämisessä.” ProfTeemu Leinonen, Aalto yliopisto
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 8

9. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Julkaisumäärät
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 9
Anderson, Terry, ja Julie Shattuck. ”Design-Based Research: A Decade of
Progress in Education Research?” Educational Researcher 41, nro 1 (1.
tammikuuta 2012): 16–25. https://doi.org/10.3102/0013189X11428813.
ERIC?

10. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Kritiikki
• Dataa paljon, kehittämistilanteet kompleksisia
• Ei yhtenäisiä käytäntöä (Dede, 2004)
• Kehittämistutkimus on iteratiivisuudestaan huolimatta
lineaarista ja tästä lineaarisuudesta seuraa tutkijoiden ja
opettajien suhteeseen liittyviä ongelmia. (Engenström 2008)
• Tutkijat ovat osa prosessia, joten on vaikea tehdä objektiivisia
johtopäätöksiä (Barab & Squire, 2004)
• Ei eroa toimintatutkimuksesta (Anderson & Shattuck, 2012)
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 10

11. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Kehittämistutkimus vs.
toimintatutkimus
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 11
KEHITTÄMISTUTKIMUS TOIMINTATUTKIMUS LÄHDE
●Tutkijaryhmä ●Opettaja yksin ●Anderson & Shattuck,
2013
●Yhteisöllinen ●Itsenäinen
●Matemaattis-
luonnontieteellinen tausta
●Yhteiskuntatieteellinen
tausta
●Kiviniemi, 2015
●Tausta oppimisen
tutkimuksessa
●Tausta työn tutkimuksessa ●Juuti & Lavonen,
2013

12. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Tutkimusperustaisuus
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 12
Kiviniemi, 2015 alkuaan Reeves, 2006

13. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Edelson, 2002
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 13

14. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Kehittämisen kulku
• Gradussa yksi tai kaksi sykliä
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 14

15. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
SISÄLLYSESIMERKKI – 1 syk
1. Johdanto
2. Kehittämistutkimus
1. Tutkimuskysymykset
3. Teoreettinen ongelma-analyysi
1. Teoria 1
2. Teoria 2
4. Kehittämisprosessi
5. Kehittämistuotos
1. Tuotoksen arviointi
6. Jatkokehittäminen
7. Johtopäätökset
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 15

16. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
2. sykliä
1. Johdanto
2. Kehittämistutkimus
3. Kehittämissykli 1
1. Teoreettinen ongelma-
analyysi 1
2. Empiirinen ongelma-
analyysi 1
3. Kehittämisprosessi 1
4. Kehittämistuotos 1
1. Tuotoksen 1 arviointi
5. Yhteenveto
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 16
4. Kehittämissykli 2
4.1 Ongelma-analyysi
4.2 Kehittämisprosessi 2
4.3 Kehittämistuotos 2
4.4. Yhteenveto
5. Jatkokehittäminen
6. Johtopäätökset ja pohdinta
6.1 Ongelma-analyysit
6.2 Prosessit
6.3 Tuotos

17. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Luotettavuus 1/3
• Kehittämisen tulee olla kokonaisvaltaista, jolloin kehittämistuloksena saadaan
sekä ohjaavia malleja ja teorioita että kuvailevia teorioita (uskottavuus ja
siirrettävyys).
• Kehittämisen tulee olla systemaattista, yhteisöllistä, edetä sykleittäin ja
sisältää jatkuvaa kehittämistä ja arviointia (uskottavuus, luotettavuus ja
vahvistettavuus).
• Kehittämisessä tulee pyrkiä teorioihin, jotka ovat siirrettävissä kentälle
opettajien tai muiden opetusalan ammattilaisten käyttöön (siirrettävyys).
• Kehittämisprosessiin tulee sisältyä testaamista autenttisissa olosuhteissa
(siirrettävyys, luotettavuus ja vahvistettavuus).
• Kehittämisestä täytyy syntyä käytettäviä tuotoksia (siirrettävyys)
• Kehittämistutkimuksen kaikki syklit tulee dokumentoida tarkasti (luotettavuus ja
vahvistettavuus).
• Design-Based Research Collective, 2003; Tuomi & Sarajärvi, 2009, 136–139
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 17

18. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Luotettavuus 2/3
• Kiviniemi 2015 on tuonut esiin samat asiat eri nimillä
• Prosessivaliditeetti
‒ Syklisen prosessin johdonmukaisuus
‒ Yhteistyön arviointi
• Käytännön validiteetti
‒ Intervention luotettavuus
‒ Tarkoituksenmukaisuus
‒ Käytännölliset vaikutukset
• Yleistettävyys
‒ Analyyttinen yleistettävyys
‒ Siirrettävyys
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 18

19. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Luotettavuus 2/3
• Menetelmätaso
• Tapaustutkimus – triangulaatio
‒ Otos
• Kyselyt
‒ Mittarit
• Haastattelut
‒ Lainaukset yms.
• Havainnointi
• Sisällönanalyysi
‒ Kappa-analyysi
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 19

20. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Raportointi
• Monografia
• Gradu
• Väitöskirja
• Nippu
• Hyvä suunnitelma
• Artikkelit eri vaiheista
‒ Ongelma-analyysi
‒ Tuotoksen arviointi
• Yhteenveto
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 20

21. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Kirjallisuus
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 21

22. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
KMV-kurssin projekti
1. Johdanto
2. Kehittämistutkimus
1. Tutkimuskysymykset
3. Teoreettinen ongelma-
analyysi
1. 3 tieteellistä artikkelia
4. Empiirinen ongelma-analyysi
1. Kysytään opettajalta
tarpeet
5. Kehittämisprosessi
30/10/2017Kehittämistutkimus / Johannes Pernaa 22
6. Kehittämistuotos
1. Kuvailu
2. Tuotoksen
arviointintapaustutki
muksena
1. Kysely, havainnointi
Gadolin
ohjauksessa
7. Johtopäätökset
ja jatkokehittäminen
3. Ehdotukset riittävät
•