Kokemuksia design-

tutkimuksesta Harto Pönkä, 18.1.2010

harto.ponka@oulu.fihttp://harto.wordpress.com/

Design-tutkimuksen strategia

• Design-tutkimuksessa kehitetään jotakin (esim. oppimismallia).

• Tutkija luo hypoteesit tai design-periaatteet.

• Kehitettävästä asiasta tehdään ”design”, jota testataan eli sovelletaan käytännössä.

• Samalla rakennetaan teoriaa, eli etsitään selityksiä.

• Tämä muodostaa design-syklin, jota voidaan toistaa useita kertoja.

Design-tutkimuksen rakenne

Ongelmien/kehityskohteen

analysointi

Ratkaisun rakentaminen

Ratkaisujen testaaminen

ja tarkentaminen

Reflektointija raportointi

Ongelmien, ratkaisujen, menetelmien jadesign-periaatteiden tarkentaminen

Tutkijat jatutkimukseen

osallistujat

Design-periaatteetja innovaatiot

Design-syklit Tarkentuneetdesign-periaatteet

Reeves, 2006

Design-prosessi

Paikallinen teoria

Reflektointi Reflektointi

Teoriaa kehitetään design-syklien avulla

Reflektointi

Gravemeijer & Cobb, 2006

Design-sykli

Design-sykli

Design-sykli

Design-sykli

Jatkuva innovaatio

Design-tutkimuksen tavoitteena on saavuttaa tuloksia, jotka edistävät jatkuvaa innovaatiota

Tutkimus Tutkimus Tutkimus Tutkimus Tutkimus Tutkimus Tutkimus Tutkimus

Jatkuva innovaatio

”useita peräkkäisiä pieniä keksintöjä”kumulatiivista, syvenevää, laaja-alaista, kokeilevaa,

soveltavaa,käytännönläheistä, ongelmalähtöistä, tekemällä oppimista,

yhteistyötä eri toimijoiden kanssa

Bereiter, 2002

Case 1: yhteisöllistä oppimista luontopolulla

Design-tutkimus luontopolulla

• ”Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, millä tavalla mobiililaitteilla voidaan tukea yhteisöllistä oppimista ja tiedonrakentamista avoimessa oppimisympäristössä. Lisäksi tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää design-tutkimuksen mukaisesti mobiililaitteilla tuettua yhteisöllisen oppimisen pedagogista mallia.”

• ”Tutkimuksessa toteutettiin kenttäkokeilu Pudasjärven Pikku-Syötteen luontopolulla, jossa 22 oppilasta (13 tyttöä ja 9 poikaa) käyttivät 2-3 hengen ryhmissä älypuhelimia yhteisöllisessä oppimisessa ja tiedonrakentamisessa. Kenttäkokeilussa testattiin pedagogista mallia, joka kehitettiin tutkivan oppimisen mallin pohjalta.”

Pönkä, 2008

Tutkimuksen eteneminen

Tutkimuksen suunnittelu

Yhteistyö tutkimuksen suunnittelussa

• Tutkimuksen suunnitteluun osallistui kaksi tutkijaa, luontopolun opas (opettaja) ja muita asiantuntijoita

• Alustavat tapaamiset: ”isot linjat”, järjestelyt• Luontopolkuun tutustuminen oppaan kanssa• Aivoriihi: luontopolun reitistä, työskentelystä

ja tehtävänannosta päättäminen• Lisäksi sähköposteja ja puheluita

Tutkivan oppimisen malli

Lehtiset-sovellus

Lehtisten välittäminen puhelinten välillä Ohjelman päävalikko

• Lehtiset ovat multimediaviestejä, jotka voivat sisältää otsikon, kuvan ja tekstiä. • Käyttäjät voivat julkaista oman lehtisen, vastaanottaa ja lukea lehtisiä sekä tallentaa lehtisiä.

Opp.teorian ja teknologian sovellus:

Mobiililaitteilla tuettu yhteisöllisen oppimisen pedagoginen malli

Toiminta tehtävärasteilla

Tehtävä 1

Tehtävä 2

Ryhmä saa tehtävälehtisen...

...tutkiiluontoa...

... ja saa toistenryhmien lehtiset.

...julkaiseeoman lehtisen...

Tehtävän jälkeen opettaja kokoaa ryhmät yhteen, ja aihetta syvennetään keskustelemalla lehtisten pohjalta.

“Iso kysymys”&

oppilaiden omat teoriat

Design

Nokia 3650 ja Lehtiset-sovellus Pedagoginen malli

Pikku-Syötteen luontopolku 3 km Tutkivan oppimisen malli

Tutkimuskysymys oli samalla tutkimuksen design-ongelma.

Kenttäkokeilun toteutus

Aloitus Tehtävä 1

Tehtävä 2Palaute

Tiedote Tehtävä 3

Lopetus Palaute

Myöhemminyhteinen

koonti

Palaute

Tiedote

Työskentely

Työskentely

Tavall. rasteja Työskentely

Aineisto

• Lomakekyselyt ja käsitekartat

– Ennen luontopolkua

– Luontopolun jälkeen

• Nauhoitukset ryhmien keskusteluista

• Ryhmien tekemät lehtiset

• Omat havainnot

Aineistosta löytyy vastauksia!

Johtopäätökset

• Keskeisten tulosten esiin nostaminen ja yhdistäminen järkeviksi johtopäätöksiksi teorian avulla

• Tulokset saat työllä, mutta johtopäätöksiin vaaditaan myös ajattelun jalostamista

• On erotettava olennaisin

Tuloksista design-periaatteisiin

• Tuloksista voidaan johtaa design-periaatteita eli suosituksia käytännön soveltamista ja jatkokehitystä varten

• Design-periaatteet vastaavat design-ongelmaan

• Design-periaatteet perustellaan analyysissä saaduilla tuloksilla, ei tutkijan näkemyksillä!

Case 2: Campus-sovelluksen kehityssyklit

Tavoitteena kehittää monipuolinen yhteydenpitosovellus korkeakouluopiskelijoille.

1. versio: CampusMenu• Kenttäkokeilu 1.11.2006-14.12.2006 (6 viikkoa)• Kokeilussa mukana 28 opiskelijaa, 3 ryhmää• Puhelimina Nokia E60, E61 ja E70 + panOulu• CampusMenu: ohjelmia ja linkkejä välilehdillä• Erikseen: kaverilista/messenger, nettipuhelut, RSS-

lukija

1. version kenttäkokeilun aineistot

• Muistiinpanot viikkotapaamisista• Muistiinpanot ja äänitteet

loppukeskusteluista• Alku- ja loppukysely• Puhelimiin kertyneet tiedot• Palvelimen lokitiedot

Tuloksia 1. version kenttäkokeilusta

• Puhelimen tekniset ongelmat, akku, nettiyhteys yms.

• Toimintojen käyttö, hyödyllisyys ja ongelmat• Ryhmien yhteydenpito kuvasi niiden tiukkuutta• Kalenteri suosituin toiminto, CampusMenun

toiminnoista suosituin oli messenger• Osa käyttäjistä kyseenalaisti ohjelman

hyödyllisyyden, samat toiminnot puhelimen valikoissa

• Käyttäjien toiveita ja ideoita jatkokehitystä varten, esim. ”Messengeriä kehittämällä voisi nähdä kuka on yliopistolla”, ryhmäkeskustelut

2. versio: CampusSuite• Kenttäkokeilu 27.2.-10.4.2008 (3-6 viikkoa)

• Kokeilussa mukana 39 opiskelijaa, 3 ryhmää• Puhelimina Nokia N95 (GPS), N81 ja E61 +

panOulu • CampusSuite: kaverilista/messenger, nettipuhelut,

ohjelmia ja linkkejä välilehdillä, MediaSuite (RSS)

Kehitys 2. versioon

• Helpompi ja graafisempi käyttöliittymä• Messenger ja nettipuhelut liitettiin

kiinteäksi osaksi CampuSuitea• Kavereiden sijaintitieto kaverilistassa• Messenger-keskustelujen tallentuminen• Ohjelman asetusten lähetys netin kautta• Kehittyneempi RSS- ja podcast-

lukuohjelma• Kehittyneempi ja tehokkaampi puhelin

(N95)

Työskentely projektin aikana

• Projektihenkilöstö: n. 13 + tilaajan edustajat• Työskentelyn jakaminen ryhmiin

– Projektin ohjausryhmä (4)– CampusSuite-asiakasohjelman toteutus (3)– CampusSuite-palvelinohjelman toteutus (3)– Kenttäkokeilun suunnittelu ja toteutus (3)

• Viikkopalaverit: tilanneseuranta, informointi, suunnittelu

• Jaetut dokumentit netissä • Raportointi projektin tilaajalle

1.7.2007 1.5.2008

1.8.2007 1.9.2007 1.10.2007 1.11.2007 1.12.2007 1.1.2008 1.2.2008 1.3.2008 1.4.2008

24.8.2007Mobile app schedule

11.2.2008 - 31.3.2008Field trial

2.12.2007 - 31.12.2007MAPP evaluation

1.7.2007 16.2.2008

1.8.2007 1.9.2007 1.10.2007 1.11.2007 1.12.2007 1.1.2008 1.2.2008

1.7.2007 - 24.8.2007Analysis & design

24.8.2007 - 15.11.2007Implementation 16.11.2007 - 2.2.2008

Testing and bug fixing

29.9.2007Web UI proto

30.9.2007FT plan draft 1.5.2008

FT results report

6.8.2007 - 31.8.2007UI-prototype evaluation

31.8.2007UI evaluation report

2.12.2007MAPP 3rd release

30.9.20071st MAPP release

31.10.20072nd MAPP

release

2.12.20073rd MAPP

release

31.12.2007Final MAPP

release

31.12.2007Final MAPP

release

20.1.2008FT plan final

10.1.2008Field trial GO/NO-GO

29.9.2007Web UI proto

30.9.2007Server deployment plan

2. version kenttäkokeilun aineistot

• CampusSuiten käytettävyystestauksen raportti, muut projektin dokumentit

• Esikysely– Ikä ja sukupuoli, Matkapuhelin, Käsitteet, Matkapuhelimen,

tietokoneiden ja Internet-palveluiden käyttö, Odotukset ennen testijaksoa

• Viikkokyselyt– Yhteydenpito muihin, Toimintojen käyttömäärä ja hyödyllisyys,

Tilanteet, joissa CampusSuitesta on ollut hyötyä (avoin), Vapaa palaute

• Loppukysely– Käsitteet, Toimintojen käyttö ja hyödyllisyys, Ongelmat,

Jatkokehitys, Skenaariot (4)• Ryhmähaastattelut• Puhelimiin kertyneet tiedot (puhelujen kestot, RSS- ja podcast-

tilaukset, www-kirjanmerkit)• Palvelimen lokitiedot (messengerin ja nettipuheluiden käyttö)• Yhdellä ryhmällä: ryhmäblogin kirjoitukset, jotka välittyivät

CampusSuiteen

Tuloksia 2. version kenttäkokeilusta

• Puhelimen tekniset ongelmat, akku, nettiyhteys yms.• Toimintojen käyttö, hyödyllisyys ja ongelmat• Skenaarioista ”Lataaminen” oli suosituin. Eniten

vastustusta herätti ”Tiedon avoin jakaminen”. Ryhmien välillä oli myös isoja eroja, jotka heijastavat erilaisia opiskelukulttuureja.

• Konkreettisia parannusehdotuksia, toiveita opiskelua tukevista ohjelmista,

• Analysoimatta jäi:– Viikkokyselyt (mm. yhteydenpito ja aktiivisuus eri viikkoina)– Käsitemäärittelytehtävät (muutos)– Palvelimen lokitiedot (messenger-viestit ja nettipuhelut)– Ryhmähaastattelujen videoinnit

Design-prosessi

Sovelluksen kehitys

Reflektointi Reflektointi Reflektointi

aiempikehitys

CM 1.0

CS2.0

tulevakehitys

Tutkijan mietteitä 1/2• 2. version kenttäkokeilu oli helppo järjestää, kun

sama oli tehty jo kerran aikaisemmin. Esim. laitteiden hankinta, ohjeistukset, riittävä tekninen tuki.

• Tutkimus fokusoitui aiempien tulosten avulla– Tutkittiin sekä samoja että uusia asioita. Turhia pois.– Viikkokyselyillä saatiin enemmän tietoa koko testijaksolta

• Tuloksiin vaikuttaa testattavan designin lisäksi mm. tutkimuksen osallistujat (taustat ja ryhmäytyminen) ja ulkopuoliset seikat (esim. teknologian kehitys, kalenteri).

• Seuraavassa design-syklissä tutkimuksen toteutusta ja fokusointia olisi voitu edelleen parantaa.

• Design-tutkimuksessa korostuu tarkka dokumentointi!

Tutkijan mietteitä 2/2• Kenttäkokeilujen tuloksia vertailemalla olisi voitu

saada perustellumpia tuloksia ja johtopäätöksiä. Tutkimusta olisi voitu syventää entisestään kohdennetulla lisäanalyysillä.

• Tilaustutkimuksen ja monitieteisen tutkimuksen haasteena on sovittaa eri intressit yhteen. Esim. teknologiset ja kasvatustieteelliset tavoitteet.

• Design-tutkimuksen selvänä etuna on mahdollisuus kuunnella käyttäjien toiveita ja reagoida niihin.

• Peräkkäiset design-syklit mahdollistavat erilaisten hypoteesien testaamisen – tarvittaessa moneen kertaan. Tulokset kasvavat korkoa.

• Lyhytjänteinen design-tutkimus ei kannata.

Lähteitä• Barab, S., & Squire, K. (2004). Design-based research: Putting

a stake in the ground. The Journal of the Learning Sciences, 13(1). URL: http://inkido.indiana.edu/research/onlinemanu/papers/dbr-jls.pdf

• Bereiter, C. (2002). Design Research for Sustained Innovation. URL: http://ikit.org/fulltext/2002Design_Research.pdf

• Brown, A. (1992). Design experiments: Theoretical and Methodological Challenges in Creating Complex Interventions in Classroom Settings. URL: http://depts.washington.edu/edtech/brown.pdf

• Gravemeijer, K., & Cobb, P. (2006) Design research from the learning design perspective. In J. van den Akker, K. Gravemeijer, S. McKenney, & N. Nieveen (Eds.), Educational design research (pp. 17-51). London: Routledge.

• Reeves, T. (2006). Design research from a technology perspective. In J. V. D. Akker, K. Gravemeijer, S. McKenney & N. Nieveen (Eds.), Educational design research (pp. 52–66). New York: Routledge.