Johdanto

Tutkimus on sen selville ottamista, miten asiat todella ovat. Opetus puolestaan on sen välittämistä, mitä asioista ajatellaan tiedettävän ja millä perusteilla. Nämä alustavat luonnehdinnat kaipaavat täsmennystä ja havainnollistamista, mutta ne antavat suuntaa tutkimuksen ja opetuksen suhdetta koskevaan selvitykseen. Tällainen selvitys on sikäli sangen tarpeellinen, että nykyistä opetuskulttuuria usein luonnehditaan ”tutkimuspohjaiseksi oppimiseksi”. Juhlapuheissa sanotaan jopa Suomen menestymisen olennaisesti riippuvan siitä. Valitettavasti poliittinen käytäntö on aivan jotain muuta: kouluja lakkautetaan ja yhdistetään, opetusmäärärahoja karsitaan, ammattikorkeakouluja halutaan vähentää, yliopistojen mahdollisuuksia menestyä kansainvälisessä kilpailussa heikennetään.

Edellä luonnehdittu paradoksaalinen tilanne käy ennen pitkää sietämättömäksi. Oksaa, jonka varassa istutaan, ei kannata kauan sahata – se voi katketa. Suomi ei tule menestymään sillä, että poliitikot puhuvat tutkimuksesta ja opetuksesta, vaan sillä, että tutkimus ja opetus edistyvät. Kysymys on materiaalisten edellytysten lisäksi opinhalusta, innostuksesta, sivistystahdosta – ja kansainvälisyydestä. Tieteellinen tutkimus, ammatillinen oppiminen ja peruskouluttautuminen ovat maailmanlaajuisia lajeja, joissa kukin maa antaa oman panoksensa ja ottaa vaikutteita muilta.

Tämän artikkelin tarkoituksena on selvittää, miten tutkimus- ja opetuskulttuurit liittyvät toisiinsa. Millaista sellainen opetus on, jota kutsutaan tutkimuspohjaiseksi? Artikkelin teeseinä ovat seuraavat väitteet: Opetuksen tutkimuspohjan muodostavat ensisijaisesti kyselemisen, keksimisen ja etsimisen toiminnat eli varsinainen tutkimusprosessi ja toissijaisesti sen tulokset. Opetus on ymmärrettävä oppimisen ja oppijan kannalta ja toissijaisesti opettajan kannalta. Oppiminen muodostaa kokonaisuuden siinä mielessä, että aina voi oppia uutta (ns. elinikäinen oppiminen) ja että oppi kouluissa, ammattioppilaitoksissa ja yliopistoissa on perusluonteeltaan samaa.


1. Tutkimuksesta

Kaikessa tutkimuksessa on kaksi perusulottuvuutta: tulokset ja toisaalta niiden. keksiminen ja etsiminen. Kreikan kielen sana ´zetesis’ merkitsee etsimistä ja tutkimista. Sitä käytettiin ilmaisemaan myös valtiorikkomusten selvittämistä. Latinan kielen sana ´inquisitio’ puolestaan sai keskiajalla pahaenteisen kaiun, koska vastauskonpuhdistuksen aikana se merkitsi kirkollista tuomilaitosta, jonka tehtävänä oli kerettiläisten vainoaminen. Englannin kielessä sana ´inquiry’ merkitsee kyselemistä, tiedustelua ja tutkimista ja sana ´research’ puolestaan etsintää ja kriittistä, tieteellistä tutkimusta. Saksan sana ´Untersuchung’ antaa mielikuvan, että ilmiöiden ”alta” (unter) ikään kuin etsitään niiden selitys. Suomen kielen sana ´tutkimus’ soveltuu niin rikosten selvittämiseen kuin oikeudelliseen tutkimukseen ja tieteelliseen tutkimukseen. Yhdyssanojen jälkiosana se esiintyy mm. ilmaisuissa murre-, luonnon-, kulutus-, kenttä-, laboratorio-, älykkyys-, kirjallisuuden-, perus-, jne. Sana ´tutkimus’ voi myös merkitä kirjallisia tuotteita kuten väitöskirjoja ja artikkeleita.

Tieteellinen tutkimus on laajentanut ja syventänyt tietämystämme ja parantanut todellisuuden ymmärtämistämme. Olemme saaneet selville maailmankaikkeuden syntymisen, kehityksen ja rakenteen, tähtijärjestelmän luonteen, maapallomme paikan kosmoksessa, aineen rakenteen, sähkömagneettisen säteilyn, elämän kehityksen ja sen rakennekaavan, luonnon- ja ihmiskunnan historian, sairauksien syntymekanismit, tajunnan lainalaisuudet, yhteiskuntien ja poliittisten järjestelmien dynamiikan, kielen ja muiden symbolijärjestelmien toiminnan, matematiikan ja logiikan periaatteet. Nämä ovat kaikki yli 2000-vuotisen tieteellisen tutkimuksen tuloksia. Olemme niiden avulla onnistuneet helpottamaan elämäämme ja pidentämään sen keskimääräistä kestoa; niihin perustuen olemme myös rakentaneet maailmankäsityksemme.

Miten tämä on ollut mahdollista? Ihmisyksilöiden elinaika on lyhyt, kulttuurit ovat nousseet ja vaipuneet, historia on täynnä tauteja, hävitystä, sotia ja rappiota. Inhimillinen hölmöys on lisännyt luonnon aiheuttamia kärsimyksiä; ihmisen kyky typeriin tekoihin ja ajatuksiin on mittaamaton. Onneksi inhimillinen uteliaisuus on kuitenkin aina joskus johtanut uusiin ajatuksiin. Yllä esitetyistä tutkimustuloksista suurin osa on kiteytynyt viimeisen sadan vuoden aikana yhteiseksi kulttuuriomaisuudeksemme. Suhteellisuusteoria, kvanttimekaniikka, genetiikka, informatiikka, psykoanalyysi, transformaatiogrammatiikka ja matemaattinen logiikka ovat tämän kehityksen tuloksia. Sen on tehnyt mahdolliseksi tieteellisen tutkimuksen ammattilaistuminen, kansainvälistyminen ja tiedeyhteisön voimakas kasvu.

Eräässä toisessakin mielessä voidaan kysyä, miten edellä kuvattujen hämmästyttävien tulosten saavuttaminen on ollut mahdollista - nimittäin: millaisin menetelmin? Menetelmät kuuluvat itse tutkimuksen tekemiseen, tutkimusprosessiin. Perusmenetelminä ovat kysyminen, etsiminen ja keksiminen. Tulokset ovat ratkaisuehdotuksia ongelmiin, jotka on asetettu kysymyksiä esittämällä. Hedelmällisten kysymysten esittäminen on avain tieteelliseen tietoon. Usein kysymykset koskevat näennäisiä itsestäänselvyyksiä, joten kukaan ei ehkä tule esittäneeksi niitä. Esimerkiksi: miksi esineet putoavat ja joet virtaavat alaspäin? Miksi nesteet ja kaasut virtaavat tyhjään tilaan? Edellinen johti vetovoimateoriaan (Isaac Newton), jälkimmäinen kineettiseen kaasuteoriaan (Ludwig Boltzmann). Ilman kysymyksiä on vaikea etsiä mitään tai löytää mitään.

Kun huomiota kiinnitetään tutkimukseen pikemmin kuin sen tuloksiin, tieteenharjoittamisen dynaaminen puoli tulee esiin. Jatkuvasti etenevän tutkimuksen kannalta yllä esitetyt tulokset ovat tärkeitä saavutuksia, jotka perustelevat tieteen merkityksellisyyden, mutta kaikkiin niistä liittyy paljon varauksia ja avoimia kysymyksiä. Kysymykset siis tuottavat huolellisessa selvityksessä vastauksia, jotka taas nostavat esiin uusia kysymyksiä. Näin tieteellinen tutkimus on todellakin faustinen, koskaan päättymätön pyrkimys saavuttaa ymmärrystä todellisuudesta.


2. ”Scotland Yardin etsivät suorittavat tutkimusta”

Paitsi tieteellinen tutkimus, myös rikostutkimus on tullut yhä kansainvälisemmäksi. Parhaillaan ajankohtainen esimerkki tästä on entisen KGB/FSB-agentin Aleksandr Litvinenkon murha, jossa käytettiin polonium-210-myrkkyä. Litvinenko sairastui äkillisesti 1. marraskuuta 2006 Lontoossa ja kuoli siellä 23. marraskuuta säteilyn aiheuttamiin sisäelinvammoihin. Scotland Yard aloitti jo hänen sairaalassa ollessaan tutkimuksensa, jotka ovat tällä välin laajentuneet Moskovaan ja hiljattain myös Hampuriin. Kysymyksessä ei ole Arthur Conan Doylen tai Agatha Christien kirjoittama salapoliisitarina, ei Ian Flemingin agenttitarina eikä myöskään TV-sarjan ”Tutkija” yksi jakso Kripo Hamburgin toiminnasta, vaan ihan oikea todellisuus. Tutkimusta mutkistavat poliittiset taustatekijät; kysymyksessä on venäläisen valtataistelu- ja salailukulttuurin yhteentörmäys länsimaisen avoimuus- ja oikeuskulttuurin kanssa. Tutkimuksessa turvaudutaan paitsi luonnontieteellisiin menetelmiin (radioaktiiviset ja muut jäljet, joita voidaan seurata, solututkimus jne.), myös psykologiaan, oikeusoppiin, valtio-oppiin ja poliittiseen historiaan. Tätä kirjoitettaessa vastaus ”Who has done it” -kysymykseen on vielä auki.

Nykyisen rikostutkimuksen valossa voidaan hyvin nähdä, miten tieteelliset menetelmät ja kansainvälisyys ovat siihen vaikuttaneet. Tämä näkyy myös poliisien koulutuksessa, jossa tieteellinen ajattelu välittyy osaksi heidän ammattitaitoaan. Jos tieteeltä leikataan määrärahoja, rikosten selvittäminen vaikeutuu.


3. Miten tutkimusmenetelmät ja tieteen tulokset siirtyvät opetukseen?

Tutkimuksen ja opetuksen suhde on monin tavoin ongelmallinen mutta samalla kiehtova aihe. Yliopistoissa ja tiedekorkeakouluissa tutkimus ja opetus muodostavat jatkumon. Parhaimmillaan käy niin, että sitä mukaan kuin tutkimusta harjoittavan työntekijän omat ja hänen mahdollisen tutkimusryhmänsä tutkimukset edistyvät, ne siirtyvät hänen opetukseensa välitettäväksi opiskelijoille. Tämä on ihannekuva tutkijaopettajan työstä. Tutkimus ja opetus eivät ole siinä peräkkäisiä tapahtumasarjoja, vaan vuorovaikutuksessa keskenään. Usein vasta opettaessaan jotakin tutkimaansa asiaa muille tutkija huomaa näiden esittämien kysymysten ja muun palautteen ansiosta uusia ulottuvuuksia tutkimissaan asioissa. Koska uusia ideoita saa kansainvälisissä kontakteissa, kyseinen tutkijaopettaja esitelmöi aktiivisesti myös alansa kongresseissa tai oppilaitoksissa eri puolilla maailmaa.

Kaikki tutkijat eivät kuitenkaan opeta eivätkä kaikki opettajat tee opettamisen lisäksi tutkimustyötä. Joidenkin tehtävänä on - tai he haluavat - vain tutkia, jotkut keskittyvät pelkästään opettamiseen. Tässä tapauksessa tutkimuksen ja opetuksen vuorovaikutuksen ylläpitämiseksi tarvitaan näiden kummankin ryhmän välistä yhteistyötä.

Se, jonka tehtävän on opettaa, tarkastelee opetustyön vuorovaikutusta lähinnä opettajan näkökulmasta: mitä ja miten opettaisin, millä tavoin saan pidettyä oppilaat mukana kurssillani, jne. Oppilailla on oma katsantotapansa ja omat käsityksensä oppimisesta. Se viime kädessä ratkaisee opetuksen onnistumisen. Jos oppilaalla on ns. EVVK-vaihde päällä, hyväkään opettaja ei saa häntä kiinnostumaan opetettavasta asiasta.

Miten kiinnostus ja motivaatio syntyvät oppilaissa? Tämän kysymyksen selvittelyssä psykologia ja kasvatustiede ovat avainasemassa. Parhaimmillaan niiden menetelmiä ja tuloksia voidaan soveltaa tutkimuksen ja opetuksen välisen yhteyden parantamiseksi. Jos oppilaissa saadaan alkuperäinen ihmettely heräämään, niin tieteellisen ajattelun oppiminen onnistuu. Ilmaisulla ”alkuperäinen ihmettely” viitataan tässä lasten ns. kyselyikään, tuoreen avoimuuden aikakauteen heidän elämässään. Parasta on hyödyntää sitä silloin, kun se on ajankohtaisimmillaan: tiedeopetus lapsille merkitsee tieteen ja opetuksen kohtaamista juuri oikealla hetkellä. Tämä on huomattu myös tiedemuseoissa, joissa tieteen välineistä ja tuloksista kertovien esineiden lisäksi on tarjolla interaktiivisia laitteita, pelejä, kuvakirjoja jne.

Opetuksen tehtävänä on siis toimia opettelun apuna, herätteenä oppimiseen. Tieteen opettamisessa selvitetään tutkimuksen tuloksia, mutta ennen kaikkea niitä menetelmiä, joilla tulokset on saavutettu.


4. Tieteellisen ajattelun opettaminen

Tieteellisen ajattelun taustalla on monisatavuotinen yrittämisen ja erehtymisen menetelmä. Sen perusteina ovat tämän kehityksen kuluessa kiteytyneet matemaattiset ja loogiset periaatteet. Tieteellistä ajattelua opetetaan kunkin oppialan puitteissa, kun vähitellen siirrytään alkeista syventäviin opintoihin, käytännön harjoituksiin ja tutkimuksen opetteluun. Oppilaat kasvavat kiinni tiedeyhteisöön ja oman oppiaineensa yhteisöön. Suuri osa tieteellisen ajattelun oppimisesta on tiettyjen toiminta-, puhe- ja kirjoitustapojen omaksumista; tieteellinen ajattelu on yhteisöllistä, kansainvälistä.

Tieteellisen ajattelun oppimisessa avainasemassa ovat tieteenfilosofia ja tieteentutkimus –nimiset oppialat. Ne välittävät yleiskuvan tieteestä ja sen kehityksestä, kunkin tieteenalan opinnoissa omaksuttua kuvaa täydentäen.

Huomattava merkitys on myös tieteen popularisoinnilla. Tiedeaiheisia lehtiä ilmestyy paljon, ja sanoma- ja aikakauslehdissä on usein erikseen tiedeosastot tai –palstat. Radiossa ja televisiossa esitetään usein tiededokumentteja.

Amerikkalainen fyysikko Hans Christian von Bayer on teoksessaan Information: the New Language of Science ansiokkaasti verrannut ihmisen oppimisen kehitystä ja tieteen kehitystä toisiinsa. (Phoenix, London 2004, s. 35 f). Vertauksen pohjana on sveitsiläisen psykologin Jean Piaget’n teoria lapsen kehitysvaiheista. Sen mukaan 0 – 2 vuotiaina lapset oppivat sensomotorisia taitoja ja oppivat suhteuttamaan itsensä ympäristöön, 2- 6 vuoden ikäisinä he oppivat soveltamaan symboleja ja laskemaan (esioperationaalinen vaihe), 6 – 12 vuotiaina lasten looginen ajattelu kehittyy ideoiden luokitteluna ja ajan ja lukujen ymmärtämisenä (operationaalinen vaihe), ja 12- vuotiaista aikuisikään saakka heissä kehittyy abstraktien käsitteiden käyttämisen taito (formaalis-operationaalinen vaihe).

Tieteen historiassa tämä kehityskulku peilautuu seuraavissa vaiheissa: havainto – mittaus – malli tai kaava – laki tai abstrakti periaate. Esimerkkinä tästä on planeettojen liikkeitä koskevan teorian kehitys. Aikaisessa vaiheessa ihmiskunnan kehitystä auringon ja planeettojen liikkeistä tehtiin havaintoja, jotka yhdistettiin päivänkiertoon ja vuodenaikojen ja vuodenkiertoon. (Tämä vastaa sensomotorista kehitysvaihetta). Kun lukujärjestelmä oli keksitty ja tarkkoja mittauksia tehty, taivaankappaleiden liikkeet ilmaistiin niiden asemia kuvaavin listoin (esioperationaalinen vaihe). Sittemmin laadittiin aurinkokuntaa koskevia teorioita, joita havainnollistettiin konkreettisin mallein kuten kristallisfäärein ja lopulta geometrisin kuvioin – ensin ympyröin, sittemmin ellipsein (konkreettinen operationaalinen vaihe) Lopulta astronomiset tosiasiat ilmaistiin abstraktein käsittein, jollaisia ovat gravitaatiovoima ja gravitaatiokenttä (formaalis-operationaalinen vaihe).

Tiede siis kehittyy vähitellen konkreettiselta tasolta yhä abstraktisemmaksi. Samalla, käsitteellisyyden korvatessa havainnollisuutta, tiede tekee konkreettiset tosiasiat yhä ymmärrettävämmiksi ja pystyy selittämään laajoja ilmiökokonaisuuksia. Kun tajuamme tämän, pystymme oppimaan ja opettamaan tieteellistä ajattelua.