Tutkimuksen lähtökohtana voi olla jokin havainto tai pinnalla oleva ilmiö. Tutkija esimerkiksi juttelee lapsen kanssa ja huomaa, että tällä on mielenkiintoinen käsitys tutkijan työstä ja päättää lähteä kartoittamaan lasten näkemyksiä laajemmin.

Kun tutkija on valinnut tutkimuskohteensa, on aika päättää, mitä tutkimuksessa halutaan saada selville. Tämä on yksi tutkielman tekemisen haastavimmista vaiheista. Kun mielenkiintoinen tutkimusaihe on löytynyt, tuntuu usein siltä, että haluaisi selvittää aiheesta kaiken oleellisen. Vastausten etsiminen kaikkiin mieltä askarruttaviin kysymyksiin on kuitenkin yleensä mahdotonta. Oli kyse sitten lukio-opintojen ohessa toteutetusta tutkielmasta, pro gradu -lopputyöstä tai väitöskirjatutkimuksesta, tutkimiseen ei ole käytettävissä rajattomasti aikaa ja energiaa.

Omassa tutkimuksessani ja tutkielmia ohjatessani olen huomannut, että tutkimuskysymysten muotoilu on erinomainen tapa rajata tutkimusta. Tutkimuskysymykset kiteyttävät sen, mitä halutaan tutkia ja tietää. Ne suuntaavat huomion oleelliseen ja estävät tutkielman tekijää eksymästä sivupoluille. On kuitenkin hyvä tiedostaa, että tutkimuskohteen, -kysymysten ja -menetelmän valinta ei aina etene suoraviivaisesti vaiheesta toiseen. On aina mahdollista, että tutkimuksen edetessä löytyy uusia tutkimuskohteita ja näkökulmia sekä tutkimuskysymyksiä.

Suurin osa luonnontieteellisestä tutkimuksesta on määrällistä tutkimusta. Määrällistä tutkimusta on myös sellainen ihmistieteiden tutkimus, jossa hyödynnetään tilastollisia menetelmiä. Tällöin tutkimuskysymysten tulee olla riittävän yksiselitteisiä, jotta niihin voidaan vastata kerättävän havaintoaineiston perusteella.

Määrällisessä tutkimuksessa tutkimuskysymyksen lisäksi esitetään usein hypoteesi. Hypoteesi on taustateoriaan pohjautuva olettama, jota tutkimuksessa on tarkoitus testata. Tutkimuksen havaintoaineiston tulisi joko onnistuneesti testata hypoteesia tai todistaa se vääräksi. Jos tutkimuksesta on jo teoriassa mahdotonta saada tuloksia, jotka osoittaisivat hypoteesin vääräksi, tutkimuskysymys ja hypoteesi eivät ole mielekkäitä.

Esimerkki: Olin mukana tutkimusryhmässä, jossa kehitimme nestekromatografia-massaspektrometriaan perustuvan analyysimenetelmän puulajien tunnistamiseksi. Menetelmällä puulajit voidaan tunnistaa niiden lehtisilmujen kemiallisen koostumuksen perusteella. Hypoteesina tässä tutkimuksessa oli, että silmujen kemiallista koostumusta kuvaava ”sormenjälki” on kullekin lajille yksilöllinen. Hypoteesia testattiin vertaamalla kunkin lehtisilmun kemiallista sormenjälkeä saman lajin toisten yksilöiden tuloksiin sekä muiden lajien tuloksiin. Menetelmä ei olisi ollut toimiva, jos kaksi saman lajin yksilöä olisi antanut eri tuloksen tai kaksi eri lajin yksilöä olisi antanut saman tuloksen.

Tutkimusartikkeli: Identification of Tree Species by Their Defense Compounds: A Study with Leaf Buds of White and Silver Birches

Laadullisessa tutkimuksessa tutkimuskysymyksen rooli on hieman erilainen. Koska laadullisessa tutkimuksessa tutkimusaineiston kerääminen ja analyysi eivät ole sidottuja ennalta määrätyn hypoteesin testaamiseen, tutkimuskysymykset ovat usein joustavampia kuin määrällisessä tutkimuksessa.

Laadullistenkin tutkimuskysymysten tulee kuitenkin olla yksiselitteisiä ja selviä. Jotta tutkimus voi tuottaa mielekkäitä tuloksia, tulee etenkin tutkimuksen kohde määritellä riittävän tarkasti. Varsinaista hypoteesia ei laadullisissa tutkimuksissa yleensä tehdä. Kannattaa kuitenkin pohtia tutkimuskysymystä muotoillessa, millaisia tuloksia on mahdollista saavuttaa. Lisäksi tulisi muistaa, että puhtaasti laadullisella tutkimuksella ei voi vastata tilastollista tai muuta määrällistä päättelyä vaativiin tutkimuskysymyksiin, kuten jonkin ilmiön tai käsityksen yleisyyteen.

Esimerkki: Haastattelimme tutkimuksessamme 35:ttä lukioikäistä nuorta 21:stä eri maasta. Laadullisen tutkimuksen aineiston keruuta ja analyysiä ohjaava tutkimuskysymys oli, kuinka lahjakkaat ja aktiiviset nuoret toimivat tehdäkseen maailmasta paremman paikan. Emme muodostaneet etukäteen hypoteesia nuorten tavoista toimia, vaan vastaus tutkimuskysymykseen muotoutui haastatteluaineiston perusteellisen analyysin kautta. Tämä on varsin tyypillistä laadulliselle tutkimukselle.

Tutkimusartikkeli: Toward citizenship science education: what students do to make the world a better place?

Valitaanpa tutkimukseen määrällinen tai laadullinen lähestymistapa, tutkimuskysymyksen tulisi olla mielenkiintoinen. Kysymykset voivat kuitenkin olla kiintoisia hyvin monella tapaa.

Yleisellä ja useimpia ihmisiä koskettavalla tasolla kiinnostavia ovat esimerkiksi globaalien ympäristöongelmien ratkaisuun tai vaikkapa perheen yhteisen ruokahetken merkitykseen liittyvät kysymykset. Rajatumpia kiinnostuksenkohteita koskevat tutkimuskysymykset taas eivät välttämättä kosketa useimpia meistä, mutta saattavat alan harrastajille olla kysymyksistä kaikkein mielenkiintoisimpia. Tällaisia ovat esimerkiksi kysymykset, jotka liittyvät viulun vibraton mallintamiseen tai skeittarien näkemyksiin itsestään urheilijoina.

Esimerkki: Kartoitimme tutkimuksessamme lukiolaisten syitä valita tai jättää valitsematta syventäviä kemian kursseja. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa käytimme laadullista lähestymistapaa ja kartoitimme haastattelujen avulla, miten lukiolaiset perustelivat päätöksensä. Toisessa vaiheessa käytimme määrällistä lähestymistapaa ja selvitimme ensimmäisen osan tuloksiin perustuvalla kyselylomakkeella erilaisten perusteluiden merkittävyyttä lukiolaisten tekemille valinnoille. Keräsimme ja analysoimme aineiston yhdessä kemian opettajaksi opiskelevien kanssa, joiden arvioimme olevan erityisen kiinnostuneita tutkimuksen tuloksista.

Tutkimusartikkeli: Why do upper secondary school students study chemistry – and why they do not?

Valtaosa akateemisesta tutkimuksesta on suunnattu tietyn alan tutkijoille, joita saattavat kiinnostaa varsin pienetkin yksityiskohdat. Vaikuttavimmat tutkimukset kuitenkin yleensä kiinnostavat muitakin kuin oman erikoisalan tutkijoita – ja joskus jopa suurta yleisöä. Sellaiset ovat usein monitieteisiä.

Oleellisen tutkimuskysymyksen muotoileminen vaatii huolellista tutustumista aiempaan tutkimukseen. Kun tietää, mitä aiheesta jo tiedetään, on helpompi muotoilla kysymyksiä, joihin ei vielä tiedetä vastausta. Joskus aiempiin tutkimuksiin tutustuminen saattaa johtaa siihen, että tutkielman tekijä lähtee toteuttamaan muunnelmaa jostakin aikaisemmin tehdystä tutkimuksesta. Se on yksi mahdollinen tapa muotoilla tutkimuskysymyksiä. Aiemman tutkimuksen ei tulisi kuitenkaan liikaa rajoittaa tutkijan mielikuvitusta. Tutkimuskysymyksellä, joka lähestyy aihetta uudesta näkökulmasta, on mahdollisuus saada aikaan varsin mielenkiintoista tutkimusta.

Esimerkki: Lasten käsityksiä tieteestä on tutkittu jo vuosikymmeniä “piirrä tutkija” -testillä, jossa lasta pyydetään piirtämään tieteentekijä. Testin tuloksilla voidaan selvittää erilaisten tiedettä ja tutkijoita koskevien stereotypioiden yleisyyttä. Kehitimme testistä muutama vuosi sitten sarjakuvaversion, jolla voidaan kartoittaa ulkonäköön liittyvien stereotypioiden lisäksi myös tutkimuksen tekoon liittyviä stereotypioita sekä tunteita ja asenteita. Kehittämämme testi rakentui siis vuosikymmeniä käytetyn testin pohjalle, mutta tarjosi siihen tuoreen näkökulman.

Tutkimusartikkeli: Draw-A-Science-Comic: exploring children’s conceptions by drawing a comic about science

Oleellista on myös se, että tutkimuskysymys kiinnostaa tutkijaa itseään. Henkilökohtaisen mielenkiinnon roolia usein aliarvioidaan. Tutkielman tekeminen on joskus työlästä. Motivaatiota on helpompi ylläpitää, kun tutkimusaihe ja -kysymykset nousevat omasta mielenkiinnosta. Jos esimerkiksi tulosten analysointi vaatii paljon työtä tai teoreettisen viitekehyksen kirjoittaminen tuntuu raskaalta, juuri oma mielenkiinto aiheeseen saattaa antaa voimia puurtamiseen.

Kun tutkimusaiheita ja -kysymyksiä ideoidaan, kannustan omia ohjattaviani lähtemään liikkeelle omista mielenkiinnonkohteistaan, kokemuksistaan tai harrastuksistaan. Näin he pystyvät hyödyntämään aiemmin oppimaansa ja saattavat jopa valmiiksi tuntea aiheen asiantuntijoita, joilta voivat saada lisätietoa ja neuvoja.

Oma mielenkiinto on usein myös käyttökelpoinen yleisen mielenkiinnon mittari. Jos jokin asia kiinnostaa sinua, on todennäköistä, että se kiinnostaa myös muita.