KOKEELLINEN TUTKIMUS

”Emme yritä todistaa, että olen oikeassa, vaan että olen väärässä. Jos emme siinä onnistu, olen oikeassa.”  (Galilei Brechtin näytelmässä)

Kokeellinen tutkimusmenetelmä on yksi ihmiskunnan suurimpia neronleimauksia, ja suuri osa hyvinvointiamme luovasta teknologiasta on kehitelty kokeellisen tutkimuksen keinoin. Kokeellinen tutkimus on tehokkain keino selvittää totuus maailmassa vallitsevista syy-seuraussuhteista. 

Monet poliittiset, uskonnolliset ja filosofiset väitteet ovat niin joustavia, ettei niitä ole mahdollista osoittaa sen enempää vääriksi kuin oikeiksi. Hyvät tieteelliset väitteet taas ovat tarkkoja ja täsmällisiä ja niiden paikkansapitävyys on mahdollista selvittää. Psykologiassa esimerkiksi Freudin psykoanalyysia on kritisoitu siitä, että ”hän ei ole edes väärässä” – mikään havainto ei voi edes teoriassa kumota sitä: jos hyväksyn Freudin väitteen, että kärsin oidipaalikonfliktista, hän on tyytyväinen ja laskee minut yhdeksi teoriansa todisteista. Jos taas kiellän koko oidipaalikonfliktin, Freud (jos eläisi) hymyilisi tietäväisesti ja sanoisi kieltämiseni vain todistavan hänen teoriansa siitä, että ihmiset torjuvat oidipaalikonfliktin. Koska Freudin teoriaa ei voi todistaa oikeaksi tai vääräksi, se on jäänyt tieteen marginaaliin.

Hyvän tieteellisen teorian ensimmäinen tuntomerkki on se, että sen voi kokeellisin tutkimuksin osoittaa oikeaksi tai vääräksi. Valitettavasti kaikki nykyisetkään teoriat eivät täytä tätä kriteeriä. 

Seuraavassa havainnollistan kokeellista tutkimusta hieman hölmöllä, mutta mieleen jäävällä esimerkillä.

Ensin luodaan tutkittava väite, jonka voi osoittaa oikeaksi tai vääräksi.

Väitän, että Coca Cola maistuu paremmalta kuin Pepsi. Coca cola on nimittäin useimmissa maissa myydympi merkki, joten voisi ajatella ihmisten ostavan parempaa juomaa. Juoman suosio voi kuitenkin johtua monesta muustakin asiasta kuin mausta. Jos haluan varmistaa, että Coca Cola todella maistuu paremmalta, on syytä tehdä kokeellinen tutkimus.

Suunnitellaan koeasetelma ja vakioidaan muuttujat

Hyvä koeasetelma on sellainen, jossa vain tutkittava asia (riippumaton muuttuja) vaikuttaa mitattavaan asiaan (riippumaton muuttuja). Tässä tapauksessa vain juoman maku saa vaikuttaa siihen, miten koehenkilöt arvioivat juomien paremmuutta. Arjen havainnot ovat sietämättömän monitulkintaisia: makukokemukseen vaikuttavat mm. juoman lämpötila, huoneen lämpötila, juoman hapokkuus, juomaseura, juojan mieliala jne. Kokeessamme nämä muuttujat on vakioitu: molemmat juomat ovat yhtä kylmiä, neste juuriavatuista pulloista kaadettuja, tutkimusavustaja käyttäytyy neutraalisti koko ajan ja juomat nautitaan minuutin sisällä, joten mielialakaan ei ehdi muuttua. Puolessa tapauksessa koehenkilöt maistavat ensin Pepsiä sitten Coca colaa, puolessa tapauksessa toisin päin – tämä siitä syystä, ettei tulos johdu siitä, kumpaa juomaa on juotu ensin.

Jotta ihmisten mielipiteet ja ennakkoluulot kolajuomien paremmuudesta eivät vaikuttaisi tulokseen, käytän sokkojärjestelyjä. Tämä tarkoittaa sitä, että koehenkilöt eivät tiedä juovatko he Coca colaa vai Pepsiä. Voin käyttää myös kaksoissokkojärjestelyä, jossa kolajuomia tarjoileva tutkimusavustajakaan ei tiedä kumpi juomista on Coca colaa, kumpi Pepsiä (juoma a vai b). Tällöin hän ei voi käyttäytymisellään vaikuttaa siihen, kumpaa juomaa koehenkilöt suosivat.

Operationalisoidaan muuttujat

Eli muutetaan tutkittava asia mitattavaan muotoon, numeroiksi. Tässä tapauksessa se on helppoa. Tutkittavat arvioivat juomien makua esimerkiksi asteikolla 1-5.

Mietitään otantaa, eli tutkimuksiin valittuja henkilöjä

Otanta voi vääristää tulosta. On selvää, että muutaman ihmisen otanta on liian pieni. Muutaman sadan otanta olisi tällaisessa tutkimuksessa jo ihan hyvä, monien tuhansien otanta kuulostaa tarpeettoman työläältä. Otanta voi olla myös kooltaan suuri, mutta vääristynyt. Jos valitsisimme tutkittaviksi pelkkiä Coca colan faneja, heräisi ainakin epäilys, että tulos ei ole yleistettävissä kaikkiin ihmisiin. Kolajuomat lienevät suosittuja erityisesti nuorten keskuudessa, joten otantamme voisi olla pari sataa satunnaisesti, arpomalla valittua lukiolaista.

Tehdään tutkimus, analysoidaan tulokset ja arvioidaan tutkimusta itsekriittisesti.

Arjen väittelyssä saattaa menestyä katteettomalla itsevarmuudella. Hyvä tutkija kuitenkin mieluummin kertoo itse tutkimuksensa heikkoudet kuin antaa muiden tutkijoiden herkutella niillä. Lähes aina tutkimuksiin jää monenlaista huomautettavaa ja epävarmuutta: jäljelle jääneiden vastaväitteiden poissulkemiseksi suunnitellaan yleensä jatkotutkimuksia.

Kolajuomat on tässä hyvä esimerkki senkin takia, että tällaisia tutkimuksia on tehty valtavalla määrällä ihmisiä. Aikanaan Pepsi loi ns. Pepsi-haaste kampanjan. Ihmisille annettiin sokkotestinä sekä Pepsiä että Coca colaa ja melkein aina Pepsi voitti. Myös Coca colan omissa tutkimuksissa Pepsi voitti sokkotesteissä. Niinpä Coca cola toi markkinoille uuden, hieman Pepsiltä maistuvan version Coca colasta. Se floppasi täysin. Mistä ihmeestä oli kyse? Eikö kokeellinen tutkimus toimikaan?

Kokeellisen tutkimuksen suurin ongelma on yleensä ns. ekologinen validius. Toisin sanoen kokeellinen tutkimusasetelma ei aina muistuta arjen tilanteita ja siksi tulos voi joskus vääristyä. Siksi tutkijat antoivat  tutkittaville kaksi tölkkiä nautittavaksi kotonaan milloin huvittaa. Kyse oli yhä sokkojärjestelystä - tutkittavat tiesivät vain juovansa tölkki a:n ja tölkki b:n. Nyt tulos tasoittui ja Coca Cola alkoi taas jopa voittaa testiä. Tällaisessa tutkimuksessa menetetään tosin kokeellinen kontrolli – emme tiedä, minkä lämpöisenä, missä seurassa ja mielialassa koehenkilöt juomansa joivat. Samalla ekologinen validius, tutkimuksen arjen kaltaisuus paranee. Tässä tapauksessa paljastui, että koeasetelman vääristävä vaikutus syntyi juotavan aineen määrästä. Sokkotestissä juomaa siemailtiin pieni hörppäys. Pepsi maistuu aavistuksen makeammalta, joten se voitti siemailutestin. Arjessa kolajuomia juodaan hyvinkin tölkillinen kerrallaan ja janoisena – siksi Coca cola pärjäsi tölkittäin juotaessa paremmin.

Saivatko tutkijat siis ratkaistuksi kumpi maistuu paremmalta? Tavallaan. Jos juo vain vähän kerrallaan Pepsi maistuu aavistuksen paremmalta, jos juo enemmän ja janoisena, Coca cola maistuu hieman paremmalta.  Makuerot ovat kuitenkin niin pieniä, että nautitun juoman määrä, lämpötila ja merkkiin liittyvät mielikuvat ovat käytännössä paljon tärkeämpiä.

Harjoitus. Suunnittele itse kokeellinen tutkimus.

1.    Luo oletus, joka on mahdollista todistaa oikeaksi tai vääräksi. Esimerkiksi: käsitekartat ovat tehokkaampi tapa opiskella kuin alleviivaaminen.

2.    Suunnittele tutkimusasetelma, jossa vain tutkittava asia vaikuttaa mitattavaan asiaan. Eli mitä asiaa muuntelet ja mitä mittaat.  Esimerkiksi koeasetelma, jossa vain käsitekarttojen ja alleviivaamisen käyttäminen vaikuttaa siihen kuinka hyvin asia opitaan. Mieti käytätkö koehenkilöiden välistä koeasetelmaa (koeryhmä tekee käsitekarttoja, kontrolliryhmä alleviivaa) vai koehenkilöiden sisäistä koeasetelmaa (jokainen tutkittava opiskelee jonkin tekstin alleviivaten ja jonkin tekstin käsitekartoin). Mieti mitä kaikkea pitää vakioida, jotta koe olisi tasapuolinen ja reilu, eikä tulosta inhoava pääsisi huomauttamaan mistään.

3.    Miten mittaat tutkittavaa asiaa, tässä esimerkissä oppimista? Voitko kenties käyttää sokko- tai kaksoissokkojärjestelyjä vähentämään oppimisen arvioitsijoiden puolueellisuuden vaikutusta. Vai voitko käyttää monivalintaa ja robottiarvioita (ja mitä ongelmia taas siihen voisi liittyä).

4.    Pohdi otantaa. Tämä on aivan erityisen tärkeää, jos käytät koehenkilöiden välistä koeasetelmaa. Mitä sinun pitää tehdä, että tulokset eivät selity sillä, että toiseen ryhmään valikoitui välkympää väkeä kuin toiseen. Koehenkilöiden sisäisessäkin koeasetelmassa joudut miettimään sitä, kuinka laajasti tuloksesi ovat yleistettävissä

5.    Selitä ekologisen validiuden käsite ja pohdi, mitä se tässä esimerkissä voisi olla. Missä määrin valvotuissa olosuhteissa, psykologian laitoksella tapahtuva opiskelu eroaa arjen opiskelutilanteista.

6.    Mieti myös tutkimuksen heikkouksia ja millaisilla jatkotutkimuksilla niitä voisi vähentää.

7.    Pystytkö liittämään tutkimuksesi psykologisiin teorioihin? Esimerkiksi onko jokin oppimisteoria, johon tämän tutkimuksen voisi helposti liittää? Johtaisiko kilpaileva teoria toisenlaisten koeasetelmien rakenteluun?

8.    Täyttääkö tutkimuksesi eettiset kriteerit?