Tiedon hankinnan ja jäsentämisen integroiminen

Seppo Törmä

Tiedon jäsentämistä edistävät kaavioesitystavat – kuten dialogikartat, käsitekartat ja miellekartat – ovat viime vuosina tulleet lähemmäksi käytäntöä niitä tukevien helppokäyttöisten työkaluohjelmistojen myötä. TKK:lla on THJAA-hankkeessa (Tiedon hankinta ja jäsentäminen aktiivisen ajattelun apuvälineillä) kehitetty opetusmenetelmiä näiden työkalujen tehokkaan käytön edistämiseksi. Lähtökohtana on tiedon hankinnan ja jäsentämisen prosessi, jossa kartat toimivat kertyneen tietämyksen visuaalisena esityksenä ja ohjaavat tiedonhakua sisällön kannalta olennaisiin kohteisiin. Karttojen laatiminen on hankkeessa yhdistetty tehokkaiden hakujärjestelmien käyttämiseen. Eräänä tuloksena THJAA-hankkeesta on ymmärrys työkalujen keskinäiseen integroimiseen liittyvistä ongelmista ja kehitystarpeista.

Kilpailun lisääntyminen on aiheuttanut erilaisissa teknisessä tehtävissä kasvavaa painetta uusimman tiedon nopeaan hyödyntämiseen, samalla kun saatavilla olevan informaation määrä ja kirjavuus on jatkuvasti lisääntymässä. Yhä erikoistuneemmat tietotarpeet joudutaan siten heijastamaan entistä suurempaan määrään laadultaan yhä epätasaisempaa informaatiota. Tämä edellyttää tiedon tarvitsijalta parempia valmiuksia tiedon aktiiviseen hankintaan ja jäsentämiseen.

Tiedon hankinnan prosessissa itse tiedon hakemisen osa-alue tunnetaan parhaiten ja tarjolla on erilaisia pitkälle kehitettyjä hakujärjestelmiä, kuten Nelli ja Google. Epäselvempää onkin, mitä pitäisi tapahtua ennen ja jälkeen hakujärjestelmien käyttämistä. Kuinka epämääräiset tietotarpeet saadaan purettua tehokkaiksi hakulausekkeiksi? Mitä tehdä sitten, kun hakutuloksia on saatu aikaiseksi?

Tiedonhaun lisäksi aktiivinen tiedon hakeminen ja jäsentäminen sisältää ainakin seuraavia osa-alueita:

Tietotarpeiden tunnistaminen, tietotavoitteiden asettaminen ja kysymyksien muotoilu.
Tietotarpeiden ja kysymyksien kuvaaminen hakutermeiksi ja hakulausekkeiksi.
Hakutuloksien arvioiminen ja valikoiminen.
Kertyneen tiedon yhtenäistäminen, jäsentäminen ja karsiminen.
Eri näkökulmien yhteyksien pohtiminen ja erilaisten kantojen tai tulkintojen vertailu.

Karttamuotoiset esitystavat

Perinteinen ajatus on, että tiedon hankinnan prosessissa kertynyt tieto ulkoistetaan suorasanaiseksi tekstiksi: löydetyistä ja luettavaksi valituista dokumenteista laaditaan kustakin lyhyt tiivistelmä, joiden pohjalta laaditaan lopuksi katsaus kohdealueesta [5]. THJAA-hankkeessa lähtökohtana oli tiivistelmien ja katsausten esittäminen karttaesitystapojen avulla. Kun tavoitellaan helposti opittavia ja merkitykseltään selkeitä esitystapoja, on todennäköisempää, että saman aiheen jäsentämiseen joudutaan käyttämään kahta tai useampaa tekniikkaa, jotka tarjoavat eri näkökulman tietoon. Tiedosta voidaan tunnetusti erottaa propositionaalinen ja käsitteellinen sisältö, ja näiden esittämiseen hankkessa käytettiin dialogi- ja käsitekarttoja.

Dialogikartat (dialogue maps) [2] soveltuvat kohdealueen propositionaalisen sisällön jäsentämiseen: Mitkä ovat keskeiset ongelmat, mitä aliongelmia näihin liittyy, millaisia ratkaisuja on esitetty, mitä kriteereitä ratkaisuille voidaan esittää ja mitä perusteluja ratkaisujen puolesta tai niitä vastaan on esitetty? Visuaalisen kartan avulla erilaisia vastauksia voidaan rinnastaa ja kartan kypsyyttä voidaan arvioida sen rakenteen pohjalta. Dialogikarttojen tekemiseen on olemassa ilmainen Compendium-ohjelmisto (http://compendiuminstitute.org). Kuvassa 1 on esimerkki dialogikartasta, jossa on jäsennetty alustavaa ymmärrystä liittyen kysymykseen ”What are the best programming tools for location-aware mobile services?”

Kuva 1: Dialogikartta tiedon haun kohdealueesta.

Käsitekartat (concept maps) [3] soveltuvat kohdealueen käsitteistön hahmottamiseen: Mitä käsitteitä kohdealueeseen liittyy ja mitkä ovat käsitteiden suhteet? Käsitekarttojen avulla voidaan muodostaa yleiskäsitys kohdealueesta, saada kuva sen keskeisistä käsitteistä ja niistä kohdealueen osista, joihin liittyvä käsitteellinen ymmärrys on heikkoa. Käsitekarttojen tekemiseen on olemassa ilmainen CmapTool-ohjelmisto (http://cmap.ihmc.us). Kuvassa 2 on esimerkki käsitekartasta, jossa on jäsennetty keskeistä käsitteistöä, joka liittyy kuvan 1 kysymykseen.

Kuva 2: Käsitekartta tieton haun kohdealueesta.

Karttaesitystavat tuovat kohdealueen ilmiöiden suhteita ja näiden muodostamia rakenteita näkyviksi visuaalisten rakenteiden avulla. Keskeiset seikat nousevat esiin niihin liittyvien kaarien määrän perusteella. Tärkeitä kohtia voidaan lisäksi joustavasti korostaa visuaalisilla tyylikeinoilla. Karttaesitystavat yleensä tukevat tiedon kehittämistä, eli kartoissa ilmaistujen asioiden muokkaamista, kyseenalaistamista ja tarkentamista. Tässä ne ovat parempia kuin suorasanainen teksti, jonka käyttämiseen liittyy erilaisia tiedon rakentamisen alkuvaiheiden kannalta haitallisia konventioita ja rajoituksia kuten oikeakielisyys, lauserakenteet, toiston välttäminen ja kappalerakenteet. Tiedon rakentamisen alkuvaiheessa nämä aiheuttavat tarpeetonta työtä. Esimerkiksi muutosten tekeminen yhteen kohtaan tekstiä edellyttää siten usein muutoksia myös ympäröivässä tekstissä. Mahdollisia yleiskäyttöisiä tiedon esitystapoja on muitakin, eräänä esimerkkinä tekstiverkot [4].

Tiedon hankinnan ja jäsentämisen prosessi

Karttoja voidaan hyödyntää tiedon hankinnan eri vaiheissa: hakutermien ja -lausekkeiden muodostamisessa [5], artikkelien tiivistelmien tekemisessä ja kohdealueen katsausten muodostamisessa [3].

Tiedon hankinta ja jäsentäminen voidaan integroida yhtenäiseksi prosessiksi kuvan 3 mukaisesesti. Prosessi lähtee liikkeelle aiheesta, joka voi olla joko kysymys, otsikko tai joukko termejä. Aihetta ja siihen liittyvää taustatietämystä voidaan jäsentää käsite- ja dialogikarttojen avulla. Käsitekartta voidaan muodostaa pilkkomalla aihe termeiksi, tunnitamalla termien ylä - ja alakäsitteitä sekä määrittämällä termien välisiä suhteita. Dialogikarttaa varten on määritettävä keskeiset kysymykset, johon tiedonhankinnalla pyritään vastaamaan. Kysymykset voivat johtaa alikysymyksiin tai alustaviin hahmotelmiin mahdollisista vastauksista. Dialogi- ja käsitekartat liittyvät toisiinsa ja muutokset yhdessä voivat johtaa muutoksiin myös toisessa. Karttojen perusteella määritetään käsitteitä, joihin liittyen voidaan hakea lisää tietoa. Tiedonhaku tapahtuu sopivia hakujärjestelmiä käyttäen ja sen tuloksena on joukko dokumentteja. Näitä joudutaan arvioimaan ja parhaat valitaan tarkempaan perehtymiseen. Perehtymisen tuloksena syntyy lisää tietoa, joka voi edellyttää kohdealueen jäsennyksen muuttamista ja uusia tiedonhakuja. Kysymyksessä on siis iteratiivinen prosessi, jossa laadittujen karttojen sisältöjen pitäisi ennen pitkää alkaa vakiintua, mikäli aihe on riittävän hyvin rajattu.

Kuva 3: Integroitu tiedon hankinnan ja jäsentämisen prosessi.

Tiedon hankinnan ja jäsentämisen integroimisesta dialogi- ja käsitekarttojen avulla on saavutettavissa useita hyötyjä. Yhtäältä karttamuotoiset jäsennykset tekevät tiedon hakemisesta tavoitteellisempaa ja suunnatumpaa. Toisaalta haetun tiedon jäsentäminen kartaksi toimii muistin apuna ja estää kokonaisuuden sirpaloitumista, ja siten vähentää tiedon kuormittavuutta. Syntyneet jäsennykset tukevat myöhempiä tiedon hyödyntämisen vaiheita, kuten opinnäytteiden tai julkaisujen kirjoittamista. Tieto on kartoiksi jäsennettynä monikäyttöisemmässä muodossa kuin erillisinä tekstinkappaleina. Tiedon kanssa työskentely on vähemmän työlästä, sillä kartat ovat helpommin muokattavissa kuin teksti. Tiedon rakentamisen alkuvaiheissa, kun tietoa vasta hankitaan ja jäsennetään, ei siten vielä tarvitse kuormittua loppuvaiheiden – eli tekstin tuottamisen – aiheuttamista rajoituksista: kappalerakenteista, oikeakielisyydestä tai toiston välttämisestä. Lisäksi kartat edistävät metakognitiivista toimintaa. Ne ohjaavat pohtimaan käsitteiden suhteita, terminologiaa, kysymysten muotoilua, kriteereitä, yms. tiedollisia rakenteita.

Työkalujen integroimisen kehitystarpeet

Käytännössä ongelma tiedon hankinnan ja jäsentämisen integroinnista palautuu joukoksi matalamman tason integrointiongelmia käytettyjen esitystapojen ja työkalujen välillä. Nämä ongelmat tekevät kuvan 3 tiedon hankinnan ja jäsentämisen prosessista hankalan. Tiedon hankkija joutuu käytännössä työskentelemään rinnakkain usean eri työkalun kanssa. Työkalujen välillä tietoa joudutaan kopioimaan ja etsimään tekstuaalisesti. Joissain tapauksissa jo sähköisessä muodossa olevaa tietoa täytyy käsin syöttää työkaluihin.

Integraatiotarpeita on sekä esitystapojen että prosessin vaiheiden välillä. Kun kohdealueen tietämystä jäsennetään kahdella eri esitystavalla, siirtyminen niiden välillä pitäisi olla helppoa. Esimerkiksi dialogikartan kysymyksissä tai ideoissa esiintyvistä termeistä olisi hyvä saada esiin käsitekartat, joissa kyseinen termi esiintyy. Vastaavasti käsitteistä pitäisi päästä siirtymään dialogikarttoihin, joissa käsite esiintyy. Käsitekarttohin pitäisi myös pystyä liittämään kysymyksiä, joita voisi suoraan laajentaa dialogikartaksi.

Tiedon hankinnnan ja jäsentämisen prosessi jäsentämisvaiheen työkaluista (esim. CmapTool ja Compendium) pitäisi pystyä helposti siirtämään hakutermejä hakuvaiheen työkaluihin (esim. Nelli ja Google). Hakutuloksia pitäisi pystyä käsittelemään valintavaiheessa sähköisessä muodossa, siten että niihin voidaan liittää erilaista arvivointitietoa ja että niitä pystyttäisiin järjestämään. Hakutuloksien perusteella on nykyisin itse dokumentti tyypillisesti helposti saatavissa sähköisessä muodossa. Dokumenttiin perehdyttäessä siinä olevaa tietoa voitaisiin merkitä ja siirtää karttatyökaluihin edelleen jäsennettäväksi. Tällaiset toiminnallisuudet edistäisivät tiedon jäljitettävyyttä ja ehkä jopa viitteiden hallintaa. Koko hakuprosessista voitaisiin sen hallinnan kehittämiseksi pitää kirjaa yllämainittujen operaatioiden sivutuotteena.

Työkalujen integrointiin liittyvien ongelmien ratkaiseminen ei ole erityisen monimutkaisia, mutta osittain toteutukset edellyttävät ohjelmallisia rajapintoja käytetyihin työkaluihin. Tällaisia on nykyään joissain tapauksisa kuitenkin jo olemassa (esimerkiksi kirjastojärjestelmien Z39.50-rajapinta tai Googlen http/html-rajapinta) ja niitä käyttäen integrointi voitaisiin ainakin osittain toteuttaa melko suoraviivaisesti.

Kirjoitus perustuu TKK:n Opintotoimiston rahoittamaan opetuksen kehityshankkeeseen ”THJAA – Tiedon hankinta ja jäsentäminen aktiivisen ajattelun apuvälineiden avulla” (2007-2008). Hanke on toteutettu yhteistyönä TKK:n Kirjaston, Ohjelmistotekniikan laboratorion ja Opetuksen ja oppimien tuen kesken.

Lähteitä

[1] Bereiter C., Education and Mind in the Knowledge Age, Lawrence Erlbaum, 2002.

[2] Conklin, J. Dialogue mapping: Building shared understanding of wicked problems. John Wiley, 2006.

[3] Novak J.D. Tiedon oppiminen, luominen ja käyttö - Käsitekartat työvälineinä oppilaitoksissa ja yrityksissä. PS-kustannus, 2002.

[4] Nuutila, E. and S. Törmä. Text Graphs: Accurate Concept Mapping with Well-Defined Meaning, In A. J. Canas, J. D. Novak, F. M. Gonzales, editors, Concept Maps: Theory, Methodology, Technology. Pamplona, Spain, 2004. (http://tge.cs.hut.fi/Papers/cmc2004.pdf)

[5] Rumsey, S. How to Find Information - A Guide to Researchers. Open University Press, 2004.