Investigating the design-science connection in a multiweek engineering design-based introductory physics laboratory task
Notice bibliographique
Résumé
Reform documents advocate for innovative pedagogical strategies to enhance student learning. A key innovation is the integration of science and engineering practices through engineering design (ED)-based physics laboratory tasks, where students tackle engineering design problems by applying physics principles. While this approach has its benefits, research shows that students do not always effectively apply scientific concepts, but instead rely on trial-and-error approaches, and end up their way to a solution. This leads to what is commonly referred to as the —that students do not always consciously apply science concepts while solving a design problem. However, as obvious as the notion of a may appear, there seems to exist no consensus on the definitions of and , further complicating the understanding of this gap. This qualitative study addresses the notion of the design-science gap by examining student groups’ discussions and written lab reports from a multiweek ED-based undergraduate introductory physics laboratory task. Building on our earlier studies, we developed and employed a nuanced, multilayered coding scheme inspired by the Gioia Framework to characterize and . We discuss how student groups engage in various aspects of design and how they apply physics concepts and principles to solve the problem. In the process, we demonstrate the interconnectedness of students’ design thinking and science thinking. We advocate for the usage of the term as opposed to to deepen both design and science thinking. Our findings offer valuable insights for educators in design-based science education.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,014 | 0,062 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,004 | 0,004 |
| Communication savante | 0,004 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,006 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».