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New Research Methodologies in Innovation: A Shift Toward Experimentation
As familiar with our informed readership, CIJ supports unconventional, early-stage, thought-provoking experimental research. We aim to foster innovation methodologies, tools, educational approaches, and experiments to push the boundaries of creativity to drive societal innovation. This is the first statement of our novel Manifesto, which embodies a spirit of open, multidisciplinary exploration, embracing unconventional ideas and research that challenges norms to drive innovation and societal progress.
With this issue, we are inaugurating a special section dedicated to methodological papers aimed at inspiring innovation researchers to explore and embrace diverse applied methodologies in their research. Every issue will have a short note from a relevant expert in the field; this will be on Design Science
Il Numero di Avogadro - Una storia a fumetti
In the study of chemistry, Avogadro's Number, which defines the “mole”, is key to understand phenomena and carrying out most exercises in the classroom. This article presents some thought experiments that make it possible to effectively visualise the unusual dimensions of the number. These experiments were accompanied in class by an imaginary narrative involving the students, who were then invited in groups to produce a comic strip using digital tools. The work of the different groups was analysed and then organised into a final product by some students who volunteered to develop the graphic parts and assemble the final product.Nello studio della chimica il Numero di Avogadro, la mole, è una sorta di chiavistello indispensabile alla comprensione dei fenomeni e allo svolgimento della maggior parte degli esercizi.
Alcuni esperimenti mentali permettono di visualizzare efficacemente le inusuali dimensioni del numero; tali esperimenti sono stati accompagnati in classe da una narrazione immaginaria che ha coinvolto gli studenti invitati poi, in gruppi, a produrre un fumetto utilizzando strumenti digitali.
I lavori dei diversi gruppi sono stati analizzati e in seguito organizzati in un prodotto finale da alcune studentesse che si sono prestate a sviluppare le parti grafiche e assemblare il tutto
Former à la durabilité les futur·e·s enseignant·e·s du primaire: Analyse d'un dispositif
Contexte : Les enjeux de durabilité sont présents dans les curricula depuis une quinzaine d’années. Or, la recherche montre que les enseignant·e·s sont souvent démuni·e·s pour aborder de telles questions en classe, notamment parce qu’elles renvoient à des savoirs non stabilisés et à des systèmes de valeurs en tension. Il convient donc d’introduire ces éléments dans la formation des enseignant·e·s et d’en mesurer les impacts.
Objectif : Cette étude a pour but de présenter et analyser un dispositif de formation à la durabilité présenté pour la première fois à la HEP Vaud en automne 2021.
Echantillon : L’échantillon est composé d’un groupe de vingt-quatre étudiant·e·s à l’enseignement primaire (Bachelor) et d’une formatrice récemment nommée à la HEP Vaud. Les données ont été prélevées entre septembre et décembre 2021.
Méthodologie : La recherche qualitative et interprétative a pour but de comprendre le sens de la réalité des individus (Savoie-Zajc, 2000). Dans le cas présent, il s’agit de comprendre les enjeux liés au module analysé en nous appuyant sur des données multiples : un entretien préalable avec la formatrice, l’enregistrement vidéo de chacune des séances de cours, les productions des étudiant·e·s et un entretien avec trois étudiant·e·s à la fin du semestre (focus group). Une analyse de contenu a été réalisée à partir de ces différents matériaux (Bardin, 2003).
Résultats : Les résultats mettent en évidence le fait que les étudiant·e·s ont des conceptions de la durabilité très variées, ce qui s’explique entre autres par la diversité des expériences réalisées préalablement. Leurs apprentissages renvoient à des savoirs disciplinaires et interdisciplinaires, mais également à des valeurs, des attitudes et des postures spécifiques. Quant à la formatrice impliqué·e dans cet atelier, elle a pris conscience de la difficulté à former des étudiant.e.s dans une perspective interdisciplinaire, alors que son ancrage est précisément disciplinaire.
Conclusions : Une telle recherche apporte des constats permettant de prendre du recul sur le dispositif enseigné, afin de donner du sens aux apprentissages, mais également pour assurer une cohérence sur l’ensemble de la formation de base et continue. Nous montrons notamment qu’il s’agit d’insister sur la manière de catégoriser les savoirs et sur la notion d’hybridation dès lors que la voix des expert·e·s n’est plus la seule dont il faut tenir compte. Enfin, il conviendra, à l’avenir de travailler certaines thématiques plus en profondeur. Nous pensons par exemple aux concepts de changement climatique ou de biodiversité.
Mots-clés : formation, éducation, durabilité, enseignement primaire, savoirs, hybridatio
Lernenden-Feedback zu Arbeitsblättern im Biologieunterricht: Perspektiven für die Entwicklung von Unterrichtsmaterialien und die Lehrkräftebildung
Hintergrund: Im Biologieunterricht arbeiten Lernende häufig mit Arbeitsblättern. Trotz ihrer Erfahrung im Umgang mit Arbeitsblättern wird Lernenden-Feedback bisher nicht systematisch zur Weiterentwicklung von Arbeitsblättern (oder anderen Lernmaterialien) genutzt. Kriterien für ein mögliches Lernenden-Feedback zu Arbeitsblättern sind die wahrgenommene Interessantheit, die Verständlichkeit, die Schwierigkeit und die Gestaltungsqualität.
Ziel: Die Studie untersucht, ob Lernenden-Feedback zu eingesetzten Arbeitsblättern mit der Lernleistung korreliert. Darüber hinaus geht die Studie der Frage nach, ob die Optimierung von Arbeitsblättern zu messbaren Verbesserungen der Lernleistung und des Feedbacks der Lernenden beiträgt.
Stichprobe/Rahmenbedingungen: An der Studie nahmen insgesamt N = 105 Lernende der Sekundarstufe I (Alter: M = 13.3 Jahre, SD = 0.9) teil.
Design und Methoden: In einer quasi-experimentellen Interventionsstudie wurden die Lernenden einer Kontroll- und einer Experimentalgruppe zugeordnet. In der Kontrollgruppe arbeiteten die Lernenden mit Arbeitsblättern in einer nicht optimierten Version. Die Arbeitsblätter der Experimentalgruppe wurden nach den Kriterien Schwierigkeit, Verständlichkeit, Interessantheit und Gestaltungsqualität von den Studienleiter*innen überarbeitet. Nach der Arbeit mit den Arbeitsblättern wurde die Lernleistung mittels eines Fragebogens erfasst. Darüber hinaus gaben die Lernenden ein Feedback zur Qualität der Arbeitsblätter im Sinne der zuvor genannten Kriterien.
Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigen, dass die Experimentalgruppe eine höhere Lernleistung erzielte und das Lernmaterial positiver bewertete als die Kontrollgruppe. Ausserdem korrelierte die Lernleistung negativ mit der wahrgenommenen Schwierigkeit und positiv mit der selbst eingeschätzten Verständlichkeit und der Gestaltungsqualität.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse legen nahe, dass Lernenden-Feedback zur Bewertung von Arbeitsblättern (oder anderer Lernmaterialien) genutzt werden kann. Das Lernenden-Feedback kann den Überarbeitungsbedarf von Lernmaterialien sowohl für das Setting Unterricht als auch für den Bereich Forschung aufzeigen. Eine mögliche Perspektive ist z. B. die Nutzung im Rahmen des Praxissemesters, welches in Deutschland ein obligatorischer Teil der universitären Lehrkräftebildung ist.
Schlüsselwörter: Beurteilung von Lernmaterial, Lernenden-Feedback, Lernleistung.
Learner feedback on worksheets in biology classrooms: Perspectives for the development of learning materials and teacher education
Background: In biology classes, students frequently use worksheets, but their feedback is seldom used to improve them (or other learning materials). The apparent criteria for feedback on worksheets are perceived difficulty, comprehensibility, interestingness, and design quality.
Purpose: Our study examines the correlation between learner feedback on worksheets and their learning performance. Additionally, we investigate whether optimising worksheets leads to measurable improvements in learning performance and learner feedback.
Sample/Setting: A total of N = 105 secondary school students (age: M = 13.3 years, SD = 0.9) participated in our study.
Design and Methods: In a quasi-experimental intervention study, learners were assigned to a control or treatment group. The control group worked on non-optimized worksheets, while the treatment group received revised versions of the same worksheets that were improved based on difficulty, comprehensibility, interestingness, and design quality criteria. After completing the worksheets, learners were assessed using a questionnaire to measure their learning performance. Additionally, learners provided feedback on the quality of the learning material based on the criteria above.
Results: Results show that the treatment group achieved higher learning performance and rated the learning material more positively than the control group. Learning performance was negatively correlated with perceived difficulty and positively correlated with self-assessed comprehensibility and design quality.
Conclusion: Results suggest that learners' feedback can be used to evaluate worksheets (or other learning materials). Learners' feedback can identify revision needs for learning materials in teaching and research (e.g., design-based research studies). In addition, learners can provide criterion-guided feedback to pre-service teachers so that they can evaluate their teaching during the internship semester, which is a mandatory part of university teacher education in Germany.
Keywords: assessment of learning material, feedback of learners, learning achievemen
Wer soll es denn lehren? Wissen und Einstellung zu BNE von Hochschullehrenden in der Lehramtsausbildung
Hintergrund: Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Lehramtsausbildung ist ein relevanter Hebelpunkt für die Implementation des Bildungskonzepts. Lehrende in der ersten Phase der Lehrkräftebildung und ihr Wissen und ihre Einstellungen im Kontext von BNE sind in diesem Kontext wichtig zu betrachten.
Ziel: Die vorliegende Studie untersucht vor diesem Hintergrund das Wissen und die Einstellungen von in der Lehramtsausbildung tätigen Hochschullehrenden in Bezug auf BNE.
Stichprobe/Rahmen: Die Stichprobe besteht aus N=115 Lehrenden aus Deutschland, die einen Online-Fragebogen zu diesen Themen ausgefüllt haben.
Design und Methoden: Es handelt sich um eine einmalige quantitative Erhebung ohne Intervention. Neben deskriptiven Statistiken wird die Stichprobe mit Hilfe des Mann-Whitney-U-Tests mit Lehrenden verglichen, an deren Kursen keine Lehramtsstudierenden teilnehmen (N=198).
Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigen, dass die Befragten ihre Kenntnisse in Bezug auf nachhaltige Entwicklung höher einschätzen als in Bezug auf das Bildungskonzept BNE. Dem Konzept sind sie generell positiv gegenüber eingestellt. Die Situation von BNE an der eigenen Hochschule ist häufig unbekannt, gleichzeitig schreiben die Lehrenden dem Konzept disziplinübergreifend eine wichtige Rolle in der Hochschullehre zu. Sie sehen sich auch selbst in der Verantwortung, BNE zu implementieren, sind aber verunsichert darüber, wie sie dies tun können. Im Vergleich zu den Teilnehmenden der Studie, die keine Lehramtsstudierenden ausbilden, lassen sich keine signifikanten Unterschiede identifizieren.
Fazit: Die positive Einstellung der Lehrenden gegenüber BNE kann als geeigneter Ausgangspunkt für die ganzheitliche Implementation des Bildungskonzepts in die Hochschule genutzt werden. Weitere Forschungsmöglichkeiten liegen in Unterstützungsmassnahmen, die dafür am besten geeignet sind und in der Frage, wie bereits vorhandene Bestrebungen an den Hochschulen besser sichtbar gemacht werden können.
Keywords: Bildung für nachhaltige Entwicklung, Hochschullehrende, Lehramtsausbildung, Einstellungen
Who is supposed to teach it? Knowledge and attitude of teacher educators towards ESD
Abstract
Background: Education for sustainable development (ESD) has become increasingly important in recent years. Teacher training is an essential lever for the implementation of this educational concept. University teachers in the first phase of teacher education and their knowledge and attitudes in the context of ESD are relevant leverage points in this context.
Purpose: Against this background, this study investigates the knowledge and attitudes of university teachers working in teacher education regarding ESD.
Sample/setting: The sample consists of N=115 university teachers from Germany who completed an online questionnaire on the above topics.
Design and Methods: This is a one-time quantitative survey with no intervention. In addition to descriptive statistics, the sample is compared using the Mann-Whitney-U-test with teachers whose courses are not attended by student teachers.
Results: The results show that the respondents rate their knowledge of sustainable development higher than their knowledge of the educational concept of ESD. They are generally positive about the concept. The situation of ESD at their own university is often unknown, but at the same time the teachers attribute an important role to the concept in university teaching throughout all disciplines. They also hold themselves responsible for implementing ESD but are uncertain about how to do so. Compared to the participants of the study who do not train student teachers, no significant differences can be identified.
Conclusions: The positive attitude of teachers towards ESD can be used as a suitable leverage point for the holistic implementation of the educational concept in higher education. Further research should investigate which support measures are best suited for this and how existing efforts at higher education institutions can be made more visible.
Keywords: Education for sustainable development, university teachers, teacher education, attitude
Book Review: Why we Teach Science (and Why we Should)
Why do we teach science in schools? There are many usual responses to this question. Because scientific knowledge is useful for everyday life; because the developed reasoning skills are also useful in everyday life; because future citizens will need to be able to make decisions about important socio-scientific issues, and thus require both knowledge and reasoning skills from science, and so on. However, as John Rudolph brilliantly shows in his book Why we Teach Science (and Why we Should), the science education typically taught in US schools (and I would add almost everywhere else in the Western world) falls short from achieving these goals. Despite the declarations of policy makers on the importance of science for society and of curriculum developers on scientific literacy playing a major role in school education, public polls more often than not show that people lack both a solid understanding of science, and the trust in scientists, as became apparent during the COVID-19 pandemic. Why is this the case
Identifying and framing potential stakeholders in complex innovation ecosystems
Analysing the types and connections to stakeholders may be daunting for engineering students. Creating stakeholder maps can be scaffolded through prompting for different stakeholder roles, which students may use as a starting point. Drawing from 31 student stakeholder analyses, this case study explores students’ ability to identify different types of stakeholders and the range of roles they could play, when provided with a set of stakeholder roles as a point of departure. Students were able to identify a diverse range of stakeholders as well as the multiplicity of stakeholder roles. The role prompting resulted in 36 unique stakeholders and 63 stakeholders identified by multiple students, particularly in customer, supplier, and possible collaborator roles. As such, combining individual, scaffolded mappings can help to capture innovation ecosystems more systematically and illuminate more diverse collaboration opportunities in development projects.