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Easier Said than Done: STEM Subject Integration Through Engineering Design in Swedish Upper Secondary School
Linköpings universitet.ORCID iD: 0000-0002-6177-3897
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Learning, Learning in Stem.ORCID iD: 0000-0002-7778-2552
Linköpings universitet.ORCID iD: 0000-0001-8888-6843
Linköpings universitet.ORCID iD: 0000-0003-0829-3349
2025 (English)In: Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education, ISSN 1492-6156, E-ISSN 1942-4051Article in journal (Refereed) Epub ahead of print
Abstract [en]

Engineering design projects can enhance authenticity, increase relevance, and integrateSTEM subjects without compromising their individual integrity. Nevertheless, the literature also warns that few STEM subject integration projects acknowledge students’ contexts and everyday problems. This study explores how teachers prepare for STEM subject integration in an engineering design project in a Swedish upper secondary school Technology programme and examines the process and outcomes of project implementation from both teachers’ and students’ viewpoints. The design project induces students’ solutions for bettering their everyday physical school context regarding well-being, feasibility, and sustainability. Collection of data employed participatory observations, and interviews with teachers and students. Results are presented as four themes: (1) integration and collaboration can be encouraged through project organization; (2) the engineering design process is the centrepiece of the integrated project; (3) models and modelling are primarily used for communication of design ideas; and (4) integration of STEM content and methods seldomly draws on more than two disciplines. Findings show that utilizing the school’s technology profle provides an accessible pathway to promote integrated STEM. However, although several teachers demonstrate enthusiasm for the real-world relevance of design projects, integration remains challenging. Since the project was mostly viewed as being technology and engineering-based, science and mathematics were present to a lesser degree, which made integration of all STEM subjects demanding. Nevertheless, the project could be seen as responding to an “extended STEM problem” in that components from health sciences were also incorporated.

Abstract [fr]

Les projets de conception technique peuvent renforcer l’authenticité, accroître la pertinence et intégrer les matières STIM sans compromettre leur intégrité individuelle. Néanmoins, la documentation existante met également en garde contre le fait que peu de projets d’intégration des matières STIM tiennent compte des contextes et des problèmes quotidiens des élèves. Cette étude s’intéresse à la manière dont les enseignants se préparent à l’intégration des matières STIM dans un projet de conception technique d’un programme de technologie applicable à la deuxième partie du secondaire dans une école suédoise et examine le processus et les résultats de la mise en œuvre du projet, du point de vue des enseignants et des élèves. Le projet de conception incite les élèves à trouver des solutions pour améliorer au quotidien le contexte physique de l’école en ce qui a trait aux enjeux de bien-être, de faisabilité et de durabilité. La collecte des données a fait appel à des observations participatives et à des entrevues avec des enseignants et des étudiants. On présente les résultats sous la forme de quatre thèmes: (1) on peut encourager l’intégration et la collaboration par l’aspect de l’organisation du projet; (2) le processus de conception technique est la pièce maîtresse du projet intégré; (3) les modèles et la modélisation sont principalement utilisés pour communiquer les idées de conception; et (4) l’intégration du contenu et des méthodes des STIM fait rarement appel à plus de deux matières. Les résultats indiquent que l’utilisation du profl technologique de l’école constitue une voie accessible pour promouvoir l’intégration des STIM. Cependant, bien que plusieurs enseignants fassent preuve d’enthousiasme en ce qui concerne la pertinence dans le monde réel des projets de conception, l’intégration reste difcile. Étant donné que le projet était principalement perçu comme fondé sur la technologie et l’ingénierie, les sciences et les mathématiques étaient moins présentes, ce qui a rendu l’intégration de toutes les matières STIM laborieuse. Néanmoins, le projet peut être vu comme une réponse à un « problème STIM étendu» dans la mesure où on a également incorporé des éléments des sciences de la santé.

Place, publisher, year, edition, pages
Springer Nature , 2025.
Keywords [en]
Technology education, Engineering design project, Integrated STEM education, Upper secondary school
National Category
Didactics
Research subject
Technology and Learning
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-361028DOI: 10.1007/s42330-025-00348-2Scopus ID: 2-s2.0-86000718171OAI: oai:DiVA.org:kth-361028DiVA, id: diva2:1943490
Funder
Swedish Research Council, 2020-03441Linköpings universitet
Note

QC 20250311

Available from: 2025-03-11 Created: 2025-03-11 Last updated: 2025-05-27Bibliographically approved

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Norström, Per

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Nordlöf, CharlottaNorström, PerSchönborn, Konrad J.Hallström, Jonas
By organisation
Learning in Stem
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Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education
Didactics

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