Facilitating Scientific Inquiry Skills through Fiction-Based Learning

Scientific inquiry skills (e.g., observation, critical analysis, hypothesis generation) are the cornerstone of scientific training, yet these skills are seldom taught. Consequently, an inquiry-based course was created at McMaster University, Science of Fictional Characters, that facilitates students to develop scientific inquiry skills. By analysing the feasibility of fictional characters in the real world, students apply and understand concepts in various scientific disciplines (e.g., biology, psychology, physics). This course embeds a variety of active learning strategies to foster the development of skills relevant to the scientific process, including group projects, written reflections, and Socratic discussions and debates. To gather student opinions about the effectiveness of the course, we administered an end-of-term survey, a modified version of the Course Interest Survey (CIS). This self-reported CIS included five subscales: student attention, relevance, confidence, satisfaction, and scientific inquiry skill development. Of the 17 surveys completed, on average the subscales scored above four on a five-point scale. Additionally, we performed a thematic analysis on 15 reflective assignments. Qualitatively, 10 codes were extracted from the student testimonies, which were grouped into four themes: student satisfaction, perceived applicability, course flexibility, and barriers to learning. Both data types revealed that students were engaged with the course and felt they improved their scientific inquiry skills. Our data further suggest the course would benefit from additional foundational scientific content. Nevertheless, the study provides an example of how fiction and an active learning model can create an engaging, skills-based learning environment in a science course. Les compétences en matière de recherche scientifique (par exemple, l'analyse critique, la formulation d'hypothèses) sont la pierre angulaire de la formation scientifique, mais elles sont rarement enseignées. C'est pourquoi l'université McMaster a créé un cours basé sur la recherche, Science of Fictional Characters (La science des personnages de fiction), qui permet aux étudiants et aux étudiantes d'acquérir des compétences en matière de recherche scientifique. Dans ce cours, les étudiants et les étudiantes choisissent un personnage de fiction (super-héros, zombies, etc.) et sont ensuite invités à extrapoler et à appliquer la littérature scientifique pour expliquer la faisabilité de ce personnage dans le monde physique. Ce cours intègre une variété de stratégies d'apprentissage actif pour engager les étudiants et les étudiantes dans des compétences pertinentes pour le processus scientifique, y compris des projets de groupe, des réflexions écrites, des discussions et des débats socratiques. Pour recueillir l'opinion des étudiants et des étudiantes sur leur engagement dans le cours, nous avons administré une enquête de fin de semestre, une version modifiée de l'enquête sur l'intérêt pour le cours. Cette enquête auto-évaluée comprenait cinq sous-échelles : attention de l'étudiant, pertinence, confiance, satisfaction et développement des compétences en matière de recherche scientifique. Sur les 17 questionnaires remplis, les sous-échelles ont obtenu en moyenne un score supérieur à quatre sur une échelle de cinq points. En outre, nous avons effectué une analyse thématique sur 15 travaux de réflexion. Sur le plan qualitatif, 10 codes ont été extraits des témoignages des étudiants et des étudiantes, qui ont été regroupés en quatre thèmes : satisfaction des étudiants, applicabilité perçue, flexibilité des cours et obstacles à l'apprentissage. Les deux types de données ont révélé que les étudiants et les étudiantes étaient impliqués dans le cours et qu'ils avaient l'impression d'avoir amélioré leurs compétences en matière de recherche scientifique. Nos données suggèrent également que le cours bénéficierait d'un contenu scientifique fondamental supplémentaire. Néanmoins, l'étude fournit un exemple de la façon dont la fiction et un modèle d'apprentissage actif peuvent créer un environnement d'apprentissage engageant et basé sur les compétences dans un cours de sciences.