Det fælles forskningsdesign for demonstrationsskoleforsøgene er et holistisk framework, der bygger på en tradition for at kombinere forskellige kvantitative og kvalitative metoder (Mixed Methods) med henblik på at belyse komplekse sammenhænge. Dette design gør det muligt at rumme en stor variation fra forsøg med mediepatruljer og it-baseret, undersøgende matematik til forsøg med integration af læse- og skriveteknologi inden for en fælles rammesætning, der danner grundlag for komparative studier og generalisering på tværs.

De kvantitative undersøgelser omfatter både kompetencetest, spørgeskemaundersøgelser, højt strukturerede observationer, elevproduktindsamling og kategorisering af læremidler, mens de kvalitative undersøgelser omfatter elevproduktanalyser, interviews, observationer, videooptagelser dokumentstudier. Kombinationen af kvalitative og kvantitative metoder betyder, at der kan skabes både meget overordnede og meget detaljerede blik på praksis. I undersøgelserne deltager både elever, lærere, vejledere og ledere som respondenter, og det giver et robust empirisk grundlag for generalisering.

Kombinationen af metoder sker på forskellig vis. På den ene side belyses forskellige handlinger og resultater med henblik på at bekræfte og underbygge resultater. På den anden side belyses forskellige aspekter også for at beskrive modsætninger og paradoksale forhold, der kræver yderligere forskning og udvikling. Hensigten er at tydeliggøre, at den it-didaktiske undervisningspraksis er et komplekst fænomen, der vanskeligt lader sig reducere til simple og modsætningsfrie beskrivelser.