Elimu ya STEM inayolenga uendelevu ni mkabala jumuishi wa elimu unaounganisha ujifunzaji wa sayansi, teknolojia, uhandisi na hisabati na changamoto za uendelevu wa kimazingira, kijamii na kiuchumi, kwa lengo la kuwajengea wanafunzi si maarifa ya kiufundi pekee bali pia fikra za kimfumo, fikra makini, ushirikiano, hoja za kimaadili na uwezo wa kutatua matatizo ya maisha halisi. Mapitio ya Sergio Nogales-Delgado na Ismael Montero Fernández yanachunguza maendeleo ya eneo hili katika kipindi cha 2005–2025 kwa kuchanganya uchanganuzi elezi wa machapisho unaotegemea Scopus na usanisi simulizi uliopangwa wa tafiti 80, na kulipanga eneo la utafiti katika mfumo wa kimawazo wenye vipengele vitano: muktadha, pembejeo, michakato, matokeo na athari.

Utafutaji wa Scopus ulifanywa tarehe 15 Desemba 2025 na katika hatua ya kwanza ulipata rekodi 867. Baada ya waandishi wawili kuchunguza vichwa na muhtasari kwa kujitegemea, machapisho 131 yaliingizwa katika tathmini ya maandishi kamili, na baada ya ukaguzi wa kina wa ustahiki, tafiti 80 zilibaki katika usanisi wa mwisho. Ingawa mapitio yanatumia kanuni za PRISMA, si itifaki kamili ya mapitio ya kimfumo iliyosajiliwa mapema wala meta-uchanganuzi.

Uainishaji wa tafiti unaonyesha kwamba elimu ya juu ndiyo ngazi iliyochunguzwa zaidi katika eneo hili, ikiwa na tafiti 25/80. Elimu ya utotoni ndiyo iliyowakilishwa kwa kiwango cha chini zaidi, ikiwa na tafiti 6/80; tafiti 14/80 zililenga moja kwa moja elimu ya ualimu au maendeleo ya kitaaluma. Ujifunzaji Unaotegemea Miradi (Project-Based Learning, PjBL) ndiyo mkakati wa ufundishaji ulioripotiwa mara nyingi zaidi, katika tafiti 16/80.

Vipengele vitatu vikuu vya uendelevu haviwakilishwi kwa usawa. Uendelevu wa kimazingira ndio lengo kuu la tafiti 46/80; kipengele cha kijamii kinaonekana wazi katika 19/80, na kipengele cha kiuchumi katika tafiti 7/80 pekee. Kwa hiyo, dhana ya “uendelevu” katika eneo hili mara nyingi huhusishwa kwa nguvu zaidi na matatizo ya mazingira, huku haki ya kijamii, uendelevu wa kiuchumi na kushughulikiwa kwa pamoja kwa vipengele hivi kukibaki katika kiwango kidogo zaidi.

Hitimisho kuu la mapitio ni kwamba, licha ya ukuaji wa haraka wa eneo hili, bado limegawanyika kimawazo na kimatendo. Ujifunzaji hai, matatizo ya maisha halisi, ushirikiano wa taaluma mbalimbali, maandalizi ya walimu na teknolojia za kidijitali hutoa fursa muhimu; hata hivyo, kuweka uendelevu katika mtaala kama mada ya ziada tu, maandalizi duni ya walimu, vikwazo vya kitaasisi, matatizo ya upimaji na tathmini, na upatikanaji usio sawa huzuia upanuzi wa mabadiliko.

Utafiti hauthibitishi kwamba akili bandia, maabara pepe au uchezeshaji huzalisha moja kwa moja ujifunzaji bora. Thamani ya zana za kiteknolojia inategemea jinsi zinavyounganishwa na mbinu ya ufundishaji, matumizi ya kimaadili, upatikanaji, umahiri wa mwalimu na malengo ya uendelevu.

Tatizo kuu la utafiti

Changamoto za uendelevu haziwezi kutatuliwa ndani ya mipaka ya taaluma moja. Masuala kama mabadiliko ya tabianchi, mpito wa nishati, usimamizi wa rasilimali za maji, ukuaji wa miji, bioanuwai, ufanisi wa rasilimali na haki ya kimazingira huleta kwa wakati mmoja maarifa ya kisayansi, usanifu wa kihandisi, uchanganuzi wa data, maamuzi ya kiuchumi na maadili ya kijamii.

Hata hivyo, katika mifumo mingi ya elimu, muundo wa jadi wa elimu ya STEM bado unaweza kutegemea kufundisha sayansi, teknolojia, uhandisi na hisabati kama masomo yanayoendeshwa sambamba lakini yaliyotenganishwa. Utafiti chanzo unasisitiza kwamba haitoshi kuongeza uendelevu katika muundo huu uliogawanyika kama “mada” mpya tu.

Hitaji kuu ni kuufanya uendelevu kuwa kanuni mtambuka inayounda malengo ya ujifunzaji, usanifu wa miradi, tathmini, maandalizi ya walimu na sera za kitaasisi.

Elimu ya STEM Inayolenga Uendelevu Ni Nini?

Elimu ya STEM inayolenga uendelevu ni mkabala wa elimu unaounganisha maarifa ya sayansi, teknolojia, uhandisi na hisabati katika matatizo ya uendelevu wa kimazingira, kijamii na kiuchumi kwa namna ya taaluma mbalimbali, ya kimatendo na inayotegemea maadili; pamoja na kutengeneza suluhisho za kiufundi, huingiza pia fikra za kimfumo, uwajibikaji wa kimaadili, ushirikiano na athari za muda mrefu za kijamii katika malengo ya ujifunzaji.

Kwa nini STEM pekee haitoshi kwa uendelevu?

Maarifa ya kiufundi ni muhimu kwa uendelevu lakini hayatoshi peke yake. Kwa mfano, mifumo ya nishati huhitaji maarifa ya fizikia na uhandisi, uzalishaji wa hewa chafu na michakato ya nyenzo huhitaji kemia, ugawaji wa rasilimali na uboreshaji huhitaji hisabati, na matumizi ya kiteknolojia huhitaji uhandisi na sayansi ya kompyuta.

Hata hivyo, suluhisho linalokubalika haliwezi kuamuliwa kwa ufanisi wa kiufundi pekee. Upatikanaji sawa, gharama, athari za kijamii, haki ya kimazingira, uwajibikaji wa kimaadili na matokeo ya muda mrefu pia lazima yazingatiwe.

Kwa hiyo, chanzo hakitazami STEM inayolenga uendelevu kama “kufundisha sayansi zaidi” tu, bali kama uwezo wa kufikiria vipengele vya kiufundi na vya kijamii-kimaadili kwa pamoja.

Nafasi ya kemia ya kijani katika elimu

Chanzo hutumia kemia ya kijani kama mojawapo ya mifano halisi ya mkabala wa taaluma mbalimbali. Kemia ya kijani ni mkabala wa usanifu wa bidhaa na michakato unaolenga kupunguza au kuondoa matumizi na uzalishaji wa vitu hatari, kuzuia taka, kuboresha ufanisi wa nishati, kutumia nyenzo salama zaidi na kuunga mkono malighafi zinazoweza kurejeshwa.

Kwa upande wa elimu, umuhimu wa kemia ya kijani ni kwamba inaunganisha maarifa ya msingi ya kemia na matatizo halisi ya kimazingira na kuwaelekeza wanafunzi katika fikra za kimfumo na mchakato wa kufanya maamuzi kwa vigezo vingi.

Nini hubadilika kadiri ngazi ya elimu inavyoongezeka?

Chanzo katika Figure 2 kinaonyesha ujumuishaji wa uendelevu kama muundo unaoendelea katika ngazi mbalimbali za elimu.

Katika elimu ya msingi na sekondari, kipaumbele ni uelewa wa mazingira, maarifa ya msingi ya STEM, matatizo ya eneo husika, shughuli zinazotegemea miradi na tabia endelevu.

Katika elimu ya juu, ujumuishaji wa taaluma mbalimbali, utatuzi wa matatizo unaotegemea usanifu, matumizi halisi ya kitaaluma, ushirikiano na sekta, fikra za kimfumo, uwajibikaji wa kimaadili na stadi changamano zaidi za kufanya maamuzi hujitokeza zaidi.

Tofauti hii inaonyesha kwamba elimu ya uendelevu haiwezi kutekelezwa kwa mbinu ileile katika kila ngazi ya elimu.

Kwa nini vyuo vikuu vina nafasi ya pekee?

Vyuo vikuu si taasisi zinazofundisha uendelevu pekee; kwa kuwa vinaandaa wahandisi, wanasayansi, walimu na wafanya maamuzi wa siku zijazo, ni wahusika wa kitaasisi katika utekelezaji.

Chanzo kinajadili jinsi living lab, miradi ya maisha halisi, ushirikiano na sekta, ujifunzaji wa huduma, kazi zinazotegemea usanifu na programu za taaluma mbalimbali katika elimu ya juu zinavyowawezesha wanafunzi kukutana na matatizo ya kitaaluma ya uendelevu.

Hata hivyo, mojawapo ya matatizo makuu ni kwamba uendelevu katika programu za STEM za vyuo vikuu mara nyingi hubaki katika kiwango cha somo la hiari la mazingira au mada ya mradi badala ya kuwa kanuni ya msingi.

Mfumo wa Kimawazo wa Vipengele Vitano wa Utafiti Unafanyaje Kazi?

Mfumo wa kimawazo uliopendekezwa unaeleza elimu ya STEM inayolenga uendelevu katika ngazi tano zilizounganishwa: muktadha unawakilisha sera na hali za kijamii zinazounda elimu, pembejeo uwezo wa walimu na rasilimali, michakato matumizi ya ufundishaji, matokeo mafanikio ya moja kwa moja ya wanafunzi katika maarifa-umahiri-maadili, na athari matokeo mapana na ya muda mrefu ya kijamii na ya uendelevu ya elimu.

Je, modeli hii ni sawa na modeli ya CIPP?

Hapana. Chanzo kinakubali kuwa modeli hiyo ina ufanano wa kimuundo na mkabala wa Context–Input–Process–Product (CIPP); hata hivyo, muundo uliopendekezwa si chombo rasmi cha tathmini kilichokusudiwa kupima utendaji wa programu ya elimu.

Lengo hapa ni kuunganisha sera, uwezo wa walimu, mbinu ya ufundishaji, matokeo ya ujifunzaji na athari za kijamii ndani ya mfumo mmoja wa tafsiri, ambazo mara nyingi hujadiliwa kwa kutengana katika fasihi.

Zaidi ya hayo, chanzo hugawanya kipengele cha “product” katika sehemu mbili kwa kutofautisha matokeo ya kielimu ya muda mfupi na athari za muda mrefu.

Kwa nini kukatika kwa uhusiano ni muhimu?

Katika uchanganuzi makini wa chanzo, matatizo mengi yanaweza kufasiriwa kama ukosefu wa uhusiano kati ya vipengele vitano.

Uendelevu kubaki tu kama mada ya mradi kunaonyesha uhusiano dhaifu kati ya muktadha na mchakato wa ufundishaji.

Ujifunzaji hai ukitekelezwa bila kupima fikra za kimfumo au hoja za kimaadili, hilo ni kutolingana kati ya mchakato na matokeo.

Ikiwa wanafunzi wanafanya mradi wa uendelevu lakini sera ya kitaasisi au usaidizi wa mwalimu ni duni, uhusiano kati ya pembejeo na michakato ni dhaifu.

Kwa hiyo, chanzo kinaona uendelevu si kama somo au shughuli moja, bali kama tatizo la usanifu wa mfumo.

Ni Pedagogia Zipi za STEM Zinazojitokeza kwa Uendelevu?

Katika fasihi iliyochunguzwa, mbinu zinazomweka mwanafunzi katikati na zinazohusisha ujifunzaji hai zinajitokeza wazi; katika korpasi ya mwisho ya tafiti 80, mkakati ulioripotiwa mara nyingi zaidi ni Ujifunzaji Unaotegemea Miradi katika tafiti 16, ukikamilishwa na mbinu zinazotegemea matatizo, uchunguzi, usanifu na miktadha ya maisha halisi.

Ujifunzaji Unaotegemea Miradi

Ujifunzaji Unaotegemea Miradi humwelekeza mwanafunzi kufanya kazi juu ya tatizo la maisha halisi la muda mrefu na hatua nyingi badala ya swali fupi lenye jibu moja sahihi.

Mradi kama mfumo wa nishati jadidifu, jiji endelevu, kupunguza taka au tatizo la mazingira la eneo husika unaweza kuhitaji kwa wakati mmoja ukusanyaji wa data, uchanganuzi wa kihisabati, maelezo ya kisayansi, usanifu, kazi ya timu na kufanya maamuzi.

Katika uainishaji wa chanzo, PjBL kuwa mbinu iliyotajwa mara nyingi zaidi katika tafiti 16/80 kunaendana na asili ya kimatendo ya uendelevu.

Ujifunzaji Unaotegemea Matatizo

Ujifunzaji Unaotegemea Matatizo (Problem-Based Learning, PBL) haupangi ujifunzaji kama zoezi linalotolewa baada ya maelezo yaliyokamilika ya mada, bali kuzunguka tatizo tata ambalo mwanafunzi lazima alitatue.

Katika muktadha wa uendelevu, tatizo linaweza kuwa uchaguzi wa nishati, usafiri wa mijini, matumizi ya maji au mgawanyo wa rasilimali. Mwanafunzi anahitaji kutumia maarifa kutoka maeneo zaidi ya moja ya STEM ili kuelewa tatizo.

Ujifunzaji Unaotegemea Uchunguzi

Ujifunzaji Unaotegemea Uchunguzi (Inquiry-Based Learning, IBL) humwelekeza mwanafunzi si kupokea tu maarifa yaliyotayarishwa, bali kuuliza maswali, kukusanya ushahidi, kuunda nadharia tete au maelezo na kutathmini upya matokeo yake.

Muundo huu unafaa hasa kwa mada zenye vigezo vingi kama mifumo ya mazingira; kwa sababu mwanafunzi hujifunza kuunda maelezo yanayoungwa mkono na ushahidi badala ya kutafuta “jibu sahihi” tu.

Ujifunzaji unaotegemea usanifu

Ujifunzaji unaotegemea usanifu unajumuisha mizunguko ya kuchanganua tatizo, kutengeneza suluhisho linalowezekana, kuunda mfano au modeli, kujaribu na kuboresha.

Chanzo kinaona mkabala huu kuwa unaendana na kutokuwa na uhakika na muundo wa kufanya maamuzi kwa vigezo vingi wa uendelevu. Suluhisho halihitaji tu kufanya kazi kiufundi; linapaswa pia kujibu vigezo vingine kama gharama, athari za kimazingira na mahitaji ya mtumiaji.

Mbinu zinazotegemea mahali na living lab

Ujifunzaji unaotegemea mahali hubadilisha tatizo halisi la kimazingira au kijamii katika eneo anakoishi mwanafunzi kuwa kitu cha kujifunza.

Katika mkabala wa Living Lab au maabara hai, kampasi, mtaa, jiji au jamii si eneo la kutolewa kama mfano tu, bali mazingira ya utafiti na uingiliaji.

Mbinu hizi huhamisha maarifa ya uendelevu kutoka dhana ya kinadharia hadi vitendo huku zikiwezesha uhusiano kati ya chuo kikuu, jamii na, inapohitajika, sekta.

Je, ujifunzaji hai hufanikiwa katika kila hali?

Chanzo hakitoi hitimisho kama hilo. Table 3 inakosoa hasa uwezekano kwamba tafiti kifani zinazotangaza mafanikio zinaweza kutawala fasihi, huku utekelezaji uliofeli au wenye mipaka ukichunguzwa kwa kiwango kidogo.

Hali kama ukubwa wa darasa, rasilimali, uzoefu wa mwalimu, muda wa somo, usaidizi wa kitaasisi na mfumo wa tathmini zinaweza kubadilisha athari za mbinu.

Kwa hiyo, kuna haja ya tafiti linganishi na za muda mrefu siku zijazo.

Teknolojia ya Kidijitali na Akili Bandia Zinatumika Vipi katika Elimu ya STEM Inayolenga Uendelevu?

Katika mapitio haya, teknolojia ya kidijitali si suluhisho huru linaloboresha moja kwa moja elimu ya uendelevu; ni pembejeo ya kielimu na kiwezeshaji cha mchakato wa ufundishaji kinachoweza kusaidia uundaji wa modeli za mifumo tata, majaribio ya hali mbalimbali, uchanganuzi wa data, mrejesho uliobinafsishwa, ushirikiano na upatikanaji; athari yake inategemea umahiri wa mwalimu, ujumuishaji wa kimetodolojia, matumizi ya kimaadili na hali za upatikanaji wa kidijitali.

Uigaji na maabara pepe

Mara nyingi haiwezekani kujenga kimwili darasani miundo tata kama mfumo wa nishati, mchakato wa mazingira au maendeleo ya mijini.

Uigaji na maabara pepe zinaweza kuwawezesha wanafunzi kulinganisha hali mbadala, kuchunguza jinsi vipengele vya mfumo vinavyoathiriana na kufanya maamuzi chini ya hali ya kutokuwa na uhakika.

Akili bandia

Chanzo kinajadili kwamba mazingira yanayosaidiwa na akili bandia yanaweza kutumika katika ubinafsishaji, uchanganuzi wa data, mrejesho na uchunguzi wa hali tata za uendelevu.

Hata hivyo, chanzo hakiwasilishi matumizi ya AI kama simulizi ya upande mmoja ya “maendeleo”. Faragha ya data, upendeleo wa kialgorithimu, matumizi yenye uwajibikaji, maandalizi ya walimu na upatikanaji sawa ni matatizo yanayohitaji kutatuliwa.

Uchezeshaji

Mazingira yaliyochezeshwa na yanayotegemea hali mbalimbali yanaweza kumsaidia mwanafunzi kuchunguza kwa njia shirikishi zaidi usimamizi wa rasilimali, uchaguzi wa sera au matokeo ya maamuzi ya kimazingira.

Msisitizo wa chanzo si juu ya vipengele vya juu juu vya mchezo kama alama na beji, bali juu ya mwanafunzi kupitia uhusiano wa uamuzi-na-matokeo ndani ya mfumo.

Rasilimali huria za elimu na ushirikiano mtandaoni

Rasilimali huria za elimu na majukwaa ya ushirikiano mtandaoni yanaweza kuongeza upatikanaji wa maarifa na miradi ya pamoja kwa wanafunzi kutoka maeneo tofauti ya kijiografia.

Hata hivyo, mgawanyo usio sawa wa miundombinu ya kidijitali unaweza kusababisha hatari ya zana hizi kuimarisha, badala ya kupunguza, ukosefu wa usawa uliopo.

Hatari ya udeterministi wa kiteknolojia

Mojawapo ya mapengo muhimu ya utafiti katika Table 3 ni dhana kwamba AI, uigaji na uchezeshaji mara nyingi huboresha matokeo zenyewe.

Kulingana na chanzo, athari ya kielimu ya teknolojia inategemea zaidi jinsi inavyowekwa ndani ya usanifu wa ufundishaji kuliko kiwango chake cha maendeleo ya kiufundi.

Teknolojia ya hali ya juu iliyounganishwa vibaya inaweza kuwa kipengele cha gharama kubwa au kinachovuruga badala ya kuwa zana yenye maana ya ufundishaji.

Kwa nini mwalimu anaendelea kuwa kitovu?

Nafasi ya mwalimu haitoweki teknolojia inapoongezeka. Kinyume chake, chanzo kinaona uwezo wa walimu kusimamia kwa pamoja maudhui ya taaluma mbalimbali, ujifunzaji hai, teknolojia na maarifa ya uendelevu kama pembejeo muhimu.

Figure 9 inafupisha maandalizi ya walimu katika mihimili minne mikuu: maendeleo endelevu ya kitaaluma, ubunifu wa ufundishaji, ujumuishaji wa teknolojia na mitandao ya ushirikiano.

Kwa hiyo, elimu ya walimu haipaswi kufikiriwa kama kozi ya mara moja ya programu, bali kama mchakato endelevu wa maendeleo ya kitaaluma unaoungwa mkono kitaasisi.

Usawa na jinsia

Chanzo kinachukulia uwakilishi mdogo wa wanawake katika nyanja za STEM si kama suala la rasilimali watu pekee, bali pia kama suala la usawa katika elimu ya uendelevu.

Katika korpasi ya mwisho, takriban tafiti 10 zililenga kwa uwazi ukosefu wa usawa wa kijinsia.

Figure 10 inaonyesha ukosefu wa usawa si kama chaguo la mtu binafsi la mwanafunzi pekee, bali kama matatizo yanayohusiana na upatikanaji, mifano ya kuigwa, muundo wa taasisi, tofauti za kijamii na kiuchumi na mifumo ya usaidizi.

Uendelevu haumaanishi mazingira pekee

Mojawapo ya matokeo ya kiasi yanayovutia zaidi ya utafiti ni kutokuwa na uwiano kati ya vipengele vitatu vya uendelevu.

Kutokuwa na uwiano huku kunaonyesha kwamba kipengele cha kimazingira cha elimu ya uendelevu ni imara zaidi kwa kulinganisha, huku vipengele vya kijamii na kiuchumi vikiwa vimeunganishwa kwa kiwango kidogo zaidi.

Je, kuna mvutano kati ya lengo la ushindani wa kiuchumi la STEM na uendelevu?

Chanzo kinajadili wazi mvutano huu wa kimawazo. Kihistoria, elimu ya STEM imehalalishwa kwa ubunifu, ukuaji wa uchumi na mahitaji ya nguvu kazi.

Mkabala wa uendelevu unaweza kuhitaji kutathmini kwa kina mantiki ya ushindani wa kiuchumi katika masuala kama matumizi, mipaka ya ikolojia, usawa na uwajibikaji wa kijamii wa muda mrefu.

Kwa hiyo, utafiti unasema kwamba ili STEM itumikie uendelevu, malengo ya elimu pia yanahitaji kufikiriwa upya zaidi ya kuzalisha “teknolojia zaidi”.

Umahiri wa uendelevu ni nini?

Umahiri wa uendelevu haumaanishi tu mwanafunzi kuwa na maarifa kuhusu uendelevu; unamaanisha pia kuelewa mifumo tata, kuweza kutazamia matokeo ya baadaye, kujadili masuala ya maadili na thamani, kuunda mikakati, kushirikiana na wengine na kutengeneza suluhisho jumuishi kwa matatizo halisi.

Chanzo, kikiegemea mifumo ya UNESCO na Wiek na wenzake, kinaangazia fikra za kimfumo, kutazamia, fikra za kikanuni/kimaadili, umahiri wa kimkakati, ushirikiano, fikra makini, kujitambua na utatuzi jumuishi wa matatizo.

Kwa nini umahiri huu ni mgumu kupimwa kwa mtihani wa kawaida?

Mitihani ya kuchagua majibu mengi au inayolenga jibu sahihi pekee haiwezi kupima kikamilifu uwezo wa mwanafunzi kuona mahusiano ya pande nyingi ndani ya mfumo, kufanya kazi na wadau tofauti, kuhalalisha hoja katika tatizo la kimaadili au kupima matokeo ya suluhisho katika tatizo la maisha halisi.

Kwa hiyo, chanzo kinajadili matumizi ya mbinu halisi zaidi kama jalada la kazi, shajara tafakari, tathmini ya mradi, tathmini ya rika, kazi ya utendaji na rubriki ya umahiri.

Hata hivyo, bado hakuna mfumo mmoja uliosanifishwa wa tathmini unaoweza kutumika kwa urahisi katika ngazi tofauti za elimu na miktadha ya kitamaduni.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Maswali ya utafiti

Mapitio yamepangwa kwa maswali matatu ya utafiti:

1. Utafiti kuhusu elimu ya STEM inayolenga uendelevu umeendeleaje kwa muda?
2. Ni mikabala ipi ya ufundishaji imetumiwa mara nyingi zaidi kuunganisha uendelevu katika elimu ya STEM?
3. Ni faida, changamoto na mapengo gani ya utafiti yaliyotambuliwa katika fasihi?

Mkakati wa utafutaji wa Scopus

Chanzo kinaripoti kwamba utafutaji ulifanywa katika Scopus tarehe 15 Desemba 2025.

Hoja msingi:

TITLE-ABS-KEY ("STEM education" AND "sustainability")

Katika hoja kamili iliyochapishwa kwenye chanzo, vichujio vifuatavyo pia vilitumika:

AND PUBYEAR > 2005

AND PUBYEAR < 2025

AND (LIMIT-TO (DOCTYPE,"ar") OR LIMIT-TO (DOCTYPE,"re"))

AND LIMIT-TO (LANGUAGE,"English")

Dokezo la kutolingana kimetodolojia: Maelezo ya makala na Figure 4 yanafafanua kipindi kuwa “2005–2025”. Hata hivyo, masharti ya >2005 na <2025 katika hoja iliyochapishwa huondoa kitaalamu miaka ya mipakani. Kwa kuwa tofauti hii haijatatuliwa ndani ya chanzo, Verianla haijairekebisha kimya kimya.

Vigezo vya kujumuisha na kuondoa

Machapisho yaliyojumuishwa yalipaswa kushughulikia moja kwa moja ujumuishaji wa uendelevu katika elimu ya STEM; yahusiane na mkabala wa ufundishaji, usanifu wa mtaala au utekelezaji wa elimu; na yawe makala za jarida zilizopitiwa na wataalamu au mapitio.

Tafiti zilizochunguza elimu ya STEM bila kuunganisha uendelevu, tafiti zilizochunguza uendelevu bila uhusiano wa maana na STEM, pamoja na muhtasari wa mikutano, tahariri au nyaraka zisizopitiwa na wataalamu ziliondolewa.

Tafiti Zilichaguliwaje na Kupewa Misimbo?

Rekodi 867 zilizopatikana katika utafutaji wa Scopus zilichunguzwa kwa kujitegemea na waandishi wawili kwa vichwa na muhtasari, machapisho 131 yakahamishwa kwenda kwenye tathmini ya maandishi kamili, na baada ya ukaguzi wa mwisho wa ustahiki tafiti 80 zikajumuishwa katika usanisi wa mwisho; tafiti hizi zilipewa misimbo katika vipengele vitano vya uchanganuzi: ngazi ya elimu, lengo la uendelevu, kipengele cha STEM, mkakati wa ufundishaji na matokeo ya kielimu yaliyoripotiwa.

Matumizi ya PRISMA yanamaanisha nini?

Makala ilitumia kanuni za utoaji taarifa za PRISMA ili kufanya michakato ya utambuzi, uchunguzi, ustahiki na ujumuishaji wa tafiti iwe wazi zaidi.

Hata hivyo, utafiti haukusajiliwa mapema na haukufuata itifaki kamili ya mapitio ya kimfumo. Waandishi wanaeleza hili kama chaguo la kimetodolojia la makusudi; wanahoji kwamba kutokana na utofauti mkubwa wa taaluma, mbinu na dhana katika eneo hili, usanisi simulizi uliopangwa ulikuwa unaofaa zaidi.

Uchanganuzi elezi wa machapisho

Viashiria kama idadi ya machapisho kwa mwaka, mgawanyo wa maeneo ya mada, idadi ya nukuu, uzalishaji wa waandishi na h-indeks vilitolewa kutoka data za Scopus. Data zilichakatwa kwa programu ya lahajedwali; pia wingu la maneno liliundwa kutokana na marudio ya vichwa, muhtasari na maneno muhimu.

Kwa kuwa uchanganuzi huu haujumuishi co-citation, co-occurrence au clustering, haupaswi kufasiriwa kama bibliometria pana.

Idadi ya machapisho ilibadilikaje?

Figure 4 inaonyesha kwamba machapisho yanayoshughulikia kwa pamoja uendelevu na elimu ya STEM yameongezeka kwa kiasi kikubwa hasa katika kipindi cha karibuni.

Chanzo kinatafsiri ongezeko la miaka mitano iliyopita kama shauku ya utafiti inayokua haraka na kwa kasi zaidi, na kinaripoti kwamba angalau makala 50 zilichapishwa katika miaka miwili iliyopita.

Waandishi wanaunganisha ongezeko hili kihistoria na maendeleo ya sera za kimataifa kama 2030 Agenda, SDGs, Paris Agreement, European Green Deal na mfumo wa ESD wa UNESCO. Uhusiano huu ni muktadha wa maelezo; hakuna uchanganuzi wa moja kwa moja wa sababu uliofanywa.

Maeneo ya mada

Sayansi za Jamii kuwa kundi kubwa zaidi kunaonyesha kwamba eneo hili halijumuishi matumizi ya kiufundi ya uendelevu pekee, bali pia matatizo ya ufundishaji, ujifunzaji, taasisi na mabadiliko ya kijamii.

Tafiti zilizopata nukuu nyingi zaidi

Table 1 ya chanzo inaorodhesha tafiti kumi zilizonukuliwa sana zaidi katika mwonekano wa Scopus 2025. Nafasi tatu za kwanza zina utafiti wa Clark na Button wa 2011 kuhusu elimu ya uendelevu ya kuvuka taaluma wenye nukuu 113; utafiti wa Derting na wenzake kuhusu maendeleo ya kitaaluma ya wahadhiri katika elimu ya juu ya STEM wenye nukuu 80; na utafiti wa Gamage na wenzake wa 2022 kuhusu kuingiza uendelevu katika programu za elimu ya juu za STEM wenye nukuu 43.

Nambari hizi si thamani za kudumu na za ulimwengu mzima za nukuu; ni picha ya wakati fulani iliyochukuliwa kutoka Scopus katika 2025.

Watafiti wenye uzalishaji mkubwa zaidi

Katika Table 2, Elzomor, González-Gómez na Jeong wameorodheshwa miongoni mwa watafiti wenye uzalishaji mkubwa zaidi wakiwa na machapisho saba kila mmoja. Blake na Norouzi wana sita kila mmoja; Mitra, Nagchaudhuri, Pradhananga na Parrish wana tafiti tano kila mmoja.

Figure 6 inaonyesha kwamba watafiti hawa hawajajikita katika taaluma moja ya STEM; wamesambaa katika uhandisi, sayansi za jamii, sayansi za mazingira, nishati, sayansi ya kompyuta na maeneo mengine.

Wingu la maneno linaonyesha nini?

Figure 7 ni wingu la maneno elezi lililoundwa kutoka vichwa, muhtasari na maneno muhimu. Ukubwa wa neno hubadilika kulingana na marudio ya istilahi.

Kundi moja la istilahi linaelekea kwa mwalimu, mwanafunzi, ujifunzaji, mbinu inayotegemea mradi/tatizo, taaluma mbalimbali, jinsia, ushirikiano na usanifu wa mtaala; kundi la pili linaelekea kwa matumizi ya uendelevu kama SDGs, biomasi na nishati jadidifu.

Wingu la maneno si uchanganuzi wa uhusiano wa kiasi wala wa mtandao wa kimawazo; ni muhtasari wa kuona wa dhana zinazotumika mara nyingi katika eneo hili.

Ngazi za elimu katika tafiti 80 za mwisho

Chanzo kinabainisha kwamba kuna pia tafiti za elimu ya msingi na sekondari, lakini hakitoi hapa mgawanyo kamili wa nambari kwa ngazi hizo mbili. Kwa hiyo, Verianla haijajaza kwa kukisia nambari ambazo hazipo katika chanzo.

Mikakati ya ufundishaji

Ujifunzaji Unaotegemea Miradi ndiyo mbinu iliyotajwa wazi mara nyingi zaidi, katika tafiti 16/80.

PBL, IBL na Ujifunzaji Unaotegemea Usanifu pia huonekana kwa kiasi kikubwa; hata hivyo, chanzo hakitoi idadi tofauti na kamili ya tafiti kwa mikabala hii mitatu.

Ujifunzaji unaotegemea michezo, ujifunzaji wa huduma, jumuiya za utendaji, uigaji wa kidijitali, akili bandia zalishi na rasilimali huria za elimu zimetajwa kama mwelekeo mipya zaidi.

Mgawanyo wa mbinu za utafiti

Makundi haya yametolewa katika chanzo kama vichwa huru vya uainishaji. Kwa kuwa chanzo hakifafanui makundi yaliyosalia kwa tafiti zote 80 kwa usahihi uleule, Verianla haijakamilisha jumla inayokosekana kwa makisio.

Tatizo la utekelezaji lililoripotiwa mara nyingi zaidi

Elimu ya walimu na maendeleo ya kitaaluma yanajitokeza kama tatizo linaloonekana katika tafiti 28.

Hili linaongezewa na matatizo kama ujumuishaji katika mtaala, ushirikiano wa taaluma mbalimbali, tathmini ya umahiri wa uendelevu, usaidizi wa kitaasisi na upinzani dhidi ya mabadiliko ya shirika.

Ni Mapengo Gani Muhimu Zaidi ya Utafiti Yaliyotambuliwa na Mapitio?

Mapitio yanaonyesha kwamba tatizo kuu si ukosefu wa miradi binafsi iliyofanikiwa, bali uhaba wa modeli jumuishi na zinazoweza kupimwa zinazounganisha uendelevu na muundo mkuu wa elimu ya STEM; chanzo kinatambua hasa mapengo makubwa katika ujumuishaji wa mtaala, maandalizi ya walimu, tathmini, uchunguzi makini wa teknolojia za kidijitali, utofauti wa muktadha, usawa na athari za muda mrefu.

Nafasi ya kisayansi ya vielelezo

Hitimisho zinazoungwa mkono na utafiti

Elimu ya STEM inayolenga uendelevu ni eneo la utafiti linalokua haraka na linalozidi kuwa la taaluma mbalimbali.

Pedagogia zinazomweka mwanafunzi katikati, zinazohusiana na maisha halisi na zinazotumia ujifunzaji hai zinajitokeza wazi katika fasihi.

Uendelevu wa kimazingira unawakilishwa kwa nguvu zaidi kuliko vipengele vya kijamii na hasa vya kiuchumi.

Maandalizi ya walimu na usaidizi wa kitaasisi ni pembejeo kuu za ujumuishaji wa uendelevu.

Kuna haja ya kupima umahiri wa uendelevu kwa mbinu pana zaidi za tathmini kuliko mitihani ya kawaida ya maarifa.

Ingawa teknolojia za kidijitali hutoa fursa muhimu, athari zake zinategemea ujumuishaji wa ufundishaji, matumizi ya kimaadili na hali za upatikanaji.

Licha ya kupanuka kwa haraka kwa eneo hili, kugawanyika kwa nadharia, ushahidi mdogo wa muda mrefu na uwezo mdogo wa kulinganisha utekelezaji vinaendelea kuwa matatizo.

Hitimisho ambazo utafiti hauungi mkono

Mapitio hayathibitishi kwamba mbinu moja ya ufundishaji ndiyo bora zaidi kwa uhakika katika ngazi zote za elimu.

PjBL kuwa mbinu inayotumiwa mara nyingi zaidi haimaanishi kwamba PjBL ina athari kubwa zaidi ya ujifunzaji katika kila hali.

Haijaonyeshwa kwamba AI au zana nyingine yoyote ya kidijitali huongeza ufaulu wa kujifunza kwa wanafunzi moja kwa moja au kwa uhusiano wa kisababishi.

Uendelevu wa kimazingira kuchunguzwa mara nyingi zaidi haimaanishi kwamba uendelevu wa kijamii au kiuchumi una umuhimu mdogo kisayansi.

Matokeo ya Scopus hayawakilishi fasihi yote ya dunia; mifumo tofauti inaweza kupatikana katika hifadhidata nyingine au katika machapisho ya lugha zisizo Kiingereza.

Kwa kuwa mapitio si meta-uchanganuzi, hayalinganishi ukubwa wa athari uliosanifishwa wa pedagogia tofauti.

Nguvu za utafiti

Nguvu ya kwanza ni kwamba hauzuii STEM inayolenga uendelevu katika ngazi moja ya elimu au mbinu moja ya ufundishaji, bali unatumia mtazamo unaovuka ngazi kutoka elimu ya utotoni hadi elimu ya juu na elimu ya walimu.

Nguvu ya pili ni kuunganisha mwonekano elezi wa Scopus na usanisi wa maudhui wa tafiti 80.

Nguvu ya tatu ni kupanga fasihi iliyogawanyika ndani ya mfumo wa kimawazo wenye vipengele vitano na kufanya mahusiano kati ya elimu ya walimu, mtaala, mchakato wa ufundishaji, matokeo ya ujifunzaji na athari za kijamii yaonekane wazi.

Nguvu ya nne ni kutowasilisha teknolojia za kidijitali kama ubunifu chanya pekee; pia inajadili matatizo ya upatikanaji, maadili, upendeleo na ulinganifu wa ufundishaji.

Nguvu ya tano ni kwamba kupitia Table 3, badala ya kuorodhesha mapengo ya utafiti tu, inalinganisha kila pengo na mielekeo mahususi ya utafiti wa baadaye.

Vikwazo vikuu

Hifadhidata moja: Utafutaji ulifanywa katika Scopus pekee; baadhi ya tafiti katika Web of Science, ERIC au IEEE Xplore huenda zilikosekana.

Kikomo cha lugha: Machapisho ya Kiingereza pekee yalijumuishwa. Kwa kuwa elimu ya uendelevu ya maeneo mbalimbali inaweza kuchapishwa katika majarida ya kitaifa na kikanda kwa lugha nyingine, upendeleo wa lugha unawezekana.

Upendeleo wa uchapishaji: Inawezekana kwamba utekelezaji unaoripoti matokeo chanya ya elimu huchapishwa zaidi kuliko utekelezaji usio na matokeo chanya au ulioshindwa.

Aina ya mapitio: Utafiti si mapitio kamili ya kimfumo wala meta-uchanganuzi na haulengi kufunika fasihi yote kikamilifu.

Eneo linalobadilika haraka: Kwa kuwa AI, ujifunzaji wa kidijitali na elimu ya uendelevu vinabadilika haraka, tafiti mpya zinaweza kupanua au kubadilisha baadhi ya matokeo kwa muda mfupi.

Ushahidi wa muda mrefu: Kwa sababu fasihi ina wingi wa tafiti za uchunguzi na zinazotegemea kesi, matokeo ya kielimu ya muda mrefu ni machache.

Uzalishikaji upya

Chanzo kinaripoti hoja ya Scopus, tarehe ya utafutaji, vigezo vya uteuzi, mtiririko wa idadi ya tafiti na vipengele vya uwekaji misimbo.

Supplementary Table S1 hutoa mkakati wa utafutaji, huku Supplementary Table S2 ikitoa makundi na ufafanuzi wa uwekaji misimbo uliotumiwa katika uchanganuzi wa mada.

Hata hivyo, kutolingana kati ya kichujio cha mwaka kilichochapishwa katika Scopus na kipindi cha “2005–2025” kilichoelezwa katika maandishi lazima kuzingatiwe wazi katika jaribio la kuzalisha upya uchanganuzi huo kwa usahihi.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Utafiti asili: Research Trends in Sustainability-Oriented STEM Education

Waandishi: Sergio Nogales-Delgado; Ismael Montero Fernández.

Mwandishi anayewasiliana: Sergio Nogales-Delgado.

Taasisi: Department of Applied Physics, University of Extremadura, Badajoz, Spain; Department of Analytical Chemistry, Faculty of Science, Universidad de Extremadura, Badajoz, Spain.

Jarida: Education Sciences.

Mchapishaji/jukwaa: MDPI.

Rekodi ya kibibliografia: Education Sciences, 2026, 16(9), Article 1393.

DOI: 10.3390/educsci16091393.

Mchakato wa uchapishaji: Kupokelewa 17 Juni 2026; marekebisho 26 Agosti 2026; kukubaliwa 26 Agosti 2026; kuchapishwa 28 Agosti 2026.

Aina ya chanzo: Mapitio simulizi yaliyopangwa, yaliyopitiwa na wataalamu na kuchapishwa; yanatumia kanuni za PRISMA lakini si mapitio kamili ya kimfumo wala meta-uchanganuzi.

Leseni: Creative Commons Attribution (CC BY).

Hifadhidata: Scopus.

Tarehe ya utafutaji: 15 Desemba 2025.

Rekodi za awali: 867.

Tathmini ya maandishi kamili: Tafiti 131.

Usanisi wa mwisho: Tafiti 80.

Mbinu ya uchunguzi: Tathmini huru ya waandishi wawili katika hatua za kichwa/muhtasari na maandishi kamili; tofauti zilitatuliwa kwa majadiliano na makubaliano.

Vipengele vya uwekaji misimbo: Ngazi ya elimu, lengo la uendelevu, kipengele cha STEM, mkakati wa ufundishaji na matokeo ya kielimu yaliyoripotiwa.

Uchanganuzi wa machapisho: Idadi ya machapisho kwa mwaka, eneo la mada, utendaji wa nukuu, watafiti wenye uzalishaji mkubwa, h-indeks na marudio ya maneno muhimu.

Kikomo cha kibibliometria: Hakuna uchanganuzi wa co-citation, co-occurrence au clustering uliofanywa; uchanganuzi wa machapisho unapaswa kuchukuliwa kama mwonekano elezi, si bibliometria pana.

Mfumo wa kimawazo: Context → Inputs → Processes → Outputs → Impact.

Kutolingana kimetodolojia ndani ya chanzo: Ingawa maandishi na vielelezo yanafafanua kipindi cha utafiti kuwa 2005–2025, hoja ya Scopus iliyochapishwa ina masharti PUBYEAR > 2005 na PUBYEAR < 2025. Tofauti hii haijaelezwa katika chanzo.

Nyenzo za ziada: Supplementary Table S1 ina hoja ya utafutaji na taarifa husika za utafutaji; Supplementary Table S2 ina mfumo wa uwekaji misimbo wa uchanganuzi wa mada na ufafanuzi wa makundi.

Michango ya waandishi: Uundaji wa dhana na mbinu Sergio Nogales-Delgado; uthibitishaji, uchanganuzi rasmi, utafiti, rasilimali, usimamizi wa data, uandishi wa rasimu ya kwanza na mapitio na waandishi wote wawili; uonyeshaji Sergio Nogales-Delgado; usimamizi ulifanywa na waandishi wote wawili.

Ufadhili: Utafiti haukupokea ufadhili wa nje.

Kamati ya maadili: Haitumiki.

Ridhaa iliyoarifiwa: Haitumiki.

Upatikanaji wa data: Data za mapitio ni rekodi za kibibliografia zilizopatikana kutoka Scopus. Mkakati wa utafutaji na nyenzo zinazohusu tafiti zilizojumuishwa zimetolewa katika nyenzo za ziada kwa madhumuni ya uwazi na uzalishikaji upya.

Mgongano wa maslahi: Chanzo kinaripoti kwamba hakuna mgongano wa maslahi.

Kikomo kikuu cha tafsiri: Utafiti huu si meta-uchanganuzi unaopima ukubwa uliosanifishwa wa athari za mbinu tofauti za ufundishaji. Matokeo ni usanisi uliopangwa wa muundo wa fasihi, mada zinazojirudia na uzoefu ulioripotiwa katika tafiti chanzo.

Dokezo la hakimiliki na matumizi tena: Utafiti chanzo una leseni ya CC BY. Hata hivyo, maandishi haya ya Verianla si tafsiri ya kimakanika ya aya za makala kwa Kiswahili; mbinu, nambari, mfumo wa kimawazo, vielelezo, majedwali, matokeo na vikwazo vya chanzo vimehifadhiwa huku maudhui yakielezwa upya katika muundo huru wa kufundishia. Badala ya kunakili vielelezo vya chanzo pikseli kwa pikseli, vinaweza kujengwa upya kama michoro asili ya Verianla huku mahusiano ya kisayansi yakihifadhiwa.