Elimu ya uvumbuzi inayozingatia utamaduni ni mkabala wa kielimu unaolenga kuunganisha ujifunzaji wa STEM na usanifu na uzoefu wa kitamaduni wa wanafunzi, maisha yao ya kila siku na mifano ya kuigwa ambayo wanaweza kujihusisha nayo. Utafiti huu ulichunguza mifumo ya imani kuhusu usawa wa kijinsia, hamu ya kubuni na utambuzi wa wavumbuzi wanawake iliyojiripotiwa na wanafunzi 215 wa shule ya kati waliotambuliwa kama Black au African American baada ya uzoefu wa kipindi kimoja wa STEM/uvumbuzi unaozingatia utamaduni. Utafiti haukutumia muundo halisi wa pretest na posttest; baada ya kipindi, wanafunzi walitathmini kwa kurejea nyuma mawazo yao ya kabla na baada ya shughuli katika dodoso moja walilojaza.

Wastani wa imani ya wanafunzi kwamba “wasichana na wavulana ni wazuri kwa kiwango sawa katika kubuni” uliongezeka kutoka 3,68 hadi 3,99; mabadiliko yalikuwa +0,31 pointi, p<0,001 na Cohen's d=0,32. Wastani wa hamu ya kubuni uliongezeka kutoka 3,12 hadi 3,57; mabadiliko yaliripotiwa kuwa +0,45 pointi, p<0,001 na d=0,33. Ukubwa huu wa athari uko kati ya mdogo na wa wastani na unaonyesha mabadiliko ya muda mfupi ya kujiripoti.

Mabadiliko chanya katika imani ya usawa yalionekana kwa kiasi kikubwa kutotegemea iwapo wanafunzi walihisi uhusiano wa kibinafsi na mwalimu mhandisi mwanamke. Kwa upande mwingine, hamu ya kubuni ilikuwa nyeti zaidi kwa muktadha: wanafunzi walioripoti uhusiano na mwalimu mhandisi mwanamke walionyesha ongezeko kubwa zaidi la hamu, na hamu ya wanafunzi wenye uzoefu wa awali wa uvumbuzi pia iliongezeka kwa kiwango kikubwa zaidi.

Kuhusiana na wahandisi wanawake hakukuhusishwa na wanafunzi kutaja wavumbuzi wanawake mara nyingi zaidi. Kwa hiyo, utafiti unapendekeza kuwa kipindi kimoja kinaweza kuhusishwa na mabadiliko ya muda mfupi katika mitazamo ya motisha; hata hivyo, huenda mfiduo wa kurudiwa na wa muda mrefu ukahitajika ili kubadilisha miunganiko ya kiakili iliyoimarika zaidi, kama vile “mvumbuzi ni nani?”. Kwa kuwa utafiti haukuwa na kundi dhibiti na vipimo vilitegemea kujiripoti kwa kurejea nyuma, matokeo hayawezi kufasiriwa kama athari ya kielimu ya kisababishi.

Tatizo la utafiti

Mitazamo potofu ya kijamii na kitamaduni kuhusu nyanja za STEM inaweza kuanza kujengeka utotoni. Watu ambao wanafunzi huwafikiria wanapowaza kuhusu mwanasayansi, mhandisi au mvumbuzi wanaweza kuathiri kiwango ambacho wanaweza kuhusisha utambulisho wao na nyanja hizi na iwapo wanaona nafasi yao ndani ya nyanja hizo.

Mfumo wa fasihi wa chanzo unalenga hasa mwonekano wa wanawake na wanawake Black katika historia ya uvumbuzi. Licha ya michango halisi ya kiufundi na kibunifu ya wanawake, kuhusishwa kwa kitamaduni kwa dhana za “mvumbuzi” au “mhandisi” na wanaume kunaweza kuathiri maendeleo ya utambulisho wa kitaaluma na wa kibunifu wa wanafunzi.

Pengo kuu ambalo watafiti walilitambua ni jinsi mtaala wa uvumbuzi unaozingatia utamaduni na wahandisi ambao wanafunzi wanaweza kujihusisha nao wanavyohusiana na matokeo matatu tofauti katika uzoefu wa ujifunzaji wa muda mfupi:

1. Imani kwamba wasichana na wavulana wanastahili kwa usawa kushiriki katika shughuli za uvumbuzi.
2. Hamu ya kubuni.
3. Utambuzi na ukumbukaji wa wanawake kama “wavumbuzi” kwa kiwango cha kiakili.

Elimu ya Uvumbuzi Inayozingatia Utamaduni ni Nini?

Katika utafiti huu, elimu ya uvumbuzi inayozingatia utamaduni ni mkabala wa ufundishaji wa STEM unaounganisha simulizi za wavumbuzi zinazohusiana na mazingira ya kitamaduni na kijamii ya wanafunzi, mifano ya kuigwa ya wahandisi, matatizo halisi ya usanifu na uundaji hai wa prototipu katika uzoefu mmoja wa ujifunzaji; inamaanisha usanifu mpana wa kielimu kuliko kuongeza tu watu kutoka utambulisho tofauti kwenye mtaala.

Kwa nini mwitikio wa kitamaduni si uwakilishi pekee?

Chanzo kinachukulia culturally responsive teaching kama modeli ya ufundishaji inayojenga daraja la kiakili na kitamaduni kati ya maisha ya nyumbani na ya shule ya wanafunzi. Kwa hiyo, ufundishaji unaozingatia utamaduni haumaanishi tu kuongeza jina la mtu ambaye kihistoria hajawakilishwa vya kutosha kwenye somo.

Katika vipindi vya utafiti huu, uwakilishi, mwingiliano wa moja kwa moja na wahandisi, simulizi za wavumbuzi, matatizo ya usanifu yanayofanana na changamoto katika maisha ya mwanafunzi mwenyewe na uundaji hai wa prototipu vilitumika kwa pamoja.

Ni wavumbuzi gani waliotumiwa katika programu?

George Washington Carver alitumika kama mhusika mkuu wa mtaala katika vipindi vyote. Wanafunzi walijadili tatizo alilolitatua na mchakato wa uvumbuzi alioufuata.

Madam C.J. Walker alitambulishwa kama mhusika wa pili wa mtaala. Wanafunzi walilinganisha mchakato wa Walker wa kutambua hitaji na kukuza suluhisho na mkabala wa Carver na walihimizwa kufikiria kuhusu wavumbuzi wengine.

Wahusika hawa wawili hawakuwa na uzito sawa wa ufundishaji. Simulizi la Carver lilikuwa nguzo kuu ya hadithi ya programu; muda mdogo zaidi wa ufundishaji uliotolewa kwa Walker unakuwa muhimu baadaye katika kutafsiri matokeo ya ukumbukaji wa majina.

Je, wanafunzi walisikiliza hadithi pekee?

Hapana. Vipindi vilijumuisha utekelezaji hai wa mchakato wa uvumbuzi. Wanafunzi na wakufunzi walionyesha hatua za mchakato wa uvumbuzi kwa kutumia miondoko ya mwili; kisha wanafunzi walifanya kazi katika timu kutumia vifaa vya teknolojia ya chini kutatua tatizo halisi la usanifu.

Kazi za usanifu zilibadilika kulingana na kipindi na zilitegemea matatizo kama ufungaji salama wa biashara ya mtandaoni, usanifu wa kifuatiliaji kinachojiendesha na zana za kuchukua sampuli za udongo kwa ajili ya upimaji wa udongo.

Timu zilitengeneza prototipu ndani ya takriban 30–50 dakika na mwishoni zikatoa uwasilishaji mfupi wa usanifu unaoeleza jinsi suluhisho lilivyofanya kazi na jinsi lilivyokidhi hitaji lililotambuliwa.

Muundo wa muda wa kipindi cha mfano

Katika ratiba ya mfano, muda wa jumla ni takriban 104 dakika. Hata hivyo, chanzo kinaeleza kwamba hatua ya usanifu ilitofautiana kati ya 30–50 dakika katika vipindi tofauti; kwa hiyo mazingira yote matano hayakutumia ratiba ileile kwa namna sawa kabisa.

Relatability ina maana gani?

Katika utafiti, “relatability” ilichunguzwa kupitia taarifa ya mwanafunzi kwamba alihisi uhusiano wa kibinafsi au ukaribu na mmoja wa wahandisi wanawake katika kipindi.

Wakufunzi hawakutoa maudhui ya kiufundi pekee. Walishiriki majina yao, maeneo ya elimu, simulizi za kazi na visa vya kibinafsi; na katika kipindi chote walishiriki pamoja na wanafunzi katika shughuli za usanifu.

Muundo huu ulilenga kusaidia mwanafunzi kuona uhandisi si kama taaluma ya mbali na ya kufikirika, bali kama shughuli ya binadamu inayofikika.

Nadharia tete saba

1. Imani ya wanafunzi kuhusu usawa na hamu ya kubuni zitabadilika kwa mwelekeo chanya baada ya kipindi.
2. Imani kwamba wasichana wanastahili kushiriki katika shughuli za uvumbuzi itabadilika kwa mwelekeo chanya.
3. Mabadiliko ya imani ya usawa yatakuwa makubwa zaidi kwa wanafunzi wanaoripoti uhusiano na mwalimu mwanamke.
4. Hamu ya kubuni itaongezeka kwa wanafunzi ambao hawajawahi kufanya shughuli ya uvumbuzi nyumbani.
5. Kuripoti uhusiano na mwalimu mwanamke kutahusishwa na ongezeko kubwa zaidi la hamu.
6. Kuripoti uhusiano na mwalimu mwanamke kutahusishwa na utambuzi zaidi wa wavumbuzi wanawake.
7. Ongezeko la imani ya usawa litakuwa kubwa zaidi kwa wanafunzi ambao wamewahi kufanya shughuli za uvumbuzi nyumbani.

Je, Kipindi Kimoja Kiliongeza Imani ya Usawa na Hamu ya Kubuni kwa Wanafunzi?

Katika taarifa za kujiripoti kwa kurejea nyuma zilizotolewa na wanafunzi baada ya kipindi, imani ya usawa wa kijinsia na hamu ya kubuni ziliongezeka kwa kiwango chenye umuhimu wa kitakwimu; hata hivyo, kwa kuwa hakukuwa na kundi dhibiti wala pretest ya wakati halisi, haijathibitishwa kwamba mabadiliko haya yalisababishwa moja kwa moja na kipindi kimoja.

Matokeo makuu ya pre-post

Katika matokeo yote mawili, ukubwa wa athari ulikuwa karibu sawa. Umuhimu wa kitakwimu unatoa ushahidi kwamba mabadiliko yalikuwa tofauti na sifuri; thamani za Cohen's d za takriban 0,3 zinaonyesha kwamba ukubwa wa mabadiliko haukuwa mkubwa sana.

Je, imani ya usawa ilibadilika kwa namna sawa kwa kila mtu?

Hapana. Katika uchanganuzi wa Wilcoxon signed-rank, ingawa mediani ya alama ilikuwa 4,00 kwa “kabla” na “baada”, usambazaji wa mabadiliko ya mtu mmoja mmoja ulihamia upande chanya.

Matokeo yalikuwa z=4,08, p<0,001 na r=0,31. Kwa hiyo, licha ya mwelekeo chanya katika kiwango cha wastani/usambazaji, alama za wanafunzi wengi hazikubadilika.

Je, uhusiano na mwalimu mwanamke ulikuwa muhimu kwa imani ya usawa?

Hapana. Kwa wanafunzi 79 ambao hawakuripoti uhusiano na mwalimu mwanamke, imani ya usawa iliongezeka +0,38; kwa wanafunzi 99 walioripoti uhusiano, iliongezeka +0,26.

Ingawa mabadiliko ya pre-post ndani ya kila kundi yalikuwa muhimu, ukubwa wa mabadiliko haukutofautiana kwa kiasi chenye umuhimu kati ya makundi mawili: t(176)=−0,87, p=0,385, d=0,13.

Kwa hiyo Hypothesis 3 haikuungwa mkono. Kulingana na tafsiri ya utafiti, mabadiliko ya jumla ya imani ya usawa yanaweza kuhusishwa zaidi na mtaala unaozingatia utamaduni na mazingira ya jumla ya uwakilishi katika kipindi kuliko uhusiano wa mwanafunzi mmoja mmoja na mwalimu mwanamke.

Je, uzoefu wa awali wa uvumbuzi ulibadilisha imani ya usawa?

ANOVA ya pande mbili haikuonyesha athari kuu yenye umuhimu ya kuwahi kufanya shughuli za uvumbuzi nyumbani kwenye mabadiliko ya imani ya usawa: F=0,187, p=0,666, sehemu η²=0,001.

Athari kuu ya uhusiano na mwalimu mwanamke ilikuwa p=0,309; mwingiliano wa uzoefu wa awali × uhusiano na mwalimu ulikuwa p=0,467. Kwa hiyo Hypothesis 7 pia haikuungwa mkono.

Je, Kujenga Uhusiano na Mhandisi Mwanamke Kuliathiri Hamu ya Kubuni?

Ndiyo, ndani ya utafiti huu wanafunzi walioripoti uhusiano na mwalimu mhandisi mwanamke walionyesha ongezeko kubwa zaidi la hamu waliyojiripoti; pia uchanganuzi wa uchunguzi wa mwingiliano unapendekeza kuwa uhusiano huu unaweza kuwa dhahiri hasa kwa wanafunzi ambao hawakuwa na uzoefu wa awali wa uvumbuzi nyumbani, lakini muundo wa uchunguzi hauonyeshi usababisho.

Kwa nini uzoefu wa awali ulikuwa muhimu?

Matokeo haya hayakuunga mkono Hypothesis 4. Watafiti wanaeleza kuwa kipindi kimoja hakikuunda moja kwa moja hamu mpya kwa wanafunzi ambao hawakuwa wamewahi kukutana na shughuli za uvumbuzi; sehemu muhimu ya ongezeko la jumla la hamu ilitoka kwa wanafunzi ambao tayari walikuwa na uzoefu wa awali.

Mabadiliko ya hamu kulingana na uhusiano na mwalimu

Kwa tofauti ya mabadiliko kati ya makundi, chanzo kinatoa t(166)=−2,27, p=0,024 na d=0,35 katika aya kuu ya matokeo. Katika tanbihi ya Jedwali 7, p=0,012 imeandikwa kwa ulinganisho huohuo. Kwa sababu ya tofauti hii ya ndani ya chanzo, Verianla “haisahihishi” thamani moja kimya kimya.

Uzoefu wa awali na uhusiano na mwalimu vinapotathminiwa pamoja

Katika ANOVA ya pande mbili ya uchunguzi, athari kuu ya uzoefu wa awali ilikuwa F(1,163)=14,28, p<0,001, sehemu η²=0,081; athari kuu ya uhusiano na mwalimu mwanamke ilikuwa F(1,163)=7,36, p=0,007, sehemu η²=0,043; na mwingiliano wa yote mawili ulikuwa F(1,163)=4,96, p=0,027, sehemu η²=0,030.

Kwa wanafunzi wasiokuwa na uzoefu wa awali, tofauti kati ya makundi ya uhusiano ilikuwa takriban 1,04 pointi na d ilitolewa kuwa takriban 0,71. Aya ya maelezo ya chanzo inaandika p<0,001 kwa ulinganisho huu, wakati Jedwali 9 linaripoti p=0,007. Kwa hiyo thamani ya p si thabiti ndani ya chanzo.

Kwa wanafunzi wenye uzoefu wa awali, tofauti kati ya +0,65 na +0,75 haikuwa muhimu; p=0,665. Muundo huu unapendekeza kuwa wanafunzi ambao tayari walikuwa wamekutana na uvumbuzi wanaweza kuwa walinufaika na kipindi kimoja bila kutegemea uhusiano na mwalimu, ilhali kwa wanafunzi wasiokuwa na uzoefu kujenga uhusiano kunaweza kuwa muhimu zaidi.

Je, Kipindi Kimoja Kilibadilisha Utambuzi au Ukumbukaji wa Wavumbuzi Wanawake?

Utafiti haukuonyesha uhusiano wenye umuhimu kati ya kujenga uhusiano na mwalimu mhandisi mwanamke na kutaja wavumbuzi wanawake; kwa kuwa kiwango cha utambuzi wa wavumbuzi wanawake miongoni mwa wanafunzi walioripoti uhusiano kilikuwa hata cha chini kwa namba, mabadiliko ya motisha ya muda mfupi yanapaswa kutenganishwa na mabadiliko ya kiakili ya miunganiko iliyoimarika kuhusu “mvumbuzi”.

Matokeo ya Hypothesis 6

χ²(1,n=168)=1,371, p=0,242 na φ=−0,090. Odds ratio iliripotiwa kuwa 0,613, %95 GA 0,269–1,397.

Kwa hiyo Hypothesis 6 haikuungwa mkono. Tafsiri kuu katika mjadala wa chanzo ni kwamba kujenga uhusiano wa kihisia/kibinafsi na mwalimu kunaweza kuchangia motisha ya mwanafunzi, lakini uhusiano huo huo hauhakikishi kwamba wavumbuzi wanawake watakumbukwa zaidi kiakili baada ya kipindi kimoja.

Wanafunzi walitaja wavumbuzi gani?

Katika majibu 185 yenye msimbo halali wa jinsia, wanafunzi 141 (%76,2) walitaja mvumbuzi mwanamume, wanafunzi 31 (%16,8) walitaja mvumbuzi mwanamke; majibu 13 (%7) hayakuwa mahususi kwa jinsia au hayakuweza kuwekwa msimbo.

George Washington Carver ndiye aliyetajwa mara nyingi zaidi kwa majibu 53. Alifuatiwa na Thomas Edison (24), Albert Einstein (19) na Elon Musk (11). Miongoni mwa wahusika wanawake, Madam C.J. Walker alitajwa 10, mwalimu wa kipindi “Dr. Dele” 8, Patricia Bath 2 na Mae C. Jemison 1.

Katika matokeo haya, ni muhimu kwamba George Washington Carver alikuwa mhusika mkuu wa mtaala wa programu. Ingawa Madam C.J. Walker pia alijumuishwa katika vipindi hivyo, alipata muda mdogo wa ufundishaji; kwa hiyo tofauti katika marudio ya kukumbukwa kwa majina haya mawili haiwezi kufasiriwa moja kwa moja kama athari ya jinsia.

Je, wahusika wa mtaala walibadilisha kabisa mitazamo potofu ya zamani?

Hapana. Katika majibu yaliyowekwa msimbo kulingana na uhusiano na mtaala, takriban thuluthi moja ilitaja mvumbuzi aliyekuwa katika mtaala, huku sehemu kubwa ikiendelea kutaja wahusika wa jadi/wa kimtazamo potofu kama Thomas Edison na Albert Einstein ambao hawakuwa sehemu ya kipindi.

Chanzo kinatafsiri muundo huu kama ishara kwamba taswira za “mvumbuzi” ambazo zimekuwa zikijirudia kwa muda mrefu katika utamaduni hazibadilishwi kwa urahisi na kipindi kifupi kimoja.

Utafiti unaunga mkono

• Baada ya kipindi kimoja, wastani wa imani ya usawa iliyojiripotiwa na wanafunzi uliongezeka.
• Baada ya kipindi kimoja, wastani wa hamu ya jumla ya wanafunzi ya kubuni uliongezeka.
• Mabadiliko ya imani ya usawa hayakuonekana kutegemea sana uhusiano na mwalimu mwanamke.
• Hamu ya kubuni ilionyesha uhusiano wenye nguvu zaidi na uzoefu wa awali wa uvumbuzi na uhusiano na mwalimu mwanamke.
• Kwa wanafunzi wasiokuwa na uzoefu wa awali wa uvumbuzi, uhusiano na mwalimu mwanamke ulihusishwa na mabadiliko chanya zaidi ya hamu katika uchanganuzi wa uchunguzi.
• Uhusiano na mwalimu mwanamke haukuhusishwa na kutaja wavumbuzi wanawake mara nyingi zaidi.
• Baada ya kipindi kimoja, miunganiko ya jadi ya wavumbuzi wanaume iliendelea kuwepo kwa kiwango kikubwa.

Utafiti hauungi mkono

• Haijathibitishwa kwamba kipindi cha STEM kinachozingatia utamaduni kilikuwa sababu ya moja kwa moja ya mabadiliko yaliyoonekana.
• Haijaonyeshwa kwamba uwepo wa wakufunzi wahandisi wanawake pekee ulisababisha mabadiliko ya imani ya usawa.
• Haijaonyeshwa kwamba wanafunzi wote wasiokuwa na uzoefu wa awali wa uvumbuzi walikuza hamu mpya baada ya kipindi kimoja.
• Haijaonyeshwa kwamba kujenga uhusiano na mhandisi mwanamke huongeza ukumbukaji wa wavumbuzi wanawake.
• Haijaonyeshwa kwamba mabadiliko ya muda mfupi ya kujiripoti huendelea kwa wiki, miezi au miaka.
• Haijaonyeshwa kwamba matokeo yanaweza kujumlishwa kwa ukubwa uleule kwa jumuiya nyingine za kikabila/kirangi, makundi ya umri au mifumo ya elimu.
• Utafiti haukupima chaguo halisi za kitabia za STEM au maamuzi ya kazi ya baadaye ya wanafunzi.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Muundo wa utafiti

Utafiti huu ni uchanganuzi wa pili wa dodoso za tathmini ya programu ya STEM outreach iliyotekelezwa hapo awali, ambazo zilitolewa taarifa za utambulisho. Watafiti hawakuwasiliana tena na washiriki kwa ajili ya utafiti huu.

Jumla ya wanafunzi 215 wa shule ya kati walitoka katika mazingira matano tofauti ya shughuli. Wanafunzi wote walitambuliwa kama Black au African American na walihudhuria shule za kati katika Kusini-Mashariki mwa Michigan.

Data hazikulinganishwa kati ya vituo kwa sababu ukubwa wa sampuli za maeneo ulitofautiana kwa kiasi kikubwa.

Mazingira matano ya utekelezaji

Kutokubaliana ndani ya chanzo: Safu ya mhandisi mwanamume na namba za maeneo katika Jedwali 2 hazilingani na kauli katika maandishi ya mbinu kwamba “mhandisi mwanamume alishiriki katika In-Class Experience 2 na hii ndiyo ilikuwa seti kubwa zaidi ya data”. Kauli “n=175 In-Class Experience 1” mara tu baada ya jedwali pia hailingani na ukubwa wa maeneo uliotolewa katika jedwali. Taarifa hii haikusahihishwa kwa kukisia na Verianla.

Chombo cha kupimia

Wanafunzi walijaza dodoso moja la tathmini ya programu baada ya kipindi. Dodoso liliuliza kuhusu imani ya usawa na hamu ya kubuni kwa kutumia skeli za Likert za pointi 5.

Kwa sababu ya muundo wa retrospektiv pre-post, wanafunzi waliripoti tathmini zao za awali na za sasa katika dodoso hilo hilo. Swali la usawa katika Appendix A linatathmini kauli “Girls and boys are equally good at inventing”; swali la hamu linatathmini kutaka kujifunza zaidi kuhusu kubuni.

Dodoso halikuundwa awali kama skeli ya utafiti na uchanganuzi wa uhalali/uaminifu haukufanywa kabla ya utafiti. Vigezo vya usawa na hamu vilikuwa vipimo vya kipengee kimoja; kwa hiyo mgawo wa uthabiti wa ndani haukuhesabiwa.

Uwekaji msimbo wa majibu ya wazi

Majibu ya wazi ya wanafunzi kuhusu majina ya wavumbuzi na watu waliokuwa wakifanya nao kazi nyumbani yalistandadishwa kwa sababu ya tofauti za tahajia. Kwa mfano, majibu kama “GWC” yaliunganishwa chini ya George Washington Carver kulingana na muktadha.

Taarifa kuhusu rangi/kabila au jinsia ilipokuwa haijulikani, watafiti hawakufanya dhana na waliweka jibu katika kundi lisiloweza kuwekewa msimbo au non-specific.

Mwekaji msimbo wa pili aliweka msimbo kwa kujitegemea sampuli ya nasibu ya majibu 53. Thamani za Cohen's κ zilikuwa 0,865 kwa jinsia ya mvumbuzi, 0,908 kwa uwekaji msimbo wa rangi/kabila na 0,878 kwa uhusiano na mtaala. Kwa uwekaji msimbo wa kufanya kazi peke yako/na wengine nyumbani κ=0,730 na kwa kigezo cha kufanya kazi na wanawake κ=0,658 ziliripotiwa.

Uchanganuzi wa kitakwimu

Uchambuzi ulifanywa kwa IBM SPSS Statistics Version 31 na kizingiti cha umuhimu kiliwekwa kuwa α=0,05.

Mbinu zilizotumika zilijumuisha:

• t-test za sampuli zilizounganishwa,
• t-test za sampuli huru,
• jaribio la Wilcoxon signed-rank,
• majaribio ya uhuru ya ki-kvadrati,
• ANOVA ya pande mbili,
• uchanganuzi wa uchunguzi wa athari rahisi

.

Ingawa jaribio la Shapiro–Wilk lilionyesha kuondoka kutoka usambazaji wa kawaida kwa baadhi ya vigezo, kwa sababu ya ukubwa wa sampuli majaribio ya parametric yalitumika katika uchanganuzi mwingi; mbadala usio wa parametric ulichaguliwa kwa data ya ordinal na data iliyopinda kwa dhahiri.

Muhtasari wa matokeo ya nadharia tete

Kwa sababu sehemu ya mjadala ya chanzo ilitathmini H1 kama matokeo mawili tofauti—usawa na hamu—ilitumia kauli “nadharia tete nne kati ya saba ziliungwa mkono”.

Uzoefu wa uvumbuzi nyumbani

Sehemu kubwa ya wanafunzi walioripoti kufanya shughuli za uvumbuzi/usanifu nyumbani ilisema hawakufanya kazi peke yao bali walifanya kazi pamoja na watu wengine. Katika majibu halali 193, %69,4 waliripoti kufanya kazi na wengine na %30,6 peke yao.

Katika majibu halali 196, %23,5 ya wanafunzi walisema walikuwa wamewahi kufanya shughuli za uvumbuzi na wanawake au wasichana, na %76,5 walisema hawakuwa wamefanya hivyo.

Kuwahi kufanya kazi na wanawake hakukuonyesha uhusiano wenye umuhimu na kutaja mvumbuzi mwanamke, kujenga uhusiano na mwalimu mwanamke au mabadiliko ya usawa/hamu.

Data zinazokosekana

Sampuli ya uchanganuzi ilipungua chini ya 215 kulingana na swali. Kwa mfano, katika uchanganuzi mkuu wa usawa n=178, katika uchanganuzi wa hamu n=168 na katika uchanganuzi wa utambuzi wa wavumbuzi wanawake n=168.

Katika uchanganuzi wa utambuzi wa wavumbuzi wanawake, washiriki 47 (%21,9) waliondolewa kwa listwise kutokana na data zinazokosekana. Chanzo kinakubali kuwa hili linaweza kuwa limepunguza nguvu ya kitakwimu.

Kutokujulikana kwa jinsia ya washiriki

Ingawa utafiti ulichunguza imani za wanafunzi kuhusu kwamba wasichana na wavulana wanastahili kwa usawa kushiriki katika uvumbuzi, utambulisho wa kijinsia wa wanafunzi washiriki haukukusanywa.

Kwa hiyo, data hii haiwezi kuonyesha, kwa mfano, iwapo imani ya usawa ya wasichana ilibadilika tofauti na ya wavulana au iwapo uhusiano na wahandisi wanawake ulitofautiana kulingana na jinsia ya mwanafunzi.

Kikomo cha muundo wa retrospektiv pre-post

Katika pretest halisi, mtazamo wa mwanafunzi hurekodiwa kabla ya shughuli. Katika utafiti huu, baada ya kipindi kukamilika, mwanafunzi alikumbuka na kutoa alama kwa mtazamo wake wa “kabla” na wa “sasa” kwa wakati mmoja.

Muundo huu unaweza kutumika kutathmini programu fupi; hata hivyo, kukumbuka mtazamo wa zamani kunaweza kuathiriwa na uzoefu wa sasa. Chanzo kinakubali hili wazi kama uwezekano wa recall bias.

Tofauti za mazingira ya maeneo

Idadi ya wanafunzi katika mazingira matano ilitofautiana kutoka 23 hadi 92. Katika mazingira ya makumbusho/baada ya shule kulikuwa na wanafamilia, wakati katika shughuli za darasani hakukuwa na familia. Kazi za usanifu zilitofautiana na dodoso lilijazwa siku hiyo hiyo katika baadhi ya makundi na mara nyingi siku iliyofuata katika mengine.

Kwa hiyo, “site”, muundo wa wakufunzi, ushiriki wa familia, aina ya kazi na muda wa dodoso ni sababu za kimuktadha ambazo haziwezi kutenganishwa kikamilifu.

Mapungufu makuu

• Hakuna kipimo cha msingi cha wakati halisi.
• Hakuna kundi dhibiti.
• Utafiti haukuwa wa nasibu.
• Data ni data za pili za tathmini ya programu.
• Dodoso si skeli ya vipengee vingi iliyothibitishwa kwa madhumuni ya utafiti.
• Usawa na hamu zilipimwa kwa kipengee kimoja kila moja.
• Matokeo yanategemea kujiripoti.
• Utambulisho wa kijinsia wa washiriki haukukusanywa.
• Kipindi kimoja hakionyeshi uimara wa muda mrefu.
• Vipengele vya programu na mazingira ya utekelezaji vilitofautiana kati ya vituo.
• Ukubwa wa maeneo ulikuwa na kutokulingana kubwa.
• Baadhi ya uchanganuzi ulikuwa na kiwango kikubwa cha data zinazokosekana.
• Matokeo hayawezi kujumlishwa moja kwa moja kwa makundi mengine ya kidemografia au mazingira ya elimu.
• Muundo wa utafiti hauungi mkono hitimisho la kisababishi.

Kutokubaliana kwa taarifa ndani ya chanzo

Taarifa ya matumizi ya akili bandia

Mwandishi wa kwanza aliripoti kutumia Claude 4.5 Sonnet kusaidia mchakato wa uchanganuzi. Maeneo ya matumizi yalitajwa kuwa kufikiria majaribio ya kitakwimu yanayofaa, kutengeneza sampuli ya SPSS syntax, kutatua hitilafu/kueleza SPSS syntax, kuendeleza muundo wa makala na kusaidia katika utengenezaji wa vielelezo.

Waandishi walieleza wazi kwamba matokeo ya akili bandia yalipitiwa kwa umakini na kuthibitishwa, na kwamba wao wenyewe wanawajibika kwa maudhui ya kisayansi.

Nguvu za utafiti

Moja ya nguvu za utafiti ni kwamba badala ya kutathmini tu “hamu ya jumla ya STEM”, ulitenganisha matokeo ya motisha na ya kiakili. Imani ya usawa, hamu ya kubuni na kutaja wavumbuzi wanawake hazikutathminiwa kama kigezo kimoja cha matokeo.

Nguvu ya pili ni kuweka msimbo wa majibu ya wazi ya wanafunzi kuhusu wavumbuzi kwa uchanganuzi wa maudhui wa kimfumo na kuripoti makubaliano kati ya wawekaji msimbo kwa Cohen's κ.

Nguvu ya tatu ni kuripoti pia matokeo ya null kwa uwazi. Kutopatikana kwa uhusiano uliotarajiwa wa uhusiano na mwalimu mwanamke kwenye imani ya usawa na ukumbukaji wa wavumbuzi wanawake kunaonyesha ni katika matokeo gani uingiliaji mfupi unaweza kuwa na mipaka zaidi.

Utafiti wa baadaye

Waandishi wanapendekeza tafiti za muda mrefu ili kubaini iwapo mabadiliko chanya yanadumu kadiri muda unavyopita. Katika siku zijazo, vyombo vya kupimia vilivyothibitishwa na vyenye vipengee vingi vinapaswa kutumika na utambulisho wa kijinsia wa wanafunzi unapaswa kukusanywa.

Kuongeza uchunguzi na mahojiano ya ufuatiliaji kwenye kujiripoti, kutathmini matokeo ya motisha na ya kiakili kando, na kuchunguza kwa undani zaidi uzoefu wa uvumbuzi wa familia na nje ya shule kunapendekezwa.

Ili kujaribu kwa nguvu zaidi uhusiano wa kisababishi, miundo ya majaribio au nusu-majaribio yenye kundi dhibiti na tafiti za mbinu mseto za mfuatano wa maelezo zinahitajika.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Utafiti asili: How Culturally Responsive STEM Curriculum and Relatability Shift Middle School Perceptions of Belonging and Interest in Inventive Activities

Waandishi: DeLean Tolbert Smith; Boluwatife Kolawole; Emmanuella Ejichukwu.

Mwandishi anayewasiliana: DeLean Tolbert Smith.

Taasisi: Department of Industrial and Manufacturing Systems Engineering, University of Michigan-Dearborn, Dearborn, Michigan, USA.

Jarida: Education Sciences.

Mchapishaji: MDPI.

Taarifa ya uchapishaji: 2026; Juzuu 16; Toleo 7; Makala 1050.

DOI: 10.3390/educsci16071050

Tarehe: Kuwasilishwa 3 Machi 2026; marekebisho 11 Juni 2026; kukubaliwa 24 Juni 2026; kuchapishwa 1 Julai 2026.

Aina ya chanzo: Uchanganuzi wa kiasi na wa uchunguzi wa data za pili za tathmini ya programu zilizoondolewa utambulisho, kutoka programu ya STEM outreach ya kipindi kimoja.

Sampuli: Jumla ya wanafunzi 215 wa shule ya kati; washiriki wote walitambuliwa kama Black au African American na walihudhuria shule za kati katika Kusini-Mashariki mwa Michigan.

Mazingira ya utekelezaji: Maeneo matano; shughuli moja ya familia ya makumbusho/baada ya shule na ziara nne za shule darasani.

Muda wa uingiliaji: Kipindi kimoja. Ingawa ratiba ya mfano ilikuwa takriban 104 dakika, shughuli za usanifu na hali za utekelezaji zilitofautiana kati ya maeneo.

Muundo wa kipimo: Muundo wa retrospektiv pre-post unaotegemea tathmini ya mitazamo ya zamani na ya sasa katika dodoso lilelile baada ya kipindi.

Vigezo vikuu vya matokeo: Imani iliyojiripoti kwamba wasichana na wavulana wako sawa katika kubuni; hamu ya kubuni; kutaja mvumbuzi mwanamke.

Kikomo cha skeli: Imani ya usawa na hamu zilipimwa kwa maswali ya kipengee kimoja ya Likert ya pointi 5; chombo hakikuthibitishwa kisaikometriki kabla ya utafiti.

Programu ya kitakwimu: IBM SPSS Statistics Version 31.

Kizingiti cha umuhimu: α=0,05.

Mbinu za kitakwimu: t-test za sampuli zilizounganishwa na huru, jaribio la Wilcoxon signed-rank, jaribio la uhuru la ki-kvadrati, ANOVA ya pande mbili na uchanganuzi wa uchunguzi wa athari rahisi.

Data za wazi: Majibu kuhusu wavumbuzi na ushirikiano wa nyumbani yaliwekwa msimbo kwa uchanganuzi wa maudhui wa tahadhari; uaminifu kati ya wawekaji msimbo ulitathminiwa kwa Cohen's κ na mwekaji msimbo wa pili.

Maadili: University of Michigan Health Sciences and Behavioral Sciences Institutional Review Board ilitoa msamaha tarehe 25 Februari 2026 kwa sababu uchanganuzi ulihusu data za pili zilizoondolewa utambulisho.

Ridhaa iliyoelezwa: Iliripotiwa kuwa haitumiki kwa uchanganuzi wa seti ya data za pili.

Ufadhili: Ada ya uchakataji wa makala na vifaa vilitokana na kazi chini ya National Science Foundation Grant No. 2045568.

Upatikanaji wa data: Seti ya data si ya umma kwa sababu ni sehemu ya utafiti unaoendelea; imeelezwa kwamba maombi ya ufikiaji yanapaswa kuelekezwa kwa mwandishi wa kwanza.

Mgongano wa maslahi: Waandishi hawakuripoti mgongano wa maslahi na walisema mfadhili hakuwa na jukumu katika usanifu, ukusanyaji wa data, uchanganuzi, tafsiri, uandishi au uamuzi wa kuchapisha.

Michango ya waandishi: Uundaji wa dhana D.T.S. na B.K.; mbinu D.T.S. na B.K.; uthibitishaji D.T.S. na E.E.; uchanganuzi rasmi D.T.S.; uchunguzi D.T.S. na B.K.; rasilimali B.K.; usimamizi wa data D.T.S. na E.E.; rasimu ya kwanza D.T.S. na B.K.; mapitio/uhariri D.T.S. na E.E.; usimamizi wa mradi na upatikanaji wa ufadhili D.T.S.

Taarifa ya matumizi ya akili bandia: DeLean Tolbert Smith alitumia Claude 4.5 Sonnet kwa mawazo ya mkabala wa uchanganuzi, sampuli ya SPSS syntax, utatuzi wa hitilafu/maelezo ya syntax, muundo wa makala na msaada wa vielelezo. Waandishi walisema walipitia na kuthibitisha matokeo na kwamba wao wenyewe wanawajibika kwa maudhui ya mwisho.

Leseni: Creative Commons Attribution (CC BY).

Kikomo kikuu cha kisayansi: Kwa kuwa hakuna kundi dhibiti, randomization wala kipimo cha msingi cha wakati halisi, mabadiliko ya pre-post yaliyoonekana hayawezi kuchukuliwa kama athari ya uingiliaji ya kisababishi. Haijaonyeshwa kwamba taarifa za kujiripoti baada ya kipindi kimoja zinamaanisha tabia ya muda mrefu, uchaguzi wa kazi ya STEM au mabadiliko ya kudumu ya kiakili.

Ujumbe wa taarifa ndani ya chanzo: Kuna kutokubaliana ndani ya chanzo kati ya taarifa za eneo/mwalimu na baadhi ya thamani za p. Verianla haijabadilisha maeneo haya kwa kukisia au kusahihisha kimya kimya.