DOI: https://doi.org/10.1057/s41599-025-04446-2
تاريخ النشر: 2025-01-29
المؤلف: Ijtihadi Kamilia Amalina وآخرون
الموضوع الرئيسي: تطوير المهنة والتنوع
نظرة عامة
تتناول هذه الدراسة الفجوة بين عدد الخريجين والطلب على المحترفين في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) من خلال التحقيق في العوامل التي تؤثر على اهتمام الطلاب في متابعة وظائف STEM. تركز الأبحاث على العوامل المعرفية (معرفة الرياضيات، معرفة العلوم، والإنجاز الأكاديمي)، والعوامل التحفيزية (الكفاءة الذاتية وتوقعات النتائج)، وعوامل الوضع الاجتماعي والاقتصادي (SES) (تعليم الوالدين ودخل الأسرة). تم جمع البيانات من 738 طالبًا في الصفين العاشر والحادي عشر في إندونيسيا، وتم اختبار نموذجين نظريين باستخدام نمذجة المعادلات الهيكلية. أشارت النتائج إلى أن كلا النموذجين يتناسبان جيدًا مع البيانات، حيث أظهر النموذج 2 مؤشرات ملاءمة أفضل. تسلط النتائج الضوء على أن العوامل التحفيزية والمعرفية هي مؤشرات هامة للاهتمام في كل من STEM العامة والمهن المحددة، مع إظهار الكفاءة الذاتية وتوقعات النتائج قوة تنبؤية قوية.
تكشف الدراسة أنه بينما تعتبر العوامل المعرفية، وخاصة معرفة الرياضيات والعلوم، حاسمة في التنبؤ بالاهتمام في مجالاتهم المعنية، إلا أنها أقل فعالية للاهتمام العام في STEM وترتبط سلبًا بمهن التكنولوجيا والهندسة. ومن الجدير بالذكر أن تعليم الأم ظهر كمؤشر SES مهم للاهتمام بمهنة التكنولوجيا. تم ملاحظة علاقات غير مباشرة، خاصة بين الكفاءة الذاتية وتوقعات النتائج، وكذلك بين معرفة الرياضيات والعلوم واهتمام المهنة من خلال الإنجاز الأكاديمي. تشير النتائج إلى أن العوامل المعرفية هي الأهم في التأثير على اهتمام الطلاب بمهن STEM، وتؤكد الدراسة على الحاجة إلى اعتماد المعلمين لأساليب التدريس البنائية لتعزيز دافع الطلاب وإنجازاتهم في الرياضيات والعلوم. قد تخدم النماذج النظرية المطورة أيضًا كأساس للبحوث المستقبلية عبر الثقافات في هذا المجال.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الحاجة الملحة للمحترفين المهرة في مجالات STEM بسبب السوق المتوجه نحو التكنولوجيا في القرن الحادي والعشرين. على الرغم من الاستثمارات التعليمية والشراكات التي تهدف إلى زيادة مشاركة الطلاب في STEM، لا تزال هناك فجوة كبيرة بين عدد الخريجين وفرص العمل المتاحة. هذه الفجوة واضحة عبر دول مختلفة، بما في ذلك الولايات المتحدة وماليزيا وتركيا وإندونيسيا. ومن الجدير بالذكر أن العديد من الطلاب القادرين لا يظهرون اهتمامًا بمهن STEM، مما يستدعي الحاجة لاستكشاف العوامل المحفزة التي تؤثر على اهتمامهم في هذه المجالات. حددت الأبحاث السابقة، التي تستند بشكل أساسي إلى نظرية المهنة المعرفية الاجتماعية (SCCT)، الكفاءة الذاتية وتوقعات النتائج كعوامل تحفيزية حاسمة تؤثر على اهتمامات الطلاب في مهن STEM.
تؤكد الورقة على أهمية فهم ليس فقط العوامل التحفيزية ولكن أيضًا العوامل المعرفية وعوامل الوضع الاجتماعي والاقتصادي (SES) التي تؤثر على قرارات الطلاب بشأن مهن STEM. تشير إلى أنه بينما تعتبر الكفاءة الذاتية وتوقعات النتائج مؤشرات هامة، تلعب متغيرات أخرى مثل تعليم الوالدين ودخل الأسرة أيضًا أدوارًا حاسمة. يجادل المؤلفون بأن الدراسات الحالية غالبًا ما تركز بشكل ضيق على عوامل معينة أو أحجام عينات صغيرة، خاصة في جنوب شرق آسيا، حيث تكون الأبحاث محدودة. نظرًا للسياق الثقافي الفريد لإندونيسيا وطلبها المتزايد على محترفي STEM، تهدف الدراسة إلى سد هذه الفجوة من خلال فحص التفاعل بين العوامل التحفيزية والمعرفية وSES على اهتمام الطلاب بمهن STEM في المدارس الثانوية. تسعى الأبحاث إلى تطوير نموذج شامل يمكن أن يوجه التدخلات التعليمية ويعزز المشاركة العامة في مجالات STEM.
النتائج
في قسم النتائج، تقدم الدراسة إحصائيات وصفية تتعلق باهتمام الطلاب بمهن STEM، والتي تصنف على أنها عالية، مع متوسط درجات تتجاوز 50%. ومن الجدير بالذكر أن الطلاب أظهروا اهتمامًا قويًا عبر مجالات العلوم والرياضيات والتكنولوجيا والهندسة، على الرغم من أن الهندسة حصلت على أدنى درجة اهتمام. أظهرت الدرجات لمختلف البنى من مقياس نظرية المهنة المعرفية الاجتماعية (SCCT) مستويات عالية من الكفاءة الذاتية (م = 28.14)، الأهداف الشخصية (م = 29.81)، توقعات النتائج (م = 30.02)، الاهتمام بالمجالات (م = 28.06)، الدعم السياقي (م = 27.21)، والمدخلات الشخصية (م = 13.62). أظهرت الأداء في العلوم والرياضيات أن الطلاب اجتازوا 75% من الدرجة الكلية، مع كون درجات الرياضيات أقل من تلك في العلوم.
كشفت تحليل العلاقات بين المتغيرات الملاحظة عن علاقات هامة، خاصة وجود علاقة قوية (ع = 0.92) بين درجات معرفة العلوم والاهتمام بمهن العلوم. ومع ذلك، لم تظهر بعض المتغيرات، مثل اهتمام مهنة الرياضيات بالنسبة لتعليم الوالدين ودخل الأسرة، أي علاقة ذات دلالة. كما حددت الدراسة علاقة ضعيفة (0.27) بين الإنجاز الأكاديمي واهتمام مهنة الرياضيات، مما يشير إلى تأثير غير ذي دلالة في النموذج الهيكلي. بالإضافة إلى ذلك، أشارت النتائج إلى عدم وجود تأثير سقف، حيث حقق نسبة صغيرة فقط من الطلاب (0% إلى 5%) الدرجة القصوى.
المناقشة
يقيم قسم المناقشة في ورقة البحث مؤشرات ملاءمة النموذجين اللذين يتنبآن باهتمام الطلاب بمهن STEM. أظهر النموذج 1 قيمة RMSEA مقبولة بشكل هامشي، على الرغم من أن مؤشرات CFI وTLI وSRMR كانت مرضية. في المقابل، أظهر النموذج 2، الذي استبعد الكفاءة الذاتية وتوقعات النتائج ودخل الأسرة، تحسينًا في مؤشرات الملاءمة عبر جميع المجالات. تشير النتائج إلى أن العوامل المعرفية، وخاصة معرفة الرياضيات والعلوم، تؤثر بشكل كبير على اهتمام الطلاب بمهن STEM، حيث تعتبر الكفاءة الذاتية وتوقعات النتائج من أقوى المؤشرات. ومن الجدير بالذكر أن الإنجاز الأكاديمي والوضع الاجتماعي والاقتصادي (SES) لم يرتبطا بشكل كبير باهتمام الطلاب بمهن STEM العامة، مما يشير إلى أن الأداء الأكاديمي العالي قد لا يتماشى مع الاهتمام في مجالات STEM.
تسلط الدراسة الضوء على التفاعل المعقد بين العوامل التحفيزية والمعرفية في تشكيل اهتمامات الطلاب المهنية، خاصة ضمن سياق ثقافي جماعي. بينما ظهرت معرفة الرياضيات كأقوى مؤشر للمهن المتعلقة بالرياضيات، كانت معرفة العلوم محورية للمهن المتعلقة بالعلوم. ومن المثير للاهتمام أن الإنجاز الأكاديمي العالي ارتبط سلبًا بالاهتمام بمهن العلوم، مما يشير إلى أن الطلاب الذين يتفوقون أكاديميًا قد لا يسعون لمتابعة هذه المجالات. تؤكد الأبحاث على أهمية فهم هذه الديناميات في البيئات التعليمية، خاصة في جنوب شرق آسيا، حيث قد تؤثر القيم الثقافية على الطموحات المهنية بشكل مختلف عن السياقات الغربية. بشكل عام، تسهم الدراسة برؤى قيمة حول مؤشرات اهتمام الطلاب بمهن STEM، مما يبرز الحاجة إلى استراتيجيات تعليمية مصممة خصيصًا تأخذ في الاعتبار كل من العوامل المعرفية والتحفيزية.
DOI: https://doi.org/10.1057/s41599-025-04446-2
Publication Date: 2025-01-29
Author(s): Ijtihadi Kamilia Amalina et al.
Primary Topic: Career Development and Diversity
Overview
This study addresses the gap between the number of graduates and the demand for professionals in STEM fields by investigating the factors influencing student interest in pursuing STEM careers. The research focuses on cognitive factors (mathematics knowledge, science knowledge, and academic achievement), motivational factors (self-efficacy and outcome expectation), and socioeconomic status (SES) factors (parents’ education and family income). Data were collected from 738 grade 10 and 11 students in Indonesia, and two theoretical models were tested using structural equation modeling. Results indicated that both models fit the data well, with Model 2 demonstrating superior goodness-of-fit indices. The findings highlight that motivational and cognitive factors are significant predictors of interest in both general STEM and discipline-specific careers, with self-efficacy and outcome expectation showing strong predictive power.
The study reveals that while cognitive factors, particularly mathematics and science knowledge, are crucial for predicting interest in their respective fields, they are less effective for general STEM interest and negatively correlated with technology and engineering careers. Notably, the mother’s education emerged as a significant SES predictor for technology career interest. Indirect relationships were observed, particularly between self-efficacy and outcome expectation, as well as between mathematics and science knowledge and career interest through academic achievement. The results suggest that cognitive factors are paramount in influencing STEM career interest, and the study emphasizes the need for educators to adopt constructivist teaching methods to enhance student motivation and achievement in mathematics and science. The theoretical models developed may also serve as a foundation for future cross-cultural research in this area.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the pressing need for skilled professionals in STEM fields due to the evolving technology-oriented market of the 21st century. Despite educational investments and partnerships aimed at increasing student engagement in STEM, a significant gap persists between the number of graduates and available job opportunities. This disparity is evident across various countries, including the United States, Malaysia, Turkey, and Indonesia. Notably, many capable students are disinterested in pursuing STEM careers, prompting the need to explore the motivating factors that influence their interest in these fields. Previous research, primarily grounded in Social Cognitive Career Theory (SCCT), has identified self-efficacy and outcome expectations as critical motivational factors affecting students’ STEM career interests.
The paper emphasizes the importance of understanding not only motivational factors but also cognitive and socioeconomic status (SES) factors that influence students’ decisions regarding STEM careers. It notes that while self-efficacy and outcome expectations are significant predictors, other variables such as parental education and family income also play crucial roles. The authors argue that existing studies often focus narrowly on specific factors or small sample sizes, particularly in Southeast Asia, where research is limited. Given Indonesia’s unique cultural context and its growing demand for STEM professionals, the study aims to fill this gap by examining the interplay of motivational, cognitive, and SES factors on STEM career interest among high school students. The research seeks to develop a comprehensive model that can inform educational interventions and enhance overall engagement in STEM disciplines.
Results
In the results section, the study presents descriptive statistics regarding students’ interest in STEM careers, which is categorized as high, with mean scores exceeding 50%. Notably, students exhibited strong interest across the disciplines of science, mathematics, technology, and engineering, although engineering received the lowest interest score. The scores for various constructs from the Social Cognitive Career Theory (SCCT) subscale indicated high levels of self-efficacy (M = 28.14), personal goals (M = 29.81), outcome expectations (M = 30.02), interest in disciplines (M = 28.06), contextual supports (M = 27.21), and personal input (M = 13.62). Performance in science and mathematics showed that students passed 75% of the total score, with mathematics scores being lower than those in science.
The analysis of correlations among the observed variables revealed significant relationships, particularly a strong correlation (r = 0.92) between science knowledge scores and interest in science careers. However, some variables, such as mathematics career interest in relation to parental education and family income, showed no significant correlation. The study also identified a weak correlation (0.27) between academic achievement and mathematics career interest, indicating an insignificant effect in the structural model. Additionally, the results indicated no ceiling effect, as only a small percentage of students (0% to 5%) achieved the maximum score.
Discussion
The discussion section of the research paper evaluates the goodness-of-fit indices of two models predicting STEM career interest among students. Model 1 exhibited a marginally acceptable RMSEA value, although CFI, TLI, and SRMR indices were satisfactory. In contrast, Model 2, which excluded self-efficacy, outcome expectation, and family income, demonstrated improved fit indices across all disciplines. The findings indicate that cognitive factors, particularly mathematics and science knowledge, significantly influence STEM career interest, with self-efficacy and outcome expectation being the strongest predictors. Notably, academic achievement and socioeconomic status (SES) did not significantly correlate with general STEM career interest, suggesting that high academic performance may not align with interest in STEM fields.
The study highlights the complex interplay between motivational and cognitive factors in shaping students’ career interests, particularly within a collectivist cultural context. While mathematics knowledge emerged as the strongest predictor for mathematics-related careers, science knowledge was pivotal for science-related careers. Interestingly, high academic achievement correlated negatively with interest in science careers, indicating that students excelling academically might not pursue these fields. The research underscores the importance of understanding these dynamics in educational settings, particularly in Southeast Asia, where cultural values may influence career aspirations differently than in Western contexts. Overall, the study contributes valuable insights into the predictors of STEM career interest, emphasizing the need for tailored educational strategies that consider both cognitive and motivational factors.