Öğretme–Öğrenme Dizisi (Teaching–Learning Sequence, TLS), belirli bilimsel kavramların hangi sırayla, hangi etkinliklerle ve hangi değerlendirme araçlarıyla öğretileceğini sistematik biçimde düzenleyen bir eğitim tasarımıdır. Pavanello, Salmoiraghi ve Onorato tarafından geliştirilen bu TLS, 12–13 yaşındaki ortaokul öğrencileri için iklim değişikliği fiziğini, yanlış bilgi ve iklim inkârcılığıyla mücadeleyi, enerji ve sürdürülebilirlik eğitimini ve bilimde toplumsal cinsiyet eşitliğini tek bir disiplinlerarası öğretim dizisinde birleştirmektedir. Çalışmanın temel öğrenci örneklemi iki İtalyan okulundaki üç sınıftan toplam 58 öğrencidir. Müdahale pre-testler, post-testler, açık ve kapalı uçlu sorular, çizim-açıklama görevleri ve Draw-A-Scientist Test (DAST) kullanılarak değerlendirilmiştir.

Öğretim dizisi CARE–KNOW–DO çerçevesine göre kurulmuştur. CARE aşaması öğrencilerin iklim değişikliğinin sonuçlarını ve yanlış bilgi mekanizmalarını anlamasını ve konuya duygusal/etik olarak bağlanmasını; KNOW aşaması elektromanyetik radyasyon, madde–radyasyon etkileşimi, seçici geçirgenlik ve sera etkisinin fiziksel temelini öğrenmesini; DO aşaması ise enerji dönüşümleri, enerji kaynakları ve sürdürülebilir çözümler üzerine düşünmesini amaçlamaktadır. Bu yapı ayrıca sürdürülebilirliğin toplumsal boyutunu görünür kılmak için Matilda Etkisi ve Eunice Newton Foote örneği üzerinden bilimde toplumsal cinsiyet eşitliğini ele almaktadır.

Çalışmada öğrencilerin bilimsel kavrayışında belirgin ilerlemeler raporlanmıştır. Sera etkisini en azından kısmen bilimsel olarak yeterli biçimde açıklayabilen öğrenci oranı post-testte yaklaşık %80'e ulaşmış ve bu değişim için Cohen's d=1,32 bildirilmiştir. Radyasyon ile maddenin dört temel etkileşimini doğru tanımlayanların oranı %88'e ulaşmıştır. Tartışma bölümünde seçici geçirgenliği anlama oranının %13'ten %85'e yükseldiği bildirilmektedir. Küresel ısınmanın sonucunu doğru tanımlama %46'dan %89'a, buzul erimesi %36'dan %71'e ve deniz seviyesinin yükselmesini tanıma %0'dan %57'ye çıkmıştır.

Yanlış bilgi boyutunda önemli bir sonuç, bilimsel konsensüsün öğrenciler tarafından başlangıçta ciddi biçimde küçümsenmesidir. Pre-testte öğrencilerin yalnız %6,9'u insan kaynaklı iklim değişikliği konusunda bilim insanları arasındaki konsensüsü “%95'ten fazla” kategorisine yerleştirirken ders sonundaki değerlendirmede bu oran %77,1'e yükselmiştir. Çalışma bu fark için Cramer's V=0,722 raporlamaktadır.

Enerji ve sürdürülebilirlik bölümünde kömür, petrol, güneş ve nükleer enerjiye ilişkin emisyon ve güvenlik değerlendirmelerinin çoğunda pre-testten post-teste ilerleme görülmüştür. Özellikle nükleer enerjinin düşük emisyonlu olduğunu doğru değerlendirenlerin oranı %17'den %68'e; güvenlik değerlendirmesi %37'den %68'e yükselmiştir. Bununla birlikte öğrencilerin yaklaşık %32'sinde nükleer enerji hakkında başlangıçtaki önyargıların sürdüğü belirtilmiştir.

Çalışmanın en önemli dengeleyici sonucu, bilgi artışının otomatik olarak iklim eylemine dönüşmemesidir. Bilime güven 1–5 ölçeğinde 3,8'de sabit kalmış; iklim değişikliği konusundaki kaygı 3,6'dan 3,5'e, kişisel tüketimi azaltma isteği 3,0'dan 2,8'e düşmüştür. En büyük değişim kişisel sorumluluk algısında görülmüş ve ortalama 3,5'ten 2,7'ye gerilemiştir. Yazarlar bunun öğrencilerin sorumluluğu bireyden sistem ve kurumlara doğru yeniden dağıtmaya başlamasıyla ilişkili olabileceğini tartışmakta, fakat mevcut verilerin bu mekanizmayı kanıtlamaya yetmediğini açıkça belirtmektedir.

Bu nedenle çalışma “kısa bir eğitim dizisi öğrencilerin davranışını değiştirdi” sonucunu desteklememektedir. Çalışmanın daha güçlü desteği; bilimsel kavramların anlaşılması, iklim yanlış bilgisinin tanınması, bilimsel konsensüsün doğru algılanması ve bilim insanına ilişkin toplumsal cinsiyet stereotiplerinin eleştirel biçimde tartışılması alanlarındadır. Küçük örneklem, kontrol grubunun bulunmaması, on günlük uygulama dönemi ve bazı pre/post maddelerinin birebir eşleşmemesi bulguların genellenmesini sınırlandırmaktadır.

Araştırmanın temel problemi nedir?

Çalışmanın çıkış noktası, sürdürülebilirlik eğitiminin yalnız iklim değişikliği hakkında bilgi vermesinin yeterli olmadığı düşüncesidir. Yazarlar bilimsel okuryazarlığı; bilgiyi ezberlemekten ziyade bilimsel akıl yürütmeyi günlük sorunlara uygulama, bilimsel ve bilim dışı iddiaları ayırt etme, sosyo-bilimsel tartışmalara katılma ve kanıta dayalı karar verme kapasitesi olarak ele almaktadır.

Araştırmacıların belirlediği boşluk iki düzeydedir. Birincisi, iklim eğitimi ile STEM alanlarında toplumsal cinsiyet eşitsizliği çoğu çalışmada birbirinden ayrı başlıklar olarak incelenmektedir. İkincisi, sürdürülebilirlik yetkinlikleri üzerine ampirik çalışmaların önemli bölümü üniversite veya üst ortaöğretim düzeyinde yapılmakta; 12–13 yaş grubu daha az incelenmektedir.

Bu yaş dönemi yazarlar açısından önemlidir; çünkü öğrencilerin hem vatandaşlıkla ilgili tutumlarının hem de bilim insanı ve STEM meslekleri hakkındaki toplumsal cinsiyet stereotiplerinin şekillenmeye başladığı bir dönemdir.

Araştırma soruları

1. TLS, öğrencilerin sera etkisi ve iklim değişikliği hakkındaki saf veya yanlış zihinsel modellerini bilimsel olarak daha yeterli modellere dönüştürebiliyor mu?
2. İnokülasyon teorisine ve gerçek verilere dayalı yansıtıcı etkinlikler öğrencilerin yanlış bilgi tekniklerini tanımasını ve bilimsel konsensüse güvenini etkiliyor mu?
3. Bilim tarihinin toplumsal cinsiyet perspektifinden öğretilmesi öğrencilerin bilim insanı algısını, kadınların STEM'deki rolüne ilişkin farkındalığını ve cinsiyet stereotiplerini etkiliyor mu?
4. Ders dizisi yalnız öğrencilerin bilimsel bilgisini değil, iklim değişikliğine ilişkin duygularını ve eyleme geçme isteğini de etkileyebiliyor mu?

CARE–KNOW–DO Çerçevesi Bu Çalışmada Ne İşe Yarıyor?

CARE–KNOW–DO, öğrenciyi önce gerçek bir sorunla duygusal ve etik olarak ilişkilendiren, ardından gerekli bilimsel bilgiyi kuran ve son aşamada bu bilgiyi çözüm ve eylem seçenekleriyle ilişkilendiren bir sürdürülebilirlik eğitimi çerçevesidir; bu çalışmada iklim sonuçları ve yanlış bilgi CARE, iklim fiziği KNOW, enerji ve sürdürülebilir çözümler ise DO katmanında yapılandırılmıştır.

CARE: Önce neden önemsemeliyim?

CARE bölümünde öğrenciler doğrudan soyut fizik denklemleriyle başlamamaktadır. Küresel sıcaklık anomalileri, buzulların erimesi, deniz seviyesindeki değişimler ve yerel bir buzul örneği gibi gerçek veriler ve görselleştirmeler kullanılarak iklim değişikliğinin fiziksel sonuçları görünür hale getirilmektedir.

Bu aşamada yanlış bilgi de öğretim konusunun parçasıdır. Öğrencilere tek bir soğuk hava olayı veya yaz mevsiminde kar yağmasının uzun dönemli küresel ısınma eğilimini geçersiz kılmadığı gösterilmekte; böylece “hava durumu” ile “iklim” arasındaki ölçek farkı öğretilmektedir.

KNOW: Fiziksel mekanizma nedir?

KNOW bölümünde öğrencilerin sera etkisini yalnız “atmosfer ısıyı tutuyor” biçimindeki kaba bir zihinsel modelle açıklaması yerine, elektromanyetik radyasyonun özellikleri ve radyasyon–madde etkileşimleri üzerinden fiziksel bir model geliştirmeleri amaçlanmıştır.

Öğretim dizisinin burada odaklandığı dört temel etkileşim şunlardır: soğurma (absorption), yansıma (reflection), iletim/geçiş (transmission) ve yayım (emission).

Elektromanyetik radyasyon nedir?

Kaynak, ortaokul düzeyinde elektromanyetik radyasyonu maddeden farklı, kütlesiz, doğrudan elle tutulamayan ve ışık hızında yayılabilen bir fiziksel olgu olarak tanıtmaktadır. Öğrenciler bir kırınım ızgarası kullanarak akkor lamba ile floresan lambanın tayflarını karşılaştırmaktadır. Akkor kaynağın sürekli tayfı ile floresan kaynağın çizgi tayfı arasındaki fark, ışığın tek tip bir “beyazlık” olmadığını göstermektedir.

Daha sonra dalga boyu kavramı kullanılarak görünür ışığın yanında kızılötesi (IR) ve morötesi (UV) bölgeler tanıtılmaktadır. Kızılötesi radyasyon termal kamera ile, UV etkisi ise tonik suyun floresansı gibi gözlenebilir olaylarla öğrenciler için görünür hale getirilmektedir.

Güneş ve Dünya neden farklı dalga boylarında enerji yayar?

Öğretim dizisinde Güneş'in yayımının büyük bölümünün görünür bölgeyle, Dünya yüzeyinden çıkan termal yayımın ise büyük ölçüde kızılötesi bölgeyle ilişkili olduğu öğretilmektedir. Isıtılan bir iletkende Joule etkisi kullanılarak sıcaklık arttıkça önce kızılötesi, daha sonra görünür bölgede ışımaya geçiş gözlenmektedir.

Seçici geçirgenlik nedir?

Seçici geçirgenlik, bir malzemenin “saydam” veya “opak” olmasının bütün elektromanyetik dalga boyları için aynı olmaması demektir. Bir malzeme görünür ışığı geçirirken kızılötesi ışınımı soğurabilir veya tam tersi davranabilir.

Öğrenciler cam, silikon ve Plexiglas gibi malzemelerin görünür, kızılötesi ve morötesi radyasyonla farklı biçimlerde etkileştiğini inceler. Bu deney, “saydamlık mutlak bir malzeme özelliğidir” yanılgısını hedeflemektedir.

Tartışma bölümünde bu kavramı doğru anlama oranının %13'ten %85'e yükseldiği bildirilmektedir. Bu bulgu, çalışmanın öğrencilerin radyasyon–madde etkileşimi zihinsel modelindeki en güçlü ilerlemelerden biri olarak yorumlanmıştır.

Albedo nedir?

Albedo, bir yüzeye gelen güneş ışınımının ne kadarının geri yansıtıldığını ifade eden yansıtıcılık kavramıdır. Öğrenciler beyaz ve siyah metal levhaları aynı ışık kaynağı altında ısıtarak soğurma ve yansıma farklarını gözlemlemekte; daha sonra buz, okyanus ve bulut gibi yüzeylerin gezegen ölçeğindeki yansıtıcılığına geçmektedir.

−18°C ve yaklaşık +15°C neden kullanılıyor?

Kaynakta öğrenciler önce yalnız Güneş ve Dünya'yı içeren basitleştirilmiş bir enerji dengesi modeliyle çalışmaktadır. Atmosfer etkisinin bulunmadığı bu ön model küresel ortalama sıcaklık için yaklaşık −18°C sonucu vermektedir.

Bu değer doğrudan gerçek Dünya yüzeyinin sıcaklığı olarak sunulmaz; atmosferin radyatif rolünü içermeyen basitleştirilmiş modelin neden yetersiz olduğunu göstermek için kullanılmaktadır.

Daha sonra atmosfer ve sera gazlarının uzun dalga kızılötesi radyasyonu soğurup yeniden yayması modele eklenir. Kaynak bu Sun–Earth–Atmosphere modelinde ortalama yüzey sıcaklığının yaklaşık 15°C düzeyine ulaştığını belirtmektedir.

Bu karşılaştırmanın öğretim amacı doğal sera etkisinin “zararlı bir kirlilik olayı” olmadığını, Dünya'nın yaşanabilir sıcaklığının fiziksel nedenlerinden biri olduğunu göstermek ve doğal sera etkisi ile insan faaliyetlerinin sera etkisini güçlendirmesi arasındaki farkı kurmaktır.

Sera gazları fiziksel bir tabaka oluşturur mu?

Hayır. Çalışmanın özellikle hedeflediği yanılgılardan biri, sera gazlarının atmosferde ayrı ve katı bir “tabaka” meydana getirdiği düşüncesidir. Sera gazları atmosfer içinde konsantrasyonlarına göre dağılmıştır. Öğretim dizisi bu nedenle çizimlerde fiziksel bariyer veya kapak gibi gösterilen sera gazı katmanlarının öğrencilerde yanlış zihinsel modeller yaratabileceğini vurgulamaktadır.

Gerçek sera ile atmosferik sera etkisi neden aynı mekanizma değildir?

Kaynak, tarımsal seranın Dünya atmosferi için doğrudan fiziksel analoji olarak kullanılmasını sorunlu bulmaktadır. Tarımsal bir seranın içinin ısınmasında hava hareketinin ve konveksiyonun sınırlandırılması önemli rol oynarken atmosferik sera etkisinin temel konusu, belirli gazların uzun dalga kızılötesi radyasyonla etkileşimidir.

Dolayısıyla “atmosfer Dünya'nın etrafındaki cam sera gibidir” anlatımı öğrenciyi doğru mekanizmaya yaklaştırmak yerine “ısı kaçamıyor” veya “ışınlar içeride hapsoluyor” biçimindeki yanılgıları güçlendirebilir.

S-DREM Modeli Nedir ve Yedi Aşaması Nasıl Çalışır?

Simplified Design and Redesign to Enhance Understanding and Learning Model (S-DREM), bir öğretme–öğrenme dizisinin hedef kitlesini belirlemekten bilimsel içerik analizine, öğrenci ön bilgilerini incelemekten içeriği yaş düzeyine uyarlamaya, sınıf uygulamasından test ve yeniden tasarıma kadar ilerleyen yedi aşamalı döngüsel bir öğretim tasarımı modelidir.

S-DREM'in yedi aşaması ayrıntılı olarak ne yapıyor?

1. Focus: Hedef öğrenci grubu, konu, müfredattaki yeri ve beklenen süre belirlenir.

2. Content Analysis: Bilimsel ve pedagojik literatür incelenir; uzmanların, kurumların ve öğretmenlerin görüşleri değerlendirilir; ders kitaplarındaki güçlü yönler ve yanılgılar araştırılır; konunun bilim tarihindeki gelişimi ele alınır.

3. Students' Perspectives: Öğrencilerin derse hangi ön bilgilerle ve hangi yanlış kavramlarla geldiği pre-testler ve literatür aracılığıyla araştırılır.

4. Elementarization: Karmaşık bilimsel bilgi, bilimsel doğruluk kaybedilmeden hedef yaş grubunun öğrenebileceği bilişsel adımlara dönüştürülür.

5. Design and Redesign: İçerik Inquiry-Based Learning (IBL), Predict–Observe–Explain (POE) ve cooperative learning gibi etkin öğrenme stratejileriyle ders planına dönüştürülür.

6. Implementation: Tasarlanan deney, simülasyon ve etkinlikler sınıfta uygulanır.

7. Testing and Evaluation: Etkinliklerin uygulanabilirliği, öğrencilerin öğrenme sonuçları ve öğretim sırasında ortaya çıkan güçlükler değerlendirilir. Elde edilen sonuçlar yeniden 5. aşamaya dönerek yeni tasarım döngüsünü besler.

Elementarizasyon neden “basitleştirme” ile aynı şey değildir?

Çalışmada elementarizasyon, bilimsel içeriği yanlış veya yüzeysel hale getirmek değildir. Amaç, uzman düzeyindeki bilimsel yapıyı öğrencilerin yaşına uygun bilişsel adımlara dönüştürmektir. Bu nedenle alt ortaöğretim sürümünde güneş sabitine ilişkin karmaşık hesaplamalar ve ileri iklim modelleri çıkarılmış; buna karşılık elektromanyetik radyasyon, soğurma, yayım, yansıma, seçici geçirgenlik ve enerji dengesi gibi temel fiziksel ilişkiler korunmuştur.

Predict–Observe–Explain (POE) nasıl çalışır?

POE yaklaşımında öğrenci önce deneyin sonucunu tahmin eder, sonra gerçek olayı gözler ve son olarak tahminiyle gözlem arasındaki farkı açıklar. Eğer öğrencinin başlangıç modeli bilimsel gerçeklikle uyuşmuyorsa bu karşılaşma bilişsel çatışma yaratır. Öğrencinin amacı öğretmenin sonucunu ezberlemek değil, kendi zihinsel modelini deney kanıtına göre yeniden kurmaktır.

İnokülasyon Teorisi İklim Yanlış Bilgisine Karşı Nasıl Kullanıldı?

İnokülasyon teorisi bu çalışmada öğrencileri yanlış bilgiyle karşılaşmadan önce bilimsel inkârda kullanılan zayıflatılmış argüman örnekleri ve manipülasyon teknikleriyle tanıştıran bir “bilişsel bağışıklama” yaklaşımı olarak kullanılmış; öğrenciler sahte uzman, mantık hatası, imkânsız beklenti, cherry-picking ve komplo anlatısı gibi teknikleri tanımayı öğrenmiştir.

Cranky Uncle etkinliği

Çalışmada çevrimiçi Cranky Uncle oyunu kullanılmıştır. Oyun öğrencilerin bilimsel inkârcılıkta kullanılan beş temel tekniği tanımasına yardımcı olmaktadır:

• sahte uzmanlar,
• mantıksal safsatalar,
• imkânsız veya gerçekçi olmayan kanıt beklentileri,
• cherry-picking yani yalnız işine gelen veriyi seçmek,
• komplo teorileri.

Öğrenciler daha sonra sosyal medyadaki gerçek örneklere benzer iddiaları analiz etmektedir. Örneğin tek bir yaz kar yağışının küresel ısınmayı çürüttüğü iddiası, hava durumu ile iklim arasındaki zaman ölçeği farkını tartışmak için kullanılmaktadır.

Hava durumu ile iklim arasındaki fark

Hava durumu, belirli bir yerde kısa zaman ölçeğinde gözlenen atmosfer koşullarını ifade eder. İklim ise uzun dönemli istatistiksel örüntüleri ifade eder; çalışmada öğrenciler için yaklaşık 30 yıllık eğilim düşüncesi kullanılmıştır.

Bu nedenle tek bir soğuk gün, kar yağışı veya sıcak hava dalgası tek başına uzun dönemli iklim eğilimini kanıtlamaz veya çürütmez.

Bilimsel konsensüs neden ayrıca öğretildi?

Öğrenciler pre-testte iklim bilimindeki uzman görüş birliğini ciddi biçimde küçümsemiştir. Yazarlar bunu “consensus gap” olarak ele almaktadır. Bilimsel konsensüs burada “her bilim insanı bütün ayrıntılarda tamamen aynı şeyi düşünüyor” anlamına gelmez; insan faaliyetlerinin mevcut iklim değişikliğinin başlıca nedeni olduğu temel bilimsel sonuç üzerindeki yüksek uzman görüş birliğini ifade eder.

Toplumsal cinsiyet boyutu neden iklim eğitimine dahil edildi?

Çalışma sürdürülebilirliği yalnız çevre sorunu olarak görmemektedir. Sosyal eşitlik de sürdürülebilirliğin bileşenidir. Bu nedenle SDG 5 kapsamındaki toplumsal cinsiyet eşitliği, iklim fiziği dersinin tarihsel bağlamına bağlanmıştır.

Matilda Etkisi nedir?

Matilda Etkisi, kadın bilim insanlarının bilimsel katkılarının sistematik olarak küçümsenmesi, görünmez hale gelmesi veya başkalarına atfedilmesi biçimindeki tarihsel ve toplumsal önyargıyı anlatan kavramdır.

Çalışmada Eunice Newton Foote'un 1856'da atmosferik gazların ısınması üzerine yaptığı deneyler bu tartışmaya tarihsel örnek olarak dahil edilmiştir. Amaç yalnız Foote hakkında tarih bilgisi vermek değil, bilimsel tanınmanın toplumsal koşullardan etkilenebildiğini öğrencilere tartıştırmaktır.

Draw-A-Scientist Test (DAST) nedir?

Draw-A-Scientist Test, öğrencilerin “bilim insanı” kavramını zihinsel olarak nasıl temsil ettiğini çizimler aracılığıyla inceleyen bir araştırma aracıdır.

Bu çalışmada öğrencilere atmosferik gazların ısınmasıyla ilgili ilk deneyleri yapan kişiyi çizmeleri ve tanımlamaları istenmiştir. Başlangıç çizimlerinin çoğunda erkek bilim insanı görülmüştür. Kaynak Şekil 3 açıklamasına göre yalnız üç öğrenci, özellikle üç kız öğrenci, kadın bilim insanı hayal etmiştir. Çizimlerde beyaz laboratuvar önlüğü, sakal, dağınık saç, laboratuvar araçları ve “çılgın bilim insanı” stereotipi sık görülmüştür.

Eunice Newton Foote'un tarihsel öyküsü verildikten sonra öğrencilerin yazılı yansımaları kadınların bilimsel kapasitesini, tarihsel hak eşitsizliklerini ve kadın araştırmacıların görünmezliğini daha açık biçimde tartışmaya başlamıştır. Tartışma bölümünde öğrencilerin yaklaşık %20'sinin on dokuzuncu yüzyılda kadınların hak eksikliğini açıkça tartıştığı belirtilmektedir.

DO bölümünde hangi enerji deneyleri yapıldı?

Enerji kavramı öğrenciler için “ısıtmak, aydınlatmak veya bir şeyi hareket ettirmek istediğimizde enerjiye ihtiyaç duyarız” biçimindeki operasyonel bir tanımla başlatılmıştır. Daha sonra enerjinin korunumu ve enerji dönüşümlerindeki kullanılabilirlik kaybı ele alınmıştır.

Öğrenciler elektromanyetik indüksiyon etkinliğinde mıknatıs ile ampermetreye bağlı bobin arasındaki göreli hareketin elektrik akımı oluşturabildiğini deneysel olarak keşfetmektedir.

Mini hidroelektrik ve rüzgâr türbini modelleri mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüşümünü; Stirling motorları ısıl enerjinin mekanik enerjiye dönüşümünü; fotovoltaik hücreler güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüşümünü göstermektedir.

Fotovoltaik elektrik ayrıca elektroliz yoluyla hidrojen üretimiyle ilişkilendirilmiştir. Parabolik aynalar ise güneş ışınımının odak noktasında yoğunlaştırılması fikrini öğretmek için kullanılmıştır.

CO2 ve su asitlenmesi deneyi ne gösteriyor?

Mum yanmasıyla oksijen tüketimi ve karbondioksit oluşumu tartışılmakta; bromotimol mavisi indikatörü kullanılarak CO2'nin suda çözünmesinin pH'ı düşürerek asitlenmeye yol açabileceği gözlenmektedir. Bu sınıf deneyi, fosil yakıt yanması ile CO2 ve çevresel etkiler arasında kavramsal bağ kurmak için kullanılmıştır.

Bu deney doğrudan gerçek okyanusun tüm kimyasal sisteminin laboratuvarda eksiksiz modellenmesi anlamına gelmez; öğrenciler için CO2 çözünmesi ile asitlenme ilişkisinin görünür hale getirilmesidir.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Ana öğrenci örneklemi

Çalışmanın temel değerlendirmesi bu 58 öğrenci üzerinden yapılmıştır. Ayrıca 16 öğretmen katılımcı 12 saatlik bir eğitimde TLS'yi değerlendirmiştir. Kaynak aynı öğretmen grubunu bir yerde “in-service”, başka bir yerde “pre-service” olarak adlandırdığı için bu Verianla metninde yalnız “öğretmen katılımcı” ifadesi kullanılmaktadır.

Değiştirilmiş TLS ayrıca yüksek lisans düzeyi fizik eğitimi laboratuvarına kayıtlı altı üniversite öğrencisine uygulanmıştır; ancak makale sonuçlarının esas odağının ortaokul örneklemi olduğu açıkça belirtilmektedir ve bu altı katılımcı için ayrı ayrıntılı nicel sonuç sunulmamaktadır.

Değerlendirme hangi araçlarla yapıldı?

Çalışma yalnız çoktan seçmeli test kullanmamıştır. Pre-testler, post-testler, açık uçlu sorular, Likert ölçekleri, çizimlar, yazılı açıklamalar ve öğretim çalışma kâğıtları birlikte kullanılmıştır.

Üç temel çizim-açıklama görevi vardır. DGHE görevi öğrencilerden sera etkisini çizip açıklamalarını; DSW görevi sürdürülebilir geleceğin nasıl olması gerektiğini çizmelerini veya yazmalarını; DAST ise atmosferik gazların ısınmasını ilk inceleyen bilim insanını hayal edip çizmelerini ister.

Yazarlar çalışmanın ana amacını keşifsel ve nitel ağırlıklı olarak tanımlamaktadır. Öğrencilerin yaşının küçük olması ve bazı kavramları daha önce hiç görmemiş olmaları nedeniyle bütün post-test sorularının birebir eşleşen pre-test karşılığı yoktur. Yalnız karşılaştırılabilir maddelerde nicel etki büyüklükleri kullanılmıştır.

Üç değerlendirici çizimleri nasıl kodladı?

Sera etkisi çizimleri ve açıklamaları literatürde raporlanan kavramsal unsurlara göre üç bağımsız değerlendirici tarafından kodlanmıştır. Değerlendiriciler ortak bir rubrik kullanmış, materyalleri önce bağımsız olarak incelemiş ve uyuşmazlıkları daha sonra birlikte tartışarak konsensüsle çözmüştür.

McNemar testi burada ne ölçüyor?

Kaynak, iklim değişikliğinin sonuçlarına ilişkin pre/post doğru-yanlış değişimlerinde McNemar testi kullanmıştır. McNemar testi aynı bireylerden iki farklı zamanda alınan ikili/kategorik sonuçların değişip değişmediğini inceleyen eşleştirilmiş bir testtir.

Testin temel mantığı toplam doğru sayısından çok, yanlıştan doğruya geçenlerle doğrudan yanlışa geçenlerin dengesine bakmaktır. Kaynak kullanılan hesaplama varyantının ayrıntılı formülünü vermediği için burada belirli bir düzeltmeli veya exact McNemar formülü çalışmanın formülüymüş gibi sunulmamaktadır.

p değeri ne anlama geliyor?

p değeri, kullanılan istatistiksel testin sıfır hipotezi altında gözlenen veya daha uç bir sonucun elde edilme olasılığıyla ilişkilidir. Küçük p değeri, “etki kesin olarak büyüktür” veya “müdahale kesin nedendir” anlamına gelmez. Bu çalışmada özellikle kontrol grubu olmadığı için istatistiksel değişim gözlenmesi, değişimin yalnız TLS tarafından oluşturulduğunu tek başına kanıtlamaz.

Cramer's V neyi anlatıyor?

Cramer's V, kategorik değişkenler arasındaki ilişkinin gücünü 0 ile 1 arasında ölçekleyen bir etki büyüklüğü ölçüsüdür. Genel formu:

\[ V=\sqrt{\frac{\chi^2}{n\,\min(r-1,c-1)}} \]

şeklindedir. Burada \(\chi^2\) ki-kare istatistiğini, \(n\) gözlem sayısını, \(r\) satır kategorilerinin sayısını ve \(c\) sütun kategorilerinin sayısını temsil eder.

Bu formül Cramer's V'nin standart matematiksel tanımıdır; kaynak makale formülü yazmamakta, yalnız hesaplanan V değerlerini raporlamaktadır.

Cohen's d neyi anlatıyor?

Cohen's d, iki ölçüm veya grup arasındaki farkı standart sapma ölçeğinde ifade eden standartlaştırılmış etki büyüklüğüdür. Kavramsal olarak:

\[ d\approx\frac{\bar X_{\mathrm{post}}-\bar X_{\mathrm{pre}}}{s_*} \]

biçiminde düşünülebilir. Burada \(\bar X_{\mathrm{post}}\) ve \(\bar X_{\mathrm{pre}}\) iki ölçümün ortalamalarını, \(s_*\) ise seçilen standardizasyon için kullanılan standart sapmayı temsil eder.

Eşleştirilmiş ölçümlerde Cohen's d'nin birden fazla hesaplama biçimi vardır. Kaynak makale hangi payda/standartlaştırma varyantını kullandığını ayrıntılı olarak belirtmediği için burada tek bir spesifik formülün kaynakta kullanıldığı iddia edilmemektedir.

Tek yönlü eşleştirilmiş t-testi nedir?

Enerji kaynaklarına ilişkin bazı pre/post değerlendirmelerde kaynak single-tailed paired t-test kullanmıştır. Eşleştirilmiş t-testi aynı öğrencinin iki zamandaki puanları arasındaki farkların ortalamasını inceler.

Standart öğretici form:

\[ t=\frac{\bar d}{s_d/\sqrt{n}} \]

şeklindedir. Burada \(\bar d\) bireysel pre/post farklarının ortalamasını, \(s_d\) bu farkların standart sapmasını ve \(n\) eşleştirilmiş gözlem sayısını temsil eder. “Tek yönlü” ifadesi araştırmanın değişimin yönüne ilişkin önceden belirlenmiş bir hipotezi test ettiğini belirtir. Kaynak ayrıntılı istatistiksel protokolü ve bütün ara hesaplamaları yayımlamadığı için bu formül öğretici arka plan olarak verilmiştir.

Sera etkisi zihinsel modelleri nasıl değişti?

Pre-testte öğrencilerin yaklaşık yarısı ışınların Dünya–atmosfer sistemi içinde hapsedildiğini veya mekanik biçimde geri yansıtıldığını açıklamıştır. Öğrencilerin %25'inden azı en azından kısmen yeterli bir açıklama yapabilmiş, yaklaşık %20'si ise sera etkisini ozon tabakasıyla ilişkilendirmiştir.

Post-testte öğrencilerin yaklaşık %80'i en azından kısmen yeterli bir sera etkisi modeli sunmuştur ve bunun için Cohen's d=1,32 raporlanmıştır.

Bununla birlikte kavramsal değişim tam değildir. “Isı” kelimesinin radyasyon yerine uygunsuz kullanılması ve “hapsolma” anlatısı post-testte de görülmüştür. Yalnız yaklaşık %20'lik bir grup yayım, soğurma ve yansımayı genel model içinde uygun bilimsel kelimelerle birlikte açıklayabilmiştir.

Yazarlar bu sonucu “tam kavramsal yeniden yapılanma” yerine kısmi veya hibrit zihinsel modellerin gelişmiş olabileceği şeklinde yorumlamaktadır.

Radyasyon–madde etkileşiminde sonuçlar

Post-testte öğrencilerin %88'i soğurma, yayım, geçiş ve yansıma olmak üzere dört temel radyasyon–madde etkileşimini doğru tanımlamıştır.

Öğrencilerin %50'den fazlası başlıca sera gazlarını tanımış ve saydamlığın dalga boyuna bağlı olduğunu kavramıştır. Yaklaşık %60'lık bir bölüm elektromanyetik tayfın farklı bantlarını göreli dalga boylarıyla doğru eşleştirmiştir.

İklim değişikliğinin sonuçlarına ilişkin pre/post değişimi

Özellikle deniz seviyesinin yükselmesi dikkat çekicidir: pre-testte hiçbir öğrenci bunu doğru sonuç olarak tanımlamazken post-testte oran %57 olmuştur. Bu, çalışmanın fiziksel mekanizmaları gerçek dünyadaki makroskopik sonuçlarla bağlama hedefinin ölçülebilir sonuçlarından biridir.

Enerji kaynaklarının emisyon ve güvenlik değerlendirmeleri

Bu tablo öğrencilerin fosil yakıtların yüksek emisyon profilini ve farklı enerji kaynaklarının güvenlik özelliklerini daha iyi ayırt etmeye başladığını göstermektedir. Nükleer enerji en zor başlıklardan biri olarak kalmıştır. Post-testte öğrencilerin %68'i nükleerin emisyon ve güvenlik özelliklerini doğru sınıflandırmış olsa da kaynak yaklaşık %32'lik bir grubun başlangıç önyargılarını koruduğunu belirtmektedir.

Enerjinin korunumu ve enerji degradasyonu

Post-testte öğrencilerin %81'i enerjinin korunumu ilkesini anlamış ve bu sonuç için Cohen's d=0,97 raporlanmıştır.

%84'lük bir grup ise enerji dönüşümlerinde enerjinin toplam miktarının yok olmadığını, fakat bir bölümünün artık istenen işi yapmak için kullanılması zor olan ısıl enerji biçimine dönüşebildiğini anlamıştır. Bu sonuç için Cohen's d=1,44 bildirilmiştir.

Buradaki “enerji degradasyonu” ifadesi enerjinin fiziksel olarak ortadan kaybolduğu anlamına gelmez. Toplam enerji korunur; ancak enerjinin işe dönüştürülebilirliği azalabilir.

Bilimsel konsensüs algısındaki değişim

Pre-testte diğer öğrencilerin tahminleri %5,2 oranında %50'nin altında, %17,2 oranında %50–70 arasında, %32,8 oranında %70–90 arasında ve %37,9 oranında %90–95 arasında dağılmıştır.

Ders sonundaki değerlendirmede öğrencilerin %77,1'i doğru biçimde konsensüsün %95'in üzerinde olduğunu belirtmiştir. Tartışma bölümü başlangıç değerini yaklaşık %10 ve son değeri %77 olarak yuvarlayarak anlatmaktadır; burada sonuç bölümündeki daha kesin %6,9 ve %77,1 değerleri kullanılmıştır.

Sürdürülebilir gelecek çizimleri ne gösterdi?

Öğrencilerin sürdürülebilir gelecek anlatılarında yenilenebilir enerji, nükleer enerji, yeşil kentler, daha az atık, toplu veya çevreci ulaşım, biyolojik çeşitlilik, tüketimin azaltılması, düzenlemeler, eğitim ve bireysel/kollektif sorumluluk gibi farklı temalar birlikte görülmüştür.

Bazı öğrenciler sürdürülebilirliği yalnız çevre koruması olarak değil; barış, sosyal adalet ve toplumsal cinsiyet eşitliği gibi boyutlarla birlikte düşünmüştür. Bununla birlikte “sonsuz enerji kaynağı yaratmak” gibi bilimsel olarak saf/yanlış fikirlerin de tamamen ortadan kalkmadığı kaynakta görünmektedir.

Çalışma Öğrencilerin İklim Eylemine Katılımını Artırdı mı?

Hayır; çalışma bilimsel bilgi ve eleştirel farkındalıkta belirgin kazanımlar raporlasa da öğrencilerin kişisel iklim eylemine ilişkin sorumluluk ve tüketimi azaltma isteğinde artış göstermemiş, bazı öz-bildirim ölçümlerinde düşüş görülmüştür.

Bu bulgu çalışmanın önemli bir sınırıdır. Yazarlar, kişisel sorumluluk düşüşünün öğrencilerin sorumluluğu yalnız bireye yüklemek yerine kurumlar, politika ve sistem düzeyine dağıtmaya başlamasıyla ilişkili olabileceğini öne sürmektedir. Ancak çalışma bu açıklamayı doğrudan test etmemiştir ve ilgili nitel veri eksik olduğu için bu mekanizma kanıtlanmış kabul edilemez.

Duygusal tepkiler nasıl değişti?

Kaygı ve suçluluk hem pre-test hem post-testte en sık bildirilen duygular arasındadır. Suçluluk post-testte bir miktar artmış, korku ve çaresizlik biraz azalmış, motivasyon ve kurumlara güven hafifçe yükselmiştir. Öfke ve üzüntü artmamış, empati ise büyük ölçüde sabit kalmıştır.

Yazarlar genel profili, felç edici korku/çaresizlikten sorumluluk ve eylem odaklı duygulara doğru küçük bir kayma olasılığı olarak yorumlamaktadır; ancak bu yorum davranışsal değişimin kanıtı değildir.

Öğretmen katılımcılar ne bildirdi?

16 öğretmen katılımcının görüşleri yarı yapılandırılmış görüşmeler ve kısa değerlendirme raporlarıyla toplanmıştır. Katılımcılar özellikle doğrudan gözleme dayalı deneyleri, günlük yaşamla bağlantıları, disiplinlerarası yapıyı, yanlış bilgi etkinliklerini ve simülasyonları olumlu değerlendirmiştir.

Bununla birlikte öğretmen katılımcılarda da öğrencilerdekine benzer bazı sorunlar görülmüştür: bilimsel konsensüsün küçümsenmesi, sera etkisinin fizikokimyasal temelini yeterli açıklayamama, enerji için sezgisel tanım üretmekte güçlük ve erkek bilim insanı stereotipi.

Kaynak aynı 16 kişiyi örneklem bölümünde “in-service teachers”, sonuç bölümünde “pre-service teachers” olarak tanımlamaktadır. Kaynak bu terminolojik farkı açıklamadığı için burada öğretmen grubunun statüsü yeniden yorumlanmamıştır.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

Çalışma, kısa süreli ve etkinlik ağırlıklı bir TLS'nin bu örneklemde sera etkisi, radyasyon–madde etkileşimleri, seçici geçirgenlik, iklim değişikliği sonuçları, enerji kaynakları ve bilimsel konsensüs gibi konularda daha bilimsel yanıtlarla ilişkili olduğunu desteklemektedir.

Çalışma ayrıca yanlış bilgi tekniklerinin açık biçimde öğretilmesinin öğrencilerin iklim inkârı argümanlarını analiz etmesine yardımcı olabileceğini ve kadın bilim insanlarının tarihsel örneklerinin toplumsal cinsiyet stereotipleri üzerine güçlü eleştirel tartışma oluşturabileceğini göstermektedir.

Çalışmanın desteklemediği sonuçlar

Çalışma, TLS'nin bütün ortaokul öğrencilerinde aynı sonucu vereceğini kanıtlamaz.

Çalışma, elde edilen pre/post değişimlerin yalnız TLS nedeniyle oluştuğunu kanıtlamaz; kontrol grubu bulunmamaktadır.

Çalışma, kısa süreli iklim eğitiminin öğrencilerin gerçek yaşam davranışlarını değiştirdiğini göstermez.

Çalışma, kişisel sorumluluk puanındaki düşüşün kesin olarak sorumluluğun sistem düzeyine yeniden dağıtılmasından kaynaklandığını kanıtlamaz.

Çalışma, toplumsal cinsiyet stereotiplerinin tamamen ortadan kalktığını göstermez. Aksine başlangıç çizimleri stereotiplerin güçlü biçimde mevcut olduğunu ve sonrasında eleştirel farkındalık gelişse bile uzun dönemli kalıcılığın bu çalışma tarafından ölçülmediğini göstermektedir.

Başlıca sınırlılıklar

Küçük örneklem: 58 öğrencilik ana örneklem bulguların geniş popülasyonlara genellenmesini sınırlar.

Kontrol grubunun olmaması: Gözlenen değişimlerin müdahaleden bağımsız dış etkenlerden tamamen ayrılması mümkün değildir.

Kısa süre: Sınırlılıklar bölümünde etkinliğin on günlük bir dönemde yürütüldüğü, tartışmada ise müdahalenin 10–12 saatlik olduğu belirtilmektedir. Uzun dönemli öğrenme ve davranış değişimi ölçülmemiştir.

Pre/post maddelerinin tam eşleşmemesi: Öğrencilerin yaşı ve bazı kavramları daha önce hiç görmemiş olmaları nedeniyle bütün post-test maddeleri eşdeğer bir pre-test maddesine sahip değildir.

Öz-bildirim ölçümleri: Tutum ve davranış niyetlerindeki değişimler öğrencilerin beyanlarına dayanmaktadır; gerçek davranış değişiminin doğrudan gözlemi değildir.

Nitel veri eksikliği: Kişisel sorumluluk puanının düşüşünün altında yatan psikolojik veya düşünsel mekanizma ayrıntılı nitel veriyle çözümlenememiştir.

Soru ifadesi: Özellikle olumsuz biçimde yazılan bazı maddelerin genç öğrenciler için belirsizlik veya ek bilişsel yük yaratmış olabileceği yazarlar tarafından kabul edilmektedir.

Gelecek çalışmalar için öneriler

Yazarlar daha uzun süreli uygulamalar, etkinliklerin haftalar veya aylar boyunca düzenli matematik ve fen programına yerleştirilmesi, bütün-okul yaklaşımı, açık hava ve yer-temelli uygulamalar, citizen science projeleri ve STK'lar veya yerel yönetimlerle işbirlikleri önermektedir.

Ayrıca öğretmenlere kullanıma hazır öğretim kitleri sağlanması, pre/post değerlendirme araçlarının daha açık ifade edilmesi ve DO aşamasının öğrencilerin gerçek toplumsal katılımını destekleyecek biçimde güçlendirilmesi önerilmektedir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Özgün başlık: Empowering Students Through Climate Action and Gender Equality: Design, Development, and Implementation of a Teaching–Learning Sequence for Lower Secondary School Science Education

Yazarlar: Elisabetta Pavanello, Alessandro Salmoiraghi, Pasquale Onorato.

Sorumlu yazar: Alessandro Salmoiraghi.

Kurum: Department of Physics, University of Trento, Via Sommarive 14, 38123 Trento, Italy.

Dergi: Sustainability.

Yayınevi: MDPI.

Yıl / cilt / sayı / makale numarası: 2026; 18(13); 6472.

DOI: 10.3390/su18136472.

Resmî bağlantı: https://doi.org/10.3390/su18136472

Makale zaman çizelgesi: Alınış 16 Nisan 2026; revizyon 17 Haziran 2026; kabul 22 Haziran 2026; yayın 25 Haziran 2026.

Kaynak türü ve hakemlik: Sustainability dergisinde yayımlanmış araştırma makalesidir. Kaynakta ayrı bir preprint sürümü belirtilmemektedir.

Lisans: Creative Commons Attribution (CC BY) açık erişim lisansı.

Çalışmanın ana bilimsel türü: Sınıf ortamında uygulanan, keşifsel/nitel ağırlıklı ve nicel pre/post ölçümlerle desteklenen eğitim araştırması.

Ana örneklem: İki İtalyan okulunda üç sınıftan 58, 7–8. sınıf öğrencisi. Ek olarak 16 öğretmen katılımcı ve değiştirilmiş uygulamaya katılan altı yüksek lisans düzeyi fizik eğitimi öğrencisi bulunmaktadır; ana sonuçlar ortaokul öğrencilerine odaklanmaktadır.

Öğretmen statüsüne ilişkin kaynak-içi nüans: Örneklem bölümü 16 kişiyi “in-service teachers”, sonuç bölümü ise “pre-service teachers” olarak tanımlar. Kaynak bu farkı açıklamadığı için burada statü kesinleştirilmemiştir.

İstatistik: Karşılaştırılabilir pre/post maddelerinde Cohen's d etki büyüklükleri; iklim sonucu tablosunda McNemar testi ve Cramer's V; enerji değerlendirmelerinde tek yönlü eşleştirilmiş t-testleri kullanılmıştır. Kaynak bütün istatistiklerin ayrıntılı hesaplama prosedürünü veya Cohen's d'nin kullanılan spesifik eşleştirilmiş varyantını raporlamamaktadır.

Kontrol grubu: Yoktur. Bu nedenle pre/post değişimler tek başına nedensel müdahale etkisi olarak yorumlanmamalıdır.

Uygulama süresi: Tartışma bölümü müdahaleyi 10–12 saat olarak tanımlar; sınırlılıklar bölümü etkinliğin on günlük bir dönemde gerçekleştirildiğini belirtir.

Finansman: Makalenin Funding beyanı “no external funding” şeklindedir. Bununla birlikte Acknowledgments bölümünde University of Trento Strategic Plan 2022–2027 kapsamında SALPA projesinin çalışmaya finansal destek sağladığı yazmaktadır. Kaynak bunun kurum içi destek–dış finansman ayrımını ayrıca açıklamamaktadır.

Etik: University of Trento Research Ethics Committee yönergelerine göre çalışma belirtilen risk kategorilerine girmediği için formal etik kurul onayının gerekli olmadığı bildirilmiştir. Araştırmacıların özgün öğrenci belgelerine doğrudan erişmediği, belgelerin eğitim kurumunun kontrolünde kaldığı, verilerin tamamen anonim biçimde sağlandığı ve sonuçların toplulaştırılmış veya istatistiksel biçimde raporlandığı belirtilmektedir.

Bilgilendirilmiş onam: Kaynak, tüm yetişkin katılımcılardan yazılı bilgilendirilmiş onam alındığını açıkça bildirir ve EU GDPR Regulation (EU) 2016/679 Article 89'a uyum belirtir. İnformed Consent Statement içinde çocuk katılımcılar için ayrı bir yazılı onam cümlesi ayrıca verilmemiştir; öğrenci verilerinin okul tarafından anonim olarak sağlandığı etik beyanında açıklanmaktadır.

Veri erişilebilirliği: Veri setinin yazarlardan talep üzerine edinilebileceği belirtilmektedir.

Çıkar çatışması: Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmiştir.

Yazar katkıları: Kavramsallaştırma, metodoloji, doğrulama, formal analiz, araştırma, kaynaklar ve veri düzenleme E.P., A.S. ve P.O.; ilk taslak A.S. ve P.O.; gözden geçirme ve düzenleme E.P., A.S. ve P.O.; görselleştirme E.P., A.S. ve P.O.; süpervizyon ve proje yönetimi P.O. olarak raporlanmıştır.

Temel yorum sınırı: Çalışma bilimsel öğrenme ve eleştirel farkındalıkta umut verici pre/post değişimler göstermektedir; ancak küçük örneklem, kontrol grubunun olmaması ve kısa uygulama süresi nedeniyle sonuçlar geniş öğrenci popülasyonlarında kesin nedensel etki veya kalıcı davranış değişimi olarak yorumlanmamalıdır.