Investigation of the effect of geoscience education on students’ sustainable environmental awareness levels

Year 2025, Volume: 8 Issue: 1, 362 - 392, 31.05.2025

Güneş Keskin Çevik , Hikmet Sürmeli

https://doi.org/10.33400/kuje.1609420

Abstract

Geoscience and sustainability science are complementary to each other. Both fields focus on examining and understanding environmental systems holistically. In this study, the effect of geoscience education on the 7th grade students' sustainable environmental awareness, driven by the cluster analysis results, was examined. In the study group where the applications were made, lesson plans and activities related to geoscience education, which were prepared by the researcher in accordance with the inquiry-based teaching model and associated with sustainable environmental awareness gains, were applied. The nested design from mixed method research was used in the study. As a quantitative data collection tool, the "Sustainable Environmental Awareness Questionnaire (SEAQ)" was applied to the study group as a pre-test and post-test. After SEAQ was applied to the study group as a pre-test, semi-structured interviews were conducted with students selected from the study group according to the maximum diversity sampling method from the lower, middle and upper levels in accordance with the results obtained from the quantitative data. The data obtained from the interviews were evaluated together with the cluster analysis results of the SEAQ. The results obtained from the quantitative and qualitative data in the study showed that geoscience education positively affected sustainable environmental awareness levels of the 7th grade students. By examining the quantitative and qualitative data applied to students after geoscience education, it was revealed that the sustainable environmental awareness levels of most of the students changed to be "active towards the environment". Given the positive effects of sustainable environmental awareness education integrated with geoscience education, recommendations have been made for more widespread adoption of this education.

Keywords

sustainable environmental awareness , cluster analysis , secondary school students , geoscience

Yer bilimi eğitiminin öğrencilerin sürdürülebilir çevre bilinci düzeylerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Yer bilimi ve sürdürülebilirlik bilimi birbirini tamamlayıcı niteliktedir. Her iki alan da çevreye yönelik sistemleri bütünsel olarak incelemeye ve anlamaya odaklanır. Bu çalışmada, yer bilimi eğitiminin 7. sınıf öğrencilerinin sürdürülebilir çevre bilinci konusundaki kümeleme analizi sonuçlarına etkisi incelenmiştir. Uygulamaların yapıldığı çalışma grubunda, araştırmacı tarafından sorgulamaya dayalı öğretim modeline uygun olarak hazırlanan sürdürülebilir çevre bilinci kazanımları ile ilişkilendirilen yer bilimi eğitimine yönelik ders planları ve etkinlikler uygulanmıştır. Çalışmada karma yöntem araştırmalarından iç içe desen kullanılmıştır. Nicel veri toplama aracı olarak, “Sürdürülebilir Çevre Bilinci Anketi (SÇBA)” çalışma grubuna ön test ve son test olarak uygulanmıştır. SÇBA çalışma grubuna ön test olarak uygulandıktan sonra çalışma grubu içerisinden nicel verilerden elde edilen sonuçlara göre alt, orta ve üst düzeyden maksimum çeşitlilik örnekleme yöntemine uygun olarak seçilen öğrencilerle sürdürülebilir çevre bilincine yönelik yarı yapılandırılmış görüşmeler yapılmıştır. Görüşmelerden elde edilen veriler, Sürdürülebilir Çevre Bilinci Anketi kümeleme analizi sonuçları ile ilişkilendirilerek birlikte değerlendirilmiştir. Çalışmadan nicel ve nitel verilerden elde edilen sonuçlar, yer bilimi eğitiminin 7. sınıf öğrencilerinin sürdürülebilir çevre bilincini olumlu etkilediğini göstermiştir. Yer bilimi eğitimi sonrası öğrencilere uygulanan nicel ve nitel verilerin birlikte incelenmesi ile, öğrencilerin çoğunun sürdürülebilir çevre bilincinin “çevreye karşı aktif” olarak değiştiği ortaya çıkmıştır. Yer bilimi eğitimi ile entegre edilen sürdürülebilir çevre bilinci eğitiminin olumlu etkileri ile, bu eğitimin daha yaygın bir şekilde benimsenmesine yönelik önerilerde bulunulmuştur.

Keywords

sürdürülebilir çevre bilinci , kümeleme analizi , ortaokul öğrencileri , yer bilimi

Ethical Statement

Araştırma Etiği Bu araştırmanın planlanmasından, uygulanmasına, verilerin toplanmasından verilerin analizine kadar olan tüm süreçte “Yükseköğretim Kurumları Bilimsel Araştırma ve Yayın Etiği Yönergesi” kapsamında uyulması belirtilen tüm kurallara uyulmuştur. Yönergenin ikinci bölümü olan “Bilimsel Araştırma ve Yayın Etiğine Aykırı Eylemler” başlığı altında belirtilen eylemlerden hiçbiri gerçekleştirilmemiştir. Bu çalışmanın yazım sürecinde bilimsel, etik ve alıntı kurallarına uyulmuş; toplanan veriler üzerinde herhangi bir tahrifat yapılmamış ve bu çalışma herhangi başka bir akademik yayın ortamına değerlendirme için gönderilmemiştir. Çalışmada kullanılan Sürdürülebilir Çevre Bilinci Anketi’nin ilgili araştırmacılardan kullanım izni alınmıştır. Katılımcılara çalışma hakkında bilgi verilmiş ve bilgilendirilmiş gönüllü olur/onam formu imzalatılmıştır. Makalemizde, testin veri toplama süreci başlamadan önce İl Milli Eğitim Müdürlüğü’nden uygulama izni ve Mersin Üniversitesi’nden etik kurul izni alınmıştır. Etik kurul izin bilgileri Etik değerlendirmeyi yapan kurul adı: Mersin Üniversitesi Sosyal ve Beşeri Bilimler Araştırmaları Etik Kurulu Etik değerlendirme kararının tarihi: 03.03.2022 Etik değerlendirme belgesi sayı numarası: 71

Supporting Institution

Makale, doktora tez çalışmasının bir bölümü olup, Mersin Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından 2022-1-TP3-4677 numaralı proje ile desteklenmiştir.

References

• Akçöltekin, A., & Doğan, S. (2013). Sınıf öğretmenlerinin yenilenebilir enerji hakkındaki tutumlarının belirlenmesi. International Journal of Social Science, 6(1), 143-153. https://jasstudies.com/DergiTamDetay.aspx?ID=564
• Aldenfer, M. S., & Blashfield, R. K. (1984). Cluster analysis. Sage Publications.
• Amerikan Jeoloji Enstitüsü. (2004). Why Earth Science? National Science Teachers Association.
• Blake, A. (2004). Helping young children see what is relevant and why: Supporting cognitive change in Earth science using analogy. International Journal of Science Education, 26, 1855-1874. https://doi.org/10.1080/0950069042000266173
• Bozdoğan A. E., & Yiğit, D. (2014). Öğretmen adaylarının alternatif enerji kaynaklarına yönelik görüşlerinin farklı değişkenler açısından incelenmesi. Elektronik Eğitim Bilimleri Dergisi, 2(3), 113-130. https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/147678
• Brown, K., Smith, J., & Taylor, L. (2019). Geoscience education and environmental sustainability: A holistic approach. Earth Science Education Journal, 15(3), 45-62.
• Bryman, A. (2001). Social research methods. Oxford University Press.
• Büyüköztürk, Ş., Çakmak, E. K., Akgün, Ö. E., Karadeniz, Ş., & Demirel, F. (2012). Bilimsel araştırma yöntemleri. (11. baskı). Pegem Akademi Yayıncılık.
• Büyüköztürk, Ş., Çokluk-Bökeoğlu, Ö., & Köklü, N. (2011). Sosyal bilimler için istatistik. (7.baskı). Pegem Akademi Yayıncılık.
• Clark, S. K. & Libarkin, J. C. (2011). Designing a mixed-methods research instrument and scoring rubric to investigate individuals’ conceptions of plate tectonics. Geological Society of America Special Papers, 474, 81–96. 10.1130/2011.2474(07)
• Covitt, A. B., Gunckel, L. K., & Anderson, W. C. (2009). Students’ developing understanding of water in environmental styles. The Journal of Environmental Education, 40(3), 37-51. https://doi.org/10.3200/JOEE.40.3.37-51
• Creswell, J. W., & Plano Clark, V. L. (2014). Karma yöntem araştırmaları. (2. Baskı). Anı Yayıncılık.
• Creswell, J. W., & Plano Clark, V. L. (2018). Designing and conducting mixed methods research (3. Baskı). Sage Publications.
• Çepni, S. (2014). Araştırma ve proje çalışmalarına giriş (7. Baskı). Celepler Matbaacılık.
• Demirbaş, M., & Pektaş, H. M. (2009). İlköğretim öğrencilerinin çevre sorunu ile ilişkili temel kavramları gerçekleştirme düzeyleri. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi, 3(2), 195-211. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/39788
• Ford, D. J. (2005). The challenges of observing geologically: Third graders’ descriptions of rock and mineral properties. Science Education, 89, 276-295. https://doi.org/10.1002/sce.20049
• Fraenkel, R. J., & Wallen, E. N. (2006) How to design and evaluate research in education. McGraw-Hill.
• Gay, L. R., & Airasian, P. (2002). Selecting a sample. Educational research-competencies for analysis and applications, 113.
• Gosselin, D., Manduca, C., Bralower, T., & Mogk, D. (2013). Transforming the teaching of geoscience and sustainability. EOS, 94, 221–222. https://doi.org/10.1002/2013EO250002
• Günok, E. (2017). Türkiye’de mevcut ilk ve orta öğretim programlarının jeomiras ve jeopark bilincinin oluşmasına etkileri. Türkiye Jeoloji Bülteni, 60(1), 107-116. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/283404
• Güven, E., & Aydoğdu, M. (2012). Çevre sorunlarına yönelik davranış ölçeğinin geliştirilmesi ve öğretmen adaylarının davranış düzeylerinin belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 25(2), 573-590. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/153489
• Hale, A. E., Shelton, C. C., Richter, J., & Archambault, M. L. (2017). Integrating geoscience and sustainability: Examining socio-techno-ecological relationships within content designed to prepare teachers. Journal of Geoscience Education, 65, 101–112. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/153489
• Hicks, D. & Bord, A. (2001). Learning about global issues. Both Spa University Collage. Environmental Education Research, 7(4).
• Hodson, D. (2003). Time for action science education for an alternative future. International Journal of Science Education, 25, 645-670. https://doi.org/10.1080/09500690305021
• Iverson, E. R., Steer, D., Gilbert, L. A., Kastens, K., O'Connell, K., & Manduca, C. A. (2019). Measuring literacy, attitudes, and capacities to solve societal problems. D. C. Gosselin, A. E. Egger, & J. J. Taber (Ed.) içinde, Interdisciplinary teaching about Earth and the environment for a sustainable future. Springer. ISBN 978-3-030-03273-9.
• Johnson, M., Lee, R., & Adams, T. (2018). The perception of natural hazards in geoscience education: Implications for environmental responsibility. Journal of Environmental Studies, 12(2), 88-104.
• Johnson, R. B., & Onwuegbuzie, A. J. (2004). Mixed methods research: a research paradigm whose time has come. Educational Researcher, 33(7), 14-26. https://journals.sagepub.com/doi/10.3102/0013189X033007014
• Karasar, N. (2011). Bilimsel araştırma yöntemleri. (Beşinci baskı). Nobel Yayınları.
• Keskin Çevik, G., Sürmeli, H., & Çevik, G. (2021). PISA’da öne çıkan ülkeler ve Türkiye fen bilimleri öğretim programlarının yer bilimi konusu açısından karşılaştırılması. Ö. T. Kara, S. Erol (Ed.) içinde, Güncel Alan Eğitimi Araştırmaları III. Akademisyen Kitabevi.
• Ketin, İ. (2005). Genel jeoloji: Yer bilimlerine giriş. (6. Baskı). İstanbul Teknik Üniversitesi Vakfı Yayınları.
• King, C. (2008). Geoscience Education: An overview. Studies in Science Education, 44(2), 187-222. https://doi.org/10.1080/03057260802264289
• King, C., Gorfinkiel, D., & Frick, M. (2021). International comparisons of school-level geoscience education– the UNESCO/IGEO expert opinion survey. International Journal of Science Education, 43(1), 56-78. https://doi.org/10.1080/09500693.2020.1854894
• Kollmuss, A., & Agyeman, J. (2002). Mind the gap: Why do people act environmentally and what are the barriers to pro-environmental behavior? Environmental Education Research, 8(3), 239-260. https://doi.org/10.1080/13504620220145401
• Mayer, V. J. (1997). Global science literacy: An Earth system view. Journal of Research in Science Teaching, 34, 101-105. https://doi.org/10.1080/09500690305021
• MEB (2018). Fen bilimleri dersi öğretim programı (ilkokul ve ortaokul 3, 4, 5, 6, 7, 8. sınıflar). Temel Eğitim Genel Müdürlüğü.
• Miles, M. B., & Huberman, A. M. (1994). Qualitative data analysis: An expanded sourcebook. (2. Baskı). Sage Publications.
• Miller, D., & Green, P. (2022). Bridging theory and practice: Enhancing sustainability awareness through applied geoscience. Sustainable Education Review, 9(1), 112-130.
• Ntanos, S., Kyriakopoulos, G. L., Arabatzis, G., Palios, V., & Chalikias, M. (2018). Environmental behavior of secondary education students: A case study at central Greece. Sustainability, 10, 1663. https://doi.org/10.3390/su10051663
• Oğuz, D., Çakci, I., & Kavas, S. (2010). Environmental awareness of university students in Ankara, Turkey. African Journal of Agricultural Research, 5(19), 2629-2636. https://academicjournals.org/journal/AJAR/article-full-text-pdf/39FB7C038204
• Oluk, S., Özüredi, Ö., & Sakacı, T. (2009). Determination of state-trait anxiety levels of university students during the learning process of global environmental problems. US-China Education Review, 6(1), 49-53. https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED503891.pdf
• Oluk, S., & Sakacı, T. (2009). Dimensions of learning process over global environmental problems: An evaluation of roger conceptual learning method regarding Turkish undergraduate students. US-China Education Review, 6(5), 35-44. https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED505718.pdf
• Orion, N., & Hofstein, A. (1994). Factors that influence learning during a scientific field trip in a natural environment. Journal of Research in Science Teaching, 31(10), 1097-1119.
• Orr, D. (1992). Ecological literacy: Education and transition to a post modern world. State University of New York Press.
• Özdemir, O., Yıldız, A., Ocaktan, E., & Sarışen, Ö. (2004). Tıp fakültesi öğrencilerinin çevre sorunları konusundaki farkındalık ve duyarlılıkları. Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Mecmuası, 57(3), 117- 127. https://doi.org/10.1501/Tipfak_0000000113
• Patton, M. Q. (2002). Qualitative research and evaluation methods. Sage Publishing.
• Pennington, D., Ebert-Uphoff, I., Freed, N., Martin, J., & Pierce, S. A. (2020). Bridging sustainability science, earth science, and data science through interdisciplinary education. Sustainability Science, 15, 647-661. https://doi.org/10.1007/s11625-019-00735-3
• Raihan, A. (2020). The role of earth science as a crucial aspect of sustainability education. In Proceedings of The International Conference on on Earth Sciences and Environment.
• Reid, W. V., Chen, D., Goldfarb, L., Hackmann, H., Lee, Y. T., Mokhele, K., Ostrom, E., Raivio, K., Rockstrom, J., Schellnhuber, H. J., & Whyte, A. . (2010). Earth System Science for Global Sustainability: Grand Challenges. Science, 330(6006), 916–917. https://doi.org/10.1126/science.1196263
• Schellnhuber, H. J., Crutzen, P. J.; Clark, W. C.; Hunt, J. (2005). Earth system analysis for sustainability. Environment: Science and Policy for Sustainable Development, 47(8), 10- 25. https://doi.org/10.3200/ENVT.47.8.10-25
• Schlosser, P., & Pfirman, S. (2012). Earth science for sustainability. Nature Geoscience, 5, 587-589.
• Smith, R., & Jones, B. (2020). Integrating geoscience education with sustainability: Challenges and opportunities. International Journal of Earth Science Education, 18(4), 207-225.
• Stewart, I. S., & Gill, J. C. (2017). Social geology: Integrating sustainability concepts into Earth sciences. Proceedings of the Geologists’ Association, 1-8. https://doi.org/10.1016/j.pgeola.2017.01.002
• Şekerler, A. (2008). Trafik kaza verilerinin kümeleme analizi yöntemi ile incelenmesi. [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Pamukkale Üniversitesi.
• Tavşancil, E., & Keser, H. (2002). Development of a Likert Type Attitude Scale towards Internet Usage. Journal of Educational Sciences & Practices, 1(1).
• Topaloglu, M., & Tekkanat, E. (2015). Identifying the usage of information technologies and literacy levels. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 182, 574-583. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.04.784
• Toraman, S. (2021). Karma yöntemler araştırması: Kısa tarihi, tanımı, bakış açıları ve temel kavramlar. Nitel Sosyal Bilimler, 3(1), 1-29. https://doi.org/10.47105/nsb.847688
• Tortell, P.D. (2020). Earth 2020: Science, society, and sustainability in the Anthropocene. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(16), 8683–8691. https://doi.org/10.1073/pnas.2001919117
• Vasconcelos, C., Torres, J., Vasconcelos, L., & Moutinho, S. (2016). Sustainable development and its connection to teaching geoethics. Episodes, 39, 509–517. https://doi.org/10.18814/epiiugs/2016/v39i3/99771
• Vasconcelos, C., & Orion, N. (2021). Earth science education as a key component of education for sustainability. Sustainability, 13(3), 1316. https://doi.org/10.3390/su13031316
• Williams, T., & Carter, H. (2021). Environmental awareness and geoscience literacy: A study on behavioral change. Earth and Sustainability Journal, 7(2), 55-78.
• Wysession, M., Taber, J., Budd D. A., Campbell, K., Conklin M., LaDue, N., Lewis, G., Raynolds, R., Ridky, R., Ross R., & Tuddenham, P. (2010). Earth science literacy: The big ideas and supporting concepts of Earth science. https://www.grow-geocareers.com/assets/files/es_literacy_6may10_.pdf
• Yıldırım, A., & Şimşek, H. (2011). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. (6. Baskı). Seçkin Yayıncılık.
• Yıldız, M. Ş., Kekezoğlu, B. & İşen, E. (2019). K-ortalamalar kümeleme yöntemi ile güç transformatörlerinin bakım stratejilerinin belirlenmesi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 7(3), 505 – 513. https://doi.org/10.21923/jesd.484899