Ali ve Ayşe, fen bilimleri dersi için bir elektrik iletkenlik test cihazı tasarlarlar. Kurdukları devrede pil ve ampul arasına bir boşluk bırakarak bu boşluğa farklı maddeler yerleştirmeyi planlarlar. Amaçları, hangi maddelerin elektriği ileterek ampulün ışık vermesini sağladığını keşfetmektir. İlk aşamada katı maddeleri test etmek için devre boşluğuna sırasıyla metal bir kaşık, plastik bir cetvel, kurşun kalem ucu (grafit) ve kuru bir ahşap çubuk yerleştirirler. İkinci aşamada ise sıvıların durumunu merak ederek devrenin açık uçlarını iki ayrı kaba daldırırlar. Birinci kapta tuzlu su, ikinci kapta ise şekerli su bulunmaktadır. Her denemeden sonra ampulün durumunu not alarak bir gözlem tablosu oluştururlar.

1. Ali ve Ayşe’nin katı maddelerle yaptığı ilk aşama deneyine göre, ulaşılan sonuçlarla ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
Soru, öğrenciden yanlış olan bilimsel yargıyı bulmasını istemektedir. Öğrencilerin “sadece metaller elektriği iletir” yanılgısına düşüp düşmediklerini ölçer. Grafit (kurşun kalem ucu) metal olmamasına rağmen elektriği iyi ileten bir katıdır, bu yüzden ampul yanar. Çeldirici seçeneklerdeki ifadeler ise bilimsel olarak doğrudur.
2. Deneyin ikinci aşamasında sıvıların iletkenliğini test eden öğrencilerin gözlemleriyle ilgili aşağıdaki çıkarımlardan hangisi doğrudur?
Bu soru sıvıların iletkenliğini ölçmektedir. Tuzlu suyun iletken, şekerli suyun ise yalıtkan olduğu bilgisini bağlam üzerinden test eder. Öğrencilerde sık görülen “suda çözünen her madde suyu iletken yapar” veya “bütün sıvılar iletkendir” kavram yanılgıları bilinçli olarak çeldirici şeklinde kurgulanmıştır.
3. Ali ve Ayşe’nin hazırladığı bu deney düzeneğindeki bağımlı, bağımsız ve kontrol edilen değişkenler aşağıdakilerden hangisinde doğru eşleştirilmiştir?
“Deney yapabilme” becerisi doğrudan bilimsel süreç becerilerini içerir. Öğrencilerin deneydeki değişkenleri doğru tespit etmesi beklenir. Bağımsız değişken bilinçli değiştirdiğimiz (test edilen maddeler), bağımlı değişken bundan etkilenen sonuç (ampulün yanıp yanmaması), kontrol edilen ise sabit tutulandır (pil, ampul). Çeldiricilerde değişken türleri kavram yanılgısı yaratacak şekilde kasıtlı olarak yer değiştirilmiştir.
Mert, hafta sonu ailesiyle gittiği kampta akşam karanlık çökünce el fenerinin çalışmadığını fark eder. Fenerin içini açtığında, piller ile ampul devresi arasındaki bağlantıyı sağlayan metal yayın yerinden çıkıp kaybolduğunu görür. Kampta ışıksız kalmamak için bu boşluğu elektriği iletebilecek bir malzemeyle doldurarak devreyi tamamlaması gerektiğini düşünür. Etrafındaki eşyaları karıştırır ve boşluğa sığabilecek dört farklı nesne bulur: Sandviçinden kalan gümüş renkli bir alüminyum folyo parçası, kalem kutusundaki silgi, eski bir radyodan kopardığı bakır tel ve cebindeki cam bilye. Mert, fenerin çalışıp çalışmayacağını görmek için bu nesneleri sırasıyla piller ile temas noktası arasındaki boşluğa yerleştirerek gözlem yapar.

1. Mert’in yaptığı denemeler sonucunda el fenerinin sırasıyla hangi nesneler kullanıldığında ışık vermesi beklenir?
Öğrencilerin elektriği ileten maddeleri (iletken) ve iletmeyen maddeleri (yalıtkan) ayırt etmesi beklenmektedir. Alüminyum ve bakır metal oldukları için iletkendir ve elektrik devresini tamamlar. Silgi (kauçuk/plastik) ve cam ise yalıtkandır. “Sadece bakır tel” çeldiricisi, öğrencilerin alüminyumun da iletken olduğunu unutmalarını veya mutfak folyosunun kağıt türevi yalıtkan bir madde olduğunu sanma yanılgısını hedefler.
2. Mert, cam bilyeyi pil yatağındaki boşluğa yerleştirdiğinde fenerin yanmadığını gözlemliyor. Bu durumun bilimsel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
Öğrencinin bir maddenin elektriği iletmeme nedenini “yalıtkanlık” kavramıyla açıklayabilmesi hedeflenmiştir. Çeldiriciler; “şekil (yuvarlaklık)”, “şeffaflık” veya “zıt enerji” gibi bilimsel olmayan ancak günlük hayatta öğrencinin zihninde optik veya mekanik özelliklerle elektriği yanlış ilişkilendirebileceği kavram yanılgılarından seçilmiştir.
Ayşe, okul projesi için kendi odasından kardeşinin odasına sinyal gönderebileceği bir “Mors alfabesi telgraf makinesi” tasarlamaktadır. Sistemin çalışması için bir LED lamba, piller ve kablolardan oluşan bir elektrik devresi kurmuştur. Ancak mesajı karşı tarafa iletmek amacıyla bas-çek yapabileceği bir “telgraf anahtarına (şalter)” ihtiyacı vardır. Bu anahtarın görevi, üzerine basıldığında alttaki kablo ucuna temas ederek devreyi tamamlamak ve lambanın yanmasını sağlamaktır. Ayşe, anahtarın temas noktalarında (köprü görevi görmesi için) kullanmak üzere çalışma masasında bulduğu dört farklı nesneyi denemeye karar verir: parlak sarı renkli madeni para, kalın bir kurşun kalemin içinden çıkardığı siyah renkli grafit uç, küçük bir porselen fincan tabağı parçası ve şeffaf bir plastik cetvel. Ayşe, bu dört nesneyi sırayla devredeki kopuk iki kablo ucunun arasına yerleştirip LED lambanın ışık verip vermediğini test ederek kendi “telgraf anahtarı” için en uygun malzemeyi seçecektir.

1. Ayşe’nin denediği nesnelerden hangilerini telgraf devresindeki kablo uçlarına temas ettirdiğinde LED lamba ışık verir ve bunun bilimsel nedeni nedir?
Öğrencilerin metallerin (madeni para) yanı sıra ametal yapılı olmasına rağmen grafitin (kurşun kalem ucunun) de elektrik akımını ileten “iletken” bir madde olduğunu bilmeleri hedeflenmiştir. Çeldiricilerde “sadece parlak metaller iletir” veya “sertlik iletkenliği belirler” gibi yaygın öğrenci kavram yanılgılarına yer verilmiştir.
2. Ayşe, devresinde madeni parayı kullandığında LED lambanın sorunsuz yandığını gözlemler. Ancak daha sonra paranın kablolara değen yüzeyini tamamen şeffaf bir plastik koli bandı ile sarar ve anahtara tekrar bastığında lambanın artık yanmadığını fark eder. Bu durumun nedeni aşağıdakilerden hangisiyle en doğru şekilde açıklanır?
İletken bir maddenin etrafı yalıtkan bir madde (plastik bant vb.) ile kaplandığında, o yüzeyden dışarıya elektrik akımı geçişi sağlanamaz. Bu soru, öğrencilerin iletken ve yalıtkan maddelerin devredeki konumlarının ve temas yüzeylerinin önemini analiz edebilme becerisini ölçmektedir. Çeldiriciler, yalıtkanların enerji tüketmesi veya elektriği hapsetmesi gibi bilimsel olmayan mantıksal kurgular içerir.
Deniz, fen bilimleri proje ödevi için “Gizemli Kutu” adında eğlenceli bir düzenek tasarlamıştır. Kutunun üzerinde sadece bir LED lamba ve “Anahtar Deliği” adı verilen küçük bir yuva bulunmaktadır. Kutunun içine, pillerden, kablolardan ve LED lambadan oluşan bir elektrik devresi gizlemiştir. Devrenin kabloları “Anahtar Deliği”nde kesik olarak sonlanmaktadır. Kutunun üzerindeki LED lambanın yanması için, anahtar deliğine sokulacak cismin bu iki kesik kablo ucunu birleştirerek devreyi tamamlaması gerekmektedir. Deniz, kutunun anahtarı olarak kullanmak üzere çekmecesinden dört farklı eşya seçer: alüminyum bir içecek açma halkası, plastik bir şişe kapağı, gümüş bir yüzük ve kauçuk bir silgi. Deniz, bu eşyaları sırayla yuvaya yerleştirerek lambanın yanıp yanmadığını test edecektir.

1. Deniz’in seçtiği eşyaların elektriksel özellikleri dikkate alındığında, hangi nesneler anahtar deliğine yerleştirildiğinde devreyi tamamlayarak LED lambanın yanmasını sağlar?
Öğrencinin alüminyum ve gümüş gibi metallerin elektrik akımını ileten iletken maddeler olduğunu, plastik ve kauçuk gibi ametal yapılı maddelerin ise yalıtkan olduğunu ayırt etmesi amaçlanmıştır. Çeldiricilerde yalıtkan maddeler ve eksik sınıflandırmalar verilerek öğrencilerin malzeme bilgisini test etmek hedeflenmiştir.
2. Deniz, gümüş yüzüğü yuvaya yerleştirdiğinde LED lambanın başarıyla yandığını görür. Ancak daha sonra yüzüğün tüm dış yüzeyini şeffaf, tırnak cilası (oje) ile kaplayıp kurumasını bekler ve yüzüğü tekrar yuvaya yerleştirir. Deniz’in bu yeni durumda yapacağı gözlem ve bunun en uygun bilimsel açıklaması aşağıdakilerden hangisidir?
Bu soruda öğrencinin, iletken bir maddenin etrafı yalıtkan bir madde (oje/plastik/bant vb.) ile kaplandığında o yüzeyin artık elektriği iletmeyeceğini analiz etmesi beklenmektedir. Şeffaflık ile elektriksel iletkenlik arasında sahte bir ilişki kuran, iletkenin gücüne dair yanlış kabuller içeren veya sertlik gibi ilgisiz değişkenleri öne süren kavram yanılgıları çeldirici olarak kullanılmıştır.
.

