PEMBENTUKAN KONSEP SAINS : SATU TINJAUAN DI KALANGAN PELAJAR-PELAJAR TINGKATAN 4 DI LIMA BUAH SEKOLAH MENENGAH DI DAERAH JOHOR BAHRU MARYANA BINTI HJ. KABAN Projek Sarjana Muda ini dikemukakan sebagai memenuhi syarat penganugerahan ijazah Sarjana Muda Sains serta Pendidikan (Sains) Fakulti Pendidikan Universiti Teknologi Malaysia OKTOBER, 2004
"Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan yang tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya. Tandatangan : Maryana. Nama Penuh : Maryana Bt. Hj. Kaban Tarikh : 20-10 - 2004
"Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan saya karya ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahan ijazah Sarjana Muda Serta Pendidikan (Sains). Tandatangan :... Nama Penuh : P.M.DR. OTHMAN MD JOHAN Tarikh :...14 10-2004...
DEDIKASI Kepada, Bonda tersayang Pn Hjh Supinah Bt. Abd. Manan yang tidak pernah penat memberi dorongan dan semangat yang berterusan. Abangku Mahyudi, kakakku Siti Suzanah dan ahli-ahli keluargaku yang lain di atas segala sokongan dan pengorbanan yang kalian sumbangkan. Mohd. Fouzi B. Mazelan segala bantuan yang dihulurkan tidak akan kulupakan. Rakan-rakanku Bee, Siti dan Aida yang sering membantu menjalankan penyelidikan. Al-Fatihah kepada arwah ayah, Hj. Kaban B. Ali Emran semoga rohmu dicucuri rahmat oleh Allah S.W.T.
PENGHARGAAN Saya besyukur ke hadrat Allah S.W.T kerana dengan izinnya saya telah berjaya menyiapkan kertas projek penyelidikan ini yang merupakan sebahagian daripada syarat penganugerahan ijazah Sarjana Muda Sains Serta Pendidikan (Sains). Saya ingin mengambil kesempatan ini untuk merakamkan setinggi-tinggi penghargaan kepada pensyarah pembimbing iaitu Prof. Madya Dr. Othman Md Johan kerana sudi meluangkan masa memberi nasihat untuk keseluruhan kertas projek ini. Saya juga ingin mengucapkan ribuan terima kasih kepada semua pelajar yang telah menjadi responden di dalam kajian ini. Ucapan terima kasih ditujukan kepada En. Nordin B. Mokhri dari Jabatan Pendidikan Negeri Johor dan juga kepada pihak sekolah yang telah membantu saya dalam mendapatkan maklumat bagi menyiapkan kertas projek ini. Seterusnya, saya ingin merakamkan ucapan penghargaan ini kepada semua pihak yang terlibat secara tidak langsung dalam membantu saya menyiapkan kertas projek penyelidikan ini.
KANDUNGAN BAB PERKARA MUKA SURAT Pengesahan Status Tesis Pengesahan Penyelia Halaman Judul Halaman Pengakuan Halaman Dedikasi Halaman Penghargaan Abstrak Abstract Halaman Kandungan Halaman Senarai Jadual Halaman Senarai Rajah Halaman Senarai Lampiran i ii iii iv v vi vii xi xiii xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pengenalan 1 1.2 Latar Belakang Masalah 2 1.3 Pernyataan Masalah 6 1.4 Objektif Kajian 7 1.5 Persoalan Kajian 8 1.6 Kepentingan Kajian 9 1.7 Batasan Kajian 9 1.8 Takrifan Istilah
1.8.1 Konsep 10 1.8.2 Pepejal 11 1.8.3 Cecair 11 1.8.4 Gas 12 1.8.5 Kemahiran Pembentukan Konsep 12 1.8.5.1 Kemahiran Menyusunkan Data 12 1.8.5.2 Kemahiran Mengelaskan Fakta 13 1.8.5.3 Kemahiran Membentuk Hukum 13 1.8.5.4 Kemahiran Mengaplikasi 14 1.8.6 Pencapaian Akademik 14 BAB II SOROTAN KAJIAN 2.1 Pengenalan 15 2.2 Konsep Sains 16 2.3 Pembentukan Konsep Sains 17 2.4 Model Pembentukan Konsep Taba 18 2.5 Pembentukan Konsep Yang Berkesan 20 2.6 Pengetahuan Guru Mata Pelajaran Sains 22 2.7 Kemahiran Guru Sains 23 2.8 Kesimpulan 24
BAB III METODOLOGI KAJIAN 3.1 Pengenalan 25 3.2 Reka Bentuk Kajian 26 3.3 Prosedur Mengumpul Maklumat 27 3.4 Populasi Dan Persampelan Kajian 27 3.5 Tempat Kajian 28 3.6 Instrumen Kajian 28 3.6.1 Bahagian A 29 3.6.2 Bahagian B 29 3.6.3 Bahagian C 30 3.7 Analisis Data 31 3.8 Kajian Rintis 32 3.9 Kesimpulan 32 BAB IV DAPATAN KAJIAN 4.1 Pengenalan 33 4.2 Analisis Latar Belakang Responden 33 4.3 Dapatan Kajian Berasaskan Persoalan Kajian 36 4.3.1 Analisis Persoalan Kajian 1 36 4.3.2 Analisis Persoalan Kajian 2 40 4.3.3 Analisis Persoalan Kajian 3 44 4.3.4 Analisis Persoalan Kajian 4 49
BAB V RUMUSAN, PERBINCANGAN DAN CADANGAN 5.1 Pengenalan 52 5.2 Rumusan Dapatan Kajian 52 5.3 Perbincangan Dapatan Kajian 53 5.3.1 Tahap Pembentukan Konsep Pepejal, Cecair dan Gas 53 5.3.2 Pembentukan Konsep Pepejal, Cecair Dan Gas Bagi Responden Yang Memperolehi Gred B, C dan D Di Dalam Peperiksaan PMR bagi Mata Pelajaran Sains 56 5.3.3 Kemahiran Pembentukan Konsep Di Kalangan Guru-guru Sains Responden 58 5.3.4 Perbezaan Tahap Pembentukan Konsep Di Kalangan Guru-guru Sains Responden Mengikut Pengalaman Mengajar 62 5.4 Implikasi Dan Cadangan 63 5.5 Saranan Kajian Lanjutan 67 5.6 Penutup 68 RUJUKAN 69 LAMPIRAN A G 74-92
SENARAI JADUAL NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT 1.1 Analisa Mata Pelajaran Sains PMR 2003 3 di Negeri Johor 1.2 Ulasan Kelemahan Calon Bagi Mata Pelajaran Sains Dalam SPM 2001 5 3.1 Taburan Responden di Sekolah-sekolah Menengah Kebangsaan Daerah Johor Bahru 28 3.2 Taburan Soalan Mengikut Aspek Kajian 30 3.3 Skor Jawapan Soal Selidik Bahagian B 30 3.4 Skala Pemeringkatan Peratus 31 3.5 Skala Pemeringkatan Skor Min dan purata 32 4.1 Latar Belakang Responden 35 4.2 Pembentukan Konsep Pepejal 37 4.3 Pembentukan Konsep Cecair 38 4.4 Pembentukan Konsep Gas 39 4.5 Tahap Pembentukan Konsep Pepejal, Cecair dan Gas Responden 39 4.6 Tahap Pembentukan Konsep Pepejal Responden mengikut Pencapaian Sains PMR 41 4.7 Tahap Pembentukan Konsep Cecair Responden Mengikut Pencapaian Sains PMR 42
4.8 Tahap Pembentukan Konsep Gas Responden Mengikut Pencapaian Sains PMR 43 4.9 Tahap Pembentukan Konsep Pepejal, Cecair dan Gas Rsponden Mengikut Pencapaian Sains PMR 44 4.10 Kemahiran Menyusunkan Data 45 4.11 Kemahiran Mengelaskan Fakta 46 4.12 Kemahiran Membentuk Hukum 47 4.13 Kemahiran Mengaplikasi 48 4.14 Tahap Kemahiran Pembentukan Konsep Sains Di Kalangan Guru-guru Sains Responden 49 4.15 Tahap Kemahiran Pembentukan Konsep Sains Di Kalangan Guru-guru Sains Responden 50
SENARAI RAJAH NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT 2.1 Proses Pembentukan Konsep 17 2.2 Proses Pengajaran dan Pembelajaran Sains Yang Menggunakan Kaedah Induktif 21
SENARAI LAMPIRAN LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT A Borang Soal Selidik 74 B Analisis Ujian Anova Sehala 83 C Analisa Pencapaian Mata Pelajaran Sains PMR dan SPM 2003 86 D Surat Kebenaran Menjalankan Kajian Daripada Kementerian Pendidikan Malaysia 89 E Surat Kebenaran Menjalankan Kajian Daripada Jabatan Pendidikan Negeri Johor 90 F Surat Pengenalan Diri Daripada Fakulti Pendidikan, UTM Skudai 91 G Surat Pengesahan Menjalankan Kajian Di Sekolah 92
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pengenalan Sistem pendidikan negara mengalami perubahan yang sungguh pesat. Pada umumnya perubahan ini dibuat secara terancang, namun adakalanya ia dibuat seolah-olah mendadak menyebabkan para pendidik dan orang ramai terkejut serta berasa bimbang. Lantaran pesatnya perubahan yang berlaku maka sistem pendidikan pernah dihuraikan sebagai berada di persimpangan jalan. Dikatakan perkembangan pendidikan hari ini adalah berasaskan pencapaian tertentu, pengurusannya adalah bercorak budaya korporat dan pengurusan bisnes, ia mementingkan kawalan mutu menyeluruh dan pengurusan adalah ke arah mewujudkan keadaan tanpa cacat atau zero defect (Robiah Sidin, 1998). Pelbagai usaha dilakukan oleh Kementerian Pendidikan Malaysia untuk meningkatkan kualiti pendidikan menengah terutamanya dalam bidang sains dengan melaksanakan strategi-strategi yang merangkumi pemberian biasiswa kepada pelajar cemerlang dalam sains, peningkatan pengajaran dan pembelajaran sains yang mencukupi dengan menyediakan lebih ramai guru sains, makmal, peralatan pengajaran dan pembelajaran berbentuk kontekstual dan peningkatan penggunaan ICT dalam proses pengajaran dan pembelajaran sains.
Sejak beberapa tahun kebelakangan ini, pendidikan guru dan program melatih kakitangan pendidikan mendapat tempat utama dalam perbincangan dan forum tentang pendidikan. Di Malaysia, isu utama yang berbangkit dewasa ini ialah keberkesanan guru memainkan peranan mereka di bilik-bilik darjah. Tanda tanya tentang peranan guru timbul kerana prestasi akademik dalam bidang sains terutamanya agak kurang memberangsangkan. Adakah guru tidak mempunyai pengetahuan yang kukuh dalam bidang pengkhususan atau tidak memahami dan mempraktikkan kaedah-kaedah pengajaran dan pembelajaran yang berkesan? Daripada perbincangan tentang pendidikan guru di negara ini nyatalah bahawa guru berkualiti dalam ertikata dia berwibawa, berpengetahuan dan mahir adalah berpunca daripada pendidikan atau latihan yang disediakan (Robiah Sidin, 1998). Secara umumnya didapati bahawa pelajar sukar memahami konsep dalam mata pelajaran seperti sains kerana konsep yang terdapat dalam sains adalah berbentuk abstrak. Ini ditambah lagi dengan kebanyakan konsep yang terdapat di dalam sains tidak mempunyai contoh yang dapat dilihat. Jadi guru harus bijak menggunakan kaedah atau teknik penyampaian yang sesuai. Teknik yang sesuai yang digunakan akan meninggalkan impak yang berpanjangan ke atas pemahaman pelajar terhadap pelajaran. 1.2 Latar Belakang Masalah Sejak lima dekad lalu, pelbagai bentuk perubahan dan perkembangan sudah berlaku dalam sistem pendidikan kebangsaan dengan kemajuannya jauh berbeza antara zaman sebelum merdeka dan era selepas kemerdekaan. Pada peringkat awal iaitu pada tahun 1960-an sistem pendidikan dirancang supaya memberi sumbangan penting bagi menggalakkan perpaduan di kalangan rakyat berbilang bangsa. Manakala pada tahun
1970-an, di bawah Rancangan Malaysia Kedua (1971-1975) rancangan pendidikan dan latihan adalah ditumpukan kepada membaiki mutu pendidikan untuk membentuk satu masyarakat yang maju berasaskan kepada sains dan teknologi moden (Mok Song Sang, 2002). Manakala dalam era 1980-an, penekanan diberi terhadap pendekatan konstruktivisme iaitu bagaimana pelajar berinteraksi dengan pengetahuan sedia ada. Kemudian hasil reformasi pendidikan pada 1989, strategi pengajaran dan pembelajaran sains masih berteraskan kepada pengajaran melalui pengalaman dengan menggunakan pendekatan inkuiri dan penemuan di mana pelajar terlibat secara aktif melalui aktiviti penyelidikan. Ini menunjukkan bahawa, sistem pendidikan di Malaysia sentiasa dikaji semula oleh Kementerian Pendidikan bagi menjadikan sains satu mata pelajaran yang menyeronokkan. Bagi menilai keberkesanan kurikulum sains, sudah tentu prestasi pencapaian dalam peperiksaan perlu diambil kira bagi menilai tahap pencapaian seseorang pelajar. Secara umumnya pencapaian dalam mata pelajaran sains pada tahun 2003 adalah seperti di dalam jadual 1.1. Jadual 1.1 : Analisa Mata Pelajaran Sains PMR 2003 Di Negeri Johor Tahun Bilangan Calon A B C D 2003 48086 14.55% 15.74% 20.78% 44.31% Jabatan Pendidikan Negeri Johor (2002)
Berdasarkan analisis jadual 1.1 dapatlah dibuat satu andaian bahawa pencapaian pelajar di dalam golongan 'sangat baik' adalah satu angka yang kecil berbanding dengan keseluruhan jumlah calon yang mengambil mata pelajaran ini. Satu lagi kajian adalah daripada Kementerian Pendidikan Malaysia, di mana sejak tahun 1997 didapati peratusan kemasukan pelajar yang memilih elektif sains masih rendah iaitu hanya 24.52 peratus sahaja. Angka ini masih jauh ketinggalan daripada sasaran nisbah 60 peratus sains dan 40 peratus sastera seperti yang telah ditetapkan oleh Kementerian Pendidikan Malaysia. Dr. Hassan Said (2000), menyatakan berlaku peningkatan yang kecil bagi jumlah pelajar sains di sekolah-sekolah menengah iaitu hanya sekitar 26 peratus pada tahun 2000. Keadaan ini telah menarik minat pengkaji untuk menyelidik punca yang menyebabkan mata pelajaran ini sukar dikuasai dan tidak diminati oleh pelajar. Menurut Siow Heng Loke (1990), persoalan ini masih belum mendapat jawapan yang muktamad dan masih banyak kajian yang perlu dibuat untuk mencari punca dan kaedah penyelesaiannya. Chan Weng Kwai (1988), menyatakan bahawa antara sebab berlakunya hilang minat pelajar untuk mempelajari sains adalah disebabkan oleh pemahaman pelajar terhadap konsep-konsep sains tidak selari dengan penjelasan yang diberikan oleh guru mereka. Di mana pelajar sering membuat salah tanggapan terhadap sesuatu konsep sains dan ini menyebabkan mereka gagal dalam membuat penyelesaian masalah sains dengan betul. Kelemahan pelajar semasa membuat penyelesaian masalah dapat dilihat berdasarkan kepada laporan prestasi SPM bagi tahun 2001. Di mana cara pelajar menjawab sesetengah soalan menunjukkan pelajar sukar menguasai konsep atom.
Daripada ulasan tersebut didapati ramai pelajar yang begitu lemah dalam mata pelajaran sains terutamanya dalam konsep atom. Banyak faktor penyebab pelajar tidak dapat memahami sesuatu konsep dengan baik. Di antara faktor-faktor tersebut adalah sebelum memasuki alam persekolahan, seseorang pelajar telah memperolehi pelbagai pengetahuan mengenai sesuatu konsep atau fenomena hasil interaksi dengan persekitaran. Pengetahuan sedia yang dibawa oleh pelajar sentiasa bercanggah dengan idea sains yang hendak diajar oleh guru. Pertentangan idea ini akan memberikan masalah kepada pelajar untuk memahami konsep sains dengan baik. Jadual 1.2 : Ulasan Kelemahan Calon Bagi Mata Pelajaran Sains dalam SPM 2001. Tahun Kertas Soalan Ulasan 2001 2 B(2) Calon tidak dapat menerangkan mengapa atom itu neutral. Tidak dapat membandingkan atau mengingat jisim relatif proton dan elektron. Neutron dieja 'NEURON'. Memberikan takrifan nombor atom dan nombor jisim tetapi tidak dapat menyatakan nombor atom dan nombor jisim. Lembaga Peperiksaan Malaysia, (2001) Menurut Solomon (1983), dalam pengajaran dan pembelajaran sains, kerangka alternatif terbentuk dan dikekalkan berikutan bahasa harian yang kurang tepat digunakan untuk menerangkan istilah saintifik. Sering kali konsep yang terbentuk melalui pengalaman dan penggunaan harian sukar untuk diubah oleh guru sains, walaupun pelajar itu telah diajar teori dan konsep dengan betul. Bermakna pelajar mempunyai dua domain pengetahuan, satu yang diperolehi melalui penggunaan harian dan kedua melalui pengajaran sains di sekolah. Kedua-dua domain ini walaupun berbeza konsepnya, tetapi masih wujud bersama-sama di dalam pemikiran pelajar.
Sebagai guru kita selalu menghadapi masalah berkaitan dengan pelajar-pelajar yang tidak memahami atau kurang jelas tentang sesuatu konsep sains yang diajar. Masalah ini sekiranya tidak dapat diatasi dengan segera akan menyebabkan pelajar kurang meminati mata pelajaran sains. Kegagalan menguasai konsep-konsep asas dalam mata pelajaran sains akan memberikan kesan yang negatif kepada pelajar apabila mereka meneruskan pelajaran di peringkat yang lebih tinggi. Oleh yang demikian, guru-guru sains perlu memikirkan apa yang menyebabkan begitu ramai di kalangan pelajar lemah dalam memahami konsep sains. Kelemahan dalam memahami konsep sains akan menyebabkan sebahagian pelajar gagal dalam mata pelajaran sains. Walau bagaimanapun peranan guru untuk menyampaikan sesuatu konsep sains bukanlah satu tugas yang mudah. Masalah salah konsep atau tidak memahami dan menguasai sesuatu konsep asas dengan baik mungkin berpunca daripada ketidakberkesanan pengajaran guru atau mungkin guru sendiri tidak mahir atau tidak dapat menguasai konsep tersebut dengan baik. Prof. Dr. Abu Bakar Nordin (1994), menyatakan bahawa pendidikan guru di negara ini di katakan tidak banyak berubah sejak 1960-an lagi. Selain itu juga banyak hasil kajian menunjukkan bahawa kegagalan perlaksanaan kurikulum sains adalah berpunca daripada guru sendiri. Sehubungan dengan itu, perlunya satu kajian dibuat ke atas guru-guru sains untuk mengetahui sejauh manakah kemampuan guru memainkan peranannya dalam pembentukan konsep sains pelajar di dalam bilik darjah.
1.3 Pernyataan Masalah Berdasarkan kepada buku laporan prestasi SPM 2001 yang dikeluarkan oleh Lembaga Peperiksaan Malaysia (LPM), didapati kebanyakan calon mempunyai kefahaman konsep sains yang lemah. Kelemahan ini disebabkan calon tidak tahu istilah sains, tidak faham istilah yang digunakan, tidak mentakifkan dan menerangkan sesuatu istilah yang diberi. Akibatnya calon tidak dapat menjawap dengan tepat dan jawapan yang diberi tidak memenuhi skema. Kelemahan ini menjejaskan markah calon dan petunjuk ini menggambarkan lebih 50% calon masih lemah dalam mata pelajaran sains (Laporan Prestasi SPM, 2001). Manakala laporan prestasi SPM yang dikeluarkan pada tahun 2003 pula menunjukkan bahawa tahap pencapaian calon hanyalah di tahap memuaskan, di mana kebanyakan calon dapat menjawab soalan yang menguji konstruk pengetahuan dan kefahaman seperti fakta sains, kaedah dan prinsip sains. Walaupun berlaku peningkatan, tetapi calon didapati lemah dalam menjawab soalan yang menguji konstruk kemahiran proses sains dan aplikasi sains. Ini menyebabkan calon cenderung menjawab soalan tersebut berdasarkan logik dan bukan fakta sains (Laporan Prestasi SPM, 2003). Memandangkan pembentukan konsep sains ini adalah sangat penting di dalam pembelajaran seseorang pelajar, khasnya terhadap pemahaman di dalam mata pelajaran sains, maka tujuan utama kajian ini adalah untuk meninjau kemampuan guru-guru sains pada masa kini terhadap kebolehannya menyampaikan konsep-konsep sains dengan berkesan di kalangan pelajar-pelajar tingkatan 4.
1.4 Objektif Kajian Kajian ini bertujuan untuk meninjau pembentukan konsep sains pelajar-pelajar tingkatan 4 yang mengambil mata pelajaran sains di sekolah menengah di sekitar daerah Johor Bahru. Berikut merupakan objektif kajian ini: 1.4.1 Mengenalpasti tahap pembentukan konsep sains pelajar-pelajar tingkatan 4 yang mengambil mata pelajaran sains di sekolah menengah di sekitar daerah Johor Bahru dari aspek pembentukan konsep pepejal, pembentukan konsep cecair dan pembentukan konsep gas. 1.4.2 Mengenalpasti tahap pembentukan konsep sains pelajar-pelajar tingkatan 4 yang memperolehi gred B, C dan D di dalam peperiksaan PMR bagi mata pelajaran sains. 1.4.3 Mengenalpasti tahap kemahiran pembentukan konsep sains di kalangan guruguru sains tingkatan 4 dari aspek kemahiran penyusunan data, kemahiran mengelaskan fakta, kemahiran membentuk hukum dan kemahiran mengaplikasi. 1.4.4 Mengenalpasti perbezaan dalam amalan kemahiran pembentukan konsep sains di kalangan guru-guru sains tingkatan 4 mengikut pengalaman mengajar mata pelajaran sains tingkatan 4.
1.5 Persoalan Kajian Berikut merupakan persoalan kajian yang telah dibentuk di dalam kajian ini: 1.5.1 Apakah tahap pembentukan konsep sains pelajar-pelajar tingkatan 4 yang mengambil mata pelajaran sains di sekolah menengah di sekitar daerah Johor Bahru dari aspek pembentukan konsep pepejal, pembentukan konsep cecair dan pembentukan konsep gas. 1.5.2 Apakah tahap pembentukan konsep sains pelajar-pelajar tingkatan 4 yang memperolehi gred B, C dan D di dalam peperiksaan PMR bagi mata pelajaran sains. 1.5.3 Apakah tahap kemahiran pembentukan konsep sains di kalangan guruguru sains tingkatan 4 dari aspek kemahiran penyusunan data, kemahiran mengelaskan fakta, kemahiran membentuk hukum dan kemahiran mengaplikasi. 1.5.4 Adakah terdapat perbezaan dalam amalan kemahiran pembentukan konsep sains di kalangan guru-guru sains tingkatan 4 mengikut pengalaman mengajar mata pelajaran sains tingkatan 4.