1

TOPIK1 PENGAJARAN SAINS SEKOLAH RENDAH

SINOPSIS

Topik ini membincangkan tentang pengajaran sains di sekolah –sekolah rendah. Ia memberikan penekanan kepada komponen kurikulum sekolah rendah.

HASIL PEMBELAJARAN

Diakhir topik ini pelajar akan boleh mencapai:

1. Menerangkan matlamat pengajaran sains sekolah rendah.

2.Menyenaraikan komponen-komponen yang ditekankan dalam pengajaran kurikulum sains sekolah-sekolah rendah.

KERANGKA TOPIK

1

PENGAJARAN SAINS SEKOLAH RENDAH

TUJUAN PENGAJARAN SAINS

LITERASI SCIENTIFIK

PROFESIONAL

DALAM SAINS

PENEKANAN DALAM SAINS SEKOLAH RENDAH

KONSEP SAINS

KEMAHIRAN SAINTIFIK

DAN KEMAHIRAN

BERFIKIR

SIKAP SAINTIFIK DAN NILAI

MURNI

2

MENGAPA SAINS PERLU DIAJAR DI SEKOLAH RENDAH?

Dua matlamat utama pendidikan sains sekolah rendah adalah;

i. Untuk memupuk literasi saintifik bagi membolehkan seseorang membuat keputusan yang munasabah tentang isu –isu sains yang berkaitan dengan kehidupan mereka.

ii. Untuk menghasilkan profesional yang kompeten dalam pelbagai bidang saintifik.

Literasi saintifik adalah kapasiti atau keupayaan untuk menggunakan

pengetahuan saintifik, untuk mengenalpasti soalan-soalan dan

menghasilkan kesimpulan berasaskan bukti bagi tujuan memahami dan

membantu membuat kesimpulan tentang alam semula jadi dan

perubahan-perubahan yang dilakukan keatasnya melalui aktiviti

manusia.Literasi saintifik akan membantu populasi untuk;

i. Membina penyelesaian masalah yang berkesan

ii. Mengukuhkan kecintaan kepada alam semula jadi

iii. Mengelakkan menjadi mangsa dogmatism atau kesaksuban

iv. Kebolehan menggunakan teknologi-teknologi baru.

.

Terkandung dalam Wawasan 2020 adalah cabaran bagi mencapai

masyarakat yang saintifik dan progresif, satu masyarakat yang inovatif

dan berpandangan jauh. Cabaran juga adalah bagi menghasilkan

masyarakat yang bukan sahaja boleh menggunakan teknologi tetapi juga

boleh menyumbang kepada tamadun saintifik dan teknologi dimasa

hadapan.Kurikulum pendidikan sains sekolah rendah kita dibina selari

dengan visi ini.

Matlamat kurikulum sains sekolah rendah adalah bagi membina

minat pelajar dan kreativiti mereka melalui pengalaman seharian dan

penyiasatan yang menggalakkan pemerolehan kemahiran saintifik dan

2

3

kemahiran berfikir disamping memupuk sikap saintifik dan nilai-nilai

murni. Kurikulum sains sekolah rendah direka bentuk bagi merangsang

sifat ingin tahu pelajar dan membina minat disamping membolehkan

mereka mempelajari ilmu berkaitan diri mereka serta dunia disekeliling

mereka melalui aktiviti-aktiviti berpusatkan pelajar. Ini akan

menyediakan pengalaman-pengalaman yang berguna bagi

meningkatkan minat dalam sains dan memberi peluang bagi pelajar

memperolehi kemahiran saintifik dan kemahiran berfikit;

”Penekanan dalam kurikulum sains sekolah rendah adalah pembelajaran

melalui pengalaman yang releven kepadakehidupan harian

pelajar,membina kemahiran saintifik dan kemahiran berfikir,

mengaplikasikan prinsip-prinsip saintifik serta memupuk sikap saintifik

dan nilai-nilai murni” (Yeoh P.C. & Gan C.M. 2003 ms22)

Penerokaan sains bagi kanak-kanak adalah inkuiri sains – menerokai

bahan-bahan/ peristiwa, bertanya soalan-soalan, penyiasatan, merekod/

membentangkan hasil kerja mereka, membuat refleksi tentang apa yang

telah mereka pelajari dan lakukan serta apakah maknanya . Semua ini

akan membolehkan mereka mencipta teori-teori baru atau idea-idea

tentang bagaimana dunia ini berfungsi. Kemahiran-kemahiran ini, sikap,

dan cara berfikir adalah penting dalam banyak bidang pembelajaran

seumur hidup. Di sekolah rendah, pelajar belajar kemahiran saintifik

kerana:

o Kaedah-kaedah ini digunakan oleh pasa saintis semasa

melakukan penyelidikan dan mencari jawapan-jawapan kepada

soalan-soalan tentang alam semula jadi. Melalui penggunaan

kemahiran proses sains, pelajar-pelajar mempelajari sains dengan

cara yang sama dengan cara seseorang saintis menjalankan

kajian.

3

4

o Pembelajaran bermakna berlaku bila pelajar menggunakan

kemahiran proses sains bagi meneroka persekitaran dan

mendapatkan maklumat dari internet , memandu mereka dalam

proses membina pengetahuan mereka sendiri.

o Pengetahuan dan kemahiran ini juga penting bukan saja dalam

pembelajaran subjek sains tetapi juga boleh digunakan merentas

disiplin dan pengalaman-pengalaman semasa menyelesaikan

masalah personal juga bagi menyelesaikan masalah.

o Teori-teori saintifik dan prinsip-prinsip ini boleh diubahsuai atau

digantikan bila didapati tidak konsisten dengan bukti-bukti yang

baru. Tidak seperti Pengetahuan saintifik, kemahiran proses tidak

akan ketinggalan zaman.

(Wan Yoke Kum et. al, 2003 ms 33)

Pengajaran kemahiran saintifik perlu disepadukan ke dalam kandungan

sains. Kemahiran proses Sains perlu diajar secara eksplisit di peringkat

permulaan dan dikukuhkan melalui latihan lanjut. Kemahiran ini

sepatutnya diperkenalkan secara berperingkat-peringkat sesuai dengan

peringkat perkembangan kognitif pelajar. Pada tahap satu. pelajar

dikehendaki mempelajari asas kemahiran proses sains . Pada peringkat

kedua pula, kemahiran proses asas akan dilanjutkan untuk

diperkukuhkan dengan memperkenalkan kemahiran proses bersepadu.

4

Berikan faedah literasi saintifik kepada populasi dunia.

5

Tutorial 1

Dengan merujuk kepada artikel “Pemikiran Aras Tinggi (HOTS)” bincangkan bagaimana kita mengimplemen HOTS dalam pengajaran sains sekolah rendah.

Tutorial 2

Bincangkan bagaimana “sepuluh mitos tentang sains ” membuka minda anda tentang salah konsep yang mungkin ada pada anda.

Berikan satu contoh salah konsep yang dapat menjelaskan

setiap mitos.

5

Find the 5-E instructional Model and prepare a ppt. presentation.

6

Cari model pengajaran 5E dan sediakan satu persembahan power point.

Skamp, K. (Ed.), (2004) Teaching primary science constructively (2nd ed.).Melbourne, Australia: Thomson Learning.

Higher order thinking

6

7

Russell Tytler, March 28, 2004

There is a lot of focus currently on the notion of higher order thinking, particularly in relation to the Middle Years concerns, focusing on engaging students in meaningful learning. Terms such as the ‘Thinking Curriculum’ are used to describe a school focus on deeper level ideas. Higher order thinking is used as a term to describe a number of related ideas, all essentially held to be in contrast to rote learning, learning of facts, superficial thinking etc. Schemes such Bloom’s taxonomy have been used to order knowledge forms in a hierarchy, with information at the bottom (Bloom called it ‘knowledge’ but the term tends to have a wider meaning these days), then comprehension, then higher levels such as application, analysis, synthesis and evaluation. The ‘three tiered intellect’ uses similar terms, with higher order thinking being associated with words such as interprets, analyses, reflects, evaluates….

Also associated with higher level thinking are dimensions of creativity, or divergent thinking. Emphasising, in science tasks, such things as creativity, imagination, flexibility all aim at developing in students a capacity to think through ideas and apply them to a range of contexts, to think ‘outside the square’ and to think critically.

Higher level thinking is also associated with investigative practices in science, and with problem solving. Such behaviours and knowledge as asking investigable questions, designing investigations or measurement procedures, critically evaluating evidence, thinking of ways to test ideas etc. are all part of what we would hope an engaged and resourceful student to be doing.

The first two SIS Components of effective teaching and learning are closely related to higher level thinking. These are given below, with links to the science education literature.

1. Encouraging students to actively engage with ideas and evidence

Component 1 is a key characteristic of effective teaching and learning. It is linked with a number of important ideas that appear in the science education research literature, and in curriculum and innovation change projects.

The key idea embodied in this Component is that real learning is an active process that involves students being challenged, and challenging each other, rather than accepting received wisdom and practicing its application. A

7

8

predominant image projected by this Component is thus one of the active, searching mind. The underlying logic of this Component is consistent with constructivist insights into learning.

This does not in any way diminish, however, the role of the teacher. If anything it makes teachers’ roles more complex and difficult, in asking them to encourage students to express their ideas, but to maintain a high standard of challenge and attention to evidence based on scientific traditions. The Component combines two ideas — that learning involves activity and engagement, and that scientific processes fundamentally involve argument from evidence. It is hard, in a practising science classroom situation, to separate these notions.

Related ideas in the science education literature:

Sharing intellectual control, or student centredness — The idea that students’ ideas be treated with respect is well established in research on students’ conceptions and research on learning in science. The Monash University Extended PD materials, now embedded within the SISPD program, emphasised this control aspect. One cannot expect students to be engaged with a pre-packaged program entirely dictated by teachers’ understandings, and this Component asks that teachers take some risks in acknowledging that students, if they are to learn, must be given a measure of control over the ideas that are discussed.

Inquiry based learning — This is a term much in vogue in the U.S., implying that science teaching and learning must be based on students actively exploring and investigating and questioning. This is different to ‘discovery learning’ which, in its pure form, implied somehow that students could learn science simply by undertaking appropriate practical investigations, and under-represented the critical role of the teacher in structuring and responding to student experiences. A related phrase often used in primary science education is ‘hands-on, minds-on’ science. It is the ‘minds-on’ part that is referred to by this Component.

Student autonomy, and responsibility for learning — These ideas emphasise both the active and intentional nature of learning and the purpose of schooling in promoting autonomous adults. Engagement is a prior condition for both. The Middle Years concern with student engagement with ideas and with schooling is also linked to this Component. The Component should not be thought about, however, simply in terms of motivation or a willingness to join in. It focuses clearly on ideas.

8

9

Maximising student-student interaction — A video study of mathematics and science teachers (Clark, 2001) found that the key determinant of a rich learning environment was the amount of high quality student – student dialogue. This could be taken as one of the critical features of engagement with ideas.

Community of learners — This idea of a class or group as a community dedicated to particular forms of learning sits comfortably with Component 1, since ‘engagement with ideas and evidence’ can be interpreted as a communal enterprise. Social constructivism, or socio cultural theory, is also linked with this idea.

Argumentation — there is growing interest in idea that the ability to frame and respond to argument is an important focus for science education. Science as it is practised in the community is characterized by argument based on evidence.

Science processes and concepts of evidence — The teaching of science processes has a long history in science education. These are sometimes called ‘skills’, but in fact there is a good deal of knowledge associated with things like experimental design, measurement principles, or analysis. Evidence is handled in science in particular ways (eg. principles of sampling, or variable control, or measurement procedures) and learning how this occurs in a more formal way is a part of this first Component. The teaching and learning focus associated with this would include being taught how to do things like sample biological data, control variables, set up tables, deal with measurement error etc. These may be taught explicitly, but teaching for an understanding of the way evidence is used would imply that students need to learn to make decisions about design, measurement and analysis. Open ended investigations form an important end of the practical work spectrum.

2. Challenging students to develop meaningful understandings

Component 2 raises the questions ‘what does it mean to understand something in science’, and ‘what is meaningful?’ Neither are straightforward questions. The teachers who were originally interviewed to develop the Components talked of deeper level understandings, or understandings that would be revisited in different situations to enrich and challenge.

Related ideas in the science education literature:

9

10

Student conceptions — The research into student conceptions shows clearly that students come to any science topic with prior ideas that will often contradict the science version of understanding, that can interfere with learning. Learning, and gaining understanding should be viewed often as a shift in perspective rather than something implanted over nothing. The conceptual change literature, which emphasises probes of understanding, and challenge activities, is thus relevant to this Component. Lesson and topic structure becomes important for the development of understanding.

Metacognition — The work of the PEEL project has important links to this Component, focusing on student learning strategies, and control over learning. If students are to establish deeper level understandings they need to be helped to develop good learning habits, and to monitor the adequacy of their own understandings. These ideas underlie the ‘thinking curriculum’ focus of some of the Middle Years projects.

Higher order thinking — Many writers have made the distinction between shallow and deep, or low and higher order thinking. Bloom’s taxonomy identified higher order thinking as associated with the application and evaluation of ideas. Ideas such as the ‘three story intellect’ attempt a similar hierarchy.

Deeper or wider? — A commitment to looking below the surface is one way of describing this Component. Another aspect of meaningful understandings is the insight that ideas are tools to be applied rather than concepts to be arrived at. The ability to use an idea in interpreting the world is a critical part of understanding.

Divergent thinking — Part of what a ‘meaningful understanding’ should be involves the ability to use it to solve unexpected problems, or to generate a variety of related ideas. The ability to think divergently or laterally is part of what a ‘meaningful understanding’ is.

Pedagogical Content Knowledge (PCK) — In order to support students in developing understandings, it is essential for teachers to be knowledgeable themselves (content knowledge), not so they can ‘tell’, but so they can listen and challenge. The other form of knowledge needed is that of how students learn particular concepts – the difficulties they experience and the different ways they may interpret the science idea. We call this PCK.

Improving Middle Years Mathematics and Science: Components relevant to

Higher Order thinking

10

11

Recently (in early 2004) we have been engaged in developing a set of Components of effective teaching and learning in mathematics and science, and examples to support two components dealing with higher order thinking are given below.

3. Students are challenged to extend their understandings

Students engage with conceptually challenging content such that they develop higher order understandings of key ideas and processes.

3.1 Subject matter is conceptually complex and intriguing, but accessible

3.2 Tasks challenge students to explore, question and reflect on key ideas

3.3 The teacher clearly signals high expectations for each student

This Component is demonstrated when:

• Students are challenged to reflect on their response to tasks

• Open questions are asked that call for interpretive responses

• The teacher poses questions and hypothetical situations to move

students beyond superficial approaches

• Students are asked to represent their understandings in a variety

of ways

• Including frequent open ended problems and explorations

• The teacher provides experiences and poses questions that challenge students’ understandings, and encourages them to apply ideas to unfamiliar situations

11

12

• Stimulus materials are provided that challenge students’ ideas and encourage discussion and ongoing exploration

• Historical case studies are used to explore how major science ideas developed

• Higher order tasks involving the generation, application, analysis and synthesis of ideas, are well represented, for example, by the teacher using Bloom’s taxonomy in planning.

• Students are provided with questions or challenges as the impetus for learning and encouraging and supporting students to construct their own responses to such questions

• Open-ended problems or tasks are set that require divergent responses and provide the opportunity for solutions of differing kinds to be developed.

• Students are encouraged to examine critically and even challenge information provided by the teacher, a textbook, a newspaper, etc.

• The teacher sets learning challenges that require students to analyse, evaluate and create

• The teacher uses higher order thinking tools when planning activities to allow for multiple entry points and to develop higher order thinking skills such as synthesis, evaluation etc.

The Component is NOT demonstrated when:

• Investigations or projects run without significant class discussion of the underlying science.

• Class activities which are fun, with surprising outcomes, but without follow up of ideas in subsequent lessons, or framing of the ideas behind the activities.

• Science concepts are treated as ‘things to be learnt’, emphasising formal definitions.

• There is a presumption that it is the teacher’s role to control what is to be learnt, and how it is to be learnt.

12

13

• Classroom work is constrained or recipe like, without room for discussion or debate of purpose or methods

• Lesson plans contain too much material to allow sustained discussions in response to student questions

• Activities focus on having fun without a real focus on conceptual understandings

5. Students are encouraged to see themselves as mathematical and scientific thinkers

5.1 Students are explicitly supported to engage with the processes of open-ended investigation and problem solving

This Component is demonstrated when:

• The teacher plans to strategically build opportunities for students to develop hypotheses in practical work, and to extend and question interpretations

• The teacher encourages students to raise questions in class, arising out of observations, or experience.

• Students are encouraged to make decisions in practical investigations concerning hypotheses to be explored, experimental design, measurement and recording techniques, analysis and interpretation.

This component is NOT demonstrated when:

• Students are given a choice of investigations to carry out, but without training in appropriate experimental techniques and with no group commitment to the ideas being tested.

• A class experiment focuses on control of variables (fair testing) without a clear conceptual proposition. For instance, the permeability of sand, loam and clay soil is tested, with attention paid to controlling for water, amount of soil, technique, but without discussing the purpose or the reasons why they might differ.

13

14

• Practical work is recipe-like, without room for discussion and debate of purpose, methods, analysis.

5.2 Students engage in mathematical/scientific reasoning and argumentation

This sub-component is demonstrated when:

• Stimulus materials are provided that challenge students’ ideas and encouraging discussion, speculation, and ongoing exploration

• Time is allowed for discussions to arise naturally and be followed in

class, and encouraging investigations to resolve questions

• The teacher shares intellectual control with students

• The learning program includes frequent open ended investigations or short-term open explorations\

• The teacher encourages discussion of evidence, including disconfirming evidence such as anomalies in experimental work, in text book explanations, in observations, or in public reports of science\

• The teacher provides students with questions or challenges as the impetus for learning and encourages and supports students to construct their own responses to such questions

• Students are encouraged to challenge or support or amplify others’ contributions.

The sub-component is NOT demonstrated when:

ß There is a strong focus on ensuring content coverage, as distinct from understanding

ß Lesson plans are strictly followed, with too much material to be covered to allow divergent discussions in response to student questions or comments.

14

15

ß Students work mainly individually, with not much whole-class or small- group discussion.

ß Class discussion is dominated by the teacher’s voice.

ß Teacher questions are mainly closed, with a particular response in mind.

ß There is a strong focus on ensuring content coverage, as distinct from understanding.

ß Intellectual control is firmly maintained by the teacher.

Examples to illustrate the Component:

ß The history of science ideas is strongly represented.

Eg. A science topic on disease focuses on the history of our understanding of the bacterial nature of infection, to emphasise the power of science insights, and the way evidence is used to test and verify theories in science.

ß Attention is paid to the processes of hypothesis generation and experimental design Eg. Yvonne ran an animal behaviour unit for her Year 1 class. They discussed, using observations of a classroom pet rat, the difference between observation and inference. They learnt the technique of time sampling of animal position and behaviour using birds in a cage, and one, then two rats in an enclosure. Following discussions about the survival implications of behaviour, they then examined crickets and came up with a class list of questions about cricket behaviour, or structure and function. Pairs of students designed, carried out and reported on a chosen question, using a template that required presentation of data in two formats, and an evaluation of the generality of the findings. The focus in the discussion continually referred back to the adaptive purpose of particular behaviours. Eg. Year 10 students studying genetics investigate recent claims there has been cross-breeding of genetically modified soy into local crops. They look at the suggested mechanism for cross-pollination, and study genetic techniques, to come up with suggestions about what controls should be in place.

ß Planning is flexible enough so that student ideas and questions can be genuinely followed up, perhaps by further investigation. Eg. Julie’s Year

15

16

4 class raised the question about how long a ballpoint pen would last. They discussed how you would find out, then arranged a comparative investigation with different brands, measuring the length of line with appropriate controls. Eg. During a genetics unit, the question of genetically modified food captures student interest and leads to a debate informed by independent research using the web.

ß Anomalous results from experiments are discussed openly in the class. Eg. Craig’s Year 8 class found an experiment culturing bacteria gave anomalous results. Before handing the cultures back to groups he displayed them, then led a discussion in which they discussed the surprise results to come up with some possible reasons and an evaluation of the adequacy of the controls they had put in place. Eg. A class uses de Bono’s thinking hats technique to fully explore the greenhouse effect. Eg. A unit is planned using the ‘interactive approach’, whereby students’ questions are discussed and refined to form the basis of investigations forming the core of the unit.

ß Current issues are discussed in class, which encourage students to raise questions about evidence, or the ideas underlying such issues. Eg. Methods of responding to a contemporary outbreak of foot and mouth are discussed and debated, using newspaper analyses. Eg. The nutritional value of children’s lunches is discussed, using evidence from a resource book on dietary principles. Eg. In a unit on road safety, evidence related to the wearing of seat belts, or of bicycle helmets, is debated in the context of public policy.

• Open-ended tasks are set that encourage divergent, creative thinking Eg. Students are asked to use their science understandings to design a system, or technological device, such as an automated plant nursery, or method of analysing the movement of a netball player. Eg. Students are challenged using ‘what would happen if..’ questions (If gravity on earth was stronger, if we could clone dinosaurs…), or take place in ‘hypotheticals’.

16

17

Tutorial 2

TEN MYTHS OF SCIENCE: REEXAMINING WHAT WE THINK WE KNOW...

W. McComas 1996

This article addresses and attempts to refute several of the most widespread and enduring misconceptions held by students regarding the enterprise of science. The ten myths discussed include the common notions that theories become laws, that hypotheses are best characterized as educated guesses, and that there is a commonly-applied scientific method. In addition, the article includes discussion of other incorrect ideas such as the view that evidence leads to sure knowledge, that science and its methods provide absolute proof, and that science is not a creative endeavor. Finally, the myths that scientists are objective, that experiments are the sole route to scientific knowledge and that scientific conclusions are continually reviewed conclude this presentation. The paper ends with a plea that instruction in and opportunities to experience the nature of science are vital in preservice and inservice teacher education programs to help unseat the myths of science. Myths are typically defined as traditional views, fables, legends or stories. As such, myths can be entertaining and even educational since they help people make sense of the world. In fact, the explanatory role of myths most likely accounts for their development, spread and persistence. However, when fact and fiction blur, myths lose their entertainment value and serve only to block full understanding. Such is the case with the myths of science. Scholar Joseph Campbell (1968) has proposed that the similarity among many folk myths worldwide is due to a subconscious link between all peoples, but no such link can explain the myths of science. Misconceptions about science are most likely due to the lack of philosophy of science content in teacher education programs, the failure of such programs to provide and require authentic science experiences for preservice teachers and the generally shallow treatment of the nature of science in the precollege textbooks to which teachers might turn for guidance. As Steven Jay Gould points out in The Case of the Creeping Fox Terrier Clone (1988), science textbook writers are among the most egregious purveyors of myth and inaccuracy. The fox terrier mentioned in the title refers to the classic comparison used to express the size of the dawn horse, the tiny precursor to the modem horse. This comparison is unfortunate for two reasons. Not only was this horse ancestor much bigger than a fox terrier, but the fox terrier breed of dog is

17

18

virtually unknown to American students. The major criticism leveled by Gould is that once this comparison took hold, no one bothered to check its validity or utility. Through time, one author after another simply repeated the inept comparison and continued a tradition that has made many science texts virtual clones of each other on this and countless other points.

In an attempt to provide a more realistic view of science and point out issues on which science teachers should focus, this article presents and discusses 10 widely-held, yet incorrect ideas about the nature of science. There is no implication that all students, or most teachers for that matter, hold all of these views to be true, nor is the list meant to be the definitive catolog. Cole (1986) and Rothman (1992) have suggested additional misconceptions worthy of consideration. However, years of science teaching and the review of countless texts has substantiated the validity of the inventory presented here.

Myth 1: Hypotheses become theories which become laws

This myth deals with the general belief that with increased evidence there is a developmental sequence through which scientific ideas pass on their way to final acceptance. Many believe that scientific ideas pass through the hypothesis and theory stages and finally mature as laws. A former U.S. president showed his misunderstanding of science by saying that he was not troubled by the idea of evolution because it was "just a theory." The president's misstatement is the essence of this myth; that an idea is not worthy of consideration until "lawness" has been bestowed upon it. The problem created by the false hierarchical nature inherent in this myth is that theories and laws are very different kinds of knowledge. Of course there is a relationship between laws and theories, but one simply does not become the other--no matter how much empirical evidence is amassed. Laws are generalizations, principles or patterns in nature and theories are the explanations of those generalizations (Rhodes & Schaible, 1989; Homer & Rubba, 1979; Campbell, 1953). For instance, Newton described the relationship of mass and distance to gravitational attraction between objects with such precision that we can use the law of gravity to plan spaceflights. During the Apollo 8 mission, astronaut Bill Anders responded to the question of who was flying the spacecraft by saying, "I think that Issac Newton is doing most of the driving fight now." (Chaikin, 1994, p. 127). His response was understood by all to mean that the capsule was simply following the basic laws of physics described by Isaac Newton years centuries earlier. The more thorny, and many would say more interesting, issue with respect to gravity is the explanation for why the law operates as it does. At this point, there is no well. accepted theory of gravity. Some physicists suggest that gravity waves are the correct explanation for the law of gravity, but with clear confirmation and consensus lacking, most feel that the theory of gravity still

18

19

eludes science. Interestingly, Newton addressed the distinction between law and theory with respect to gravity. Although he had discovered the law of gravity, he refrained from speculating publically about its cause. In Principial, Newton states" . . . I have not been able to discover the cause of those properties of gravity from phenomena, and I frame no hypothesis . . ." " . . . it is enough that gravity does really exist, and act according to the laws which we have explained . . ." (Newton, 1720/1946, p. 547).

Myth 2: A hypothesis is an educated guess

The definition of the term hypothesis has taken on an almost mantra- like life of its own in science classes. If a hypothesis is always an educated guess as students typically assert, the question remains, "an educated guess about what?" The best answer for this question must be, that without a clear view of the context in which the term is used, it is impossible to tell. The term hypothesis has at least three definitions, and for that reason, should be abandoned, or at

least used with caution. For instance, when Newton said that he framed no hypothesis as to the cause of gravity he was saying that he had no speculation about an explanation of why the law of gravity operates as it does. In this case, Newton used the term hypothesis to represent an immature theory. As a solution to the hypothesis problem, Sonleitner (1989) suggested that tentative or trial laws be called generalizing hypotheses with provisional theories referred to as explanatory hypotheses. Another approach would be to abandon the word hypothesis altogether in favor of terms such as speculative law or speculative theory. With evidence, generalizing hypotheses may become laws and speculative theories become theories, but under no circumstances do theories become laws. Finally, when students are asked to propose a hypothesis during a laboratory experience, the term now means a prediction. As for those hypotheses that are really forecasts, perhaps they should simply be called what they are, predictions.

Myth 3: A general and universal scientific method exists

The notion that a common series of steps is followed by all research scientists must be among the most pervasive myths of science given the appearance of such a list in the introductory chapters of many precollege science texts. This myth has been part of the folklore of school science ever since its proposal by statistician Karl Pearson (1937). The steps listed for the scientific method vary from text to text but usually include, a) define the problem, b) gather background information, c) form a hypothesis, d) make observations, e) test the

19

20

hypothesis, and f) draw conclusions. Some texts conclude their list of the steps of the scientific method by listing communication of results as the final ingredient.

One of the reasons for the widespread belief in a general scientific method may be the way in which results are presented for publication in research journals. The standardized style makes it appear that scientists follow a standard research plan. Medawar (1990) reacted to the common style exhibited by research papers by calling the scientific paper a fraud since the final journal report rarely outlines the actual way in which the problem was investigated. Philosophers of science who have studied scientists at work have shown that no research method is applied universally (Carey, 1994; Gibbs & Lawson, 1992; Chalmers, 1990; Gjertsen, 1989). The notion of a single scientific method is so pervasive it seems certain that many students must be disappointed when they discover that scientists do not have a framed copy of the steps of the scientific method posted high above each laboratory workbench. Close inspection will reveal that scientists approach and solve problems with imagination, creativity, prior knowledge and perseverance. These, of course, are the same methods used by all problem-solvers. The lesson to be learned is that science is no different from other human endeavors when puzzles are investigated. Fortunately, this is one myth that may eventually be displaced since many newer texts are abandoning or augmenting the list in favor of discussions of methods of science.

Myth 4: Evidence accumulated carefully will result in sure knowledge

All investigators, including scientists, collect and interpret empirical evidence through the process called induction. This is a technique by which individual pieces of evidence are collected and examined until a law is discovered or a theory is invented. Useful as this technique is, even a preponderance of evidence does not guarantee the production of valid knowledge because of what is called the problem of induction. Induction was first formalized by Frances Bacon in the 17th century. In his book, Novum Organum (1620/ 1952), Bacon advised that facts be assimilated without bias to reach a conclusion. The method of induction he suggested is the principal way in which humans traditionally have produced generalizations that permit predictions. What then is the problem with induction?

It is both impossible to make all observations pertaining to a given situation and illogical to secure all relevant facts for all time, past, present and future. However, only by making all relevant observations throughout all time, could one say that a final valid conclusion had been made. This is the problem of induction. On a personal level, this problem is of little consequence, but in science the problem is significant. Scientists formulate laws and theories that

20

21

are supposed to hold true in all places and for all time but the problem of induction makes such a guarantee impossible. The proposal of a new law begins through induction as facts are heaped upon other relevant facts. Deduction is useful in checking the validity of a law. For example, if we postulate that all swans are white, we can evaluate the law by predicting that the next swan found will also be white. If it is, the law is supported, but not proved as will be seen in the discussion of another science myth. Locating even a single black swan will cause the law to be called into question. The nature of induction itself is another interesting aspect associated with this myth. If we set aside the problem of induction momentarily, there is still the issue of how scientists make the final leap from the mass of evidence to the conclusion. In an idealized view of induction, the accumulated evidence will simply result in the production of a new law or theory in a procedural or mechanical fashion. In reality, there is no such method. The issue is far more complex – and interesting --than that. The final creative leap from evidence to scientific knowledge is the focus of another myth of science.

Myth 5: Science and its methods provide absolute proof

The general success of the scientific endeavor suggests that its products must be valid. However, a hallmark of scientific knowledge is that it is subject to revision when new information is presented. Tentativeness is one of the points that differentiates science from other forms of knowledge. Accumulated evidence can provide support, validation and substantiation for a law or theory, but will never prove those laws and theories to be true. This idea has been addressed by Homer and Rubba (1978) and Lopnshinsky (1993). The problem of induction argues against proof in science, but there is another element of this myth worth exploring. In actuality, the only truly conclusive knowledge produced by science results when a notion is falsified. What this means is that no matter what scientific idea is considered, once evidence begins to accumulate, at least we know that the notion is untrue. Consider the example of the white swans discussed earlier. One could search the world and see only white swans, and arrive at the generalization that "all swans are white. " However, the discovery of one black swan has the potential to overturn, or at least result in modifications of,

this proposed law of nature. However, whether scientists routinely try to falsify their notions and how much contrary evidence it takes for a scientist's mind to change are issues worth exploring.

21

22

Myth 6: Science is procedural more than creative

We accept that no single guaranteed method of science can account for the success of science, but realize that induction, the collection and interpretation of individual facts providing the raw materials for laws and theories, is at the foundation of most scientific endeavors. This awareness brings with it a paradox. If induction itself is not a guaranteed method for arriving at conclusions, how do scientists develop useful laws and theories? Induction makes use of individual facts that are collected, analyzed and examined. Some observers may perceive a pattern in these data and propose a law in response, but there is no logical or procedural method by which the pattern is suggested. With a theory, the issue is much the same. Only the creativity of the individual scientist permits the discovery of laws and the invention of theories. If there truly was a single scientific method, two individuals with the same expertise could review the same facts and reach identical conclusions. There is no guarantee of this because the range and nature of creativity is a personal attribute. Unfortunately, many common science teaching orientations and methods serve to work against the creative element in science. The majority of laboratory exercises, for instance, are verification activities. The teacher discusses what will happen in the laboratory, the manual provides step-bystep directions, and the student is expected to arrive at a particular answer. Not only is this approach the antithesis of the way in which science actually operates, but such a portrayal must seem dry, clinical and uninteresting to many students. In her book, They're Not Dumb, They're Different (1990) Shiela Tobias argues that many capable and clever students reject science as a career because they are not given an opportunity to see it as an exciting and creative pursuit. The moral in Tobias' thesis is that science itself may be impoverished when students who feel a need for a creative outlet eliminate it as a potential career because of the way it is taught.

Myth 7: Science and its methods can answer all questions.

Philosophers of science have found it useful to refer to the work of Karl Popper (1968) and his principle of falsifiability to provide an operational definition of science. Popper believed that only those ideas that are potentially falsifiable are scientific ideas. For instance, the law of gravity states that more massive objects exert a stronger gravitational attraction than do objects with less mass when distance is held constant. This is a scientific law because it could be falsified if newly-discovered objects operate differently with respect to gravitational attraction. In contrast, the core idea among creationists is that species were place on earth fully-formed by some supernatural entity. Obviously, there is no scientific method by which such a belief could be shown to be false. Since this special creation view is impossible to falsify, it is not

22

23

science at all and the term creation science is an oxymoron. Creation science is a religious belief and as such, does not require that it be falsifiable. Hundreds of years ago thoughtful theologians and scientists carved out their spheres of influence and have since coexisted with little acrimony. Today, only those who fail to understand the distinction between science and religion confuse the rules, roles, and limitations of these two important world views. It should now be clear that some questions simply must not be asked of scientists. During a recent creation science trial for instance, Nobel laureates were asked to sign a statement about the nature of science to provide some guidance to the court. These famous scientists responded resoundingly to support such a statement; after all they were experts in the realm of science (Klayman, Slocombe, Lehman, & Kaufman, 1986). Later, those interested in citing expert opinion in the abortion debate asked scientists to issue a statement regarding their feelings on this issue. Wisely, few participated. Science cannot answer the moral and ethical questions engendered by the matter of abortion. Of course, scientists as individuals have personal opinions about many issues, but as a group, they must remain silent if those issues are outside the realm of scientific inquiry. Science simply cannot address moral, ethical, aesthetic, social and metaphysical questions.

Myth 8. Scientists are particularly objective

Scientists are no different in their level of objectivity than are other professionals. They are careful in the analysis of evidence and in the procedures applied to arrive at conclusions. With this admission, it may seem that this myth is valid, but contributions from both the philosophy of science and psychology reveal that there are at least three major reasons that make complete objectivity impossible.

Many philosophers of science support Popper's (1963) view that science can advance only through a string of what he called conjectures and refutations. In other words, scientists should propose laws and theories as conjectures and then actively work to disprove or refute those ideas. Popper suggests that the absence of contrary evidence, demonstrated through an active program of refutation, will provide the best support available. It may seem like a strange way of thinking about verification, but the absence of disproof is considered support. There is one major problem with the idea of conjecture and refutation. Popper seems to have proposed it as a recommendation for scientists, not as a description of what scientists do. From a philosophical perspective the idea is sound, but there are no indications that scientists actively practice programs to search for disconfirming evidence. Another aspect of the inability of scientists to be objective is found in theory-laden observation, a psychological notion (Hodson, 1986). Scientists, like all observers, hold a myriad of preconceptions

23

24

and biases about the way the world operates. These notions, held in the subconscious, affect everyone's ability to make observations. It is impossible to collect and interpret facts without any bias. There have been countless cases in the history of science in which scientists have failed to include particular observations in their final analyses of phenomena. This occurs, not because of fraud or deceit, but because of the prior knowledge possessed by the individual. Certain facts either were not seen at all or were deemed unimportant based on the scientists's prior knowledge. In earlier discussions of induction, we postulated that two individuals reviewing the same data would not be expected to reach the same conclusions. Not only does individual creativity play a role, but the issue of personal theory-laden observation further complicates the situation. This lesson has clear implications for science teaching. Teachers typically provide learning experiences for students without considering their prior knowledge. In the laboratory, for instance, students are asked to perform activities, make observations and then form conclusions. There is an expectation that the conclusions formed will be both self-evident and uniform. In other words, teachers anticipate that the data will lead all pupils to the same conclusion.

This could only happen if each student had the same exact prior conceptions and made and evaluate observations using identical schemes. This does not happen in science nor does it occur in the science classroom. Related to the issue of theory-based observations is the allegiance to the paradigm. Thomas Kuhn (1970), in his ground-breaking analysis of the history of science, shows that scientists work within a research tradition called a paradigm. This research tradition, shared by those working in a given discipline, provides clues to the questions worth investigating, dictates what evidence is admissible and prescribes the tests and techniques that are reasonable.

Although the paradigm provides direction to the research it may also stifle or limit investigation. Anything that confines the research endeavor necessarily limits objectivity. While there is no conscious desire on the part of scientists to limit discussion, it is likely that some new ideas in science are rejected because of the paradigm issue. When research reports are submitted for publication they are reviewed by other members of the discipline. Ideas from outside the paradigm are liable to be eliminated from consideration as crackpot or poor science and thus do not appear in print. Examples of scientific ideas that were originally rejected because they fell outside the accepted paradigm include the sun-centered solar system, warm-bloodedness in dinosaurs, the germ-theory of disease, and continental drift.

24

25

When first proposed early in this century by Alfred Wegener, the idea of moving continents, for example, was vigorously rejected. Scientists were not ready to embrace a notion so contrary to the traditional teachings of their discipline. Continental drift was finally accepted in the 1960s with the proposal of a mechanism or theory to explain how continental plates move (Hallam, 1975 and Menard, 1986). This fundamental change in the earth sciences, called a revolution by Kuhn, might have occurred decades earlier had it not been for the strength of the paradigm. It would be unwise to conclude a discussion of scientific paradigms on a negative note. Although the examples provided do show the contrary aspects associated with paradigm-fixity, Kuhn would argue that the blinders created by allegiance to the paradigm help keep scientists on track. His review of the history of science demonstrates that paradigms are responsible for far more successes in science than delays.

Myth 9: Experiments are the principle route to scientific knowledge

Throughout their school science careers, students are encouraged to associate science with experimentation. Virtually all hands-on experiences that students have in science class is called experiments even if it would be more accurate to refer to these exercises as technical procedures, explorations or activities. True experiments involve carefully orchestrated procedures along with control and test groups usually with the goal of establishing a cause and effect relationship. Of course, true experimentation is a useful tool in science, but is not the sole route to knowledge. Many note-worthy scientists have used non-experimental techniques to advance knowledge. In fact, in a number of science disciplines, true experimentation is not possible because of the inability to control variables. Many fundamental discoveries in astronomy are based on extensive observations rather than experiments. Copernicus and Kepler changed our view of the solar system using observational evidence derived from lengthy and detailed observations frequently contributed by other scientists, but neither performed experiments. Charles Darwin punctuated his career with an investigatory regime more similar to qualitative techniques used in the social sciences than the experimental techniques commonly associated with the natural sciences.

For his most revolutionary discoveries, Darwin recorded his extensive observations in notebooks annotated by speculations and thoughts about those observations. Although Darwin supported the inductive method proposed by Bacon, he was aware that observation without speculation or prior understanding was both ineffective and impossible. The techniques advanced by Darwin have been widely used by scientists Goodall and Nossey in their primate studies. Scientific knowledge is gained in a variety of ways including observation, analysis, speculation, library investigation and experimentation.

25

26

Myth 10: All work in science is reviewed to keep the process honest.

Frequently, the final step in the traditional scientific method is that researchers communicate their results so that others may learn from and evaluate their research. When completing laboratory reports, students are frequently told to present their methods section so clearly that others could repeat the activity. The conclusion that students will likely draw from this request is that professional scientists are also constantly reviewing each other's experiments to check up on each other. Unfortunately, while such a check and balance system would be useful, the number of findings from one scientist checked by others is vanishingly small. In reality, most scientists are simply too busy and research funds too limited for this type of review. The result of the lack of oversight has recently put science itself under suspicion. With the pressures of academic tenure, personal competition and funding, it is not surprising that instances of outright scientific fraud do occur. However, even without fraud, the enormous amount of original scientific research published, and the pressure to produce new information rather than reproduce others' work dramatically increases the chance that errors will go unnoticed. An interesting corollary to this myth is that scientists rarely report valid, but negative results. While this is understandable given the space limitations in scientific journals, the failure to report what did not work is a problem. Only when those working in a particular scientific discipline have access to all of the information regarding a phenomenon -- both positive and negative – can the discipline progress.

Conclusions

If, in fact, students and many of their teachers hold these myths to be true, we have strong support for a renewed focus on science itself rather than just its facts and principles in science teaching and science teacher education. This is one of the central messages in both of the new science education projects. Benchmarks for Science Literacy (AAAS, 1993) and the National Science Education Standards (National Research Council, 1994) project both strongly suggest that school science must give students an opportunity to experience science authentically, free of the legends, misconceptions and idealizations inherent in the myths about the nature of the scientific enterprise. There must be increased opportunity for both preservice and inservice teachers to learn about and apply the real rules of the game of science accompanied by careful review of textbooks to remove the "creeping fox terriers" that have helped provide an inaccurate view of the nature of science. Only by clearing away the mist of half-truths and revealing science in its full light, with knowledge of both its strengths and limitations, will learners become enamored of the true pageant of science and be able fairly to judge its processes and products. Note: William McComas' address is School of Education-WPH 1001E, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089-0031.

26

27

TOPIK 2 PEMEROLEHAN KEMAHIRAN MANUPULATIF

SINOPSIS

Topik ini membolehkan pelajar untuk menguasai kemahiran manipulatif dalam

penyiasatan saintifik. Kemahiran psikomotor ini membolehkan pelajar untuk

menguasai:

1. Jenis dan unit pengukuran

2. Mengguna dan mengendali alatan sains

3. Melukis gambarajah dan alatan dengan tepat

4. Pengendalian specimen dengan cara yang betul dan cermat

5. Membersihkan peralatan sains dengan betul

6. Menyimpan alatan sains dan bahan kimia dengan betul dan selamat

Hasil pembelajaran

Pada akhir topik ini pelajar dapat:

1. Menerangkan kemahiran manipulaif sebagai proses psikomotor yang

perlu dikembangkan melalui penyiasatan saintifik

2. Menerangkan kemahiran manipulatif dalam penyiasatan saintifik

termasuk:

a) Jenis dan unit pengukuran

b) Pengguanaan dan pengendalian alatan sains

c) Melukis gambarajah dan alatan dengan tepat

d) Pengendalian spesimen dengan cara yang betul

dan cermat

e) Membersihkan peralatan sains dengan betul

27

28

f) Penyimpanan alatan sains dan bahan makmal

dengan betul dan selamat

KERANGKA TOPIK

Rajah 2 : Ringkasan Isi pelajaran

28

KEMAHIRAN MANIPULATIFJenis dan unit pengukuran

Mengguna dan mengendali peralatan sains

Melukis rajah dan alatan dengan tepat

Mengendali spesimens dengan betul dan cermat

Membersihkan peralatan sains dengan betul

Menyimpan peralatan sains bahan dengan betul dan selamat correctly and safely.

29

2.0 KEMAHIRAN MANIPULATIF

Sains menekankan inkuiri dan penyelesaian masalah. Dalam proses inkuiri dan

penyelesaian masalah kemahiran saintifik dan kemahiran berfikir di gunakan.

Kemahiran saintifik adalah penting dalam sebarang penyiasatan saintifik saperti

menjalankan eksperimen dan projek. Kemahiran saintifik merangkumi

kemahiran proses sains dan kemahiran manipulatif.

Apakah dia kemahiran manipulative? Manipulatif bermaksud mengawal atau

kebolehan menggunakan sesuatu dengan mahir. Oleh itu kemahiran

manupulatif adalah kemahiran psikomotor yang membolehkan kita untuk

melaksanakan kerja-kerja amali yang melibatkan perkembangan koordinasi

mata-tangan dan kebolehan mengendalikan projek. Sebagai contoh seorang

pelajar menggunakan sepasang tweezer. .dan kanta pembesar untuk

mengamati organ dalaman tumbuhan berbunga.

Kemahiran manipulatif di dalam penyiasatan saintifik adalah kemahiran

psikomotor yang membolehkan pelajar menguasai :

a) Jenis dan unit pengukuran

b) Pengguanaan dan pengendalian alatan sains

c) Melukis gambarajah dan alatan dengan tepat

d) Pengendalian specimen dengan cara yang betul dan

cermat

e) Pembersihkan peralatan sains dengan betul

f) Penyimpanan alatan sains dan bahan makmak dengan

betul dan selamat

Dengan menguasai kemahiran manipulatif para saintis mampu mendapatkan

keputusan yang sah. Ia juga akan menghindarkan kemalangan dan

1. Lukis dan namakan peralatan yang pernah anda gunakan untuk pengajaran sains sekolah rendah

2. Terangkan bagaimana anda menggunakan peralatan tersebut dengan betul.

29

30

Bila menggunakan kemahiran manipulatif pelajar perlu mengambil kira

keselamatan diri dan rakan-rakan.Langkah-langkah yang perlu diambil

termasuk semasa menggunakkan alatan yang pecah ,tidak mencucuk bahan

yang tajam dan panas kepada rakan-rakan , mengelakkan specimen yang

tajam,serangga yang berbisa dan memakan bahan yang beracun secara tidak

sengaja. Melatih sikap tanggungjawab terhadap keselamatan diri dan orang lain

adalah sikap yang baik dan murni.

Dengan menggunakan pengurusan grafik yang sesuai,bina satu peta

konsep tentang kepentingan menguasai kemahiran manipulatif bagi

pelajar.

2.1 JENIS DAN UNIT PENGUKURAN

2.1.1 PENGUKURAN PANJANG

Untuk mengukur panjang, kita boleh menggunakan pembaris atau pita ukur.

Ukuran terkecil pada pembaris meter adalah 0.1 cm. Pembaris meter hanya

boleh mengukur panjang dengan tepat sehingga 0.1 cm.

1. Huraikan cara yang betul bagaimana untuk membaca skala pada pembaris untuk mengelakkan ralat parallak

.2. Huraikan bagaimana diameter sebiji bola ping pong boleh

diukur dengan menggunakan pembaris meter dan sepasang set square

Angkup vernier dan micrometer screw gauge adalah alat yang biasa digunakan

didalam makmal dan industry. Angkup vernier sesuai untuk mengukur panjang

objek, diameter luar (OD) objek berbentuk sfera atau silinder, diameter dalam

(ID) paip dan kedalaman lubang.

Kumpul maklumat daripada pelbagai sumber mengenai angkup vernier dan micrometer screw gauge.

30

31

.

2.1.2 MENGUKUR MASA

Masa boleh diukur dengan menggunakkan alat seperti jam, atau sebarang alat

yang mengalami gerakan secara berkala.

Jam randik analog Jam randik digital

JAM RANDIK

Jam randik digunakan untuk mengukur julat masa yang pendek. Terdapat dua

jenis jam randik iaitu jam randik digital dan analog. Jam randik digital lebih tepat

dari jam randik analog kerana ia boleh mengukur masa dalam julat 0.01saat

manakala jam randik analog hanya boleh mengukur masa dalam julat 0.1 saat..

Oleh kerana jam randik adalah alat yang sensitif dua atau tiga bacaan perlu

diambil dan masa purata dirakamkan. Ini disebabkan masa bermula dan

berakhir tidak sama diantara individu.

Masa reaksi yang biasa diambil oleh individu adalah diantara 0.2 hingga 0.3 saat. Fikirkan satu eksperimen untuk mengaggarkan masa reaksi untuk seseorang individu.

2.1.3 MENGUKUR ISIPADU

31

32

Isipadu adalah jumlah ruang yang di isi biasanya diukur dengan menggunakan

bikar, flask konikal, flask volumetrik, silinder bersenggat, picagari, buret dan

pipet. Ahli kimia menggunakan unit liter(l) dan milliliter(ml). Senggatan pada

bikar dan flask konikal adalah anggaran dan tidak boleh digunakan untuk

mendapatkan ketepatan pengukuran. Pipet,buret dan flask volumetrik

digunakan bagi tujuan tersebut.

Huraikan bagaimana menggunakan pipet dalam penitratan asid-bes dengan betul.

Adakah asid atau bes yang dimasukkan kedalam pipet? Kenapa?

2.1.4 MENGUKUR SUHU

2.1.5 TERMOMETER

Termometer raksa adalah termometer yang selalu di gunakan dalam makmal

sains. Merkuri didalam bulb akan mengembang apabila dipanaskan.

Pengembangan ini akan menolak keatas benang merkuri dalam tiub kapilari.

Bulb ini diperbuat daripada kaca yang nipis supaya haba dapat dikonduksikan

dengan cepat kepada merkuri .Batang kaca yang berbentuk silinder bertindak

sebagai kanta pembesar supaya suhu boleh dibaca dengan mudah.

32

33

1. Bincangkan cara yang betul bagaimana menggunakan termometer merkuri.

2. Apakah persamaan dan perbezaan di antara termometer merkuri dan termometer klinikal?

2.1.5 MENGUKUR JISIM

Jisim adalah kandungan jirim sesuatu objek. Kita selalunya menggunakan

neraca tiga palang untuk mengukur jisim. Ianya mendapat nama neraca tiga

palang kerana ia mempunyai tiga palang yang menunjukkan jisim yang berada

pada setiap beam

Ini adalah gambarfoto neraca tiga palang. Anda mungkin telah menggunakan nya di sekolah.terdapat pelbagai jenis penimbang. Saintis memerlukan penimbang untuk mengukur jisim yang kecil.

Neraca tiga palang membandingkan jisim yang diketahui dengan jisim yang

tidak diketahui dan ianya tidak dipengaruhi oleh gravity, tidak saperti

penimbang spring yang mengukur berat. palang yang pertama mengukur jisim

dari 0 hingga 10 grams. palang yang tengah mengukur dalam julat 100 grams

33

34

dan beam yang akhir dalam julat 10 grams. Dengan menggunakan ketiga-tiga

palang anda boleh mengukur jisim objek yang anda kehendaki.

2.1.6 MENGUKUR ARUS ELEKTRIK/VOLTAN

AMMETER

Untuk mengukur jumlah arus elektrik ammeter boleh digunakan. Ammeter

disambungkan secara siri dengan litar elektrik. . Bacaan skala maksikum

adalah pesongan penuh skala.

Kebanyakan ammeter mempunyai skala berkembar. Ammeter adalah alat yang

sensitif. Untuk mengelakan kerosakan ammeter langkah-langkah berjaga-jaga

berikut perlu diperhatikan;

1. ammeter mempunyai julat yang sesuai untuk mengukur arus.

2. jika arus yang diukur adalah besar daripada pesongan maksimun

skala ,arus berlebihan akan mengalir melalui ammeter dan

merosakkanya.

3. adalah penting untuk dimulakan dengan julat yang tertinggi bila

menggunakan ammeter.

4. ianya adalah penting untuk menyambungkan ammeter dengan cara yang

betul untuk mengelakkan kerosakan bila jarum penunjuk bergerak dalam

arah yang salah. Terminal positif ammeter perlu disambungkan kepada

terminal positif bateri atau punca kuasa. Begitu juga dengan terminal

negatif ammeter.

34

35

5. sebelum menggunakan ammeter pastikan jarum ammeter berada pada

kedudukan sifar. Ini boleh dilakukan dengan melaraskan pelaras sifar

dibawah jarum tersebut.

VOLTMETER

Beza keupayaan merentasi 2 titik dalam sesuatu litar boleh diukur dengan

menggunakan voltmeter. Voltmeter perlu disambungkan secara selari

merentasi komponen yang di ukur. Langkah-langkah berjaga-jaga sama saperti

penggunaan ammeter.

multimeter adalah meter elektrik

pelbagai fungsi.

Bincangkan apa yang boleh diukur

dan bagaimana menggunakannya

2.2. PENGGUNAAN DAN PENGENDALIAN ALATAN SAINS

2.2.1 Mikroskop

Mikroskop cahaya – kebanyakan modul yang digunakan di sekolah

menggunakan kanta dan cahaya untuk membesarkan objek. Kanta yang

digunakan membiaskan cahaya untuk membuatkan objek nampak lebih dekat.

35

36

Stereoskop – mikroskop ini membenarkan penglihatan binocular untuk melihat

objek yang lebih besar.

Bincangkan prosedur umum bagaimana menggunakan dan mengendalikan mikroskop.

1.2.2 PENGGUNAAN DAN PENGENDALIAN BAHAN KIMIA

Jangan memanaskan pelarut yang mudah terbakar dengan api

Pelarut yang tidak di gunakan perlu disimpan semula didalam stor

pelarut atau di lupuskan tanpa penangguhan.

Elakkan tumpahan dan basuh tangan segera dengan sabun dan air jika

berlaku sentuhan..

Campurkan bahan kimia kedalam air dan tidak sebaliknya Gunakan

spatula yang berlainan untuk bahan kimia yang berbeza

Hadkan penggunaan jumlah bahan kimia yang digunakan dalam

makmal.

PENGGUNAAN DAN PENGENDALIAN ALATAN ELEKTRIK

Pastikan semua kable elektrik dalam keaadaan yang baik.

Pastikan litar tidak melampaui beban. Penyambungan yang dibuat perlu

betul.

Jangan sentuh peralatan elektrik yang disambungkan pada punca

dengan tangan yang basah.

Jangan gunakan bahan-bahan logam atau barangan kemas bila bekerja

dengan alatan elektrik.

Ambil langkah-langkah pencegahan untuk mengelakkan tumpahan

keatas alatan elektrik.

MELUKIS RAJAH DAN ALATAN DENGAN TEPAT

Disini terdapat beberapa tip untuk melukis specimen.

1. gunakan kertas kosong yang mempunyai banyak ruang .

36

37

2. gunakan pensil yang tajam..

3. lukis apa yang anda Nampak sahaja.

4. lakar rajah yang besar dan mudah.

5. lukis dengan menggunakan skala yang betul dan sesuai.

6. jangan melorek atau mewarnakan rajah. . Use stippling to indicate a

darker area

7. gunakan pembaris untuk melukis garisan.jangan merintangi garis

yang berlabel.

8. labelkan bahagian-bahagian objek.

9. berikan tajuk untuk lukisan anda.

Lukis dan namakan alatan yang biasa digunakan dalam pengajaran sains sekolah rendah.

Akses internet untuk mengumpul maklumat tentang makmal maya.

Bagaimanakah ianya berbeza dengan bilik makmal sains biasa?

TOPIK 3 PEMEROLEHAN KEMAHIRAN MANUPULATIF

37

38

3.1. PENGENDALIAN SPESIMEN DENGAN BETUL DAN BERHATI-HATI

Benda hidup yang dibawa ke bilik darjah perlu di jaga untuk tempoh masa yang

pendek atau panjang. Oleh yang demikian ianya memerlukan kediaman yang khusus

dan penjagaan yang berkala. Jika boleh bina suatu kawasan lapangan di luar bilik

darjah .anda perlu mengambil langkah-langkah keselamatan apabila mengendalikan

specimen.

Kebersihan dan keselamatan apabila mengendalikan specimen perlu diberikan

perhatian yang lebih.pastikan pelajar membasuh tangan mereka denga sabun dan air

selepas mengendalikan specimen hidup. Penjagaan yang lebih perlu diberikan apabila

specimen itu mempunyaui cirri-ciri yang boleh membahayakan pelajar( e.g kaktus yang

mempunyai duri yang tajam,serangga yang mungkin menyengat atau menggigit

atauyang boleh menyebabkan irritasi) . ingatkan pelajar supaya tidak merasa atau

memasukkan apa jua kedalam mulut mereka.

Aktiviti1 : Biji Kacang Hijau

1. Sediakan tiga lembaran lapisan kapas diatas kepingan tail yang berbeza.

2. Letakkan lima biji kacang hijau ke atas setiap satu lapisan kapas.

3. Tinggalkan kering lapisan kapas yang pertama.basahkan lapisan kapas yang

kedua dengan lima sudu air dan lapisan ketiga dengan 20 sudu air.

4. Siram lapisan kedua dan ketiga dengan isipadu air yang sama selama lima

hari.

5. Perhatikan tumbesaran anak benih dan rekodkan ketinggian dan bilangan daun

setiap hari.

Aktiviti 2 : Ikan dan Cicak

38

39

1. Sediakan satu akuarium dengan ikan dan cicak. Perhatikan haiwan tersebut.

2. Kenalpasti dan bandingkan cirri-ciri kedua haiwan tersebut.

a) Apakan ciri yang biasa haiwan tersebut?

b) Apakah ciri yang berbeza?

3.2. PENGENDALIAN BAHAN-BAHAN BIOLOGI

Semua aktiviti yang melibatkan tangan ke mulut perlu dielakkan

Serangga dan haiwan kecil harus diletakkan di dalam sangkar atau

akuarium.

Kecederaan yang disebabkan oleh haiwan yang dikaji hendaklah di

rawat dengan menggunakan antiseptic dan rawatan selanjut perlu

diberikan.

Luka perlu sembuh sepenuhnya sebelum mula bekerja. Pertimbangkan

penggunaan filem,videos dan computer untuk aktiviti dissection..

Alatan kaca dan slaid mikroskop perlu di basmi kuman dan digunakan

semula.

Sebarang tumpahan atau kemalangan perlu direkodkan walaupun tiada

kecederaan.

Tumbuhan

Lakukan pemerhatian di lapangan

Pulangkan semula specimen di lapangan

Jangan buang specimen kedalam tong sampah

Jangan kendalikan tumbuhan yang beracun

Binatang

Perhatikanserangga yang hidup didalam piring petri yang tertutup.

Lepaskan serangga selepas aktiviti.

Untuk pastikan keselamatan sebelum memulakan kerja balut semua

luka.

Tangan perlu dibasuh dengan sabun.

Jika digigit rawat luka dengan antiseptic.

39

40

3.3. MEMBERSIH ALATAN SAINS DENGAN BETUL

Bersihkan alatan kaca dengan menggunakan bahan cuci,bilas dengan

air dan keringkan.

Untuk pengeringan biarkan alatan kaca berdiri,digantung atau dibiarkan

kering diatas rak atau papan pengering.

Selepas menggunakan sebarang alat pastikan ianya bersih sebelum

disimpan.

3.4. MENYIMPAN ALATAN SAINS DAN BAHAN DENGAN BETUL DAN

SELAMAT

Alatan yang besar dan bekas bahan kimia yang besar seharusnya

disimpan pada rak yang bawah.

Bahan perlu disimpan pada suhu yang sesuai.

Jangan letakkan bahan yang bahaya dalam bekas yang tidak stabil.

Racun perlu dikunci dalam cabinet.

Simpan semua bahan kimia yang aktif dalam bekas yang gelap

Asid dan bahan yang mengkakis perlu disimpan dalam cabinet bukan

logam dan berlubang.

Tuliskan nota ringkas tentang cara pengendalian,pembersihan dan ra simpanan alatan sains.

.

www.biologycorner.com

www.ehow.com

www.wikihow.com

40

41

www.sciencekit.com

TOPIK4 KEMAHIRAN PROSES SAINS ASAS

MEMERHATI

SINOPSIS

41

42

Dalam topik ini anda akan didedahkan kepada tujuh kemahiran proses sains asas.

Anda juga akan diberi dengan aktiviti-aktiviti yang boleh anda mencuba sendiri dengan

murid-murid untuk meningkatkan semua kemahiran ini. Latihan dan soalan-soalan

tutorial yang diberikan bukan sahaja akan membantu anda menilai diri anda sendiri

dalam kemahiran proses sains asas ini tetapi juga boleh meningkatkan pemahaman

anda.

HASIL PEMBELAJARAN

Di akhir topik ini diharapkan guru-guru boleh :

1. Membentuk penghayatan secara kritis kemahiran proses sains asas dan amalannya di dalam pengajaran sains di sekolah rendah.

2. Menunjukkan kefasihan dalam mereka bentuk pendekatan bagi menyokong murid-murid dalam mengembangkan kemahiran prosedur dan pemahamansains

KERANGKA TOPIK

42

Kemahiran Proses Asas

Memerhati

Mengkelas

Berkomunikasi

Meramal

Menyukat dan Mengguna Nombor

Mengguna perhubungan ruang-masa

Membuat Inferen

43

Rajah 3 : Kerangka Isi Kandungan

MEMERHATI

Apa itu memerhati?

Tahukah anda apa itu memerhati? Kebanyakan daripada kita memahami bahawa

memerhati itu melibatkan deria mata untuk melihat dan memahami benda-benda di

sekitar. Sebenarnya ia adalah lebih daripada itu.Memerhati adalah asas kemahiran

proses sains yang melibatkan semua lima deria untuk mencirikan objek-objek,

mengenalpasti perubahan-perubahan, persamaan dan perbezaan untuk memahami

dunia di sekitar kita. Di sebalik itu juga kita boleh mengatakan bahawa memerhati juga

melibatkan proses mengumpul maklumat berkaitan dengan objek-objek atau peristiwa-

peristiwa dengan menggunakan kelima-lima pancaindera, lihat, dengar, sentuh, rasa

dan bau.Memerhati dalam sains, memerlukan murid-murid memberi perhatian secara

menghalusi.Memandang, melihat dan memerhati hendaklah difahami dengan

jelas.Memandang dan melihat dianggap sebagai pendekatan pasif manakala

memerhati pula dilihat sebagai pendekatan aktif.

Apabila kita hendak mengenali sesuatu buah, kita akan mengguna mata untuk melihat

bentuk dan warna buah itu.Anda juga akan menyentuh dan menghidu buah tersebut

untuk mengetahui samada buah itu masak atau tidak. Kadangkala anda mencuba rasa

mengguna lidah untuk memastikan samada buah itu manis atau tidak. Ada kalanya kita

menggoncang dan mendengar bunyi untuk menguji isi terkandung.Disini kita

mengguna kesemua pancaindera untuk mengenali dan memahami buah

tersebut.Pemerhatian jenis ini disebut sebagai pemerhatian kualitatif.Jika kita hendak

mengetahui dengan lebih lanjut, tentang berat dan panjang buah tersebut misalnya

43

44

200 g dan 30 cm, pemerhatian itu disebut pemerhatian kuantitatif sebab ia melibatkan

nombor atau kuantiti. .

Pemerhatian kuantitatif memberi maklumat dengan lebih tepat berbanding dengan

pancaindera kita.Maka pelajar, lebih-lebih lagi kanak-kanak, memerlukan bantuan

untuk membuat pemerhatian yang baik. Jika seseorang pelajar itu sedang

menerangkan apa yang dia lihat, dia akan menerangkan tentang warna objek itu

sahaja tetapi tidak berkenaan dengan saiz atau bentuk objek itu. Pemerhatian yang

bagus dan produktif adalah berbentuk penjelasan yang ditulis atau dilukis secara

menyeluruh dan tepat dan pelajar perlu dilatih untuk menghasilkan penerangan yang

menyeluruh.Penerangan yang panjang dan lengkap oleh pelajar, maka barulah boleh

meningkatkan pemahaman tentang konsep yang sedang dikaji.

Bagaimanakah kita membimbing pelajar-pelajar kita memberi penerangan yang baik

dan menyeluruh.?

Beri arahan kepada pelajar supaya focus kepada objek atau peristiwa yang

sedang dikaji dan kenalpasti ciri-cirinya.

Berikan mereka peluang untuk menyatakan pemerhatian kualitatif awal.

Kemudian minta mereka memberi huraian secara menyoal atau memberi

mereka alatan yang boleh membantu mereka menjalankan pemerhatian

kualitatif atau kuantitatif yang selanjutnya.

Jika berlaku sebarang perubahan dalam pemerhatian, pelajar perlu

menyatakan apa yang mereka lihat sebelum, semasa dan selepas kejadian

berlaku dalam pemerhatian. Jika boleh pelajar perlu digalakkan menamakan

apa yang mereka perhati.

Gunakan rujukan, merujuk kepada benda yang telah menjadi biasa kepada

semua orang untuk menerangkan dengan lebih jelas sesuatu pemerhatian.

Contohnya, kita menerangkan warna dengan rujukan, seperti langit biru,

rumput hijau kuning emas untuk menerangkan warna biri, hijau atau kuning.

Apabila kita membuat ukuran, kita membandingkan sifat dengan rujukan unit.

Sesuatu kenyataan ukuran mengandungi dua bahagian, nombor memberitahu

berapa bilangan, dan nama unit untuk memberitahu berapa banyak

kandungan isinya. Penggunaan nombor menunjukkan ukuran itu pemerhatian

44

45

kuantitatif. Contoh, helaian daun diikat dalam bilangan lima, atau ukuran berat

daun ialah lima gram.

Sebagai rumusannya boleh kita katakana bahawa pemerhatian itu dibuat apabila;

Mengguna semua pancaindera untuk mendapatkan maklumat.

Menggunakan perkakas atau alat untuk membuat pemerhatian tepat

Mengenalpasti persamaan dan perbezaan untuk membuat perbandingan

Mengenalpasti ciri-ciri khas pada objek dan persekitaran

Sedar akan perubahan pada persekitaran

Mengenalpasti susunan objek atau peristiwa

Keupayaan untuk membuat pemerhatian yang baik adalah juga penting untuk

perkembangan kemahiran proses sains yang lain, berkomunikasi, mengkelas,

mengukur, membuat inferen dan meramal.

Cuba buat aktiviti berikut untuk membentuk kemahiran memerhati

Aktiviti 1

Bahan :

1. Kacang

Prosedur:

1. Buat pemerhatian kepada kacang.

2. Tulis pemerhatian dalam jadual di bawah.

Keputusan :

Pemerhatian

Mengguna

indera lihat

Mengguna

indera rasa

Mengguna

indera bau

Mengguna

indera sentuh

Mengguna

indera dengar

45

46

Yang manakah pemerhatian kuantitatif? Jika tiada, fikir semula dan cuba carikan sesuatu

________________________________________________________

_______________________________________________________

________________________________________________________

Aktiviti2:

Bahan

1. Biskut Cream Crackers

2. Air suling

Prosedur:

1. Perhatikan sekeping biskut cream crackers.

2. Rendam biskut ke dalam air suling.

3. Tulis pemerhatian anda di dalam jadual di bawah.

Keputusan

Pemerhatian

Mengguna

indera lihat

Mengguna

indera

rasa

Mengguna

indera bau

Mengguna

indera sentuh

Mengguna

indera

dengar

Sebelum

direndam

46

47

Semasa

direndam

Selepas

direndam

Yang manakah pemerhatian kuantitatif? Jika tiada, fikir semula dan cuba carikan sesuatu

________________________________________________________

________________________________________________________

________________________________________________________

1. Kenapa kita perlu membuat pemerhatian?

2. Apakah kepentingan kita membuat pemerhatian?

3. Rancang tiga aktiviti kemahiran proses sains, pemerhatian dibuat berdasarkan spesifikasi sains sekolah rendah.

Tutorial 1

1. Secara berkumpulan, laksanakan ‘the candle activity. Bincang dan bentangkan

dapatan anda

Tutorial 2

2. Baca artikel “Elephant Observations” dan jawab soalan yang diberi.

47

48

Baca artikel “Working Scientifically” dan sediakan peta konsep.

Tahniah !

Tutorial 1

CANDLE ACTIVITY

Bahan :

Lilin Lighter

Buat ukuran kualitatif dan kuantitatif kepada sebatang lilin sebelum dan selepas dibakar selama dua minit.Tanam lilin tersebut pada seketul modeling clay.

Pemerhatian Kualitatif

48

Anda telah bekerja dan berusaha bersungguh-sungguh.Berehatlah sebentar. Kemudian sambung dan teruskan ke kemahiran proses asas yang lain.

49

Sebelum pembakaran ________________________________________________________

________________________________________________________

Semasa pembakaran ________________________________________________________

________________________________________________________

Selepas pembakaran ________________________________________________________

_______________________________________________________

Pemerhatian Kuantitatif

Pemerhatian Sebelum pembakaran Selepas pembakaran

49

50

Bagaimanakah kedua-dua pemerhatian di atas berbeza?

________________________________________________________

________________________________________________________

Yang manakah lebih sesuai digunakan dengan pemerhatian saintifik? Kenapa?

________________________________________________________

________________________________________________________

Tutorial 2

ELEPHANT OBSERVATIONS

Long time ago in a distant land, six blind men lived together. All of them had heard of elephants, but they had never “seen” one. When they heard that an elephant and his trainer would be visiting their village, they all wanted an encounter with this beast. They made their way to the site where the elephant was being kept. Each blind man touched the elephant and made his observations. The observations are listed below.

One man touched the elephant’s side and said.

“ An elephant is like a wall.”

Another man touched the trunk and said,

“An elephant is like a snake.”

50

51

Another man touched a tusk and said,

“An elephant is like a spear.”

Another man touched a leg and said,

“An elephant is like a fan.”

The last man touched the tail and said,

“An elephant is like a rope.”

Did the blind men make appropriate inferences? Explain.

_______________________________________________________________

How might the blind men improve their inferences?

_______________________________________________________________

One of the characteristics of science is that scientists communicate their ideas, observation, results, and inferences with each other. Why is this a good idea?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

In the space below, write a sentence or two explaining what you have learned.

51

52

Qualitative Observations

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Quantitative Observations

_______________________________________________________________

Did the activities above help you to make better observations? Explain.

_____________________________________________________________________

_________________________________________________________

How does telling stories can make teaching more fun to primary students?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Working scientifically

Introduction

52

53

‘Working scientifically’ involves the processes of science, includingunderstanding the sorts of questions that are the province of science; the designof experiments; reasoning and arguing with scientific evidence; and analysing and interpreting data.

Detailed discussion of working scientifically in primary schools can be found in Keith Skamp’s Teaching primary science constructively (Thomson Learning2004). An example of the forms of knowledge associated with workingscientifically can be found in the Victorian Curriculum and StandardsFramework (CSF) for science, which can be found on the Victorian Curriculum and Assessment Authority website <http://www.vcaa.vic.edu.au/index.html>.

Key concepts of working scientifically

The activities in this topic are designed to explore the following key concepts:

• ‘Working scientifically’ involves particular forms of reasoning withevidence that is different in detail from reasoning in other areas.

• There is no one ‘scientific method’, but many ways in which scientists planto establish ideas and generate evidence to explore and support these ideas.

• An oft-cited example of scientific method is the controlled experiment,where the relationship between an effect and a variable is explored, withother potentially confounding variables controlled (i.e. kept the same). Anexample would be the exploration of the effect of the length of a pendulum on its period of swing, keeping the weight and swing size the same butvarying the length and timing of the swing. However, for many branches ofscience, this type of control is not possible. For instance, in studyingecological systems, in many cases theories must be established by lookingat existing ecosystems with many variables. In geology and astronomy theidea of controlling and repeating observations is very different. What iscommon to all these areas, however, is the collection of evidence to supportor argue against claims, and reasoning with evidence that attempts to isolateclear causes for phenomena.

• Working scientifically involves a number of ‘concepts of evidence’,including the purpose and techniques of focused observation, therecognition of a scientific question that can be investigated, the need forrepeat measurements and skills in devising measurement processes, ways ofrecording data (these can vary considerably) and representing data foranalysis, different experimental designs and associated principles (e.g. understanding ‘sample size’ in making observations in the field),

53

54

andreporting.

Students’ alternative conceptions of working scientifically

Research into students’ ideas about this topic has identified the following non-scientific conceptions:

• Students will not immediately see the task of an investigation as exploringideas or looking for patterns, but will treat an investigation simply as‘establishing what is’ without thought for considering alternativeinterpretations.

• Students have problems recognising what is an investigable question andwill propose questions such as ‘What is electricity?’ as the basis forinvestigation. Their questions need to be worked with and clarified tobecome amenable to scientific investigation.

• Students will not understand many of the concepts relating tomeasurement—for instance, the reading of a scale, the recording ofcomparison measurements using consistent processes, the calibration ofinstruments, the need for repeat measurements and the concept ofuncertainty in measurement. They need to be supported in makingdefensible measurements.

• Students can understand the need to control variables in simple situations(to make the test ‘fair’), such as the need to use the same amount of eachtype of sugar when comparing the solubility of sugars. However, they havedifficulty in cases of interacting variables (e.g. finding out the separateeffects of weight and length on a pendulum swing, or the separate effect oflight and moisture in determining where slaters prefer to live).

• Students will not understand the power of laying out data in tables andgraphs, and the use of a table as a design organiser to help plan a series ofmeasurements.

• Depending on their knowledge and experience, students may have troublearguing clearly from evidence.

It has been amply demonstrated that, with appropriate support, even very young

children are capable of distinguishing between observations and inferences, of

asking investigable questions, planning experiments and arguing from evidence.

54

55

Consumer science

‘Consumer science’ refers to activities in the classroom whereby students use

scientific processes to make judgments about consumer products. Although

consumer science does not fall easily into any major curriculum topic

categories, it is an important and fun vehicle for teaching students about some

of the science processes such as fair testing, measuring and recording. It

provides a vehicle for learning about the nature of scientific investigation.

It should be noted, however, that these investigations, because they mostly

involve comparisons on the basis of criteria, do not illustrate the more difficult

nature of working scientifically that deals with the exploration of conceptual

ideas.

Skills and understandings of consumer science

The activities in this topic are designed to develop the following skills and

understandings of this topic:

• how to formulate useful, investigable questions

• the importance of measuring accurately

• why it is necessary to ensure that all tests are fair and repeatable

• the purpose of planning and designing investigations

• how to design valid experiments with appropriate variable control

• how to design measurement procedures

• how to represent data for analysis and reporting.

55

56

Things to consider when completing activities

The activities in this topic give examples of some types of products suitable forearly and middle years consumer science testing. In judging different products,the things that need to be considered (summarising the discussion above) are:

• what criteria are relevant for the evaluation

• what weighting should be given to the various criteria

• whether the test is fair

• whether the results are reproducible

• whether the method of comparison (scale, addition of scores, etc.) isappropriate.

Development of students’ testing capabilities

The following descriptions of students’ capabilities at different year levels, andthe type of activity appropriate for each, are based on reports of DeakinUniversity students teaching consumer science activities to groups of studentsin schools.

Prep/Year 1

It is most appropriate to structure tests and scaffold children’s experimenting.Criteria and procedures need to be decided by the teacher, using simple testsand comparisons, rather than measurements. Ensure there is a low demand formanipulation skills.

Examples of appropriate tests include comparing the sweetness of cereals, theamount of salt or oil in chips or the amount of bubble in detergents.

Year 2

Students can define criteria, but have little understanding of a fair test, e.g.

56

57

sothey may cheat to make sure their chosen sample ‘wins’.

Year 3

Students are beginning to appreciate the notion of a fair test. They can definecriteria and conduct given tests with fairness and appreciate how differences inresults can arise.

Year 4

Depending on the content area, students should now be able to designexperiments and plan measurements with minimal input from the teacher.

Years 5 and above

The comparison of products by discussion of weighting of criteria isincreasingly possible. Students are able to set out tables and deal with differentorders on different criteria. They can hold a reasoned discussion on the factorsaffecting the performance of different products, and ways of exploring thesefurther.

Activities

Exploring consumer science

Key ideas: Articulating and refining questions. Designing experiments and

controlling variables. Developing measurement procedures. Constructing and

interpreting data representations.

57

58

A C T I V I T Y:

P O TAT O C H I P S

Teaching note: This activity can be used for all levels but will need to beadapted accordingly. Have the students work in groups. Each group should have a scoresheet and a recorder, a reporter, a timekeeper and someone to hand outeach item. Make sure all the students take it in turns to taste the items. Youmight want to collect the information and collate it on the board. Somediscussion of the problems with testing, especially the problems associated inkeeping things ‘fair’, should be encouraged.

You will need:

• a variety of brands of potato chips

• brown paper squares

• brown paper bags

• rollingpins

• breadboards

• jars of water.

a) Test for salt content

Taste directly—have ONE student taste each brand of chip to determine and give their opinion of which is the saltiest. It might be a good idea to blindfold thestudent so they do not see the brand they are tasting and select their favourite (or least favourite, accordingly)

58

59

Dissolve in water and taste (what will you control?)—crush a chip of each brand(making sure you keep the samples the same size) and put the crumbs of each chipinto separate containers with about 40 mL of water. Add a pinch of salt to another40 mL of water. Have a clean glass of water on hand. Alternatively taste the saltedwater and each chip water, taking a sip of fresh water in between tastes. Which issaltier?

b) Test for oil content by rubbing between sheets of brown paper

Place a chip between two sheets of brown paper on the breadboard, and thencrush it by rolling over it with the rolling pin. How much oil appears on the brownpaper? Measure the spot using a ruler.

Alternatively, place a chip on top of a pile of brown paper pieces. Roll over it usingthe rolling pin. How many thicknesses of paper did the oil penetrate? Hold the oilpatch over some print or up to the light. How translucent is the patch?

Repeat the experiment for the other brands of chips.

c) Taste test

Place a sample of each brand of chip into a paper bag. Have one student act as thetaste-tester (only one student at a time should test the chips!). Get the student to taste each brand of chip from the unmarked bags. It might be a good idea to getthem to have a sip of clean water between each taste. What could they test for (e.g. crunch, flavour, texture)?

d) Testing the packaging

Examine the packaging that the chips come in. How is the manufacturer trying tosell the chips? What colours are used in the packaging? What is the salt or fatcontent according to the nutrition label? Is there a trinket included in the pack? Is this important to the

59

60

group? How easy are the bags to open? Rate what the students think of each and keep score. Which brand of chips is considered to bebest according to its packaging? Why?

Rank the criteria in order of importance. Which chips would you recommend

A C T I V I T Y:

C E R E A L Teaching note:

This activity is similar to the chip experiment above and so thesame guidance should be offered. The experiments outlined above for potatochips can be carried out for cereals, although you should test for sugar contentinstead of salt!

You will need:

• a variety of cereal packages.

Look at the packet nutrition guide. Compare cereals for sugar, fat, carbohydrate content.

A C T I V I T Y:

T E S T I N G

B A L L S Teaching note:

This activity is suitable for all levels depending on thecomparisons made.

You will need:

• a range of types of balls, e.g. tennis, squash, ping-pong, golf, rubber, plastic

• a range of different surfaces, e.g. carpet, concrete, grass

• a metre rule

60

61

TOPIK5 KEMAHIRAN PROSES SAINS ASAS

MENGKELAS

MENGKELAS

Apa itu mengkelas?

Sama ada disedari atau tidak, kita selalu mengkelaskan barang-barang dalam

kehidupan seharian kita.Kita mengkelaskan buku-buku di perpustakaan

mengikut subjek dan menyimpan perkakasan sains di dalam stor mengikut jenis

perkakasan.Para majikan mengkelas pekerja mengikut jenis pekerjaan

pekerjanya dan kerajaan mengkelas kita mengikut jantina, umur, pendapatan

dan sebagainya. Mengkelas boleh ditakrif sebagai proses mengumpul objek

mengikut ciri-ciri tertentu untuk sesuatu tujuan. Kita perlu mengenalpasti

persamaan dan perbezaan semasa mengenalpasti ciri-cirinya. Oleh itu, kita

boleh katakan bahawa mengkelas ialah proses mengumpul objek atau

peristiwa mengikut persamaan atau perbezaannya. Ini adalah satu langkah

penting ke arah kefahaman yang lebih baik bagi objek atau peristiwa yang

berbeza di dalam dunia ini.

Bilakah kita perlu mengkelas?Kita mengkelas apabila ada banyak item atau

maklumat yang tidak tersusun. Untuk mengkelas item-item kita boleh ikuti

langkah-langkah berikut :

1. Kenalpasti ciri-ciri umum item-item tersebut

2. Isihkan item yang sama ciri mengikut kumpulan masing-masing

3. Kenalpasti ciri-ciri lain

4. Ulangi langkah 1 – 3 sehingga tinggal hanya satu item dalam setiap

kumpulan.

61

62

Indicator Untuk Pengkelasan yang dibina oleh Pusat Perkembangan

Kurikulum (PPK, 1994) boleh digunakan sebagai panduan untuk mengkelas

item atau maklumat dengan cara betul, iaitu,

Kenalpasti persamaan dan perbezaan

Kumpulkan objek mengikut ciri-ciri umum

Perjelaskan kaedah pengkelasan dalam bahasa mudah

Ciri-ciri lain boleh digunakan untuk mengumpul objek

Objek boleh dikumpulkan dalam pelbagai cara

Ada 3 jenis pengkelasan

Sistem Siri :

Ini adalah pengkelasan yang paling mudah.Objek disusun mengikut sifat

tertentu.Contoh, pelajar disusun bersiri mengikut tinggi, atau bijirin

sarapan berbeza boleh disusun secara bersiri mengikut bilangan calori

per hidangan.

Contoh :

Sistem Binari:

Dalam sistem ini, suatu set objek dibahagi kepada dua subset. Ini

dilakukan berasaskan sama ada objek-objek mempunyai atau tidak sifat-

sifat tertentu. Contoh, haiwan boleh dikelaskan kepada dua kumpulan :

yang mempunyai tulang belakang atau yang tidak mempunyai tulang

belakang. Pengkelasan secara sistem binari juga boleh dilakukan secara

mempunyai sifat lebih daripada satu.Objek dalam kumpulan itu memiliki

semua sifat yang telah ditetapkan.

62

LELAKI PEREMPUAN

INDIACINAMELAYU

MANUSIA

ORANG ASLI

MANUSIA

63

Contoh :

ATAU

Sistem Pelbagai Lapisan (Multilevel):

Pengkelasan pelbagai lapisan boleh dibangunkan dengan

membentuk beberapa peringkat pengkelasan binari kepada satu

set objek dan kemudian dilaksanakan kepada subset seterusnya.

Hasilnya ialah sistem pengkelasan yang mengandungi pelbagai

peringkat atau lapisan. Pengkelasan pelbagai lapisan adalah

sempurna apabila setiap objek dalam set asal tadi telah

dipisahkan ke dalam kategorinya sendiri. Pengkelasanyang

biasaterhadap alam haiwan dan tumbuhan adalah contoh

pengkelasan pelbagai lapisan.Satu aktiviti yang berguna untuk

kanak-kanak yang boleh dibuat ialah pengkelasan pelbagai

lapisan untuk haiwan di persekitaran mereka mengikut sifat

fizikal dan atas persamaan atau perbezaan kelakuan haiwan

tersebut.

63

BENTUK

2 DIMENSI 3 DIMENSI

KONKIUBKUBOID

SEGI EMPATSEGI TIGABULATAN

SILINDERSFERA

64

Contoh :

Jika mungkin, anda boleh tambah lagi bentuk-bentuk mengikut ciri-ciri

mereka dan anda boleh panjangkan pengkelasan ini untuk menjadikan

lebih banyak lapisan lagi.

Cuba aktiviti-aktiviti ini untuk meningkatkan kemahiran pengkelasan anda.

Aktiviti 1.

Bahan-bahan:

1. Satu uncang duit syiling dengan nilai berbeza

Prosedur :

1. Perhatikan syiling dan sebutkan sifat-sifat mereka.

64

65

2. Kelaskan syiling tersebut mengikut sistem siri, sistem binari dan sistem

pelbagai lapisan.

Rumusan :

1. Sistem siri

2. Sistem Binari

3. Sistem Pelbagai Lapisan

65

66

Aktiviti 2

Bahan-bahan :

1. Satu set pelbagai jenis kekacang dengan warna, saiz dan bentuk yang

berbeza.

Prosedur :

1. Perhatikan kekacang dan nyatakan sifat-sifat mereka.

2. Kelaskan kekacang tersebut menggunakan sistem siri, sistem binari dan

sistem pelbagai lapisan.

Rumusan :

1. Sistem siri

2. Sistem Binari

3. Sistem Pelbagai Lapisan

66

67

1 Apakah kepentingan mengkelas?

2. Rancangkan tiga aktiviti mengkelas berdasarkan Spesifikasi Sains

Sekolah Rendah.

Jalankan aktiviti “Mengkelas Butang”.

Daripada pengalaman anda, bincangkan apakah benda-benda lain dalam

kehidupan kita seharian yang memerlukan pengkelasan?

Tahniah ! Anda telah menyiapkan tugas anda.

Tutorial

MENGKELAS BUTANG

Bahan-bahan :

8 jenis butang yang berbeza

Kaedah :

67

68

1. Letakkan semua lapan butang ke dalam petak di atas jadual pada muka surat seterusnya.

2. Lukis/ tekapkan butang dan warnakan.

3. Bahagikan butang kepada dua kumpulan di dalam petak di bawah petak besar di bahagian atas.

4. Lukis/ tekapkan butang dan warnakan. Di dalam petak tersebut, tuliskan sifat yang digunakan untuk mengasingkan butang-butang tersebut.

5. Kumpulkan butang-butang tersebut daripada petak itu ke dalam petak yang terdapat di bawah.

6. Lukis/ tekapkan butang dan warnakan. Di dalam petak tersebut, tuliskan sifat yang digunakan untuk mengasingkan butang-butang tersebut.

7. Letakkan satu butang di dalam setiap petak pada helaian kertas.

8. Lukis/ tekapkan butang dan warnakan. Di dalam petak tersebut, tuliskan sifat yang digunakan untuk mengasingkan butang-butang tersebut.

Jawab soalan-soalan berikut :

Dengan menyemak Spesifikasi Kurikulum Sains Sekolah Rendah, senaraikan tajuk-tajuk yang anda fikirkan penting dibuat pengkelasan.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Apakah kaedah lain benda-benda boleh dikelaskan?

_______________________________________________________________

______________________________________________________________

68

69

TOPIK6 KEMAHIRAN PROSES SAINS ASAS

BERKOMUNIKASI

BERKOMUNIKASI

Berkomunikasi ialah kemahiran menyampaikan maklumat atau idea kepada

orang lain sama ada secara lisan atau berbentuk tulisan. Pelajar-pelajar harus

berkomunikasi untuk berkongsi pemerhatian mereka dengan orang lain.

Komunikasi mestilah jelas dan berkesan jika seseorang itu hendak difahami

maklumat yang disampaikan.Komunikasi berkesan semestinya jelas, tepat dan

tidak kabur dan seterusnya mengguna kemahiran yang perlu dikembang dan

diamalkan.

Apa itu berkomunikasi? Berkomunikasi ialah satu proses penerimaan,

penyebaran, dan perkongsian maklumat dan idea. Anda sedang berkomunikasi

apabila anda :

1. Bercakap, mendengar atau menulis untuk menyatakan idea atau maksud.

2. Mencatat maklumat daripada penyiasatan atau kajian.

3. Melakar atau mangambil nota.

4. Mengguna atau menjelaskan makna symbol

5. Mengguna carta, graf, dan jadual bagi menyampaikan maklumat.

6. Menyoal dengan jelas.

7. Mengguna rujukan

8. Menulis laporan eksperimen bagi membolehkan orang lain mengulangi

eksperimen tersebut.

Idea berkomunikasi mengguna perkataan deskriptif dimana dua orang

mempunyai atau berkongsi persefahaman. Ada tiga langkah yang

menunjukkananda sedang berkomunikasi apabila :

69

70

1. Mencatat maklumat yang diperolehi daripada pelbagai sumber.

2. Menterjemah maklumat kepada bentuk lain seperti carta, graf, dan jadual.

3. Menyebarkan maklumat melalui pelbagai bentuk dan cara.

Kita boleh berkomunikasi dengan berkesan jika kita :

1. Menerangkan hanya apa yang kita perhati (lihat, dengar, bau dan rasa)

bukannya apa yang kita buat inferen atau andaian berkenaan sesuatu

objek atau peristiwa.

2. Menjelaskan secara ringkas mengguna bahasa dan istilah yang tepat.

3. Menyampaikan maklumat dengan betul mengguna banyak pemerhatian

kualitatif seperti yang dikehendaki oleh keadaan.

4. Mengambil kira pandangan dan pengalaman lampau orang yang kita

sedang berkomunikasi.

5. Membuka ruang untuk mendapat maklum balas dari orang yang kita

sedang berkomunikasi supaya dapat menentukan keberkesanan

komunikasi kita.

6. Membina penyampaian alternatif jika keadaan memerlukan.

Bercakap dan berbual semasa menjalankan aktiviti sains, membuat catatan

dalam buku jurnal, menyusun data, membanding keputusan dan berkongsi

dapatan adalah aktiviti-aktiviti yang boleh membantu kanak-kanak

mengembangkan cara berkesan untuk berkomunikasi. Mempelajari mengguna

alat komunikasi boleh membantu kanak-kanak membuat cara yang terbaik

bagaimana berkomunikasibagi menyampaikan pemerhatian dan idea.

70

ALAT BERKOMUNIKASI

BERKOMUNIKASI

Simbol Bahasa Badan Bahasa Lisan

Graf

Model

Carta

Peta Konsep Jadual Penulisan

Peta

Muzik

Lakaran

Penomboran

71

Para pendidik sains bersetuju bahawa mempelajari kemahiran proses sains

bermaksud ‘mempelajari cara belajar’. Kanak-kanak belajar melalui pemikiran

kritikal dan mengguna maklumat secara kreatif.Kenapa kita harus

berkomunikasi? Kemahiran berkomunikasi akan membantu kita :

1. Menyebarluaskan idea atau maklumat.

2. Berkongsi idea atau maklumat.

Semasa kemahiran proses sains diperkenalkan dalam sains sekolah rendah,

Pusat Perkembangan Kurikulum (PPK), Kementerian Pelajaran Malaysia,

mencadangkan garis panduan bagaimana guru-guru boleh mengesan sama

ada murid-murid telah menguasai kemahiran tersebut. PPK telah

mencadangkan dan memberi indicator bagi setiap kemahiran. Indicator bagi

kemahiran komunikasi adalah :

1. Bertutur, mendengar atau menulis untuk menerangkan sesuatu idea atau

maksud kepada kawan-kawan.

2. Mencatat maklumat daripada kajian.

3. Melakar dan mencatat nota.

71

72

4. Mengguna simbol dan menjelaskan makna di sebaliknya.

5. Menyoal dengan jelas

6. Mengguna bahan-bahan rujukan

7. Menulis laporan eksperimen supaya orang lain juga dapat mengulangi

eksperimen yang serupa.

(PPK, 1994)

AKTIVITI 1

Pelajar-pelajar Tahun Lima dari SK Sri Rusa sedang menjalankan satu kajian di

atas kandungan kalium di dalam beberapa jenis air minuman. Di bawah adalah

dapatan kajian mereka :

Jenama X ada 25 mmol , Jenama W ada 23 mmol, Jenama K ada 46 mmol,

Jenama T ada 53 mmol, Jenama Y ada 15 mmol dan Jenama G ada 20mmol

Bantulah pelajar ini untuk membentangkan dapatan mereka.Gunalah mana-

mana alat komunikasi yang sesuai.

AKTIVITI 2

Raudhah menjalankan kajian keatas beberapa ketul ais yang mempunyai saiz

yang berbeza dan melihat masa untuk ais itu cair. Beliau telah mencatatkan

pemerhatian ke dalam jadual seperti di bawah :

72

73

Jisim ais(gram)

45 57 63 77 85

Masa cair (min)

2 3 5 8 10

Lakarkan graf berasaskan data daripada jadual di atas.

Jawab soalan di bawah.Bincangkan jawapan dengan pensyarah semasa

interaksi bersemuka.

1. Siti telah mengguna peta konsep sebagai alat untuk membentang

pemahamannya tentang bekerja secara saintifik.

Yang manakah kemahiran proses sains berikut yang digunakan oleh

beliau?

(A) Pemerhatian

(B) Ramalam

(C) Pengkelasan

(D) Berkomunikasi

73

74

2. Syamil hendak mengetahui adakah warna makanan memberi

pengaruh kepada murid sekolah rendah dalam pemilihan makanan

untuk sarapan. Beliau telah mewarnakan kentang lecek (mashed

potatoes) dan meletakkan kedalam empat mangkuk berasingan.

Warna yang beliau gunakan ialah merah, hijau, biru dan kuning.

Setiap murid akan menceduk satu senduk setiap seorang mengikut

warna kesukaan mereka. Syamil telah menjalankan kajian ini

kepada 50 orang murid.

(a) Berikan satu penyataan masalah (research question) yang sesuai

untuk eksperimen ini.

(b) Nyatakan pembolehubah yang terlibat di dalam eksperimen ini.

(i) Pembolehubah malar.

(ii) Pembolehubah yang dimanipulasi

(iii) Pembolehubah gerakbalas.

(c) Cadangkan satu hipotesis yang boleh diuji dalam eksperimen ini.

(d) Cadangkan satucara mempamerkan keputusan eksperimen secara

kuantitatif.

(e) Nyatakan satu cara penambahbaikan untuk eksperimen ini.

74

75

75

Tutorial 1

Pilih satu ‘alat komunikasi’ dan tunjukcara bagaimana kepada rakan-rakan anda.

Tutorial 2

Kumpulkan maklumat untuk membuat perbandingan bagaimana manusia zaman

dahulu berkomunikasi berbanding manusia zaman sekarang mengikut susunan

kronologi

76

TOPIK7 KEMAHIRAN PROSES SAINS ASAS

MERAMAL

MEMBUAT RAMALAN

Kemahiran yang penting adalah membuat ramalan. Membuat ramalan adalah proses

yang menggunakan pemerhatian yang lampau atau data bersama pengetahuan sains

untuk meramal peristiwa atau hubungan. Ianya adalah membentuk idea mengenai

jangkaan hasil apa yang akan berlaku berdasarkan pengetahuan kini dan

kefahaman ,pemerhatian dan inferen. Suatu kenyataan yang tidak berdasarkan

pemerhatian adalah bukan ramalan. Ia hanyalah tekaan. Ia boleh di klassifikasikan

kepada : a) Interpolasi – adalah ramalan data yang baru berdasarkan kepada tren atau

corak yang diperhatikan dari data lampau yang diperhatikan. b) Extrapolasi – adalah

ramalan data baru diluar atau menjangkau julat data yang diperolehi sebelum ini.

Membuat ramalan adalah tekaan yang bijak terhadap apa yang akan berlaku. Ia perlu

diikuti dengan menulis atau penerangan secara lisan untuk mengkelaskan idea dan

mendedahkan sebarang miskonsepsi atau maklumat yang hilang. Anda mungkin boleh

bertanya ‘apa yang akan berlaku?’,” kenapa anda berfikir itu berlaku?” ,” adakah cara

anda boleh mencari penyelesaian?” Membuat ramalan mempunyai hubungan yang

rapat dengan pemerhatian,membuat inferen dan pengkelasan. Membuat ramalan

adalah berdasarkan kepada pemerhatian yang teliti dan inferen yang dibuat terhadap

hubungan diantara peristiwa yang diperhatikan. Inferen adalah penerangan atau

interpretasi yang dibuat daripada pemerhatian. Pengkelasan digunakan apabila kita

hendak mengenalpasti persamaan atau perbezaan terhadap objek atau peristiwa.

76

MERAMAL

MEMERHATIERVING INFEREN

77

Kita memahami persekitaran disekiling kita dengan cara pemerhatian perkara

yang berlaku dan kemudian membuat interpretasi dan membuat penjelasan. Kita

selalunya boleh mengesan corak dari apa yang diperhatikan.

Kerapkali kita boleh membuat ramalan apa yang akan berlaku pada masa akan

dating. Contoh-contoh membuat ramalan adalah:

Saya melihat hari hujan dan matahari muncul. Mungkin akan ada pelangi.

Jika saya melepaskan kedua-dua bola pada masa yang sama, mungkin ia

akan jatuh ketanah pada waktu yang sama.

Setiap pernyataan ramalan adalah berdasarkan pemerhatian dan corak yang

diperkembangkan daripada pemerhatian yang lampau. Bagaimana kita

menerangkan dan membuat interpretasi apa yang kita perhatikan memberkan

kesan kepada bagaimana kita membuat ramalan. Menguji ramalan kita akan

menjurskan kita untuk melakukan lebih banyak pemerhatian yang akan

menyokong atau tidak menyokong ramalan yang asal. Apabila pemerhatian yang

baru konsisten dengan corak pemerhatian yang diramal maka kita mempunyai

keyakinan dalam ramalan kita. Walaubagaimanapun jika pemerhatian yang baru

tidak menyokong ramalan awal kita,maka kita mungkin akan menolak atau

menilai semula pemerhatian kita. Pemerhatian yang baru akan mengarahkan

kepada inferen dan ramalan yang baru. Dibawah menunjukkan peta bagi

kemahiran membuat ramalan:

77

78

Selagi data yang baru (pemerhatian) dikumpul,teori (inferen) dicadangkan untuk

menerangkan apa yang telah diperhatikan dan meramal tentang perkara yang

belum diperhatikan. Sesuatu teori hanya dapat diterima dalam sains ianya perlu

memenuhi tiga lapisan ujian.

Boleh menerangkan apa yang telah diperhatikan

Boleh meramal apa yang belum diperhatikan

Boleh diuji dengan melakukan pemerhatian selanjutnya dan diubahsuai

mengikut keperluan data yang baru

Anda membuat ramalan jika ….

1. Menggunakan bukti yang lampau atau sekarang untuk menyatakan

peristiwa yang akan datang.

2. Boleh membezakan antara membuat ramalan dengan membuat tekaan.

3. Boleh untuk menentukan natijah daripada tindakan yang di ambil.

4. Menggunakan corak data secara eksplisit untuk membuat unjuran.

5. yakin dengan ketepatan ramalan.

6. boleh untuk mengesahkan pernyataan yang berkaitan dengan peristiwa

masa depan mempunyai perkaitan dengan bukti atau pengalaman

lampau.

7. berhati-hati dalam membuat andaian mengenai corak atau data yang

menjangkau dari data yang sedia ada.

8. Extrapolasi dan menggunakan data sebagai alat untuk meramal.

(CDC, 1994)

78

79

Aktiviti 1

Belajar meramal – Titisan Air

Bahan

Duit siling – 5 sen, 10 sen, 50 sen,

RM 1

penitis

bikar yang berisi air

Kaedah:

1. Gunakan penitis untuk menitiskan air keatas duit siling 20 sen.lakukan

dengan cermat sehingga air melimpah keluar dari permukaan duit siling.

Bilang titisan air.

2. Duit siling 20 sen coin boleh memegang *titis air.

3. Rekodkan bilangan titisan air dalam ruang yang bertanda * di dalam

jadual dibawah.

4. Bandingkan duit siling 20 sen denagn duit siling yang lain dari segi bentuk

dan saiz. Ramalkan bilangan titian air yang boleh dipegang oleh duit sling

yang lain.

79

80

5. Apakah faktor yang anda pertimbangkan apabila membuat ramalan?

__________________________________________________________

__________________________________________________________

___________________________________________

6. Uji ramalan anda dengan menitiskan air keatas setiap duit siling.

7. Jika bilangan titisan air yang anda ramalkan berbeza dengan data

sebenar,pada pendapat anda apa yang menyebabkan perbezaan ini?

__________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

80

Bila

nga

n tit

isan

dr

ops

Duit siling 5 sen 10 sen 20 sen 50 sen RM 1

ramalan

sebenar *

81

Aktiviti 2

Latihan merama – Hari yang terpendek\

Bahan

Lampiran data (dibawah) berkenaan masa matahari terbit dan terbenam.

Kertas graf

Keadah

1. Lampiran data menunjukkan masa matahari terbit dan terbenam setiap

hari keenam bagi suatu daerah di hemisfera utara (30(N).

Tarikh

Bulan-Hari

Matahari

terbit

a.m.

Matahari

terbenam

p.m.

Siang *Only a few calculations are necessary

(jam, minit)

11-13 6:23 5:05

11-19 6:28 5:02

11-25 6:33 5:00

12-01 6:38 5:00

12-07 6:42 5:00

12-13 6:47 5:01

12-19 6:51 5:03

12-25 6:54 5:06

12-31 6:56 5:10

81

82

1-06 6:57 5:15

1-12 6:57 5:20

1-18 6:56 5:25

2. Lukis dan labelkan graf bagi setiap masa untuk matahari terbit dan

terbenam. Daripada graf dapatkan tarikh bila matahari terbenam yang

terawal dan terbit yang terlambat.

__________________________________________________________

__________________________________________________________

3. Daripada dua graf,ramalkan tarikh bagi hari yang paling pendek.

Ingat ,anda boleh meletakkan salah satu graf ini diatas yang sau lagi.

Terangkan bagaimana anda membuat ramalan.

__________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

4. Kira Calculate the lengths of the shortest day by taking into account the

length of the day several days before and several days after the date of

the shortest day, and record your findings in the column marked * in the

table given.

__________________________________________________________

82

Dapatkan uku teks. Cuba dan buat laihan semua cadangan yang telah dibincangkan diatas.adakah ia membatu anda untuk mengingat dengan lebih baik?

83

__________________________________________________________

__________________________________________________________

1) Pernyataan yang manakah pemerhatian,inferen atau ramalan?

a) “saya boleh merasai bumi bergegar.”

“gegaran ini disebabkab oleh gunung berapi.”

“ia akan meletus!”

b) “kedua perempuan itu memakai jubah dan mortarboard.”

“mereka baru sahaja menghadiri hari graduasi.”

“mereka akan mendapat kerja dengan pendapatan yan baik.”

c) “sebelah kiri jongkang- jongkit adalah lebih rendah dari sebelah kanannya.”

“jika seseorang disebelah kiri turun maka hujung yang kanan akan jatuh.”

“ seseorang lebih berat dari yang lain.”

83

70605040302010 0

Tinggi jatuhan (cm)

tinggi lantunan(cm)

50 100

84

2) Harith menjatuhkan bola dari dua ketinggian yang berbeza,dan mengikur ketinggian

bola setiap kali ia melantun semula. Dia merekodkan keputusan ke dalam graf

palang.

a) Ramalkan ketinggian lantunan bola jika ia dijatuhkan dari 75 cm pada permukaan

yang sama?

b) Ramalkan ketinggian lantunan jika dijatuhkan pada ketinggian 200 cm

84

Akses internet untuk mengumpul maklumat mengenai perbeaan antara inferen dan ramalan. Senaraikan perbezaannya.

85

TOPIK9 KEMAHIRAN PROSES SAINS ASAS

PERKAITAN RUANG DAN MASA

MENGGUNAKAN HUBUNGAN RUANG DAN MASA

Ruang dan masa adalah dua konsep asas dalam sains fizikal.Pengguanaan

hubungan ruang dan masa melibatkan kebolehan untuk menjelaskan

arah,susunan dalam ruang,gerakan dan laju,simetri dan kadar perubahan.

Kemahiran ini boleh menjelaskan perubahan dalam parameter terhadap masa. Ia

melibatkan pengenalpastian bentuk dan gerakan terhadap masa. Parameter

yang lain adalah lokasi,arah,saiz,isipadu,berat dan jisim.kemahiran ini boleh

dikembangkan dengan memberi perhatian terhadap urutan dan kedudukan

dimana peristiwa itu berlaku.Sebagai contoh melihat fasa-fasa

bulan,memerhatikan perubahan fizikal kiub ais dll.

Kenapa anda perlu menguasai kemahiran ini?

Ia menyedarkan kita tentang perubahan berlaku ada hubungan dengan

masa.

Ia membantu kita menyusun peristiwa dalam urutan yang sesuai.

Anda telah menguasai kemahiran ini apabila anda boleh:

Menghuraikan kedudukan lokasi terhadap masa

85

86

Menghuraikan perubahan arah terhadap masa

Menghuraikan perubahan bentuk terhadap masa

Menghuraikan perubahan saiz terhadap masa

Menyusun peristiwa secara kronologi

Menentusahkan perubahan dengan merujuk kepada kadar perubahan

Menentusahkan kedudukan sesuatu objek dan menghuraikan kedudukan

dalam ruang.

Menghuraikan perubahan sesuatu objek yang dilihat daripada kedudukan

yang berbeza

Menghuraikan hubungan diantara jarak sesuatu objek yang bergerak dan

masa . (CDC, 1994)

Aktiviti 1

Golekkan sebiji bola diatas lantai ke arah dinding. Berapa lajukah anda boleh

menggolek bola tersebut? Berapa perlahankah anda boleh menggolekkan bola

tersebut?

Aktiviti 2

Berapakah masa yang diambil untuk anda menghitung dari 1hingga 25,

seberapa cepat yang boleh?

1. Suhu harian tertinggi yang direkodkan dalam seminggu ditunjukkan dalam jadual

data.

Ahad Isnin Selasa Rabu Khamis Jumaat Sabtu

86

87

8°C 7°C 0°C 15°C 23°C 21°C 19°C

Yang manakah pernyataan berikut adalah benar?

A. Isnin menunjukkan bacaan suhu yang paling rendah.

B. Ia bersalji sepanjang hari Jumaat.

C. Suhu tertinggi dicatatkan pada hari khamis

D. Suhu pada hari Rabu lebih tinggi daripada hari Sabtu.

2. Anas menjalankan satu penyiasatan menggunakan suatu pendulum P. Dia mencatatkan masa yang diambil untuk 20 ayunan untuk panjang benang yang berbeza.

benang

P

Dibawah adalah masa yang diambil.

10 cm = 18 saat, 20 cm = 36 saat,

30 cm = 55 saat, 40 cm = 73 saat

87

88

a) Cadangkan alat yang sesuai untuk mengukur masa untuk 20 ayunan.

b) Namakan kemahiran proses sains yang terlibat apabila Anas merekodkan masa semasa penyiasatan.

1. senaraikan topic-topik daripad spesifikasi kurikulum yang mewakili

hubungan ruang dan masa

2. Rancang satu aktiviti yang sesuai dari senarai tersebut.

3. Laksanakan aktiviti tersebut.

Rancang dan laksanakan “ aktiviti jam matahari ”

88

89

MEMBUAT JAM MATAHARI

Sebelum ada jam manusia menggunakan bayang untuk menentukan masa.

Bahan:

Kapur Kertas A4 Plastisin

Kaedah:

1. Letakkan sebatang kapur secara tegak ditengah sekeping kertas dengan

89

90

menggunakan plastisin.

2. tanda baying pensil setiap jam.rekodkan sekurang-kurangnya 8 bacaan

3. daripada keputusan anda,bina satu graf yang mewakili masa melawan

panjang bayang.

Dari graf, jawab yang berikut:

1. Nyatakan bila masa bayang itu menghilang

2. Bila bayang itu lebih panjang dari pensil?

90

91

TOPIK10 KEMAHIRAN PROSES SAINS ASAS

MEMBUAT INFEREN

MEMBUAT INFEREN

Kita lebih menghargai persekitaran kita jika kita mampu membuat interpretasi

dan menerangkan perkara-perkara yang berlaku disekeliling kita. Kita belajar

untuk mengenal corak dan menjangkakan corak itu akan berulang lagi dalam

keadaan yang sama. Banyak tingkahlaku kita adalah berdasarkan inferen yang

kita buat mengenai sesuatu peristiwa yang berlaku.Saintis membina hipotesis

berdasarkan inferen yang dilakukan terhadap sesuatu penyiasatan. Sebagai

guru kita selalu membuat inferen mengenai mengapa murid berkelakuan

sedemikan. .

91

MEMBUAT INFEREN

92

Courtesy of Learning and Assessing Science Process Skills, 1995, p 69.

Pemerhatian adalah pengalaman yang di perolehi melalui satu atau lebih

deria,membuat inferen adalah penerangan atau interpretasi sesuatu pemerhatian

itu. Proses ini selalunya dikaitkan dengan pengalaman lampau. Pengalaman

yang baru hanya akan membawa makna jika kita boleh membuat hubungan

dengan apa yang telah diketahui. Untuk membuat inferen bermaksud untuk

membuat perkaitan dengan apa yang dilihat secara terus dan apa yang telah

diketahui dari penglaman yang lampau.

92

93

Sebagai contoh ianya hujan dan anda melihat satu pancaran cahaya yang trrang di luar

jendela. Hamper serta merta selapas pancaran itu anda mendengar bunyi yang kuat.

Anda kemudian berkata bahawa kilat telah memanah sesuatu tidak jauh dari situ. Ini

adalah inferen anda kepada pemerhatian tentang sinar cahaya dan bunyi bising

tersebut. Ianya berdasarkan pengalamanyang lampau dengan kilat dan guruh yang

termasuk pengetahuan tentang tempoh masa antara cahaya dan bunyi yang boleh

mengukur sejauh manakah kilat itu akan berdentum.

Suatu inferen adalah BUKAN tekaan kerana tekaan adalah pendapat yang

dibentuk daripada bukti yang sedikit atau tiada bukti. Bila membuat

inferen,adalah penting untuk mengikuti langkah-langkah berikuts:

Buat seberapa banyak pemerhatian tentang sesuatu objek atau peristiwa

Imbas kembali pengalaman lampau tentang maklumat yang relevan tentang objek

atau peristiwa yang boleh digarapkan dengan apa yang telah diperhatikan.

Nyatakan setiap inferen supaya ianya berbeza dengan pernyataan yang lain.

“daripada apa yang diperhatikan saya membuat inferen ……… “

“bukti mencadangkan ……. Mungkin telah terjadi”

“penjelasan yang munasabah dari apa yang saya lihat adalah … “

“daripada apa yang saya perhatikan saya merumuskan …”

Selalunya apabila sudah membuat inferen daripada suatu set

pemerhatian,maklumat baru mungkin akan timbul dan menyebabkan anda

berfikir semula inferen yang asal. Ini kadangkala akan memperkukuhkan inferen

anda. Pada masa yang lain maklumat tambahan mungkin menyebabkan anda

mengubahsuai atau menolak inferen yang anda fikirkan penting pada satu ketika

93

94

dulu. Pemerhatian yang baru menjurus kepada pengubahsuaian corak

pengalaman untuk melakukan akodomasi maklumat yang baru.

Berikut adalah sebahagian pemerhatian dan inferen yang dilakukan oleh seseorang

mengenai satu duit siling. (Jadual 1).

Pemerhatian Inferen

Duit siling itu berwarna tembaga Saya membuat inferen ianya diperbuat dari tembaga

Duit siling ini mempunyai tarikh 1994 di atasnya

Duit siling itu kemungkinan di buat pada tahun1994

Duit siling ini mempunyai huruf timbul di atasnya dan ianya jelas dan mempunyai sains yang sekata.

Saya membuat inferen ianya diperbuat dengan menggunakan mesin

Bila saya jatuhkan duit siling itu ke atas meja ia menghasilkan bunyi “clink”

Saya membuat inferen duit siling itu adalah pejal dan tidak berongga dan kosong

Duit siling itu mempunyai suatu bahan hijau disatu belahnya

Mungkin duit siling itu berada dalam air dan menjadi terhakis

The coin has one long deep scratch on one side

Maybe someone deliberately gouged the coin with a sharp instrument

Courtesy of Learning and Assessing Science Process Skills, 1995, p 73.

Jadual 1: Pernyataan pemerhatian dan inferen mengenai satu duit siling

94

95

Anda juga boleh membuat inferen mengenai sesuatu peristiwa. Setiap inferen

mestilah berdasarkan pemerhatian.Oleh yang demikian anda perlulah membuat

pemerhatiam yang teliti dan membuat interpretasi atau menerangkan

pemerhatian tersebut. Interpretasi mengenai pemerhatian ini adalah inferen.

Anda telah membuat inferen jika anda …..

1. Menggunakan maklumat daripada pemerhatian untuk membuat kesimpulan yang

munasabah.

2. membuat beberapa interpretasi yang munasabah dari satu pemerhatian.

3. Boleh mengenalpasti keterbatasan inferen.

4. Menguji ketepatan inferen melalui pemerhatian yang lanjut.

5. Menggunakan inferen sebagai alat untuk menentukan pemerhatian lanjut

yang sesuai.

(CDC, 1994)

95

96

Aktiviti 1

Latihan membuat inferen – jejak kaki

Rajah dibawah menunjukkan tiga jalur jejak kaki selepas setiap satu iaitu jalur 1 diikuti

dengan jalur 2 dan kemudian jalur 3. Siri jejak kaki dilihat dipantai. Titik disekeliling jejak

kaki dalam jalur2 menunjukkan kasut itu tela meninggalkan kesan yang dalam

1.

2.

96

97

3.

Berdasar rajah ,tuliskan pemerhatian anda pada setiap jalur jejak dan rekodkan inferen

anda. Anda boleh membuat inferen melebihi satu bagi setiap kes.

PEMERHATIAN INFEREN

jalur 1

jalur 2

jalur 3

97

98

Bandingkan senarai inferen anda dengan rakan anda. Adakah anda merasakan inferen

anda lebih baik? Kenapa?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Aktiviti 2

Perhatikan rajah di bawah. Untuk setiap garis lukiskan bentuk seterusnya dalam kotak sebelah kanan.

(i)

(ii)

98

Dapatkan buku teks. Cuba dan latih semua cadangan yangtelah dibincangkan di atas. Adakah ianya membantu anda untuk mengingat dengan lebih baik?

99

(iii)

(iv)

Soalan

1. Bagaimana anda mendapatkan jawapan bagi bentuk yang seterusnya?

___________________________________________________________

___________________________________________________________

2. Adakah pengalaman anda membantu anda untuk membuat keputusan?

___________________________________________________________

99

100

1) Dibawah adalah beberapa contoh pernyataan pemerhatian dan inferen.Gariskan pernyataan inferen dengan menggunakan pen merah.

a) Tombol tembaga pintu itu tidak cerah dan berkilat.

b) Saya membuat inferen yang pejabat ini tidak selalu digunakan.

c) Seseorang telah menumpahkan bahan yang beracun disini

d) Terdapat satu tompok didepan rumah saya yang tidak ditumbuhi rumput.

e) Saya perhatikan iodin bertukar warna menjadi ungu bila saya letakkan di atas

secicip kentang.

f) Ia boleh diinferenkan sisip itu mempunyai kanji didalamnya.

g) Mungkin buku itu sudah lama atau kertas itu diwarnakan kuning supaya kelihatan lama.

h) Mukasurat buku itu berwarna kuning.

i) Melalui tingkap itu saya Nampak bendera itu berkibar

j) Ianya mesti berangin diluar

k) Ikan itu terapung dipermukaan tangki air.

l) Mungkin tiada orang yang memberi makan kepada ikan tersebut

m) Mungkin ianya telah dicemari

n) Air minuman saya berbau seperti telur busuk.

o) Sayuran yang sedang tumbuh di kebun saya telah hilan dan terdapat najis di atas tanah.

p) Ada bukti yang arnab telah berada disitu.

2) Perhatikan jejak di dalam salji dalam Rajah 3.7. Berdasarkan pemerhatian anda ,tuliskan inferen anda. (Untuk membantu anda berfikir secara lebih logic mengenai rajah,ianya telah dibahagikan kepada tiga bahagian.)

100

101

Courtesy of INVESTIGATING THE EARTH, Fourth Edition

by American Geological Institute.

Rajah 3.7: Tracks in The Snow

Persembahkan satu situasi kepada rakan sebaya anda dan biarkan mereka membuat inferen. Komen jawapan mereka.

101

Laksanakan “Inferring Exercises” dan bincangkan jawapan di

Bacaan lanjut mengenai cara-cara membuat inferen dan sediakan satu

ringkasan

102

TUTORIAL

LATIHAN MEMBUAT INFEREN

Teliti pemerhatian dibawah. Kemudian buat inferen untuk setiap pemerhatian. Ingat, terdapat lebih daripada satu penjelasan yang munasabah.

Pemerhatian 1: Anda memerhatikan langit diwaktu tengahari gelap.

Inferen anda:___________________________________________________

________________________________________________________________

Pemerhatian 2: Pengetua anda masuk ke kelas dan memanggil pelajar.

Inferen anda:___________________________________________________

________________________________________________________________

Pemerhatian 3: Semua murid sekolah menengah membawa makan tengahari

dari rumah.

Inferen anda:___________________________________________________

102

103

________________________________________________________________

Pemerhatian 4: Bekas ahli kumpulan rock n roll mempunyai daya pendengaran

yang lemah.

Inferen anda:___________________________________________________

________________________________________________________________

Pemerhatian 5: Anda meninggalkan pawagam dan melihat jalan itu basah.

Inferen anda:____________________________________________________

________________________________________________________________

Pemerhatian 6: semasa berjabat tangan,anda merasakan tapak tangan orang

itu kasar dan keras.

Inferen anda:____________________________________________________

________________________________________________________________

103

104

Pemerhatian 7: lampu bilik darjah terpadam.

Inferen anda:____________________________________________________

________________________________________________________________

Pemerhatian 8: Siren kedengaran disekolah.

Inferen anda:____________________________________________________

________________________________________________________________

TOPIK11 KEMAHIRAN PROSES SAINS BERSEPADU

MENGENALPASTI DAN MENGAWAL PEMBOLEH UBAH

SINOPSIS

Sekarang anda telah menguasai semua asas kemahiran proses sains, anda

sekarang telah bersedia untuk mempelajari kemahiran yang memandu anda

mengeksperimen atau menjalankan penyiasatan. Kemahiran proses sains

bersepadu termasuklah mengenalpasti dan mengawal pemboleh ubah,

memberikan definisi operasi, mentafsir data, membuat formula dan menguji

hipotesis serta melakukan eksperimen. Mempelajari kemahiran ini

mengupayakan anda untuk menjawab banyak soalan-soalan

memandangkan anda telah mempunyai alat-alat untuk mentafsir apa yang

104

105

anda cerap dan berupaya mereka bentuk penyiasatan untuk menguji idea

anda sendiri.

HASIL PEMBELAJARAN.

Pada akhir pembelajaran topik ini anda akan boleh;

1. Mengenalpasti pemboleh ubah satu penyiasatan.

2. Mengkelaskan pemboleh ubah manipulasi dan yang bergerak balas.

KERANGKA KANDUNGAN TOPIK

105

106

Rajah 1 : Skop Kandungan

MENGENALPASTI DAN MENGAWAL PEMBOLEH UBAH

106

KEMAHIRAN PROSES SAINS BERSEPADU

1. Mengenalpasti dan mengawal pemboleh ubah

Pemboleh ubah manipulasi

Pemboleh ubah malar

Pemboleh ubah bergerak balas

107

Dengan mengkaji tindakan dan gerak balas, seperti bagaimana kismis di dalam larutan

soda penaik, anda telah mempelajari bahawa pemerhatian dan membuat inferen adalah

asas bagi sains. Tindakan dan tindak balas dalam dunia semula jadi selalunya

kompleks. Kadang-kadang ianya sangat besar (seperti letupan gunung berapi) , atau

terlalu kecil ( seperti pergerakan euglena) atau mengambil masa ( seperti pergerakan

glasier) adalah mustahil untuk minda manusia untuk memahami keseluruhannya.

Pendekatan saintifik bagi memahami peristiwa sedemikian adalah satu proses

yang dimana peristiwa yang kompleks dipecahkan kepada bahagian-bahagian yang

boleh dikaji dan difahami. Bahagian-bahagian peristiwa atau sistem ini dinamakan

pemboleh ubah. Pemboleh ubah adalah faktor-faktor, keadaan, dan perhubungan yang

boleh mengubah atau diubah dalam satu peristiwa atau sistem. Bagi tujuan

mempelajari tentang penyiasatan saintifik anda perlu terlebih dahulu mempelajari

kemahiran yang berkaitan dengan mengenal pasti dan memanipulasikan pemboleh

ubah.

Satu pemboleh ubah adalah sesuatu yang boleh berubah. Apakah pemboleh ubah dalam kenyataan berikut?

Pernyataan 1: Masa yang diambil oleh seorang atlit untuk berlari satu kilometer

bergantung kepada bilangan latihan yang diperolehi oleh seseorang itu.

Pemboleh ubah: Masa diambil untuk berlari satu kilometer.

Pernyataan 2: Semakin tinggi suhu air, semakin cepat telur masak.

Pemboleh ubah: Suhu air

Masa yang diambil untuk telur masak

Mengawal pemboleh ubah adalah mengenalpasti semua pemboleh ubah yang

terdiri daripada aspek yang boleh mempengaruhi hasil sesuatu eksperimen, dan

menjalankan eksperimen dengan memanipulasikan hanya satu pemboleh ubah dan

menetapkan pemboleh ubah yang lain sebagai konstan. Penyiasatan adalah untuk

107

108

mengetahui kesan satu pemboleh ubah keatas pemboleh ubah yang lain. Terdapat tiga

jenis pemboleh ubah.

1. Pemboleh ubah dimanipulasi; Faktor atau keadaan yang dimanipulasi atau

diubah untuk menguji kesannya keatas eksperimen.

Dalam kenyataan di atas:

Masa yang diambil untuk berlari satu kilometer

Suhu air

Ini juga dikenali sebagai pemboleh ubah

2. Pemboleh ubah bergerak balas :Hasil eksperimen yang bergerak balas atau

bertindak terhadap satu faktor atau keadaan yang berubah.

Dalam kenyataan di atas,

Jumlah latihan

Masa untuk telur masak

Ini juga dikenali sebagai pemboleh ubah bersandar.

3. Pemboleh ubah konstan): Pemboleh ubah yang dikawal atau ditetapkan.

Examples:

Jenis latihan

Saiz telur

Pemboleh ubah bebas adalah nama lain bagi pemboleh ubah yang dimanipulasi.

Ia secara bebas dipilih oleh pengeksperimen untuk dimanipulasikan.

. Pemboleh ubah bersandar di perhatikan oleh pengekperimen dan akan

bergerak balas terhadap pemboleh ubah dimanipulasi atau pemboleh ubah

108

109

bersandar jika terdapat perhubungan. Bila kita memplot maklumat pada graf

pemboleh ubah dimanipulasi seringkali di plot pada paksi –X dan pemboleh ubah

bergerak balas seringkali diplot paya paksi- Y.

AKTIVITI 1

Bilangan paku-paku yang ditarik oleh ektromagnet akan bertambah jika lebih banyak

bateri diletakkan dalam litar. Jika sekiranya penyiasatan dilakukan terhadap masalah di

atas. Apakah pemboleh ubahnya ?

AkTIVITI 2

Seorang pelajar hendak menguji bagaimana jisim kertas yang digunakan memberi

kesan kepada jarak ia akan terbang. Kelip kertas ditambah sebelum ujian penerbangan

dilakukan. Selepas kelip kertas ditambah, kapal terbang kertas dibaling untuk

109

110

menentukan berapa jauh ia akan terbang. Reka satu eksperimen yang ringkas bagi

aktiviti ini. Apakah pemboleh ubah yang ada.

1. Bagi setiap pernyataan atau penerangan berikut kenalpastikan pemboleh ubah

dimanipulasi dan pemboleh ubah bergerak balas.

(a) Pelajar-pelajar dalam kelas sains menjalankan penyiasatan dimana lampu suluh

dipancarkan pada satu layar. Mereka berharap dapat mengetahui jika jarak daripada

cahaya ke layar memberi kesan keatas saiz kawasan yang disinari.

(b) Jabatan perhutanan telah mengira bilangan musang di Negeri Pahang. Adakah

bilangan musang mempunyai kesan terhadap populasi arnab?

(c) Skor dalam ujian akhir bergantung kepada bilangan kemahiran subordinat yang

diperolehi.

(d) Lebih banyak kentang akan dihasilkan jika lebih banyak baja digunakan dalam

tanah.

2. Anda diberi satu wayar, satu suiz, satu ammeter (0-1 A), satu voltmeter (0-5V), satu

reostat, 3 bateri, satu pemegang bateri, dan wayar-wayar penyambung. Lakukan satu

eksperimen untuk menyiasat kesan panjang keatas rintangan konduktor.

Nyatakan tiga pemboleh ubah dalam kajian ini.

1. Lakukan “aktiviti mengenalpasti dan mengawal pemboleh ubah”. Bincangkan hasil

eksperimen di dalam kelas

2. Lakukan “Penerbangan helikopter” dan bandingkan dapatan anda dengan dapatan

rakan anda.

Kaji buku teks bagi tahun 1 hingga 6 dan senaraikan istilah alternatif bagi pemboleh

110

111

ubah yang digunakan pada waktu ini.

TUTORIAL 1

MENGENALPASTI DAN MENGAWAL PEMBOLEH UBAH

Bahan-bahan : (bagi tiap kumpulan berempat)

4 kiub gula Gula pasir 4 bikar Kertas tisu atau span 2 sudu berlainan saiz Jamrandik

Kaedah:

1.Setiap oran gpelajar diberikan 4 gula kiub, 4 bikar dan 2 sudu.

2. Tuangkan 100 ml air paip ke dalam tiap bikar dengan serentak.

3. Larutkan tiap kiub gula dalam bikar. Dalam satu bikar terdapat satu kiub dan air, satu mengandungi satu kiub, sudu (untuk mengacau) dan air, satu lagi ada gula pasir dan air dan yang terakhir mengandungi gula pasir, sudu dan air.

4. Pelajar meramal bekas mana yang akan menunjukkan kadar melarut yang paling cepat dengan menggunakan jam randik.

5. Plotkan hasil ke dalam graf.

Adakah hasil yang diperolehi berbeza? Adakah semua kaedah mengeksperimen sama? Terangkan.

111

112

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Lakukan sumbang saran bilangan pemboleh ubah dimanipulasi/ bebas yang mungkin memberikan kesan kepada eksperimen (kadar larutan). Masukkan cadangan pada satu carta.

Pemboleh ubah bebas ramalan Nota eksperimen Pemerhatian

saiz sudu . . .

amoun air . . .

penempatan sudu

. . .

kiub gula lama vs. kiub

baru . . .

pelarut berbeza . . .

Anda mungkin akan menemui beberapa peristiwa luar jangka. Bagaimana anda mencadangkan untuk eksperimen yang lebih baik. Bincangkan.

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

TUTORIAL 2

112

113

Helicopter

Materials:

Gunting Pembaris Ruler Worksheet Corak helikopter

Kaedah:

1.Dengan berhati-hati potong pola bagi objek yang berputar dan ikuti arahan yang ditetapkan.

2. Uji rekaan yang dibuat dan pelajari bagaimana ia berfungsi.

Catatkan pemerhatian dan inferen-inferen anda.

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

________________________________________

Apakah beberapa pemboleh ubah yang mungkin mempengaruhi bagaimana ia terbang?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

________________________________________

113

114

Objek yang berputar bagi “Helikopter”

114

115

TOPIK12 KEMAHIRAN PROSES SAINS BERSEPADU

MENDEFINISI SECARA OPERASI

MENDEFINISI SECARA OPERASI

Kaedah atau prosedur yang digunakan untuk mengukur pemboleh ubah dinamakan

definisi operasi. Definisi operasi ini memberitahu apakah operasi yang dilakukan dan di

perhatikan dan bagaimana ia diukur. Jika anda boleh mengukur pemboleh ubah secara

langsung dengan menggunakan sistem pengukuran yang piawai, anda tidak perlu

untuk mendefinisikan secara operasi. Contoh: kedalaman-pembaris, suhu-termometer,

masa-jam randik.

Mendefinikan seara operasi melibatkan cara yang sama bagi mengukur sesuatu

secara tan langsung dimana pengukuran langsung tidak dapat dilakukan dengan

mudah. Contohnya- aktiviti bandul-Mengukur tempoh masa satu ayunan dilakukan

dengan menentukan bilangan ayunan bagi tempoh 15 saat. Ini adalah kerana masa bagi

satu ayunan tidak dapat diukur dengan mudah.

Penyiasat berbeza mungkin menggunakan definisi operasi yang berbeza bagi

pemboleh ubah yang sama. Contoh: Penyiasatan untuk menentukan kesan vitamin E

ke atas ketahanan seseorang.

Pemboleh ubah “Ketahanan seseorang” boleh didefinisikan secara operasi dengan

berbagai cara;

Bilangan jam seseorang boleh berjaga

Jarak larian tanpa henti seseorang

Bilangan lompatan yang dilakukan sebelum letih

Definisi operasi perlulah eksplisit supaya pengkaji yang lain boleh melakukan

pengukuran tanpa maklumat lanjut daripada pengkaji.

115

116

.

ACTIVITI 1:

Satu kajian telah dilakukan untuk menentukan adakah iklan keselamatan mempunyai

kesan keatas kemalangan keenderaan. Bilangan papan iklan yang berbeza diletakkan di

Bukit Mertajam sepanjang tempoh 4 bulan untuk melihat sama ada bilangan mereka

yang dimasukkan ke hospital kerana kemalangan jalan raya akan dipengaruhi. Pada

bulan januari, empat papan iklan yang mengandungi mesej keselamatan, pada bulan

febuari terdapat 10 papan iklan, bulan mac terdapat 15 dan dalam bulan april ada 20

buah. Rekod bilangan orang yang dimasukkan kehospital akibat kemalangan jalan raya

di tentukan.

Kenalpastikan Pemboleh ubah manipulasi dan pemboleh ubah bergerak balas.

Pemboleh ubah dimanipulasi: Iklan keselamatan

Responding Variable: Kemalangan kenderaan

Bagaimana setiap pemboleh ubah didefinisikan secara operasi?

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

116

117

ACTIVITI 2:

Satu kajian telah dilakukan untuk menentukan kesan latihan keatas denyutan nadi. Guru

pelatih mengayuh basikal untuk bilangan kilometer yang berbeza dan denyutan nadi

mereka diukur. satu kumpulan mengayuh sejauh 10 km, kumpulan kedua sejauh 20 km,

kumpulan ketiga pula mengayuh sejauh 30 km dan kumpulan keempat mengayuh

sejauh 40 km. Selepas aktiviti, kadar denyutan nadi dikira serta merta untuk tempoh

seminit.

Kenalpasti pemboleh ubah yang dimanipulasi dan yang bergerak balas

Pemboleh ubah yang dimanipulasi: Jarak kayuhan

Pemboleh ubah bergerak balas: denyutan nadi

Bagaimanakah setiap pemboleh ubah didefinisikan secara operasi?

--------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------

1.

117

Satu kajian dilakukan untuk melihat jumlah hakisan yang dipengaruhi oleh kecerunan tanah. Hujung kerusi yang diperbuat daripada plastik yang mengandungi pasir diangkat pada empat ketinggian yang berbeza. 1 liter air dicurahkan di satu hujung kerusi tersebut. Selepas air air mengalir diatas pasir tersebut, kedalaman lekukan yang dihasilkan oleh air diukur.

118

Apakah definisi operasi bagi kecerunan tanah?

(A) Jisim tanah yang terhakisl

(B) Kedalaman lekukan yang dihasilkan oleh air pada tanah

(C) Jisim air yang digunakan pada meja.

(D) Ketinggian hujung meja yang dinaikkan.

2. Satu penyiasatan dilakukan untuk melihat bagaimana suhu awal satu larutan

mempengaruhi banyak mana air yang tersejat.

Terangkan sekurang-kurangnya tiga cara dimana banyak mana sejatan boleh

didedinisikan secara operasi.

Tutorial 1

Latihan tentang definisi operasi.

Tutorial 2

Bincangkan definisi operasi bagi latihan-latihan

Semak buku teks bagi tahun 1-6 dan senaraikan beberapa contoh definisi operasi.

TUTORIAL 1

118

Satu kajian dilakukan untuk melihat jumlah hakisan yang dipengaruhi oleh kecerunan tanah. Hujung kerusi yang diperbuat daripada plastik yang mengandungi pasir diangkat pada empat ketinggian yang berbeza. 1 liter air dicurahkan di satu hujung kerusi tersebut. Selepas air air mengalir diatas pasir tersebut, kedalaman lekukan yang dihasilkan oleh air diukur.

119

MENDEFINISIKAN PEMBOLEH UBAH SECARA OPERASI.

1. Seorang guru berminat untuk menyiasat tentang kesan kerja rumah keatas hasil ujian. Apakah dua definisi operasi bagi pemboleh ubah kerja rumah?

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

____________________________________________

2. Seorang penjaga kedai hendak mengetahui jika poster di tingkap kedai memberi kesan

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________

3. Seorang pelajar hendak mengukur jenis pizza yang manakah yang disukai oleh rakannya. Apakah definisi operasi bagi pemboleh ubah jenis pizza yang disukai.

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

____________________________________________

Apakah satu definisi operasi?

Satu daripada keputusan secara operasi yang diambil oleh seorang saintis adalah

untuk menentukan bagaimana pengukuran sesuatu pemboleh ubah dilakukan. Kaedah

yang digunakan untuk mengukur sesuatu pemboleh ubah dinamakan definisi operasi.

Definisi operasi menunjukkan cara bagaimana pengukuran dilaksanakan. Bila

seseorang saintis telah memilih satu kaedah, kaedah itu mesti dilaporkan kepada saintis

lain, supaya mereka juga boleh menguji hasil penyiasatan tersebut. Seseorang saintis

119

120

boleh membaca definisi operasi dan dengan mudah memahami atau melaksanakan

pengukuran yang sama. Contoh-contoh berikut definisi operasi bagi pemboleh ubah-

pemboleh ubah.

Contoh satu.

Seorang pelajar hendak melakukan ujian keatas kesan vitamin C keatas kesihatan

pelajar di kelasnya. Pemboleh ubah “ kesihatan pelajar” boleh didefinisikan dengan cara

berikut;

Bilangan kali mengalami selsema dalam sebulan

Bilangan hari tidak hadir dalam sebulan

Bilangan hari tidak hadir kerana sakit dalam sebulan

Bilangan orang yang batuk da

lam sebulan.

Contoh kedua

Seorang pelajar hendak menguji kesan poster “ jangan buang sampah” keatas masalah

sampah sarap di sekolahnya. Pemboleh ubah “masalah sampah sarap” boleh

didefinisikan dengan cara berikut;

Bilangan bungkusan gula-gula di padang

Bilangan plastik sampah yang dikumpulkan

Bilaangan tin aluminium minuman di gudang

Tugas anda adalah untuk memikirkan definisi operasi yang mungkin digunakan untuk

mengukur pemboleh ubah dalam beberapa situasi. Sebelum anda mula, marilah lihat

pada satu contoh.

120

121

Seorang pelajar hendak mengukur penyerapan kertas pengelap, jadi penyerapan

adalah pemboleh ubahnya. Pelajar itu mesti menetukan satu definisi operasi bagi

mengukur penyerapan kertas pengelap. Beliau membina tiga definisi operasi yang

mungkin bagi kajian ini.

Isipadu air yang tertinggal/tidak diserap: Isipadu air yang tertinggal selepas

gumpasan kertas penyerap di letakkan dalam 25 ml air selama lima minit.

Isipadu air yang diserap: Mengukur isipadu air yang dikumpulkan selepas

dimasukkan ke dalam 25 ml air.

Ketinggian air: Mengukur ketinggian air yang ditunjukkan selepas kesemua

kertas penyerap yang di gumpal dicelup dalam air selama 15 minits.

Fikirkan tentang definisi operasi yang boleh digunakan untuk mengukur pemboleh

ubah berikut;

1. Seorang pelajar berminat dengan magnet-magnet. Dia hendak mengukur kekuatan

magnet yang diminatinya.

Definisi operasi bagi pemboleh ubah “kekuatan magnet”

______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

2. Seorang pelajar berminat untuk menyiasat percambahan biji benih.

121

122

Definisi operasi bagi pemboleh ubah “percambahan”

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

3. Seorang pelajar hendak menentukan minuman ringan manakah yang lebih

digemari oleh rakan-rakn sekelasnya. Definisi operasi bagi “ minuman ringan

yang digemari”

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

4, Seorang pelajar ingin mengetahui sejauh mana minat rakan sekelasnya

membaca buku tentang sains. Definisi operasi bagi pemboleh ubah “ minat

membaca buku tentang sains”

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

5. Seorang pelajar ingin mengetahui jika belajar memberi kesan kepada gred

dalam sains. Definisi operasi bagi pemboleh ubah “ belajar”

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

122

123

Definisi operasi bagi “gred sains”

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

123