TAHAP PENCAPAIAN PELAJAR DALAM MENYELESAIKAN … filetahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah algoritma dan pemahaman konsep bagi topik stoikiometri siti zubaidah binti

TAHAP PENCAPAIAN PELAJAR DALAM MENYELESAIKAN MASALAH ALGORITMA

DAN PEMAHAMAN KONSEP BAGI TOPIK STOIKIOMETRI

SITI ZUBAIDAH BINTI OMAR

Dissertasi ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat penganugerahan

Ijazah Sarjana Pendidikan (Pendidikan Kimia)

Fakulti Pendidikan

Universiti Teknologi Malaysia

2010

DEDIKASI

Khas buat ayah (Omar bin Othman) dan mak (Patimah binti Abdul Jalil)

Terima kasih di atas segala pengorbanan kalian selama ini.

Buat seluruh ahli keluarga; Along, Angah, Ateh, Andak, Acik, Akak dan juga kepada semua anak

buah serta insan tersayang yang banyak memberi semangat dan dorongan dalam susah dan

senang.

Buat rakan-rakan seperjuangan yang banyak membantu,

terima kasih atas segala–galanya dan semoga ukhwah yang terjalin kekal untuk selama-

lamanya.

Buat semua yang terlibat secara langsung atau tidak, terima kasih tidak terhingga semoga Allah

membalas jasa baik kalian.

PENGHARGAAN

Dengan Nama Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang

Alhamdulillah, atas rahmat dan hidayahNya, dapatlah saya menyiapkan Projek Sarjana

ini dengan jayanya.

Setinggi-tinggi penghargaan dan ucapan terima kasih diucapkan kepada penyelia saya

Tuan Haji Meor Ibrahim Bin Kamaruddin di atas segala tunjuk ajar, nasihat, ilmu pengetahuan

serta dorongan berterusan sepanjang saya menyempurnakan projek sarjana ini. Sesungguhnya

Allah sahaja yang dapat membalas jasa baik beliau.

Jutaan terima kasih juga ditujukan kepada ayah dan mak serta seluruh ahli keluarga di

atas pengorbanan, sokongan dan dorongan semasa saya menjalankan projek ini.

Tidak ketinggalan ucapan terima kasih juga dirakamkan kepada rakan-rakan

seperjuangan yang telah banyak membantu sepanjang pengajian saya di UTM ini.

Akhir sekali, terima kasih kepada semua pihak yang terlibat secara langsung dan tidak

langsung. Semoga kita sentiasa dalam keberkatan Allah S.W.T

Terima Kasih.

ABSTRAK

Kajian ini dijalankan bagi menentukan tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan

masalah algoritma dan pemahaman konsep bagi topik stoikiometri. Responden kajian terdiri

daripada 120 orang pelajar tingkatan empat aliran sains daripada sekolah dari daerah Kota

Tinggi, Johor. Soalan respons terbuka ubah suai Nakleh, (1993) dan Nurennbern dan Pickering

(1987) digunakan sebagai instrumen kajian ini. Data dianalisis menggunakan perisian komputer

Statistical Package for Science Social (SPSS 13.0). Data dipersembahkan bentuk min dan

peratusan. Ujian-t dan ANOVA sehala digunakan untuk menentukan perbezaan tahap

pencapaian pelajar manakala korelasi Pearson digunakan untuk menentukan hubungan antara

tahap pencapaain pelajar dalam menyelesaikan masalah algoritma dan pemahaman konsep.

Dapatan kajian menunjukkan tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah algoritma

adalah pada tahap sederhana (nilai min, 50.56). Manakala tahap pencapaian pelajar dalam

pemahaman konsep adalah sangat lemah (nilai min, 18.89). Selain itu, dapatan kajian

menunjukkan tidak terdapat perbezaan yang signifikan antara tahap pencapaian pelajar dalam

menyelesaikan masalah algoritma dan masalah pemahaman konsep di kalangan pelajar lelaki dan

perempuan mahupun diantara pelajar Melayu, Cina dan India. Seterusnya, hasil kajian

menunjukkan terdapat hubungan yang signifikan antara tahap pencapaian pelajar dalam

menyelesaikan masalah algoritma dengan tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan

masalah pemahaman konsep. Berdasarkan dapatan kajian, terdapat beberapa cadangan yang

dikemukakan supaya para pendidik dapat menitikberatkan tentang tahap pencapaian pelajar bagi

meningkatkan mutu pengajaran dan pembelajaran.

ABSTRACT

The purpose of this study was to determine students’ performance in solving algorithmic

and conceptual understanding problems in school chemistry. This study was also to investigate

the relationship between the students’ performances in solving algorithmic and conceptual

problems. The sample of this study consisted of 120 form four science stream students from

schools in Kota Tinggi, Johor. The instrument used was an open-ended questions adapted from

Nakleh, (1993) and Nurrenbern & Pickering (1987). The data was analysed using Statistical

Package for Science Social (SPSS 13.0) and presented in terms of mean and percentage. t-test

and oneway ANOVA were used to analyze the differences between the groups, while the

Pearson correlation was used to determine the relationship between students’ performances in

solving algorithmic and conceptual problems. The findings of this study have shown that

students’ performances in algorithmic is average (mean score, 50.56) while students’

performances in conceptual problems is weak (mean score, 18.89). The results also show that

there was no significant difference in students’ performance in algorithmic and conceptual

problems among Malay, Chinese and Indian, as well as among male and female students.

Nevertheless this study shows that there was significant relationship between students’

performances in algorithmic and conceptual problem solving. Some sugesstions are recomended

so that educators will be more concern of student’s performances to improve the quality of

teaching and learning.

KANDUNGAN

BAB PERKARA MUKA SURAT

PENGESAHAN STATUS TESIS ii

DEDIKASI iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

KANDUNGAN vii

SENARAI JADUAL xi

SENARAI RAJAH xiii

SENARAI LAMPIRAN xiv

1 PENGENALAN

1.1 Pengenalan 1

1.2 Latar Belakang Masalah 2

1.3 Pernyataan Masalah 6

1.4 Objektif Kajian 7

1.5 Persoalan Kajian 7

1.6 Hipotesis Kajian 8

1.7 Kepentingan Kajian 9

1.7.1 Pelajar 9

1.7.2 Guru 10

1.8 Skop Kajian 10

1.9 Andaian Kajian 10

1.10 Batasan Kajian 11

1.11 Takrifan 11

1.11.1 Masalah 11

1.11.2 Penyelesaian Masalah 12

1.11.3 Masalah Berbentuk Algoritma 12

1.11.4 Masalah Berbentuk Pemahaman Konsep 13

1.12 Penutup 14

2 SOROTAN PENULISAN

2.1 Pengenalan 15

2.2 Teori Penyelesaian Masalah 15

2.3 Kajian-kajian Lepas 19

2.4 Penutup 24

3 METODOLOGI KAJIAN

3.1 Pengenalan 25

3.2 Reka Bentuk Kajian 25

3.3 Responden Kajian 26

3.4 Instrumen Kajian 26

3.5 Pemboleh Ubah Kajian 29

3.6 Kajian Rintis 29

3.7 Prosedur Kajian 30

3.8 Analisis Data 30

3.9 Penutup 32

4 ANALISIS DATA DAN DAPATAN KAJIAN

4.1 Pengenalan 33

4.2 Latar Belakang Responden 34

4.2.1 Jantina 34

4.2.2 Bangsa 35

4.2.3 Pencapaian Bagi Subjek Sains PMR 36

4.2.4 Pencapaian Bagi Subjek Matematik PMR 38

4.3 Tahap Pencapaian Pelajar Dalam Menyelesaikan 39

Algoritma


Masalah Pemahaman Konsep


Masalah Algoritma dan Pemahaman Konsep

4.6 Ujian-t Tahap Pencapaian Pelajar Dalam 56

Menyelesaikan Masalah Algoritma dan Pemahaman

Konsep Mengikut Jantina

4.6.1 Hipotesis 1, Ho1 56


4.7 ANOVA Sehala Tahap Pencapaian Pelajar Dalam 57

Menyelesaikan Masalah Algoritma dan Pemahaman

Konsep Mengikut Bangsa



4.8 Hubungan Tahap Pencapaian Pelajar Dalam 60

Menyelesaikan Masalah Algoritma Dengan

Tahap Pencapaian Pelajar Dalam

Menyelesaikan Masalah Pemahaman Konsep


4.9 Penutup 61

5 PERBINCANGAN, KESIMPULAN DAN CADANGAN

5.1 Pengenalan 62

5.2 Tahap Pencapaian Pelajar Dalam 62

Menyelesaikan Masalah Algoritma

5.3 Tahap Pencapaian Pelajar Dalam 65


5.4 TahapPencapaian Pelajar Dalam Menyelesaikan 66

Masalah Algoritma dan Tahap Pencapaian Pelajar

Dalam Menyelesaikan Masalah Pemahaman Konsep



Mengikut Jantina



Mengikut Bangsa

5.7 Hubungan Tahap Pencapaian Pelajar Dalam 69

Menyelesaikan Masalah Algoritma dengan Tahap

Pencapaian Pelajar Dalam Menyelesaikan

Pemahaman Konsep

5.8 Kesimpulan 69

5.9 Implikasi 70

5.10 Cadangan 73

5.11 Cadangan Kajian Lanjutan 74 5.12

Penutup 75

RUJUKAN 76

LAMPIRAN 80

SENARAI JADUAL

NO.JADUAL TAJUK MUKA SURAT

3.1 Analisis soalan berdasarkan bentuk soalan 29

3.2 Analisis data bagi objektif kajian 31

3.3 Julat dan kategori bagi markah purata 31

4.1 Taburan kekerapan dan peratus responden 34

mengikut jantina


mengikut bangsa


bagi pencapaian subjek Sains PMR mengikut gred

4.4 Taburan kekerapan dan peratus responden bagi 38

pencapaian subjek Matematik PMR mengikut gred


Masalah Algoritma

4.6 Ringkasan Tahap Pencapaian Pelajar Dalam 44

Menyelesaikan Masalah Algoritma

4.7 Contoh jawapan pelajar bagi soalan algoritma 44


Masalah Pemahaman Konsep

4.9 Ringkasan Tahap Pencapaian Pelajar Dalam 50


4.10 Contoh jawapan pelajar bagi soalan pemahaman konsep 51



4.12 Contoh jawapan pelajar bagi kedua-dua soalan 53

algoritma dan pemahaman konsep

4.13 Tahap pencapaian pelajar bagi algoritma dan 54

pemahaman konsep dalam bentuk quadran

4.14 Analisis Ujian-t Perbezaan tahap pencapaian pelajar 56

dalam menyelesaikan masalah algoritma

mengikut jantina

4.15 Analisis Ujian-t perbezaan tahap pencapaian pelajar 57

dalam menyelesaikan masalah pemahaman konsep

mengikut jantina

4.16 Analisis ANOVA perbezaan tahap pencapaian pelajar 58

dalam menyelesaikan masalah algoritma

mengikut bangsa

4.17 Analisis ANOVA perbezaan tahap pencapaian pelajar 59

dalam menyelesaikan masalah pemahaman konsep

mengikut bangsa

4.18 Analisis Korelasi Pearson hubungan tahap 60

pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah

algoritma dengan tahap pencapaian pelajar dalam

menyelesaikan masalah pemahaman konsep

SENARAI RAJAH

NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT

4.1 Peratus responden mengikut jantina 35

4.2 Peratus responden mengikut bangsa 36

4.3 Peratus responden mengikut gred bagi subjek Sains PMR 37

4.4 Peratus responden mengikut gred bagi subjek 38

Matematik PMR

SENARAI LAMPIRAN

LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT

A Instrumen Kajian 80

B Skema Pemarkahan 84

BAB 1

PENGENALAN

1.1 Pengenalan

Perkembangan dalam bidang pendidikan negara adalah salah satu elemen penting bagi

memastikan Malaysia mencapai taraf negara maju pada tahun 2020. Bidang pendidikan

bertindak sebagai medium untuk membentuk sebuah masyarakat yang berpengetahuan tinggi dan

maju kehadapan seiring dengan kemajuan negara yang hendak dicapai.

Pendidikan sains merupakan salah satu cabang bidang pendidikan yang sangat ditekankan

di negara dewasa ini. Ini terbukti apabila mata pelajaran Sains mula diperkenalkan di sekolah

rendah pada tahun 2003. Langkah ini merupakan satu usaha memupuk minat dalam diri pelajar

terhadap sains dan memberi kesedaran kepada pelajar bahawa sains berkait rapat dengan

kehidupan.

Pendidikan kimia pula merupakan salah satu cabang ilmu pendidikan sains yang

mengkaji jirim secara makroskopik dan mikroskopik, interaksi antara bahan dan penghasilan

serta penggunaan bahan. Matlamat kurikulum kimia KBSM adalah untuk membekalkan pelajar

dengan pengetahuan dan kemahiran dalam bidang kimia di samping mengembangkan daya

pemikiran saintifik serta memupuk nilai murni. Pelajar juga dilatih supaya berfikiran positif dan

kreatif, memahami dan menghargai kimia.

Ilmu di dalam bidang pendidikan kimia melibatkan konsep yang abstrak dan konsep-

konsep kimia ini mempunyai kaitan antara satu sama lain. Pemahaman yang mendalam

berkaitan konsep-konsep yang luas ini sangat diperlukan untuk memindahkan maklumat ke

dalam pelbagai perwakilan (Dori dan Hameiri, 2003). Maklumat dari konsep-konsep ini perlu

diproses dan difahami melalui dua cara pembelajaran yang berbeza iaitu secara algoritma dan

pemahaman konsep demi memastikan pembelajaran kimia menjadi lebih berkesan (Mason et al.,

1997). Kedua-dua cara pembelajaran ini iaitu algoritma dan pemahaman konsep saling berkait

antara satu sama lain. Pemahaman konsep terutamanya dalam bentuk perwakilan sangat berguna

dalam membantu menyelesaikan masalah algoritma yang lebih kompleks (Noh dan Scharman,

1997).

Bagi situasi di sekolah, pemahaman secara konsep dan algoritma dapat dipraktikkan

melalui proses penilaian di dalam bilik darjah (Lin et al., 1996). Antara proses penilaian yang

boleh dijalankan ialah berbentuk penyelesaian masalah, iaitu pelajar diberi satu gabungan

masalah yang melibatkan kedua jenis pemahaman itu. Melalui pendekatan ini pelajar dilatih

untuk berfikir secara kritis dan kreatif, bersikap saintifik serta memperoleh pengetahuan dan

kemahiran secara bersepadu. Aplikasi pengetahuan dan kemahiran yang diperolehi dengan

berlandaskan sikap saintifik dan nilai murni membolehkan pelajar membuat keputusan dan

menyelesaikan masalah dalam kehidupan dengan lebih berkesan.

1.2 Latar belakang Masalah

Kimia merupakan satu mata pelajaran yang sukar kerana kebanyakan konsep-konsep

kimia adalah abstrak. Konsep-konsep ini perlu difahami dengan mendalam dan hubungan yang

rapat antara konsep menyebabkan semua konsep dalam kimia adalah penting. Hal ini ditegaskan

oleh (Nakleh, 1993) yang mendapati kebanyakan pelajar merasakan kimia adalah salah satu

bidang yang sukar walaupun telah berusaha bersungguh-sungguh untuk menguasainya.

Kimia juga seringkali disalah anggap oleh pelajar. Mereka berpendapat hanya dengan

menghafal formula-formula, simbol-simbol, persamaan tidak balas serta memahami maksud

istilah tertentu seperti atom, sebatian dan sebagainya sudah memadai untuk menguasai kimia.

Namun begitu, hakikatnya bidang kimia tidak terbatas pada nombor, formula atau persamaan

malah lebih dari itu terdapat sesuatu konsep di sebaliknya yang perlu difahami.

Pemahaman tentang kimia terbahagi kepada tiga iaitu aras makroskopik, mikroskopik

dan simbol. Aras makroskopik berkaitan dengan fenomena yang boleh dilihat contohnya warna

Kuprum(II)Sulfat iaitu biru, proses pemelarutan gula, serta bau sengit gas ammonia. Aras

mikroskopik pula berkaitan dengan sesuatu yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar seperti

susunan zarah dalam pepejal, cecair dan juga gas. Manakala aras simbol mewakili formula dan

persamaan kimia.

Kajian mendapati kebanyakan pelajar hanya menguasai konsep kimia pada aras

makroskopik dan simbol tetapi bermasalah pada peringkat mikroskopik (Nakleh, 1993). Hal ini

disokong oleh Nurrenbern dan Pickering (1987) yang mendapati pelajar lebih cenderung

menggunakan algoritma berbanding memahami konsep kimia pada aras mikroskopik semasa

menyelesaikan masalah gas.

Selain itu, ketiga-tiga pemahaman kimia ini tidak berdiri sendirian tetapi mempunyai

perkaitan antara satu sama lain. Namun begitu,didapati terdapat kesukaran dikalangan pelajar

untuk memindahkan maklumat dari satu aras ke aras yang lain (Johnstone, 1993). Hal ini dapat

menghalang pembelajaran yang berkesan seterusnya menyebabkan kimia makin sukar difahami.

Bagi masalah berbentuk algoritma, ia lebih melibatkan pemahaman kimia secara

simbolik iaitu permasalahan dalam bentuk persamaan, simbol kimia serta proses pengiraan

secara matematik. Manakala bagi masalah berbentuk pemahaman konsep melibatkan

pemahaman kimia secara mikroskopik dan kebanyakan permasalahan diwakili dalam bentuk

gambar atau piktorial tetapi berlainan dengan simbol kimia (Beall dan Prescot, 1994).

Sebagai tambahan, kebolehan pelajar dalam menguasai masalah algoritma dan

pemahaman konsep turut dipengaruhi oleh faktor latar belakang pelajar seperti bangsa dan

jantina. Pelajar berlainan bangsa mempunyai tahap kecerdasan logikal dan visual yang berbeza

(Esah, 2003). Perbezaan ini menyumbang kepada perbezaaan pencapaian pelajar dalam

menyelesaikan masalah agoritma dan pemahaman konsep di mana pelajar yang memiliki tahap

kecerdasan visual yang tinggi lebih cenderung kepada algoritma manakala pelajar yang

mempunyai tahap kecerdasan logikal yang tinggi lebih cenderung kepada pemahaman konsep.

Perbezaan di kalangan jantina pula, iaitu pelajar lelaki dan perempuan juga menyebabkan

perbezaan dalam pencapaian pelajar (Esah, 2003). Pelajar lelaki dikatakan lebih cenderung dan

lebih menguasai dalam menyelesaikan masalah melibatkan pemikiran iaitu pemahaman konsep

berbanding pelajar perempuan.

Kebolehan dalam menyelesaikan masalah dalam kedua-dua bentuk iaitu secara algoritma

dan pemahaman konsep sangat penting untuk memastikan pelajar cemerlang dalam kimia

(Mason et al., 1997) namun begitu Phelps (1996) mendapati terdapat jurang perbezaan antara

keupayaan pelajar dalam menyelesaikan masalah berbentuk algoritma dan pemahaman konsep

kimia (Nakleh, 1993; Nakleh dan Mitchell, 1993).

Kebanyakan pelajar didapati berupaya menyelesaikan masalah berbentuk algoritma tetapi

masih tidak dapat menyelesaikan masalah berbentuk pemahaman konsep. Ini menunjukkan

keupayaan pelajar menyelesaikan masalah secara algoritma mempunyai hubungan yang lemah

dengan pemahaman konsep kimia (Nakleh, 1993; Nakleh dan Mitchell, 1993).

Pelajar juga didapati lebih cenderung untuk menghafal jalan penyelesaian bagi sesuatu

masalah algoritma berbanding cuba untuk memahami konsep di sebalik masalah tersebut (Beall

dan Prescot, 1994). Bagi mereka, pemahaman konsep dan algoritma adalah sesuatu yang

terpisah dan mereka lebih cenderung kepada algoritma memandangkan ia lebih tertumpu kepada

proses matematik yang lazim dipraktikkan.

Namun begitu, tidak semua masalah dapat diselesaikan menggunakan algoritma tanpa

pemahaman konsep dan begitu juga sebaliknya. Bodner (1987) berpendapat penelitian terhadap

masalah lebih utama daripada aplikasi algoritma dengan betul. Manakala Gabel (1993) dan Noh

dan Scharman (1997) menyatakan pemahaman yang cetek tentang konsep kimia menyebabkan

pelajar tidak dapat menyelesaikan masalah kimia secara kuantitatif dengan baik. Hal ini cukup

membuktikan bahawa penguasaan kemahiran menyelesaikan masalah berbentuk algoritma dan

pemahaman konsep sangat penting dan saling menyokong antara satu sama lain.

Nakleh dan Mitchell (1993) mendapati, pengajaran kimia konvensional lebih tertumpu

kepada bagaimana untuk mendapat jawapan yang betul berbanding memahami mengapa dan

sebab jawapan tersebut diperolehi. Pendekatan guru yang cenderung menggunakan pengajaran

langkah demi langkah sedikit sebanyak akan memberi kesan kepada pelajar yang dilahirkan

melalui proses pendidikan tersebut. Hal ini seharusnya diberi perhatian kerana pelajar yang bijak

lebih cenderung mengetahui sebab sesuatu berlaku daripada mengetahui bagaimana ia berlaku

(Nakleh, 1993).

1.3 Pernyataan Masalah

Setiap pelajar mempunyai perbezaan individu dan kecenderungan masing-masing yang

membezakan antara satu sama lain. Jurang keupayaan yang wujud dari perbezaan ini turut

mempengaruhi semasa proses penerimaan dalam proses pengajaran dan pembelajaran (P&P)

terutamanya apabila pendekatan yang digunakan tersebut mempunyai perbezaan yang nyata.

Dalam mempelajari kimia, kemungkinan besar pelajar yang cenderung kepada kiraan, simbol,

matematik dan nombor lebih menekankan algoritma manakala pelajar yang suka membaca,

berfikir dan cenderung akan sebab dan akibat lebih tertumpu kepada pemahaman konsep.

Memandangkan penguasaan kedua-dua algoritma dan pemahaman konsep sama penting

untuk cemerlang dalam kimia, maka kajian ini dijalankan bagi mengenalpasti tahap pencapaian

pelajar dalam menyelesaikan masalah kimia berbentuk algoritma dan pemahaman konsep serta

menentukan hubungan antara kedua-dua pencapaian tersebut.

1.4 Objektif Kajian

Objektif kajian ini ialah:

a. Menentukan tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah algoritma

b. Menentukan tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah pemahaman konsep.

c. Menentukan tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah algoritma dengan

tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah pemahaman konsep mengikut

jantina.

d. Menentukan tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah algoritma dengan

tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah pemahaman konsep mengikut

bangsa.

e. Menentukan hubungan tahap pencapaian dalam menyelesaikan masalah algoritma dengan

tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah pemahaman konsep.

1.5 Persoalan Kajian

Bagi mencapai objektif kajian, beberapa persoalan kajian dipertimbangkan:

a. Apakah tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah algoritma?

b. Apakah tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah pemahaman konsep?

c. Adakah terdapat perbezaan tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah

algoritma dan pemahaman konsep mengikut jantina?

d. Adakah terdapat perbezaan tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah

algoritma dan pemahaman konsep mengikut bangsa?

e. Adakah terdapat hubungan antara tahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan

masalah algoritma dengan tahap pencapaian pelajar dalam pemahaman konsep?

Documents

TAHAP PENCAPAIAN PELAJAR DALAM MENYELESAIKAN … filetahap pencapaian pelajar dalam menyelesaikan masalah algoritma dan pemahaman konsep bagi topik stoikiometri siti zubaidah binti