PSZ 19 : 16 (Pind 1/97)

UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

JUDUL: PEMBANGUNAN MODUL EKSPERIMEN FIZIK

BERBANTUKAN KOMPTER BAGI TAJUK

KINEMATIK

SESI PENGAJIAN : 2008 / 2009 – 2

Saya NOOR AZIZUN BINTI MOHAMMED ARIFF

( HURUF BESAR )

mengaku membenarkan tesis ( PSM / Sarjana / Doktor Falsafah ) * ini disimpan di

Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut :

1. Tesis adalah hak milik Universiti Teknologi Malaysia.

2. Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan untuk tujuan

pengajian sahaja.

3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara

institusi pengajian tinggi.

4. ** Sila tandakan ( √ ).

SULIT ( Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan

atau kepentingan Malaysia seperti yang termaktub di

dalam AKTA RAHSIA RASMI 1972)

TERHAD ( Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan

oleh organisasi/badan di mana penyelidikan dijalankan )

TIDAK TERHAD

Disahkan oleh

( TANDATANGAN PENULIS ) (TANDATANGAN PENYELIA)

Alamat Tetap: ENCIK MOHD ALI BIN IBRAHIM

2005-2 KG AIR JABUR KUBUR,

2400 KEMAMAN, TERENGGANU

Tarikh: 30 APRIL 2009 Tarikh: 30 APRIL 2009

CATATAN * Potong yang tidak berkenaan.

** Jika tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak berkuasa/organisasi

berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan tempoh tesis ini perlu dikelaskan sebagai

SULIT atau TERHAD.

Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secara penyelidikan, atau

disertai bagi pengajian secara kerja kursus dan penyelidikan, atau Laporan Projek Sarjana Muda

(PSM).

“Dengan ini saya telah membaca projek ini dan saya berpendapat bahawa ianya

lengkap dari segi skop dan kualiti projek bagi memenuhi sebahagian daripada

syarat penganugerahan Sarjana Muda Sains serta Pendidikan (Fizik)”.

Tandatangan : _______________________________

Penyelia : ENCIK MOHD ALI BIN IBRAHIM

Tarikh : 30 APRIL 2009

i

i

PEMBANGUNAN MODUL EKSPERIMEN FIZIK BERBANTUKAN

KOMPUTER BAGI TAJUK KINEMATIK

NOOR AZIZUN BINTI MOHAMMED ARIFF

Laporan Projek Ini Dikemukakan Sebagai Memenuhi Sebahagian Daripada

Syarat Penganugerahan

Ijazah Sarjana Muda Sains Serta Pendidikan (Fizik)

FAKULTI PENDIDIKAN

UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

APRIL 2009

ii

Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan

yang tiap-tiap satunya telah dinyatakan sumbernya”

Tandatangan : …………………………………

Penulis : NOOR AZIZUN BINTI MOHAMMED

ARIFF

Tarikh : 30 APRIL 2009

iii

KEPADA:

YM Tuan Guru Hj. Md Radzi,

Bonda tersayang, Pn. Robiah Binti Ngah,

Kekanda tunang tercinta, Zul Husni Bin Zahari,

Bakal Mertua yang disanjungi, En. Zahari Bin Zakaria dan Pn. Zubidah Binti A. Ghani

Adinda-adinda yang dikasihi, Mohammed Azrin Azlan, Suria & Mohammed Quyum

Dan Penyelia,

Encik Mohd Ali Bin Ibrahim Serta

Semua rakan-rakan PSSCUTM dan 4SPF,FP

iv

PENGHARGAAN

Assalamualaikumwarahmatullahiwabarakatuh…

Alhamdulillah, syukur kehadrat Allah S.W.T kerana dengan keizinan dan

kerahmatan-Nya saya dapat menyempurnakan projek ini. Saya juga ingin

melahirkan jutaan terima kasih yang tidak terhingga kepada penyelia saya iaitu

Encik Mohd Ali Bin Ibrahim di atas idea-idea, cadangan serta nasihat di dalam saya

menyempurnakan keperluan untuk mendapatkan ijazah.

Saya sangat berterima kasih kepada ma, Pn. Robiah Binti Ngah yang telah

banyak berkorban dan sentiasa memberikan sokongan dan galakan walau apapun

yang saya lakukan, insan yang berhati mulia bakal mertua, iaitu En. Zahari bin

Zakaria and Pn. Zubidah Binti A. Ghani. Buat kekanda tunang tercinta, Zul Husni

yang sentiasa memberikan sokongan dan pertolongan dan tidak ketinggalan jutaan

terima kasih kepada adinda-adindaku yang dikasihi.

Akhir sekali, saya juga ingin merakamkan ribuan terima kasih buat sahabat

Silat Cekak UTM dan FP terutamanya rakan-rakan 4SPF dan adik-adik 1SPF yang

telah banyak membantu. Jasa kalian tidak dilupakan.

v

ABSTRAK

Penggunaan komputer dalam sektor pendidikan digunakan untuk

meningkatkan aktiviti-aktiviti serta kualiti, mengautomasikan proses pengajaran dan

pembelajaran dan yang terakhir sebagai alat untuk memproses maklumat untuk

tujuan meningkatkan produktiviti. Modul Eksperimen Fizik Berbantukan Komputer

(MEF), dibangunkan bertujuan untuk membolehkan pelajar menjalankan

eksperimen Fizik berbantukan komputer dengan menumpukan kemahiran proses

sains iaitu mentafsir dan menganalisis maklumat. MEF ini dibangunkan berdasarkan

sukatan mata pelajaran Fizik KBSM konsep Kinematik. Pendekatan

Konstruktivisme diterapkan untuk membangunkan pengetahuan pelajar melalui

aktiviti eksperimen dalam MEF. Seterusnya, Model Dick & Reiser dan format

kaedah Diskoveri Terbimbing (Guided Discovery) digunakan dalam pembangunan

MEF keseluruhannya. Alat pengarangan yang digunakan dalam modul ini ialah

perisian Microsopft Office Word 2003 & 2007 , Paint, perisian Datastudio dan

peralatan Pasco iaitu ScienceWorkshop Interface 750. Pembangunan modul ini akan

menjadi penambahbaik kepada eksperimen Fizik yang sedia ada dengan

menekankan kemahiran menganalisis dan mentafsir maklumat yang menjadi aspek

utama MEF dan di samping menjadi perintis jalan kepada pengguna untuk lebih

bersedia dalam mengaplikasikan teknologi yang terkini dalam kehidupan

vi

ABSTRACT

The use of computer in education are to increase quality of activities,

automatist of teaching and learning and a tool in processing information. Physics

Experiment Module with Computer on Kinematics (PEM) been developed to assist

student in demonstrating an experiment with computer aided and focusing the

Sciences Process Skill Such as analyzing and interpreting data. This PEM been

constructed by refer to Sukatan Mata Pelajaran Fizik KBSM, on kinematics concept.

Constructivism idea been instill in this PEM. The whole process of developed this

PEM using Dick & Reiser Model and Guided Disvovery format’s activity. This

PEM is being developed using Microsopft Office Word 2003 & 2007 , Paint,

Datastudio software and Pasco equipment, such as ScienceWorkshop Interface

750. Through this module, it will be the added value on today experiment activities

focusing on skill of analysis and interpreted data that be the main aspect of PEM.

Besides that, this PEM will become the apprentices for better technology tomorow.

vii

ISI KANDUNGAN

BAB TAJUK MUKA SURAT

PENGESAHAN STATUS TESIS

PENGESAHAN PENYELIA

HALAM JUDUL i

HALAMAN PENGAKUAN ii

HALAMAN DEDIKASI iii

HALAMAN PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

KANDUNGAN vii

SENARAI RAJAH xii

SENARAI JADUAL xiii

SENARAI SIMBOL xiv

1 PENGENALAN 1

1.1 Pendahuluan 1

1.2 Latar belakang 2

1.2.1 Perkembangan Teknologi Komputer 2

1.2.2 Pembelajaran Berbantukan Komputer

Dalam Pendidikan Malaysia 2

1.2.3 Penggunaan Komputer Dalam Eksperimen Fizik 3

1.2.4 Penerapan Kemahiran Proses Sains Dalam

Eksperimen 4

viii

1.3 Penyataan Masalah 4

1.4 Rasional Kajian 5

1.5 Objektif Kajian 5

1.6 Objektif Modul 6

1.7 Kepentingan Kajian 6

1.8 Skop Kajian 7

1.9 Definisi Istilah 7

1.9.1 Pembangunan 7

1.9.2 Modul 7

1.9.3 Pengguna 8

1.9.4 Kinematik 8

1.9.5 Eksperimen Berbantukan Komputer 9

1.9.6 Kemahiran Proses Sains (KPS) 9

2 TINJAUAN PENULISAN 10

2.1 Pendahuluan 10

2.2 Pembelajaran Berbantukan Komputer 11

2.2.1 Kajian Pengajaran & Pembelajaran

Berbantukan Komputer 12

2.2.2 Perisian & Penggunaan Moden Dalam

Eksperimen Fizik 13

2.3 Teori Pengajaran & Pembelajaran 14

2.3.1 Teori Pembelajaran Kognitif 14

2.3.2 Teori Pembelajaran Konstruktivisme 15

2.4 Pendekatan Pengajaran & Pembelajaran Sains 15

2.4.1 Pendekatan Konstruktivisme 15

2.4.2 Pendekatan Induktif 17

2.4.3 Pendekatan Inkuiri-Penemuan 17

2.4.4 Pendekatan Diskoveri Terbimbing 18

2.5 Strategi Pengajaran & Pembelajaran

Inkuiri-Penemuan 20

2.5.1 Eksperimen 20

2.6 Salah Tanggapan Pelajar Dalam Konsep Mekanik 22

ix

2.6.1 Menghubungkaitkan Daya Dengan Gerakan 22

2.6.2 Masalah Dalam Membezakan Pelbagai Jenis

Gerakan 23

2.7 Kajian Pembelajaran Sains 23

2.7.1 Kajian Kemahiran Proses Sains 23

2.8 Model Reka Bentuk Pengajaran&Pembelajaran 24

2.8.1 Model Dick & Reiser 25

2.8.2 Model Heinich, Molenda, Russell

& Smaldino 26

3 METODOLOGI 28

3.1 Pendahuluan 28

3.2 Tajuk Modul 28

3.3 Reka Bentuk Modul 29

3.3.1 Mengenalpasti Matlamat MEF 31

3.3.2 Menulis Objektif MEF 31

3.3.3 Fasa Analisi 32

3.3.3.1 Mengenalpasti Pengguna MEF 32

3.3.3.2 Mengenalpasti Keperluan Pembelajaran

MEF 33

3.3.3.3 Mengenalpasti Sumber MEF 33

3.3.4 Merancang Dan Merekabentuk Aktiviti

MEF 34

3.3.4.1 Format Aktiviti Ekseprimen 35

3.3.4.2 Membina Alat Penilaian Dalam MEF 36

3.3.5 Pilih Media 36

3.3.6 Mengkajisemula MEF 36

4 REKA BENTUK MODUL DAN ANALISIS KAJIAN 37

4.1 Pendahuluan 37

4.2 Cara Penggunaan MEF 38

4.3 Reka Bentuk MEF 39

4.3.1 Muka Hadapan 39

x

4.3.2 Pengenalan MEF 41

4.3.3 Matlamat Dan Pengetahuan Sedia Ada 42

4.3.4 Senarai Objektif MEF 44

4.3.5 Penggunaan Simbol-simbol 45

4.3.6 Aktiviti MEF 46

4.3.6.1 Manual Arahan 46

4.3.6.2 Aktiviti MEF: Eksperimen 47

4.3.6.3 Alat Penilaian Dalam MEF 50

4.4 Penutup 51

5 PERBINCANGAN,KESIMPULAN DAN

CADANGAN 52

5.1 Pendahuluan 52

5.2 Perbincangan 52

5.2.1 Kekuatan MEF 53

5.2.1.1 Rujukan 53

5.2.1.2 Manfaat Kepada Pendidik 54

5.2.1.3 Manfaat Kepada Pelajar 54

5.2.2 Kelemahan MEF 54

5.2.2.1 Persembahan Aktiviti 55

5.2.2.2 Penyusunan Isi Kandungan 55

5.3 Masalah-masalah Yang Dihadapi Proses

PembangunanMEF 55

5.3.1 Kekurangan Kemahiran 56

5.5.2 Kekangan Kewangan 56

5.4 Cadangan-cadangan Penambahbaikan 56

5.4.1 Persembahan Teks Arahan 56

5.4.2 Kemahiaran Proses Sains 57

5.7 Penutup 57

BIBLIOGRAFI 58

xi

SENARAI RAJAH

NO.RAJAH TAJUK MUKA SURAT

2.1 Model Reiser& Dick 25

3.1 Rangka Kerja 30

4.1 Muka Depan 40

4.2 Pengenalan MEF (Introducation) 41

4.3 Matlamat dan Pengetahuan Sedia Ada 43

4.4 Senarai Objektif 44

4.5 Senarai Simbol Arahan 45

4.6 Manual Arahan Perisian Datastudio 46

4.7(a) Aktiviti Eksperimen 48

4.7(b) Aktiviti Eksperimen 49

4.8 Alat Penilaian dalam MEF 50

xii

SENARAI JADUAL

NO.JADUAL TAJUK MUKA SURAT

2.1 Tahap keterbukaan eksperimen 21

xiii

SENARAI SINGKATAN

MEF - MODUL EKSPERIMEN FIZIK

P&P - PEMBELAJARAN DAN PENGAJARAN

KPM - KEMENTERIAN PELAJARAN MALAYSIA

PBK - PEMBELAJARAN BERBANTUKAN KOMPUTER

KBSM- KURIKULUM BERSEPADU SEKOLAH MENENGAH

69

1

1

BAB 1

PENGENALAN

1.1 Pendahuluan

Pendidikan Fizik bertujuan untuk memberi gambaran kepada pelajar tentang

bagaimana saintis bekerja. Oleh itu, pelajar didedahkan kepada eksperimen yang

menggunakan pelbagai peralatan seperti osiloskop, spring, pita detik, ammeter dan

lain-lain radas Fizik. Dalam alaf teknologi maklumat yang pesat berkembang ini,

pelbagai aspek eksperimen termasuk mengumpul, memproses, menganalisis dan

mengintepretasi data dapat dimanfaatkan oleh saintis dalam kerja harian mereka.

Dalam projek ini, pembangun ingin mengetengahkan penggunaan komputer

dan peralatan moden seperti pengesan-pengesan dalam pelaksanaan eksperimen

Fizik bagi tajuk Kinematik berbantukan Modul. Walaupun peralatan yang mudah

atau biasa dalam makmal Fizik boleh menghasilkan pembelajaran yang baik,

namun,tambahan penggunaan komputer dan peralatan moden boleh menjadi alat

bantu mengajar yang canggih dalam pembelajaran konsep Fizik yang sukar,

membentuk kemahiranpengukuran, analisis dan memproses maklumat.

Sasaran penggunaan MEF ini adalah sebagai bahan rujukan dan bahan

pengayaan dan pemulihan pelajar-pelajar yang mempelajari mata pelajaran Fizik dan

MEF ini akan berfungsi sebagai bahan tambahan kepada pelajar.

2

1.2 Latar Belakang Kajian

1.2.1 Perkembangan Teknologi Komputer

Penggunaan teknologi komputer dalam bidang pendidikan bukanlah satu

yang baru, tetapi telah lama diperkenalkan sejak awal tahun 60an lagi di negara-

negara maju seperti Amerika Syarikat dan United Kingdom.

Malaysia tidak ketinggalan dalam menikmati arus pembangunan yang

berasaskan komputer ini. Penggunaan komputer telah berkembang pesat dan

kebanyakkan badan kerajaan dan sektor swasta telah menggunakan komputer dalam

kerja harian mereka.

1.2.2 Pembelajaran Berbantukan Komputer Dalam Pendidikan Malaysia

Program pengkomputeran mula diperkenalkan ke sekolah-sekolah di

Malaysia secara rasminya pada tahun 1986 iaitu melalui Pekeliling Perkhidmatan

Bil. (5) Tahun 1986. Bermula dari tarikh tersebut, program pengkomputeran di

sekolah-sekolah mula dilaksanakan dan berkembang secara beransur-ansur mengikut

keperluan dan kemampuan yang dimiliki. Bermula dengan kelab-kelab komputer

yang kebanyakannya ditubuh atas inisiatif sekolah-sekolah sendiri telah berkembang

kepada apa yang ada sekarang. (Othman Khalid, 1992 dalam Ahmad Fauzi bin

Mohamed).

Perlaksanaan Sekolah Bestari akan membuka ruang seluas-luasnya kepada

teknologi komputer yang akan membolehkan fleksibiliti dan kepelbagaian dibina

dalam sistem pendidikan. Suasana ini akan mengurangkan jurang peluang antara

3

mereka yang berada dan berupaya menggunakan teknologi terkini di rumah, dengan

mereka yang kurang berada.(KPM, 1997 )

Perisian kursus Sekolah Bestari turut telah diperkenalkan dan digunakan oleh

92 buah Sekolah Bestari. Penubuhan Sekolah Bestari melibatkan perubahan

prasarana, latihan guru, kurikulum, organisasi bilik darjah dan makmal dan tahun

2010 adalah merupakan tahun sasaran dimana semua iaitu 10,000 buah sekolah

rendah dan menengah diseluruh Negara ditransformasikan kepada Sekolah Bestari.

(Azizah Jaafar,2006)

1.2.3 Penggunaan Komputer Dalam Eksperimen Fizik

Penggunaan komputer dalam eksperimen Sains dan kejuruteraan telah

digunakan secara meluas di universiti-universiti dan “High-School” di negara-

negara maju seperti United Kingdom dan Amerika. Berdasarkan pembangunan

perisian eksperimen berkomputer yang dilakukan oleh N. M. Avouris, N. Tselios&

E. C. Tatakis (2001) mereka mendapati pelajar lebih cenderung memberi respon

yang positif terhadap perisian ini berbanding kaedah konvensional.

Penggunaan simulasi komputer sepatutnya tidak digunakan menggantikan

aktiviti makmal tetapi simulasi diperlukan sebagai sampingan dalam

mengembangkan aktiviti makmal.

1.2.4 Penerapan Kemahiran Proses Sains Dalam Eksprimen

4

Pengajaran sains adalah meliputi pengajaran kemahiran proses

sains.Kepentingan kemahiran proses sains telah lama diperkatakan. Harlen (1999)

mengesahkan bahawa kemahiran proses sains adalah meliputi inkuiri sains dan

mereka melihat ianya sebagai asas kepada inkuiri sains (Gagne, 1965 dalam

Rohaida, 2004). Menurut Harlen (1999), terdapat matlamat utama dalam pendidikan

sains yang mana semua kemahiran tersebut bukan sahaja berguna untuk saintis tetapi

kepada semua orang dalam usaha untuk menjadi seorang yang mempunyai literasi

sains. Mereka boleh menggunakan dan mengaplikasikan kemahiran ini dalam

pelbagai aspek kehidupan.

1.3 Pernyataan Masalah

Kaedah konvensional memberikan beberapa masalah dalam mencapai

objektif eksperimen dalam pelajaran Fizik iaitu penggunaan masa yang kurang

efektif dalam eksperimen Fizik,pelajar kurang memfokuskan kemahiran proses

sains aras tinggi seperti menganalisis dan mentafsir maklumat, tiaada peluang

mengulangi bacaan eksperimen dan kurikulum amali yang kurang menerapkan

penggunaan komputer dalam pengajaran dan pembelajaran.

5

1.4 Rasional Projek

Penerapan penggunaan komputer dalam eksperimen Fizik yang mampu

memenuhi perubahan teknologi terkini yang menggunakan komputer dalam

kehidupan seharian berbantukan panduaan dari modul. Modul ini akan mejadi

perintis kepada penggunaan komputer dalam eksperimen Fizik di masa depan

terutama kepada negera.

1.5 Objektif Projek

Projek ini bertujuan:

a) merekabentuk eksperimen Fizik berbantukan komputer menggunakan

perisian Datastudio dan peralatan PASCO dalam tajuk Kinematik

b) membangunkan modul eksperimen Fizik berbantukan komputer

menggunakan perisian Datastudio dan peralatan PASCO dalam tajuk

Kinematik

6

1.6 Objektif Modul

Modul ini bermatlamat untuk:

a) membantu pelajar menjalankan eksperimen Fizik berbantukan komputer

dengan lebih efektif dengan menggunakan perisian Datastudio dan

peralatan PASCO dalam tajuk Kinematik

b) Membantu pelajar menganalisis dan mentaksir maklumat melalui

eksperimen yang dijalankan.

c) Membantu pelajar membuat kesimpulan melalui eksperimen yang

dijalankan.

d) Membantu pelajar menghasilkan laporan hasil eksperimen dengan lebih

tepat dan jitu.