i

MENGKAJI TAHAP PENGUASAAN KEMAHIRAN PROSES SAINS DI

KALANGAN PELAJAR TINGKATAN EMPAT

SABARIAH BINTI NGAH

Laporan ini dikemukakan sebagai memenuhi

sebahagian daripada syarat penganugerahan

Ijazah Sarjana Muda Sains Serta Pendidikan (Kimia)

Fakulti Pendidikan

Universiti Teknologi Malaysia

SEPTEMBER 2004

ii

iii

iv

DEDIKASI

Dengan Nama Allah Yang Maha Pemurah Lagi Maha Penyayang.

Teristimewa buat ayahanda dan bonda yang dikasihi,

Buat ayahanda, Ngah Bin Abdullah

Terima kasih di atas segala pengorbanan ….

Buat bonda, Saudah Binti Salleh

Terima kasih di atas segala dorongan dan doa yang sentiasa mengiringi….

Buat teman – teman sekalian

Terima kasih di atas segala nasihat dan kata semangat selama ini

Kenangan bersama kalian akan sentiasa mekar di hati….

Jasa kalian tidak mungkin dilupakan hingga ke ahir hayat…..

v

PENGHARGAAN

Setinggi –tinggi pujian dan rasa kesyukuran dipanjatkan kepada Allah S. W. T

kerana dengan keizinan dan rahmat dariNya dapat saya siapkan projek ini dengan

sempurna.

Setinggi-tinggi penghargaan dan terima kasih juga diucapkan kepada pembimbing

saya iaitu Prof. Madya. Dr. Yusof Bin Arshad di atas segala tunjuk ajar dan

bimbingan beliau kepada saya sepanjang projek ini dijalankan. Tanpa bimbingan

ikhlas beliau, projek ini tidak mungkin terhasil.

Saya juga ingin merakamkan setinggi-tinggi terima kasih kepada pengetua Sekolah

Menengah Bukit Besar, Sekolah Menengah Agama (Atas) Sultan Zainal Abidin dan

Sekolah Menengah Sultan Sulaiman di atas kesudian beliau menerima kedatangan

saya ke sekolah berkenaan dan membenarkan kajian ini dijalankan. Tidak lupa juga

kepada guru-guru di atas kerjasama yang diberikan.

Tidak lupa juga kepada rakan-rakan seperjuangan yang banyak membantu dan

memberikan semangat sepanjang tempoh projek ini disiapkan.

Penghargaan ini juga ingin dirakamkan kepada sesiapa sahaja yang terlibat sama ada

secara langsung atau tidak langsung dalam membantu menjayakan penyelidikan ini.

vi

ABSTRAK

Tujuan kajian ini dijalankan adalah untuk mengkaji tahap penguasaan kemahiran

proses sains. Sejumlah 200 orang pelajar terdiri daripada 63 orang lelaki dan 137

orang pelajar perempuan tingkatan 4 sains di sekolah menengah di daerah Kuala

Terengganu tekah dipilih sebagai responden dalam kajian ini. Instrumen kajian yang

digunakan ialah satu set soalan soal selidik mengenai Ujian Penilaian Kemahiran

Proses Sains (UPKPS). Data telah dianalisis dengan menggunakan analisis statistik

deskriptif dalam bentuk kekerapan, peratusan, min dan sisihan lazim. Hasil kajian

menunjukkan tahap penguasaan kemahiran membuat hipotesis adalah cemerlang,

kemahiran membuat inferens dan mengawal pemboleh ubah adalah baik, kemahiran

meramal, mentafsir maklumat dan merancang eksperimen adalah pada tahap

sederhana. Beberapa implikasi daripada hasil kajian terhadap penguasaan kemahiran

proses sains di kalangan pelajar dan cadangan –cadangan untuk kajian lanjutan juga

dikemukakan.

vii

ABSTRACT

The purpose of this study is to investigate the form four students’ mastering in

science process skills. A total of 200 students comprise of 63 males and 137 females

of form four secondary students in Kuala Terengganu have be chose as respondents

of this study. The instrument need was a set of a questioner about the Science Process

Skill Test (SPST). The data were analyzed using a descriptive statistic such as

frequency, percentage, mean and standard deviation. The result showed that the

students mastering in formulating hypothesis was excellent, making inferences and

identifying variables was good, while interpreting data, predicting and experimenting

was moderate. A number of implication based on the findings were given and

suggestion of further research is also proposed.

viii

KANDUNGAN

BAB PERKARA MUKA SURAT HALAMAN JUDUL i

PENGAKUAN PENYELIA ii

PENGAKUAN PENULIS iii

DEDIKASI iv

PENGHARGAAN v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

KANDUNGAN viii

SENARAI JADUAL xiii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.0 Pendahuluan 1

1.1 Latar Belakang Masalah 3

1.2 Penyataan Masalah 6

1.3 Objektif Kajian. 6

1.4 Persoalan Kajian. 7

1.5 Kepentingan Kajian 7

1.6 Skop Kajian 8

1.7 Definisi istilah 8

1.7.1 Tahap Penguasaan 8

1.7.2 Kemahiran Proses Sains (KPS) 9

1.7.3 Kemahiran Proses Sains Asas 9

(KPSA)

ix

1.7.4 Kemahiran Proses Sains Bersepadu 9

(KPSB)

1.7.5 Membuat Inferens 10

1.7.6 Meramal 11

1.7.7 Membina Hipotesis 11

1.7.8 Mengeksperimen 11

1.7.9 Mengenalpasti Pembolehubah 12

1.7.10 Mentafsir Maklumat atau Data 12

1.8 Kesimpulan 13

BAB II SOROTAN KAJIAN

2.0 Pendahuluan 14

2.1 Kajian Tentang Kemahiran Proses

Sains Asas 15

2.1.1 Kemahiran Meramal, Memerhati,

Membuat inferens, Mengukur dan

Menggunakan nombor,

Berkomunikasi dan Mengelas. 16

2.2 Kajian Kemahiran Proses Sains Bersepadu 17

2.2.1 Kajian Kemahiran Mengenalpasti

pembolehubah, Membina dan

Mentafsir graf 18

2.2.2 Kemahiran Mentakrif Secara Operasi 19

2.2.3 Kajian Kemahiran Mengeksperimen 20

2.3 Kesimpulan 21

x

BAB III METODOLOGI KAJIAN

3.0 Pengenalan 22

3.1 Rekabentuk Kajian. 22

3.2 Instrumen Kajian 23

3.2.1 Ujian Penilaian Kemahiran

Proses Sains (UPKPS). 23

3.3 Responden Kajian. 25

3.4 Tempat Kajian 25

3.5 Kajian Rintis 25

3.6 Analisis Data 26

3.7 Andaian Kajian 28

3.8 Batasan Kajian 29

3.9 Kesimpulan 29

BAB IV ANALISIS DATA DAN PERBINCANGAN

HASIL

4.0 Pendahuluan 30

4.1 Analisis Data 30

4.1.1 Latar Belakang Responden 30

4.1.2 Tahap Penguasaan Kemahiran

Proses Sains 32

4.1.2.1 Analisis Taburan Tahap

Kemahiran Proses Sains 34

4.1.2.2 Pencapaian Kemahiran

Proses Sains 35

4.1.2.3 Kemahiran Meramal 35

4.1.2.4 Kemahiran Membuat

Hipotesis 38

4.2.2.5 Kemahiran Mentafsir

xi

Maklumat. 40

4.2.2.6 Kemahiran Membuat

Inferens 43

4.2. 2.7 Kemahiran Mengenalpasti

Pemboleh ubah 45

4.2.2.8 Kemahiran

Mengeksperimen 53

4.2 Kesimpulan 59

BAB V RUMUSAN, IMPLIKASI DAN CADANGAN

5.0 Pendahuluan 60

5.1 Rumusan 61

5.2 Implikasi Kajian 62

5.3 Cadangan Kajian Lanjutan 64

5.4 Kesimpulan 65

RUJUKAN 66

LAMPIRAN A : Borang Soal Selidik

LAMPIRAN B : Surat Memohon Kebenaran

Menjalankan Kajian

xii

SENARAI JADUAL

NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT

3.1 Pembahagian Soalan Mengikut

Aspek Kemahiran. 23

3.2 Pembahagian Pemarkahan Berdasarkan

Kemahiran-kemahiran Proses Sains. 27

3.3 Skor Bagi Peratusan Tahap Penguasaan

Kemahiran Proses Sains. 28

4.1 Latar Belakang Responden 31

4.2 Tahap Penguasaan Responden Dalam

Kemahiran Proses Sains 33

4.3 Analisis Taburan Tahap Kemahiran

Proses Sains 34

4.1.2.3 Kemahiran Meramal 35

4.1.2.4 Kemahiran Membuat Hipotesis 38

4.1.2.5 Kemahiran Mentafsir Maklumat. 40

4.1.2.6 Kemahiran Membuat Inferens 43

4.1.2.7 Kemahiran Mengenalpasti Pemboleh ubah 45

4.1.2.8 Kemahiran Mengeksperimen 53

xiii

1

BAB I

PENGENALAN

1.0 Pendahuluan

Malaysia akan menjadi sebuah negara industri maju menjelang tahun 2020.

Justeru, usaha untuk menjadikan masyarakat Malaysia yang berdaya saing dan maju

digariskan dalam sembilan cabaran ke arah wawasan 2020. Salah satu daripada cabaran

tersebut menyentuh pembentukan sebuah masyarakat saintifik dan progresif, berdaya

cipta dan berpandangan jauh. Bagi mencapai cabaran ini, negara perlu menyediakan

sebuah masyarakat yang bukan sahaja dapat memanfaatkan teknologi terkini tetapi turut

menjadi penyumbang terhadap pembentukan peradaban sains dan teknologi pada masa

depan.

Dalam era globalisasi dan masyarakat berteknologi tinggi yang semakin

kompleks, banyak keputusan yang dibuat memerlukan pendekatan inkuiri sains bagi

menghasilkan sesuatu penyelesaian. Justeru, pelajar perlu mempelajari bukan setakat

fakta tetapi menguasai kemahiran proses sains demi melahirkan pelajar yang

2

mempunyai kemahiran berfikir secara analitik dan lebih berjaya dalam menyelesaikan

sesuatu masalah.

Kemahiran proses sains adalah penting kerana kemahiran ini akan kekal

walaupun fakta-fakta telah dilupai. Kajian yang dijalankan oleh Wellington (1982)

mendapati penguasaan kemahiran proses sains adalah lebih tinggi dari segi intelek

berbanding dengan penguasaan fakta dan prinsip sains. Apabila pelajar telah menguasai

kemahiran proses sains, mereka boleh mencari jawapan serta membentuk idea atau

konsep sendiri mengenai sebarang fenomena sains. Bagi membolehkan pelajar

menguasai kemahiran proses sains dengan baik, pelajar harus diberi peluang belajar

melalui pengalaman untuk perkembangan kemahiran proses sains secara inkuiri-

penemuan ( Mohd Najib dan Mohd Yusof, 1995).

Pendekatan inkuiri merupakan satu proses untuk pelajar mencari maklumat,

bertanya dan menyiasat sesuatu fenomena, membina hipotesis, mereka bentuk

eksperimen, mengumpul data dan membuat kesimpulan untuk menyelesaikan sesuatu

masalah (Shulman, 1974). Manakala, penemuan merupakan ciri utama hasil inkuiri,

berlaku apabila pelajar mengguna proses mental seperti memerhati, mengelas,

mengukur, meramal, membuat inferens untuk membentuk sesuatu konsep atau prinsip

(Towbridge and Bybee, 1990).

Bermakna, melalui pendekatan inkuiri memberi peluang kepada pelajar untuk

pelajar memperolehi pengetahuan dan menguasai kemahiran proses sains dengan lebih

berkesan.

3

1.1 Latar Belakang Masalah

Penekanan pendidikan sains di negara ini telah membawa beberapa perubahan

dan inovasi dalam kurikulum sains sejak tahun 1960 an. Pendidikan sains terawal di

Malaysia bermula pada tahun 1931 di mana kurikulum Sains Am yang mencorakkan

kurikulum di England digunakan. Mata pelajaran sains diajar seperti mata pelajaran

lain. Bagaimanapun tumpuan banyak diberikan terhadap perkembangan kemahiran

manipulatif tanpa mengambil kira perkembangan aspek kemahiran berfikir, kemahiran

saintifik, dan aspek efektif pelajar.

Kebanyakan guru terutama yang mengajar di luar bandar, tidak mempunyai

pengetahuan sains yang mencukupi untuk menyampaikan isi pelajaran dengan berkesan

kepada pelajar. Guru-guru tidak mempunyai keyakinan untuk melakukan kerja amali

yang memerlukan penglibatan pelajar. Kerja amali yang dilakukan dalam makmal

hanya bertujuan untuk menguji kebenaran sesuatu teori yang dipelajari disamping

memberi peluang yang minimum kepada pelajar menguasai kemahiran manipulatif.

Bermakna, kemahiran proses sains tidak langsung diberi penekanan dalam proses

pengajaran dan pembelajaran. Keadaan ini menyebabkan pencapain pelajar dalam mata

pelajaran sains, terutama diluar bandar tidak memuaskan (Abd Razak et al, 1996).

Kemahiran proses sains adalah penting dalam pengajaran dan pembelajaran

sains di semua peringkat pendidikan. Misalnya perubahan kurikulum sains yang berlaku

di luar negara, terutama di Amerika dan United Kingdom di mana kemahiran proses

sains dimasukkan dan diberi penekanan dalam kurikulum sains. Pada tahun 1967,

berasaskan hasil kajian terhadap aktiviti harian yang dilakukan ahli sains, Kesatuan

Amerika bagi kemajuan sains telah memasukkan suatu perancangan yang dikenali

sebagai “Science- A Process Approach” (SAPA) ke dalam kurikulum sains Amerika.

4

Rancangan ini bertujuan memperkembangkan kemahiran proses sains pelajar

secara berperingkat dalam aktiviti amali sebagai asas memahami sains, disamping

memberi penekanan kepada perkembangan mental (Kerr, 1964). Dalam proses

pengajaran-pembelajaran sains, yang lebih penting adalah bagaimana sesuatu konsep

sains diperolehi, bukannya penyogokan fakta kepada pelajar.

Pendekatan inkuiri terpimpin dalam proses pengajaran-pembelajaran sains di

sekolah negara ini diberi penekanan dengan pelaksanaan kurikulum sains moden yang

diadaptasi daripada kurikulum Nuffield di Britain pada tahun 1972 . Kurikulum sains

moden memberi penekanan terhadap sains sebagai suatu proses. Pengetahuan dan

kemahiran proses sains diperoleh melalui aktiviti berbentuk amali atau eksperimen.

Selaras dengan inovasi ini, kedudukan amali telah diberi tempat dalam pendidikan

sains. Pelajar-pelajar diberi peluang melakukan penyiasatan untuk menyelesaikan

masalah. Bagaimanapun pendekatan ini hanya dipraktik di atas buku kerja, bukan di

dalam makmal. Guru-guru lebih cenderung menggunakan pendekatan secara tradisi

daripada kaedah pengajaran berbentuk inkuiri (Kementerian Pendidikan Malaysia,

1994).

Ramai di kalangan guru berpendapat bahawa pendekatan inkuiri telah menjadi

beban kepada para pelajar dan bagi mereka hafalan fakta untuk lulus peperiksaan adalah

adalah lebih penting. Kebanyakan masa yang diperuntukkan untuk kerja amali

sepatutnya memberi penekanan kepada pemperolehan kemahiran proses sains bukan

hanya mendapat fakta sains sahaja. Akibatnya kurikulum sains moden gagal mencapai

objektifnya (Jemaah Nazir Sekolah Malaysia, 1993).

Banyak hasil kajian menunjukkan kepincangan dan kegagalan dalam

pelaksanaan kurikulum sains (Abd Razak et al., 1996). Kurikulum yang digubal tidak

mirip kepada cara bagaimana ahli sains berfikir. Guru sebagai pelaksana kurikulum

5

pendidikan sains harus memikul tanggungjawab untuk meningkat dan menjadikan sains

sebagai budaya hidup di kalangan pelajar dan masyarakat.

Hasil kajian oleh Kementerian Pendidikan Malaysia (2000) menunjukkan guru

sains masih terikat dengan kaedah pengajaran –pembelajaran berpusatkan guru. Guru

masih lagi menggunakan papan hitam dan banyak memberi syarahan di mana pelajar

disogok dengan fakta tanpa memahaminya ( Azizah, 1999). Bermakna guru ini kurang

memberi peluang kepada pelajar membina dan meneroka sendiri pembelajaran mereka

melalui pengalaman masing-masing. Dengan itu, matlamat KBSM yang menekankan

penguasaan kemahiran proses sains, kemahiran berfikir tidak akan tercapai.

Justeru, penekanan penguasaan kemahiran proses sains di kalangan pelajar

menuntut suatu perubahan dan pengubahsuaian dalam amalan pengajaran dari

pendekatan berorientasikan kandungan kepada pendekatan yang berorientasikan proses.

Kelemahan dalam penyampaian guru mungkin disebabkan mereka terikat untuk

menghabiskan sukatan pelajaran (Abd Razak, 1996). Selain itu, masalah infrastruktur,

dan rintangan psikologi pelajar dan guru turut memberi kesan terhadap pelaksanaan

kurikulum sains di sekolah (Rohani, 1996). Walaupun kekangan ini mungkin benar,

guru tidak seharusnya mengamalkan kaedah pengajaran –pembelajaran yang kurang

berkesan.

Menyedari hakikat ini, Kementerian Pendidikan Malaysia (1999) telah

memperkenalkan Pentafsiran Kerja Amali (PEKA) bagi menggantikan peperiksaan

amali sains sejak empat tahun yang lepas. PEKA bertujuan membimbing dan menilai

penguasaan pelajar terhadap semua aspek kemahiran saintifik dan menghayati

kemahiran proses sains dalam proses pengajaran-pembelajaran. Format peperiksaan

amali sains diubah dan penilaian dilakukan secara berterusan (formatif).

Namun, guru-guru sains menghadapi masalah dalam pengendalian pendekatan

penilaian ini kerana aspek kemahiran saintifik adalah terlalu subjektif dan menghadapi

kesulitan untuk menilai aktiviti amali pelajar secara berterusan (Noorasyikin, 2002).

6

Bagi melaksanakan aktiviti penilaian yang terlalu subjektif, terlebih dahulu guru perlu

memahami tujuan PEKA dilaksanakan disamping guru perlu kompeten dan mahir

terhadap semua aspek yang melibatkan aktiviti amali.

1.2 Penyataan Masalah

Sebagaimana yang telah dibincang, salah satu daripada matlamat pendidikan

sains adalah untuk meningkatkan keupayaan pelajar berfikir secara kritis dan analitis,

menaakul secara logik dan berkeupayaan untuk menyelesaikan masalah (Kementerian

Pendidikan Malaysia, 1998). Kebanyakan pelajar tidak berminat untuk mempelajari

mata pelajaran yang melibatkan tahap pemikiran yang tinggi.

Disamping itu, dapatan kajian menunjukkan pelajar-pelajar sukar untuk

menyelesaikan masalah sains kerana tidak memahami konsep-konsep asas sains.

Dengan itu, pencapaian sains mereka tidak mencapai tahap yang memuaskan. Oleh itu,

kajian ini dijalankan untuk mengetahui dan memastikan adakah para pelajar tingkatan

empat telah menguasai kemahiran proses sains khususnya pelajar aliran sains.

1.3 Objektif Kajian.

Tujuan kajian ini adalah untuk mengenalpasti tahap penguasaan kemahiran

saintifik terhadap para pelajar di sekolah menengah dalam aliran sains. Kajian ini akan

mengkaji tahap penguasaan pelajar dalam enam kemahiran iaitu meramal, membuat

inferens, membuat hipotesis, mentafsir maklumat, mengenalpasti pemboleh ubah dan

mengeksperimen.

7

1.4 Persoalan Kajian.

Adalah diharapkan melalui kajian ini, persoalan-persoalan berikut akan terjawab:

1. Adakah pelajar tingkatan 4 menguasai kemahiran meramal, membuat inferens,

membuat hipotesis, mentafsir maklumat, mengenalpasti pemboleh ubah dan

mengeksperimen merentasi aliran sains.

1.5 Kepentingan Kajian

Kajian yang dijalankan diharap dapat memberi gambaran tentang penguasaan

kemahiran proses sains pelajar di sekolah menengah masa kini. Hasil kajian ini diharap

dapat memberi manfaat kepada beberapa pihak iaitu pelajar, guru, dan pihak penggubal

kurikulum. Oleh kerana sistem penilaian dan kurikulum sains yang disemak semula

merangkumi penguasaan pelajar terhadap aspek isi kandungan dan kemahiran proses

sains secara formatif dan sumatif, adalah penting untuk pelajar mengenalpasti

kelemahan dan kekuatan pencapaian penguasaan kemahiran proses sains dan

pengetahuan sains mereka.

Penguasaan kemahiran proses sains adalah penting untuk memahami konsep

sains kerana gabungjalin konsep dan kemahiran proses sains boleh mempertingkatkan

pencapaian sains (Burns et. al, 1985). Dapatan kajian ini diharap dapat membantu

kementerian pendidikan dalam merancang kursus yang sesuai bagi guru-guru sekolah

dan guru pelatih dalam latihan perguruan.