1

MODUL

OLEH

MUHAMMAD SAFFUAN BIN JAFFAR

MODUL STEM SCISSOR LIFT

Oleh

MUHAMMAD SAFFUAN BIN JAFFAR

2

EN. MUHAMMAD SAFFUAN BIN JAFFAR Guru Matematik SK Long Sepiling

PENDAHULUAN Bismillahirrahmanirrahim, Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Dan Salam Sejahtera.

Modul ini telah diterbitkan sempena Kolokium Pendidikan STEM 2018. Modul ini sebagai rangkuman beberapa siri penambahbaikan sehingga ia lengkap sebagai panduan kepada guru STEM untuk melaksanakan projek STEM di sekolah dalam usaha memupuk rasa minat murid dalam bidang STEM. 4 Disiplin STEM yang diintegrasikan melalui Projek Scissor Hidraulik adalah berdasarkan Dokumen Standard Kurikulum Pentaksiran (DSKP) subjek Reka Bentuk dan Teknologi (RBT), Sains dan Matematik. Modul ini dilindungi di bawah lesen Creative Commons Atribusi PerkongsianSerupa 4.0 Antarabangsa (BY-NC-ND).

3

KARYA INI DILESENKAN DI BAWAH LESEN ATRIBUSI-PERKONGSIANSERUPA 4.0 ANTARABANGSA

CREATIVES COMMON

Pemegang lesen boleh menyalin, mengedar dan melaksanakan kerja dan membuat kerja-

kerja derivatif dan adunan semula berdasarkannya hanya jika mereka memberi pengarang

atau pemberi lesen kredit (atribusi) mengikut cara yang dinyatakan olehnya.

Pemegang lesen boleh menyalin, mengedar dan melaksanakan kerja dan membuat kerja-

kerja derivatif dan adunan semula berdasarkannya hanya untuk tujuan bukan kormersial.

Pemegang lesen boleh menyalin, mengedar, memaparkan dan melaksanakan hanya salinan

kata kerja, bukan karya derivatif dan adunan semua berdasarkannya.

RINGKASAN KARYA

Tarikh Penerbitan: 14 Oktober 2018

Jika ada sebarang cadangan penambahbaikkan atau pembetulan sila hubungi penulis

melalui email berikut: 9w2sfj@gmail.com

4

TAJUK: BENGKEL HANDS ON “SCISSOR LIFT”

PENCERAMAH: ENCIK MUHAMMAD SAFFUAN BIN JAFFAR

(SK LONG SEPILING, BARAM SARAWAK)

1.0 PENGENALAN Konsep pendidikan STEM merupakan pendidikan sepanjang hayat iaitu pembelajaran yang merangkumi disiplin ilmu sains, teknologi, kejuruteraan dan matematik. Pendidikan STEM boleh dijalankan secara: (a) formal berpandukan kurikulum (b) bukan formal melalui aktiviti koakademik atau kokurikulum (c) tidak formal melalui pembelajaran tidak lansung Melalui Pendidikan STEM, murid diharapkan berupaya untuk mengenal pasti, mengaplikasi dan mengintegrasi ilmu sains, teknologi, kejuruteraan dan matematik. Melalui pendidikan STEM murid mengaplikasikan kesemua komponen STEM untuk mencipta, meneroka, memahami masalah dan menyelesaikan masalah. Kini guru matematik tidak boleh hanya menguasai ilmu matematik tanpa mempelajari ilmu sains, teknologi dan kejuruteraan. Guru masa kini perlu menguasai ilmu luar dari bidang masing-masing. Melalui Kolokium Pendidikan STEM diharap ia dapat membuka minda, memberikan peluang interaksi kepada guru untuk memperolehi pengetahuan baharu mengenai STEM. Bengkel ini akan memberikan pendedahan kepada guru tentang pendidikan STEM melalui aktiviti hands-on, menjelaskan kepada peserta mengenai cara mengintegrasikan 4 disiplin ilmu Sains, Teknologi, Kejuruteraan dan Matematik berpandukan DSKP. 2.0 OBJEKTIF BENGKEL (a) Peserta dapat menjalankan pembelajaran berasaskan projek dengan menghasilkan Scissor Lift dengan menggunakan bahan-bahan terpakai. (b) Peserta dapat mengintegrasikan 4 disiplin ilmu Sains, Teknologi, Kejuruteraan dan Matematik berpandukan DSKP. 3.0 PERLAKSANAAN BENGKEL

Aktiviti Pengisian Anggaran

Masa

Taklimat

(a) Peserta akan mendengar penerangan mengenai cara mengintegrasikan 4 disiplin ilmu Sains, Teknologi, Kejuruteraan dan Matematik berpandukan DSKP. (b) Agihan kumpulan berdasarkan bilangan peserta

10 minit

Demo (a) Penerangan mengenai bahan-bahan yang akan digunakan semasa bengkel (b) Peserta bengkel akan melihat demo membina Scissor Lift.

20 minit

5

(c) Video proses menyiapkan Scissor Lift akan ditayangkan. Menyiapkan Projek

(a) Alatan dan bahan membina Scissor Lift diagihkan (b) Peserta di dalam kumpulan untuk menyiapkan Scissor Lift.

60 minit

Menguji Projek

(a) Peserta akan menguji Scissor Lift berpandukan rubrik. (b) Markah dicatatkan berdasarkan rubrik 15 minit

Refleksi Peserta membuat refleksi berdasarkan aktiviti yang telah dijalankan.

15 minit

JUMLAH MASA 120 minit 4.0 AKTIVITI BENGKEL

4.1 TAKLIMAT INTEGRASI 4 DISIPLIN ILMU BERDASARKAN DSKP

Bahagian ini akan menjelaskan integrasi empat disiplin ilmu iaitu subjek Sains, Matematik,

Teknologi dan Kejuruteraan (RBT) dalam projek eksperimental Kren Hidraulik. Dokumen

Standard Kurikulum Pentaksiran dijadikan sebagai rujukan supaya ia dapat menghubung kait

4 disiplin ilmu atau 3 subjek (Teknologi dan Kejuruteraan dirangkumkan dalam subejk Reka

Bentuk dan Teknologi) yang dipelajari murid di sekolah.

Empat disiplin ilmu telah diintegrasikan untuk melaksanakan Projek Kren Hidraulik, DSKP

Sekolah Rendah digunakan sebagai rujukan untuk meneliti standard kandungan dan standard

pembelajaran yang dipelajari murid di sekolah serta memilih standard kandungan dan

standard pembelajaran dalam subjek Sains, Matematik dan Reka Bentuk Teknologi yang sesuai

dalam projek ini. Bahagian seterusnya akan membincangkan secara terperinci mengenai tajuk-

tajuk yang dipilih dalam subjek Sains, Matematik dan Reka Bentuk Teknologi secara Pemetaan

DSKP.

Standard Pembelajaran dan Standard Kandungan dalam subjek STEM yang berkaitan

dirangkumkan dan menjadi fokus utama dalam sesuatu aktiviti yang dirancang, contohnya

semasa melaksanakan Projek Scissor Lift pengetahuan mengenai mesin ringkas (Sains) dipilih

sebagai tema untuk aktiviti bersepadu, Reka Bentuk dan Model Perlaksanaan Projek (Subjek

RBT) dan ukuran (Matematik) dirangkumkan. Kemahiran dan pengetahuan yang digunakan

dalam projek dipilih berdasarkan DSKP seperti dalam Rajah 1.

6

Rajah 1: STEM Broad Field Curriculum

STEM tidak mencerminkan model kurikulum yang spesifik, malah terdapat pelbagai cara untuk

mengintegrasikan STEM (Herschbach 2011). Namun, Kurikulum sains dan matematik sedia ada

perlu diperhalusi dan meneliti segala kemungkinan kewujudan unsur-unsur STEM Bersepadu di

dalamnya (Bunyamin 2015).

TEMAAktiviti

Bersepadu

KejuruteraanTeknologi

Sains Matematik

7

PEMETAAN PENDIDIKAN STEM PROJEK (SCISSOR LIFT) TEMA : MESIN KOMPLEKS (SCISSOR LIFT)

STANDARD KANDUNGAN & STANDARD PEMBELAJARAN REKA BENTUK DAN TEKNOLOGI

SAINS MATEMATIK TEKNOLOGI KEJURUTERAAN

TAHUN 4 3.1.1 Menyatakan masalah berpandukan

situasi yang diberi.

TAHUN 4 3.1.2 Mengumpul maklumat berkaitan

penyataan masalah.

TAHUN 6 6.1.1 Menyatakan daya adalah tarikan atau tolakan yang

bertindak ke atas sesuatu objek dengan menjalankan aktiviti. � 6.1.2 Menjelas dengan contoh kesan daya dengan menjalankan aktiviti iaitu: mengubah bentuk objek, mengubah arah gerakan objek, mengubah kelajuan objek, menggerakkan objek pegun

dan memberhentikan objek yang bergerak; �

TAHUN 4 3.1.3 Menjana idea kreatif dalam bentuk

lakaran bagi menyelesaikan masalah. Lakaran dibuat di atas kertas.

TAHUN 2 13.3.2 Melukis bentuk asas bagi

bentuk dua dimensi: Segiempat sama, segiempat tepat, segitiga dan

bulatan. TAHUN 4

3.1.4 Memilih satu lakaran untuk projek eksperimental. Lakaran yang dibuat di atas kertas kemudiannya dilukis menggunakan

perisian atas talian, Tinkercad.

TAHUN 4

12.1.2 Menyatakan hubungan melibatkan sentimeter dan milimeter.

TAHUN 4 3.1.5 Mengenal pasti jenis alatan dan

bahan berdasarkan projek eksperimental.

TAHUN 6 5.1.2 Menyelesaikan masalah harian melibatkan untung dan rugi, diskaun,

harga kos, harga jual, bil, invois, rebet, aset dan liabiliti, faedah dan

cukai perkhidmatan. �

8

TAHUN 4 3.1.6

(a) Membina, (b) menguji dan

(c) menambah baik projek eksperimental.

TAHUN 6 12.2.1 Mengenal pasti mesin ringkas yang terdapat dalam mesin

kompleks. � 12.2.2 Mengitlak mesin kompleks terdiri daripada gabungan

lebih daripada satu mesin ringkas. 12.2.3 Menjana idea kepentingan penciptaan mesin yang lestari

dari aspek: penggunaan bahan; jangka hayat; penyelenggaraan; kos; mesra alam; keselamatan; �

TAHUN 3 11.5.1 Membahagi panjang

melibatkan meter, sentimeter, meter dan sentimeter dengan nombor satu

digit. TAHUN 4

12.1.2 Menyatakan hubungan melibatkan sentimeter dan milimeter. 12.2.1 Mengukur objek dalam unit

milimeter.� TAHUN 6

7.1.1 Menyelesaikan masalah harian melibatkan panjang.

TAHUN 4 3.1.7 Membuat persembahan projek

eksperimental secara lisan.

TAHUN 6 6.1.1 Menyatakan daya adalah tarikan atau tolakan yang

bertindak ke atas sesuatu objek dengan menjalankan aktiviti. � 12.1.1 Menjelas dengan contoh jenis dan kegunaan mesin ringkas

iaitu: satah condong, tuas, baji, gear, skru, takal, roda dan gandar.

12.2.4 Menjelaskan pemerhatian melalui lakaran, TMK, penulisan atau lisan. �

TAHUN 4 3.1.8 Mengumpulkan catatan dan lakaran mengenai projek eksperimental sebagai

dokumentasi projek. Dokumentasi projek di laman web

instructable.com.

9

CADANGAN PERLAKSAAN SECARA PROJEK

TEMA : MESIN KOMPLEKS (SCISSOR LIFT)

STANDARD KANDUNGAN & STANDARD PEMBELAJARAN LANGKAH Aktiviti Huraian

LANGKAH 1 (Minggu 1)

3.1.1 Menyatakan masalah berpandukan situasi yang diberi.

(a) Murid diberikan situasi masalah “manusia mempunyai daya yang terhad untuk mengangkat barang yang berat” (b) menonton video berkaitan dengan scissor lift. (c) murid membuat pembentangan.

LANGKAH 2 (Minggu 2)

3.1.2 Mengumpul maklumat berkaitan penyataan masalah.

(a) Mencari maklumat di internet, buku teks sains dan buku rujukan di perpustakaan. (b) murid membuat pembentangan mengenai ciri yang perlu ada pada mesin yang akan dibina berdasasarkan 6.1.1, 6.1.2 dan maklumat tambahan lain melalui rujukan di internet, buku rujukan atau pemerhatian sendiri.

Contoh model scissor lift yang akan dibangunkan semasa projek eksperimental

LANGKAH 3 (Minggu 3)

3.1.3 Menjanakan idea kreatif dalam bentuk lakaran.

(a) murid membuat beberapa lakaran, dengan menggunakan bentuk asas bagi bentuk dua dimensi yang telah dipelajari semasa di tahun 2. (b) murid membuat pembentangan.

10

LANGKAH 4 (Minggu 4)

3.1.4 Memilih lakaran terbaik.

(a) Murid berbincang di dalam kumpulan untuk memilih lakaran terbaik (b) Berdasarkan lakaran terbaik, murid melukis menggunakan perisian atas talian Tinkerkad.com. Satah lukisan pada perisian tersebut dalam unit mm, murid menggunakan kemahiran menyatakan hubungan melibatkan sentimeter dan milimeter yang pernah dipelajari semasa tahun 4, 12.1.2.

LANGKAH 5 (Minggu 5)

3.1.5 Mengenal Pasti Jenis Alatan dan Bahan (Murid mengenal pasti alatan dan bahan serta mengira kos yang dibelanjakan untuk membeli bahan)

(a) Bahan (i) Batang aiskrim (ii) Lidi sate (iii) Kotak (v) Picagari (vi) Gam (vii) pvc hose 6mm (b) Kos – murid mengira kos dengan menggunakan kemahiran yang telah dipelajari semasa tahun 6,5.1.2.

Alatan (a) Gerudi dan mata gerudi bersaiz 3mm – menebuk lubang pada batang ais krim (b) Pemotong – memotong lidi (c) Pisau – memotong kotak (d) Hot glue gun – memanaskan glue stick (e) Hot glue stick – digunakan untuk melekatkan kotak pada rangka.

LANGKAH 6 (Minggu 6)

3.1.6 Langkah 6 terbagai kepada 3 aktiviti (a) Membina, (b) menguji dan (c) menambah baik projek eksperimental.

Membina (a) Murid menyediakan bahan dan alatan. Dokumentasi dibuat dengan mengambil gambar dan mencatat masalah yang dihadapi semasa projek eksprerimental dijalankan. (b) sebelum membina, contohnya bagaimana murid hendak menebuk lubang pada batang aiskrim dan lubang yang ditebuk berada di tengah-tengah (titik A) batang ais krim? (b) murid menggunkan alatan yang betul semasa membina projek. (c) memasang sistem hidraulik Menguji (a) murid dibimbing oleh guru berbincang untuk mengenal pasti kriteria yang perlu ada pada sebuah scissor lift Cadangan kriteria adalah seperti berikut; (i) kemampuan scissor lift mengankat objek berat (ii) kestabilan scissor lift (iii) Sistem hidraulik berfungsi dengan baik. (b) membuat dokumentasi semasa proses pengujian dijalankan. (c) menguji scissor lift berdasarkan kriteria yang telah dikenal pasti hasil dari perbicangan.

A BC

11

Menambah Baik (a) mengenal pasti masalah yang dihadapi dan berbincang dengan ahli kumpulan apakah langkah yang boleh diambil untuk menambah baik projek eksperimental yang telah siap? (b) dokumentasi penambahbaikan yang telah dilakukan. (c) murid menyediakan bahan pembentangan dengan menggunakan powerpoint.

LANGKAH 7 (Minggu 7)

3.1.7 Membuat persembahan projek eksperimental secara lisan

(a) Murid membentangkan projek berdasarkan pemerhatian melalui lakaran, TMK, penulisan atau lisan (12.2.4) (b) murid membuat pembentangan, aspek pembentangan mengambil kira kebolehan murid untuk menjelaskan projek eksperimental berdasarkan standard kandungan dan standard pembelajaran atau perkara yang dilalui semasa menjalankan projek. Cadangan kandungan pembentangan adalah seperti berikut; (i) 6.1.1 Menyatakan daya adalah tarikan atau tolakan yang bertindak ke atas sesuatu objek dengan menjalankan aktiviti. � (ii) 12.1.1 Menjelas dengan contoh jenis dan kegunaan mesin ringkas. Contoh mesin ringkas yang digunakan dalam projek eksperimental ini ialah sistem tuas. Gabungan beberapa mesin ringkas menghasilkan mesin kompleks. (iii) Kos bahan yang dibelanjakan (iv) Masalah yang dihadapi semasa pengujian dijalankan (v) penambahbaikkan yang telah dilakukan.

LANGKAH 8 (Minggu 8)

3.1.8 Mengumpulkan catatan dan lakaran mengenai projek eksperimental sebagai dokumentasi projek.

(a) mengumpul bahan seperti lakaran, gambar atau bahan lain yang dirasakan sesuai. (b) Dokumentasi projek dibuat di dalam microsoft word, dokumentasi projek mestilah merangkumi (i) Tajuk dan Nama Kumpulan (ii) Pernyataan masalah (iii) Lakaran Projek 2D (iv) Lakaran Projek 3D (Muat turun daripada lamanweb Tinkercad.com (v) Langkah-langkah membina projek (vi) Rujukan (c) Dokumentasi projek kemudiannya dimuat naik di laman web instructable.com.

12

4.2 BAHAN DAN PERALATAN

Bil Bahan Kuantiti 1 Batang Aiskrim

Popsicle Stick (15cm x 1.8cm) 8

2 Lidi Sate (4mm diameter) 8 3 Kotak Terpakai 1 4 Picagari (Syringe) Terumo 5ml Eternal Use 2 5 Tube PVC (6mm) 12 cm (panjang) 6 Hot glue gun 1 7 Hot glue stick 2 8 Gerudi dengan mata gerudi bersaiz 4mm 9 Gunting 10 Pisau 11 Cutter

4.3 MENYEDIAKAN BAHAN 1. Menebuk lubang menggunakan gerudi [PERHATIAN] Bimbingan orang dewasa diperlukan SITUASI: Langkah pertama sebelum anda membina scissor lift, anda perlu menebuk 3 lubang pada batang ais krim. MASALAH: Apakah cara yang anda gunakan untuk memastikan lubang A ditebuk pada tengah batang ais krim?

PENYELESAIAN: (A) MINGGU MEMBINA RANGKA SCISSOR LIFT

A BC

13

Langkah 1 Sediakan 4 batang aiskrim Susun batang aiskrim seperti rajah sebelah. Bahagian ini dinamakan bahagian A PERHATIAN Pastikan susunannya berada pada kedudukan betul.

PERHATIAN Pastikan susunannya berada pada kedudukan betul.

Langkah 2 Sediakan 4 batang aiskrim lagi Susun batang aiskrim seperti langkah 1. Bahagian ini dinamakan bahagian B

14

Langkah 3 Cantumkan bahagian lubang dengan menggunakan lidi. Bahagian A dan B disambung menggunakan lidi.

Bahagian A dan Bahagian B yang siap disambung.

Buang bahagian tajam lidi.

SELESAI MEMBINA BAHAGIAN RANGKA

(B) MEMBINA TAPAK BEBAN DAN TAPAK SCISSOR LIFT SITUASI: Anda telah melihat dan mengetahui bentuk bahagian projek SCISSOR LIFT. Sebuah kotak yang akan digunakan untuk menghasilkan bahagian TAPAK.

Langkah 1 (a) Perhatikan tapak untuk scissor lift. (b) Bincangkan, lakar dan pilih lakaran terbaik untuk menghasilkan tapak scissor lift, dengan menggunakan kotak.

15

Langkah 2 (a) Tebuk lubang pada kotak (tapak scissor lift) dan sambungkan pada rangka scissor lift.

(b) Bahagian tapak yang siap dipasang

Langkah 3 (a) Hasilkan tapak yang sama, seperti langkah 1. (b) Gambaran scissor lift yang telah siap dipasang tapak.

(C) MEMBINA DAN MEMASANG SISTEM HIDRAULIK

16

Langkah 1 (a) Sediakan 2 picagari dan tiub pvc. Cuba hasilkan sistem hidraulik seperti gambar rajah sebelah. (b) potong sedikit tiub, kira-kira 5 cm untuk digunakan pada langkah 2. PERHATIAN Pastikan tiada gelembung udara yang terperangkap pada tiub. Fikirkan bagaimana cara yang boleh anda lakukan supaya tiada gelembung udara di dalam tiub?

Tutorial cara mengisi air di dalam picagari untuk sistem hidraulik. Masa ke 5:37.

Langkah 2 (a) Pasang tiub yang dipotong pada langkah 1 seperti gambar rajah di atas.

Langkah 3 (a) Gam pada bahagian yang ditanda dengan anak panah supaya picagari tidak bergerak.

PERHATIAN Sebelum melekatkan picagari dengan gam, fikirkan cara supaya scissor lift anda hasilkan dapat berfungsi dengan baik.

17

Scissor Hidraulik yang telah siap.

5.0 CADANGAN RUBRIK PENGUJIAN PENAMBAHBAIKAN MODEL SCISSOR LIFT

Kriteria Cubaan 1

Cubaan 2

Cubaan 3

Fungsi Setiap Bahagian Scissor Lift -sistem hidraulik dapat berfungsi, tiada air yang mengalir keluar

-sistem hidraulik dapat berfungsi, tiub tidak tercabut semasa scissor lift mengangkat beban

-pelantar scissor lift dipasang dengan betul dan boleh menampung beban minimum

Keupayaan kren - Scissor lift dapat mengangkat beban minimum yang ditetapkan.

-Kestabilan scissor lift pada tinggi maksimum. - Scissor lift dapat menahan beban pada tinggi maksimum pada masa minimum yang ditetapkan.

-berat paling maksimum yang boleh ditampung oleh scissor lift.

6.0 REFLEKSI

Perkongsian mengenai aktiviti yang telah dilaksanakan.

18

7.0 RUJUKAN

Herschbach, D. R. 2011. The STEM Initiative: Constraints and Challenges Dennis R. Herschbach University of Maryland. STEM Teacher Education, 48(1), 96–122. doi:10.1097/JNN.0000000000000025

Bunyamin, M. A. H. (2015). Pendidikan STEM Bersepadu: Perspektif Global, Perkembangan Semasa di Malaysia, dan Langkah Ke Hadapan. Buletin�Persatuan Pendidikan Sains dan Matematik Johor, 25(1), 1-6.