PEMAHAMAN KONSEP MOL DI KALANGAN PELAJAR TAHUN AKHIR

PENDIDIKAN KIMIA FAKULTI PENDIDIKAN UNIVERSITI TEKNOLOGI

MALAYSIA

ANNE MARIE DAWSON

UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

ii

iii

PEMAHAMAN KONSEP MOL DI KALANGAN PELAJAR TAHUN AKHIR

PENDIDIKAN KIMIA FAKULTI PENDIDIKAN UNIVERSITI TEKNOLOGI

MALAYSIA

ANNE MARIE DAWSON

Projek ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat penganugerahan

Ijazah Sarjana Muda Saina serta Pendidikan (Kimia)

Fakulti Pendidikan

Universiti Teknologi Malaysia

MEI, 2006

v

DEDIKASI

Untuk

ayah yang disanjungi

Anthony Dawson a/l Sebastian

dan ibu yang tersayang

Jegathambal a/p P. Shanmugam Naidu

Segala jasa dan pengorbanan ayah dan ibu yang mendidikku dalam

semua aspek kehidupan, terutamanya dalam didikan agama agar

menjadi seorang insan yang berguna

dan kakakku yang disayangi

Marie Ann Dawson

Segala tunjuk ajar dan kesabaran membimbingku

dalam perjalanan hidupku

serta sahabat- sahabat karibku yang dikasihi

Deva Nanthini a/p Sinniah, Ghandini a/p Vijayasuriar, Sangkeetha a/p

Subramaniam dan Yogeswari a/p Muniandy@Krishnan

Segala kerinduan, kesabaran dan doa yang diberikan amat dihargai serta besar ertinya.

Terima Kasih

vi

PENGHARGAAN

Saya ingin merakamkan setinggi-tinggi penghargaan dan terima kasih kepada

penyelia projek, P.M. Dr. Abu Hassan Bin Kassim, atas bimbingan, dorongan,

perbincangan serta nasihat pakar yang beliau berikan tanpa rasa jemu sejak dari awal

kajian ini dirancang sehingga projek ini disempurnakan.

Penghargaan yang tidak terhingga ditujukan kepada Fakulti Pendidikan,

Universiti Teknologi Malaysia atas kebenaran bertulis bagi menjalankan kajian

ini.

Terima kasih yang tidak terhingga juga saya rakamkan untuk semua pelajar tahun

akhir pendidikan kimia sesi 2005/2006, Fakulti Pendidikan, Universiti Teknologi

Malaysia atas kerjasama yang diberikan.

Akhir sekali, saya ingin mengucapkan ribuan terima kasih kepada semua pihak

yang terlibat dalam menjayakan projek penyelidikan ini, terutamanya rakan-rakan, Deva

Nanthini Sinniah, Ghandini Vijayasuriar, Sangkeetha Subramaniam, Yogeswari

Muniandy@Krishnan, Yvette Shaan- Li Sussiapan, Alvin Stanly Xavier, Paramesivan

Pillai, Suresh Elangovan dan Vigneswaran Suppiah.

vii

ABSTRAK

Pemahaman pelajar terhadap sesuatu konsep amat berkait dengan pemahaman dan konsepsi yang dimiliki oleh seseorang pendidik. Para pendidik perlu bersedia dari setiap aspek, terutamanya dalam bidang pengkhususan mereka untuk memastikan proses pengajaran dan pembelajaran berlaku dengan berkesan. Kepentingan konsep mol sebagai ‘kuantiti bahan’ disokong oleh banyak kajian mengenai masalah pengajaran dan pembelajaran konsep ini. Justeru, kajian dijalankan bertujuan untuk mengenal pasti tahap pemahaman bakal guru kimia dalam konsep mol. Seramai lapan puluh pelajar tahun akhir pendidikan kimia sesi 2005/2006, Fakulti Pendidikan, Universiti Teknologi Malaysia, dipilih secara rawak mudah, dilibatkan dalam kajian. Kajian dilaksana dengan menggunakan satu set soal selidik berbentuk ujian yang mengandungi 20 soalan aneka pilihan. Instrumen ini mengandungi aspek-aspek yang menguji tahap kefahaman terhadap konsep mol, kebolehan menghubungkait konsep mol dalam menentukan jisim molar sebatian dan kebolehan mengaplikasi konsep mol dalam penyelesaian masalah berkaitan. Data-data yang diperolehi dianalisis secara statistik diskriptif, dengan mengira skor, frekuensi, peratus, min dan sisihan piawai. Hasil kajian menunjukkan pemahaman bakal guru terhadap konsep mol adalah lemah. Responden menganggap mol sebagai jisim dan hanya dispesifikasikan untuk zarah. Responden didapati hanya menggunakan pendekatan algoritma untuk menyelesaikan masalah kimia, mungkin disebabkan mereka kurang memahami konsep mol serta menghadapi masalah menghubungkait konsep mol yang perlu dalam pengiraan mol. Implikasi hasil kajian terhadap pelajar, bakal guru, guru, institusi pengajian tinggi dan Kementerian Pelajaran Malaysia diberikan serta cadangan terhadap kajian lanjutan turut dikemukakan.

viii

ABSTRACT

A student’s understanding of a concept is very much related to the understanding and conceptions held by the educator itself. An educator should be equiped in every aspect, especially in the field of his/her majoring. The importance of the concept of mole as ‘amount of substance’ is supported by the abundance in the last decade of research papers on the problem of the teaching and learning of this concept. This study investigated chemistry student-teachers’ conceptual difficulties in understanding basic aspects of the mole concept. It was conducted with eighty chemistry student-teachers in the final year class of 2005/2006 at the University of Technology Malaysia, Faculty of Education. A set of 20 multiple-choice questions, consisting of aspects which test the understanding of the mole concept, the ability to relate the mole in determining the molar mass of a substance and the ability to apply the mole in problem solving, was administered to all subjects. The data obtained from this study were analyzed using descriptive statistics, by calculating the score, frequency, percentage, mean and standard deviation. This study identified misconceptions which were previously reported. The results show that chemistry student-teachers have poor understanding in the mole concept and have similar difficulties in understanding it. Implications of the findings on students, student-teachers, teachers, institutions of higher learning and the Ministry of Education are suggested, as well as suggestions of further researches are put forward.

ix

KANDUNGAN

BAB PERKARA MUKA SURAT

PENGESAHAN STATUS TESIS i

PENGESAHAN PENYELIA ii

JUDUL TESIS iii

PERAKUAN iv

DEDIKASI v

PENGHARGAAN vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

KANDUNGAN ix

SENARAI JADUAL xiii

SENARAI RAJAH xiv

SENARAI LAMPIRAN xv

BAB I PENGENALAN 1

1.0 Pendahuluan 1

1.1 Latar Belakang Masalah 3

x

1.2 Pernyataan Masalah 4

1.3 Objektif Kajian 5

1.4 Kepentingan Kajian 5

1.5 Skop Kajian 6

1.6 Batasan Kajian 6

1.7 Terminologi/ Definisi Istilah 7

1.7.1 Pemahaman 7

1.7.2 Mol 8

BAB II SOROTAN KAJIAN 9

2.0 Pendahuluan 9

2.1 Pengertian Konsep Mol 9

2.1.1 Aplikasi konsep mol dalam 11

penentuan bilangan zarah

2.1.2 Perkaitan Jisim Molar Dan Jisim 12

Relatif Bahan

2.1.3 Perkaitan Bilangan Mol Dan Jisim 13

2.2 Pemasalahan Pembelajaran Konsep Mol. 14

2.2.1 Tahap Kefahaman Konsep Mol Di 15

Kalangan Pelajar

2.2.1.1 Aplikasi Konsep Mol Dalam 17

Penyelesaian Masalah

2.2.2 Pemahaman Konsep Mol Di Kalangan 18

Guru Kimia

2.3 Rumusan 21

xi

BAB III METODOLOGI KAJIAN 22

3.0 Pendahuluan 22

3.1 Rekabentuk Kajian 22

3.2 Tempat Kajian 23

3.3 Populasi Dan Sampel Kajian 23

3.4 Instrumen Kajian 24

3.5 Kajian Rintis 25

3.6 Prosedur Kajian 26

3.7 Kaedah Analisis Data 27

3.8 Rumusan 28

BAB IV ANALISIS DATA DAN PERBINCANGAN HASIL 29

4.0 Pendahuluan 29

4.1 Analisis Data 30

4.1.1 Latar Belakang Responden 30

4.1.2 Tahap Pengetahuan Konsep Mol 32

4.2 Perbincangan Hasil 34

4.2.1 Latar Belakang Responden 34

4.2.2 Tahap Pengetahuan Konsep Mol 34

4.2.2.1 Tahap Kefahaman Konsep Mol 35

4.2.2.1.1 Kefahaman Terhadap 36

Konsep Bilangan/

Kuantiti

4.2.2.1.2 Aplikasi Nombor 39

Avogadro

4.2.2.1.3 Kaitan Jisim Unsur/ 42

Sebatian dengan

Bilangan Zarah

xii

4.2.2.2 Tahap Menghubungkait Konsep Mol 42

Dalam Menentukan Jisim Molar

Sebatian

4.2.2.3 Aplikasi Konsep Mol Dalam 44

Penyelesaian Masalah

4.2.2.3.1 Aplikasi Konsep Mol 45

Dalam Menentukan

Bilangan Mol

4.2.2.3.2 Aplikasi Konsep Mol 46

Dalam Menentukan

Bilangan Zarah (atom

dan molekul)

4.3 Rumusan 47

BAB V RUMUSAN, IMPLIKASI DAN CADANGAN 48

KAJIAN LANJUTAN

5.0 Pendahuluan 48

5.1 Rumusan 48

5.2 Implikasi Kajian 49

5.3 Cadangan Kajian Lanjutan 51

5.4 Kesimpulan 52

RUJUKAN 53

LAMPIRAN 58

xiii

SENARAI JADUAL

NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT

2.1 Persamaan jisim molar dengan jisim relatif beberapa 13

bahan kimia.

3.1 Pengagihan item soal selidik mengikut aspek kajian 24

3.2 Jadual penentuan tahap kefahaman (Markah piawai SPM) 28

4.1 Taburan maklumat latar belakang responden 31

4.2 Kekerapan (dan peratusan) responden terhadap konsep mol, 33

mengikut itam dan pilihan jawapan.

xiv

SENARAI RAJAH

NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT

2.1 Hubungan antara bilangan mol dengan bilangan zarah 11

2.2 Hubungan bagi bahan yang terdiri daripada molekul 12

2.3 Hubungan antara bilangan mol dan jisim 13

xv

SENARAI LAMPIRAN

LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT

A Soal selidik Pemahaman Konsep Mol Di Kalangan Pelajar 58

Tahun Akhir Pendidikan Kimia Fakulti Pendidikan Universiti

Teknologi Malaysia

B Surat kebenaran dari Universiti Teknologi Malaysia 71

1

BAB I

PENGENALAN

1.0 Pendahuluan

Keberkesanan sesuatu pengajaran sangat bergantung pada ilmu pengetahuan

serta tahap penguasaan pendidik dalam sesuatu bidang pembelajaran. Pendidik yang

kurang berpengetahuan dalam bidangnya tidak mungkin dapat mendidik para pelajar

dengan sempurna. Seorang pendidik yang tidak menguasai konsep asas sesuatu bidang

pembelajaran sememangnya tidak bersedia untuk mendidik.

Terdapat banyak kajian yang mengenal pasti tahap pemahaman pelajar terhadap

beberapa konsep kimia. Kajian ini turut melibatkan guru. Namun, kajian-kajian yang

dijalankan lebih tertumpu kepada pelajar sekolah menengah dan di institusi pengajian

tinggi berbanding dengan guru serta bakal guru. Walau bagaimanapun, terdapat

beberapa kajian yang mengenal pasti tahap pemahaman guru dan bakal guru terhadap

beberapa konsep kimia. Di Afrika, satu kajian tahap pemahaman bakal guru kimia

terhadap konsep asid dan bes dijalankan oleh Bradley dan Mosimege (1998). Hasil

kajian menunjukkan tahap pemahaman bakal guru terhadap konsep tersebut lemah. Hasil

2 kajian yang dijalankan di Greek terhadap pemahaman guru kimia mengenai konsep jirim

mendapati bahawa bakal guru dan pelajar mempunyai miskonsepsi yang sama terhadap

konsep tersebut (Kokkotas et al., 1997). Manakala, kajian yang dilakukan di Yemen

mengenai pemahaman bakal guru dan guru kimia terhadap konsep asas kimia seperti

atom, jisim, mol dan persamaan kimia, mendapati bahawa pemahaman mereka adalah

tidak lengkap dan lemah. Hasil kajian ini turut menunjukkan bahawa bakal guru dan

guru hanya menghafal dan tidak memahami konsep asas kimia (Haidar, 1997).

Dalam bidang kimia, terdapat beberapa konsep yang sukar untuk dikuasai

pelajar, antaranya ialah konsep mol (Kolb, 1978). Kepentingan konsep mol disokong

oleh banyak kajian tentang pengajaran dan pembelajaran konsep ini (Dierks, 1981;

Cervelatti et al., 1982; Nelson, 1991; Tullberg et al., 1994; Staver dan Lumpe, 1995).

Konsep mol diperkenalkan kepada pelajar menengah atas tingkatan empat (4). Konsep

ini akan terus diaplikasikan di sepanjang pengajian tingkatan lima (5) serta di institusi

pengajian tinggi. Meskipun konsep mol merupakan sub topik minor dalam bidang kimia

tetapi ia sangat penting serta pengunaannya adalalah sangat meluas (Kolb, 1978,

Tullberg et al., 1994). Malangnya, majoriti para pelajar institusi pengajian tinggi masih

tidak memahami konsep mol, lebih-lebih bakal guru kimia! Masalah serius akan timbul

apabila golongan bakal pendidik memulakan tugas mereka sebagai guru kima di

sekolah. Negara kita memerlukan golongan pendidik yang berkebolehan serta mahir

dalam bidang pengkhususan. Oleh itu, kajian yang bertujuan untuk mengenal pasti tahap

kefahaman konsep mol di kalangan pelajar tahun akhir pendidikan kimia wajar

dijalankan.

3 1.1 Latar Belakang Masalah

Satu daripada tugas seorang guru adalah untuk menyampaikan maklumat

pengetahuan kepada pelajar serta mendapatkan maklum balas mengenai maklumat yang

disampaikan. Keberkesanan proses pengajaran dan pembelajaran sangat bergantung

kepada kebolehan pendidik. Seorang pendidik dapat mendidik dengan sempurna

sekiranya mempunyai pengetahuan yang mendalam dalam bidang mereka.

Apabila melakukan perbincangan tentang latihan perguruan guru kimia

peringkat sekolah menengah, kita perlu membincang tentang kursus yang dilalui semasa

menuntut di institusi pengajian tinggi selain daripada kursus yang dilalui semasa

menjadi seorang guru kimia. Terdapat banyak persoalan mengenai kesediaan bakal guru

kimia dari institusi pengajian tinggi untuk memulakan kerjaya sebagai seorang pendidik,

dari segi tahap penguasaan terhadap konsep asas kimia (Kokkotas et al., 1997; Ozkaya,

2003; Tullberg, 1998).

Terdapat banyak kajian yang mengenal pasti tahap pemahaman pelajar terhadap

beberapa konsep kimia. Namun, kajian-kajian ini lebih tertumpu kepada pelajar sekolah

menengah dan di institusi pengajian tinggi berbanding dengan guru serta bakal guru.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa kajian yang mengenal pasti tahap pemahaman

bakal guru dan guru terhadap beberapa konsep kimia. Hasil daripada kajian-kajian ini

menunjukkan bahawa bakal guru dan guru mempunyai pemahaman secara makroskopik,

tidak lengkap serta lemah. Dengan ini, jelas bahawa masalah miskonsepsi terhadap

konsep asas kimia tidak terbatas kepada pelajar sahaja, tetapi turut melibatkan guru

kimia (Stromdahl et al., 1994; Tullberg, 1997; Larson,1997).

4 Salah satu faktor utama yang menyumbang kepada masalah miskonsepsi mol

adalah kerana pendidik sendiri tidak menguasai konsep mol (Kokkotas et al., 1997;

Ozkaya, 2003; Tullberg, 1998). Justeru, suatu kajian mengenai pemahaman konsep mol

di kalangan bakal guru kimia perlu dijalankan.

1.2 Pernyataan Masalah

Demi melahirkan para pendidik yang berilmu, berkebolehan, berdedikasi serta

mahir dalam bidang pengkhususan, para pendidik perlu dilatih ke arah pemahaman

konsep-konsep asas bidang mereka. Terdapat banyak hasil kajian menunjukkan guru

kimia menghadapi masalah dalam pemahaman konsep mol (Stromdahl et al., 1994;

Tullberg, 1997; Larson,1997). Keadaan ini menimbulkan dua persoalan yang perlu

diberi perhatian: Sejauh manakah bakal guru kimia memahami konsep mol? Sejauh

manakah kesediaan bakal guru kimia dari institusi pengajian tinggi untuk memulakan

kerjaya sebagai seorang pendidik?

Memandangkan kepentingan melahirkan seorang pendidik yang serba

kebolehan serta berkaliber dalam mendidik anak bangsa, maka kajian terhadap

pemahaman konsep mol di kalangan bakal guru kimia perlu dijalankan.

5 1.3 Objektif Kajian

Kajian yang dijalankan bertujuan untuk mengenal pasti tahap kefahaman

konsep mol di kalangan pelajar tahun akhir pendidikan kimia yang merupakan bakal

guru kimia.

Secara khusus kajian ini bertujuan untuk mengenal pasti:

(i) Tahap kefahaman bakal guru kimia terhadap konsep mol

(ii) Kebolehan bakal guru kimia menghubungkait konsep mol dalam

menentukan jisim molar sebatian

(iii) Kebolehan bakal guru kimia mengaplikasi konsep mol dalam

penyelesaian masalah berkaitan.