PEMBANGUNAN PERISIAN PBK BERTAJUK: GELOMBANG FIZIK KBSM

TINGKATAN LIMA

PHORNPHIM NILRAT

UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

“ Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan saya karya

ini adalah memadai dari skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahan ijazah

Sarjana Muda Sains dan Komputer serta Pendidikan (Fizik)”.

Tandatangan : ….…………………….........................

Nama Penyelia : DR. MUHAMMAD SUKRI BIN SAUD

Tarikh : 28 APRIL 2006

PEMBANGUNAN PERISIAN PBK BERTAJUK: GELOMBANG FIZIK KBSM

TINGKATAN LIMA

PHORNPHIM NILRAT

Laporan projek ini dikemukakan sebagai memenuhi

sebahagian daripada syarat penganugerahan ijazah Sarjana Muda

Sains dan Komputer serta Pendidikan (Fizik)

Fakulti Pendidikan

Universiti Teknologi Malaysia

APRIL, 2006

ii

iii

DEDIKASI

Buat mu,

Ibu (Law Siew Giok) dan ayah (Prat Suk A/L Eh Kaue)

yang amat dikasihi,

Doa, didikan dan pengorbanan mu tidak akan ku sia-siakan…

Buat mu,

Kakak (Somthawin Nilrat) dan adik (Sanja Nilrat)

yang amat disayangi,

Dirimu amat bermakna dalam kehidupanku,

Kejayaan ku, kejayaan mu jua…

Buat mu,

Pensyarah pembimbing (Dr. Muhammad Sukri b. Saud)

yang amat disanjungi,

Bimbingan, kesabaran, dan jasamu tidak akan ku lupakan buat selamanya…

Buat mu,

Teman-teman seperjuangan

yang diingati,

Keikhlasan dan kejujuran mu menjadikan persahabatan kita lebih bermakna…

iv

PENGHARGAAN

Penulis ingin merakamkan penghargaan ikhlas setinggi-tingginya kepada

penyelia Projek Sarjana Muda, Dr. Muhammad Sukri Bin Saud atas bimbingan dan

dorongan yang diberikan sepanjang tempoh menyiapkan projek ini.

Ucapan jutaan terima kasih juga ditujukan kepada pensyarah-pensyarah

Fakulti Pendidikan, Universiti Teknologi Malaysia dan rakan-rakan seperjuangan

serta semua yang terlibat secara langsung atau tidak langsung dalam membantu

menjayakan projek ini.

v

ABSTRAK

Penggunaan PBK secara meluas telah membawa kepada perubahan

paradigma bagi proses pengajaran dan pembelajaran dalam sistem pendidikan

Malaysia. Kajian telah menunjukkan bahawa penggunaannya amat berguna bagi

menghasilkan pembelajaran yang efektif. Maka projek ini telah diusahakan untuk

merekabentuk dan membangunkan sebuah perisian PBK berdasarkan kepada

elemen-elemen multimedia di mana ia berpotensi memandu pelajar dalam

memahami konsep gelombang dengan lebih mendalam lagi. Topik tersebut adalah

berdasarkan kepada sukatan mata pelajaran Fizik KBSM Tingkatan Lima yang

dikeluarkan oleh Kementerian Pendidikan Malaysia. Perisian ini telah

mengaplikasikan prinsip teori kognitivisme dan menggunakan pendekatan simulasi

bagi menerangkan fenomena pantulan gelombang yang ditunjukkan dalam

eksperimen tangki riak. Model rekabentuk Hanaffin & Peck telah dipilih untuk

pembinaan perisian tersebut.

vi

ABSTRACT

The intensive use of Computer Aided Learning (CAL) has brought about the

shift in the paradigm of teaching and learning process in the system of education in

Malaysia. Studies have shown that the use of CAL has been a helping hand in

creating an affective learning. Thus, this project has taken the step towards

developing a CAL which incorporates various elements of multimedia that have

potential to channel students to better comprehend the concept of wave. The topic is

based on the physics syllabus in the Malaysian Educational System which is

published by Ministry of Education Malaysia. This courseware had applied the

principle of cognitive theory hand in hand with simulation approach in explaining

the wave reflection phenomenon which is shown in the ripple tank experiment. The

Hanaffin & Peck design model has been choose for the development of this CAL

courseware.

vii

KANDUNGAN

BAB PERKARA HALAMAN

PENGESAHAN STATUS TESIS

PENGESAHAN PENYELIA

JUDUL i

PENGAKUAN ii

DEDIKASI iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

KANDUNGAN vii

SENARAI JADUAL xi

SENARAI RAJAH xii

SENARAI SINGKATAN xiv

1 PENDAHULUAN 1

1.1 Pengenalan 1

1.2 Latar Belakang Masalah 3

1.3 Pernyataan Masalah 5

1.4 Objektif Projek 5

1.5 Kepentingan Projek 6

viii

1.6 Skop Projek 7

1.7 Definsi Operasional 7

1.7.1 Perisian 7

1.7.2 PBK 7

1.7.3 KBSM 8

1.8 Penutup 8

2 SOROTAN PENULISAN 9

2.1 Pengenalan 9

2.2 Penggunaan Perisian PBK dan Kebaikannya 9

2.3 Aplikasi Teori Kognitivisme Dalam

Rekabentuk Perisian PBK 12

2.3.1 Teori Kognitivisme 12

2.3.2 Konsep Utama Teori Kognitivisme 15

2.3.3 Model Pemprosesan Maklumat

Kognitif Piaget 17

2.3.4 Komputer Sebagai Alat Kognitif 18

2.3.5 Prinsip Teori Kognitivisme Dalam

Perisian PBK 19

2.4 Simulasi Dalam Perisian PBK 21

2.4.1 Simulasi 21

2.4.2 Pendekatan Simulasi Dalam Perisian

PBK 22

2.5 Elemen Multimedia Dalam Perisian 24

2.5.1 Teks Dalam Multimedia 25

2.5.2 Grafik Dalam Multimedia 27

2.5.3 Audio Dalam Multimedia 29

2.5.4 Video Dalam Multimedia 29

2.5.5 Animasi Dalam Multimedia 30

2.6 Model Rekabentuk Hannafin & Peck 30

2.7 Penutup 31

ix

3 REKABENTUK PERISIAN 32

3.1 Pengenalan 32

3.2 Fasa Analisa Keperluan 33

3.2.1 Mengenalpasti Masalah Atau Keperluan 34

3.2.2 Pemilihan Isi Kandungan 34

3.2.3 Kumpulan Sasaran 35

3.2.4 Objektif Projek 35

3.2.5 Pemilihan Perkakasan, Alat

Pengarang dan Perisian Sokongan 35

3.2.5.1 Perkakasan 36

3.2.5.2 Alat pengarang 36

3.2.5.3 Perisian Sokongan 38

3.3 Fasa Rekabentuk 38

3.3.1 Pembahagian Isi Kandungan 39

3.3.2 Pembinaan Carta Alir 39

3.4 Fasa Pembangunan dan Perlaksanaan 41

3.4.1 Penetapan Media Sebaran 41

3.5 Penutup 42

4 PEMBANGUNAN PERISIAN 43

4.1 Pengenalan 43

4.2 Model Perisian 44

4.2.1 Penghasilan Teks 44

4.2.2 Penghasilan Grafik 45

4.2.3 Penghasilan Audio 46

4.2.4 Penghasilan Animasi dan Video 46

4.3 Struktur Asas dan Operasi Perisian 47

4.4 Pengaplikasian Prinsip Teori Kognitivisme dan

Simulasi Dalam Perisian 63

x

4.5 Pempakejan Perisian 65

4.6 Pengujian 65

4.7 Penutup 66

5 KESIMPULAN 67

5.1 Pengenalan 67

5.2 Perbincangan dan Rumusan 67

5.3 Cadangan 69

5.4 Penutup 72

SENARAI DOKUMEN RUJUKAN 73

xi

SENARAI JADUAL

NO. JADUAL TAJUK HALAMAN

2.1 Peringkat perkembangan mental kanak-kanak 13

2.2 Prinsip pengajaran bagi proses asimilasi,

akomodasi, keseimbangan dan ketidakseimbangan 14

3.1 Bidang pembangunan perisian 38

xii

SENARAI RAJAH

NO. RAJAH TAJUK HALAMAN

3.1 Model rekabentuk instruksi bersistem Hanaffin

dan Peck 33

3.2 Carta alir perisian 40

4.1 Paparan pertama perisian 48

4.2 Paparan kedua perisian 48

4.3 Paparan perisian yang meminta pengguna

memasukkan nama 49

4.4 Paparan objektif perisian 50

4.5 Halaman utama perisian 51

4.6 Bahagian menu utama nota perisian 52

4.7 Bahagian peta konsep nota perisian 53

4.8 Paparan frame dan tajuk dalam salah satu subtopik

dalam bahagian nota 54

4.8 Contoh isi kandungan perisian 55

4.9 Contoh salah tanggapan dan galeri info yang

berbentuk pop-up box 55

4.10 Bahagian sains, teknologi, dan masyarakat dalam

perisian 56

4.11 Paparan yang menunjukkan penggunaan analogi

dalam perisian yang dibangun 57

4.12 Bahagian eksperimen perisian 58

xiii

4.13 Bahagian eksperimen yang menggunakan

pendekatan simulasi 58

4.14 Bahagian menu utama latihan perisian 59

4.15 Maklum balas yang diberikan dalam bahagian

latihan 60

4.16 Paparan keputusan setelah pengguna menjawab

semua soalan 60

4.17 Paparan apabila butang bantuan diklik 61

4.18 Paparan apabila butang keluar diklik 62

4.19 Paparan selepas pengguna memilih ya untuk keluar 62

4.20 Penggunaan contoh yang menggunakan kesan

Bermakna 64

xiv

SENARAI SINGKATAN

PBK - Pembelajaran Berpandukan Komputer

KBSM - Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah

LMS - Logico Mathematical Structures

AP - Aplikasi

SA - Abstraksi mudah

RA - Abstraksi refleksi

CAL - Computer Aided Learning

KPM - Kementerian Pendidikan Malaysia

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Pengenalan

Penggunaan teknologi komputer dalam sistem pendidikan di negara

Malaysia memang tidak asing lagi disebabkan penggunaannya banyak memberi

impak yang positif terhadap sistem pendidikan negara ini. Terutamanya semenjak

perlaksanaan sekolah bestari di Malaysia pada Januari 1999 telah menyebabkan

berlakunya perubahan dalam pendekatan guru dan pelajar dalam proses pengajaran

dan pembelajaran. Bukan sahaja di negara Malaysia, bahkan negara maju yang lain

lebih awal menggunakan teknologi tersebut dalam sistem pendidikan mereka. Pada

tahun 1987, Keenan membuat kenyataan bahawa

“…the use of personal computers in undergoing a profound change.

Fuelled by significant advances in computer and communications

equipment, this development will have far reaching implications for

education in the 1990’s.”

2

Banyak kajian yang berkaitan dengan penggunaan komputer dalam sistem

pendidikan telah dijalankan dan telah membuktikan keberkesanannya terhadap

proses pengajaran dan pembelajaran.

Seperti hasrat yang termaktub dalam Falsafah Pendidikan Kebangsaan,

pendidikan di Malaysia adalah suatu usaha yang berterusan ke arah

memperkembangkan lagi potensi individu secara menyeluruh dan bersepadu untuk

melahirkan insan yang seimbang harmonis dan bermoral tinggi. Selaras dengan

matlamat ini, pendidikan sains dalam KBSM dirancang dengan hasrat untuk

menyumbang ke arah melahirkan rakyat Malaysia yang seimbang perkembangannya

dari segi intelek, rohani, emosi dan jasmani (Sukatan Pelajaran KBSM, 2000).

Begitu juga dalam mata pelajaran fizik, kurikulum fizik KBSM telah digubal

selaras dengan hasrat tersebut dengan memberi tumpuan terhadap pemahaman

pengetahuan fizik yang lebih mendalam, penguasaan kemahiran saintifik dan juga

nilai murni. Dengan membangunkan sebuah perisian PBK yang mengambil kira

perkara-perkara yang termaktub dalam Falsafah Pendidikan Kebangsaan,

penggunaannya dapat memberikan banyak kemudahan dan juga kebaikan dalam

proses pembelajaran. Salah satu kebaikan penggunaannya adalah ia dapat

disesuaikan mengikut tahap pembelajaran pelajar. Penggunaan perisian PBK yang

direka dengan baik akan mengambil kira tahap pengetahuan seseorang pelajar, masa

yang diambil untuk sesuatu persembahan, dan juga kebolehan mengulangi isi

kandungannya mengikut tahap setiap individu yang menggunakannya (Glenn,

1984).

Penggunaan perisian PBK juga memberikan kaedah baru dalam

memperkembangkan lagi pemikiran pelajar dan juga kemahiran penyelesaian

masalah menerusi penglibatan aktif pelajar dalam proses pembelajaran yang

berbentuk eksplorasi. Menurut Ellington dan Race (1993) mengatakan bahawa

3

“The leasure of a good learning is what the student does as they

work through it.”

Dengan ini, ia dapat melahirkan pelajar yang berfikiran kritis dan kreatif di

mana pembelajaran sains menitikberatkan penggunaan kemahiran berfikir dan

strategi berfikir.

1.2 Latar Belakang Masalah

Fizik merupakan satu cabang ilmu sains yang sangat penting dalam

kehidupan seharian. Ia meliputi satu bidang keilmuan hasil daripada kajian empirik

tentang struktur, ciri-ciri dan sifat fizik jirim yang terdapat di bumi. Sebagai satu

disiplin ilmu yang dinamik, ilmu fizik sentiasa bercambah dan berkembang dengan

begitu pesat sekali (Sukatan Pelajaran KBSM Fizik, 2000). Kebanyakan bidang

seperti kejuruteraan, sains bahan, teknologi maklumat dan sebagainya menggunakan

ilmu fizik sebagai nadi penggeraknya. Tetapi kelemahan pelajar dalam mata

pelajaran fizik bukan lagi satu masalah baru dalam dunia pendidikan. Salah satu

punca kemerosotan pencapaian pelajar dalam mata pelajaran fizik ialah kurangnya

pemahaman terhadap konsep fizik (Rosita, 1990).

Dalam mata pelajaran elektif yang ditawarkan kepada pelajar-pelajar aliran

sains di sekolah, pelajar-pelajar sering mengatakan fizik merupakan satu mata

pelajaran yang sukar untuk dipelajari berbanding kimia dan biologi (Clement, 1982).

Anggapan sedemikian memberikan kesan negatif ke atas minat pelajar untuk

mempelajari fizik. Kegagalan pelajar untuk memberi gambaran awal mengenai

sesuatu idea fizik akan mempengaruhi fahaman konsep asas fizik mereka.

Kurangnya pemahaman terhadap konsep asas ini mengakibatkan pelajar tidak

mengetahui dengan jelas sifat dan ciri-ciri disiplin ilmu itu sendiri. Lantaran, pelajar

4

akan sukar menguasai ilmu fizik. Sesungguhnya, negara kita amat memerlukan

lebih banyak pakar sains dan teknologi pada abad ke-21 ekoran perkembangan pesat

yang dialami oleh negara kita dalam pelbagai bidang seperti perindustrian,

komunikasi, telekomunikasi, teknologi maklumat dan sebagainya.

Penggunaan PBK yang berunsurkan elemen-elemen multimedia dan juga

penggunaan model yang sesuai dalam sesuatu perisian mampu mengatasi masalah

yang dihadapi iaitu kesukaran pelajar dalam menguasai konsep fizik yang abstrak.

Penggunaan teknologi komputer dikatakan dapat memudahkan lagi proses

pembelajaran pelajar dalam memahami sesuatu konsep fizik yang susah difahami

(Sukatan Pelajaran KBSM Fizik, 2000). Gabungan elemen-elemen multimedia

seperti teks, grafik, audio, video dan animasi dalam sesuatu perisian mampu

menerangkan sesuatu ilmu pengetahuan dengan lebih bermakna dan berkesan

berbanding dengan hanya menggunakan salah satu elemen yang disebut. Dalam

kajian yang dijalankan oleh Roblyer, Castine, dan King (1988) yang berkaitan

dengan kesan penggunaan komputer terhadap sikap pelajar telah menunjukkan

penggunaan komputer dalam pembelajaran mampu menghasilkan kesan positif

dalam meningkatkan sikap keyakinan diri pelajar.

Kemampuan komputer dalam sistem pendidikan menjanjikan peningkatan

dalam kualiti dan juga pengalaman proses pembelajaran pelajar (Woodhouse dan

McDougall, 1986). Dengan meluaskan lagi pengalaman pembelajaran pelajar,

proses pembelajaran adalah lebih bermakna jika dibandingkan dengan proses

pembelajaran yang dijalankan secara linear atau sehala. Kelebihan perisian

multimedia menjadikan ia suatu sumber pembelajaran yang sangat penting.

5

1.3 Pernyataan Masalah

Mata pelajaran Fizik merupakan satu mata pelajaran yang memerlukan tahap

pemahaman yang tinggi bagi menguasai sesuatu konsep fizik. Lebih-lebih lagi fizik

bagi tajuk gelombang di mana ianya adalah abstrak, sukar difahami dan mudah

disalah tanggap. Eksperimen mengkaji fenomena pantulan gelombang dengan

menggunakan tangki riak dalam tajuk gelombang adalah memakan masa yang lama

bagi pemasangan sesuatu tangki riak tradisional. Biasanya pemahaman teori dan

pengetahuan melukis gambarajah akan dilengkapkan selepas ujikaji. Melalui cara

ini, pelajar tidak diberikan masa yang cukup untuk memahami dan menghayati

pelbagai sifat gelombang air secara mendalam. Diharapkan dengan membangunkan

sebuah perisian PBK yang berasaskan teori kognitivisme dan simulasi ini, konsep

gelombang dapat dikuasai dan difahami dengan lebih mendalam dan mudah oleh

pelajar.

1.4 Objektif Projek

Objektif utama projek adalah untuk membantu pelajar dalam mempelajari

konsep gelombang. Maka objektif projek ini adalah:

i. Merekabentuk satu perisian PBK yang mampu membantu pelajar dalam

memahami gelombang dengan cara yang lebih berkesan dan bermakna.

ii. Membangunkan perisian PBK yang mengandungi elemen-elemen

multimedia bagi tujuan mewujudkan suasana pembelajaran yang

menyeronokkan kepada pelajar supaya proses pemindahan maklumat

dapat berlaku dengan berkesan.