KEFAHAMAN KONSEP PERUBAHAN FIZIK DAN PERUBAHAN KIMIA DI

KALANGAN PELAJAR TINGKATAN DUA DAN TINGKATAN EMPAT

ROBIA’TUL A’DAWIYAH BINTI ZAINUDIN

UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

2004

KEFAHAMAN KONSEP PERUBAHAN FIZIK DAN PERUBAHAN KIMIA DI

KALANGAN PELAJAR TINGKATAN DUA TINGKATAN EMPAT

ROBIA’TUL A’DAWIYAH BINTI ZAINUDIN

Laporan Projek Ini Dikemukakan Sebagai

Memenuhi Sebahagian Daripada Syarat Penganugerahan

Ijazah Sarjana Muda Sains Serta Pendidikan (Kimia)

Fakulti Pendidikan

Universiti Teknologi Malaysia

SEPTEMBER 2004

ii

PENGESAHAN PENYELIA

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

saya karya ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan

penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Serta Pendidikan (Kimia)”

iii

PENGAKUAN

“Saya akui karya ini adalah kerja saya sendiri kecuali nukilan

dan ringkasan yang tiap-tiap satunya telah saya

jelaskan sumbernya”.

iv

DEDIKASI

Teristimewa buat kedua ibu bapaku yang amat ku kasihi dan hormati

Buat ayah, Zainudin b. Muhammat Kitam

Terima Kasih di atas pengorbananmu

Dorongan ayah penguat semangat anakmu di sini

Buat mak, Maznah bt. Mat Alip

Terima kasih kerana memahami anakmu

Pengorbanan, nasihat dan kata semangat mak tidak akan anakmu lupakan

Doa kalian sentiasa mengiringi anakmu….

Buat kakak-kakak dan abang-abangku tersayang

Terima kasih di atas segala kasih sayang dan bantuan yang telah dicurahkan

Serta buat insan yang diingati, Hirman bin Kamarudin

Pengorbanan dan kasih sayang yang diberikan tidak ternilai

Jasa kalian tidak mungkin dilupakan……

Terima kasih atas segalanya.

v

PENGHARGAAN

Dengan nama Allah Yang Maha Pengasih Dan Penyayang

Segala puji bagi Allah s.w.t yang Maha Pemurah lagi Mengasihani. Bersyukur

ke hadrat Ilahi kerana dengan limpah kurniaNya diberikan kekuatan untuk menyediakan

penulian ilmiah ini.

Di sini saya ingin merakamkan jutaan terima kasih yang tidak terhingga kepada

pensyarah pembimbing projek Sarjana Muda ini, Profesor Madya Dr. Mohammad

Yusof bin Arshad yang telah banyak membimbing dan membantu saya menyiapkan

kajian ini. Segala tunjuk ajar, bimbingan, nasihat dan tegurannya amat dihargai dan

dikenang sepanjang hayat.

Ucapan terima kasih juga diucapkan kepada Bahagian Perancangan Dan

Penyelidikan, Kementerian Pendidikan Malaysia dan pengetua-pengetua serta guru-

guru dan para pelajar sekolah menengah Daerah Kuala Kangsar kerana kerjasama

diberikan sehingga berjaya menyiapkan kajian ini .

Penghargaan juga ditujukan kepada semua pihak yang terlibat secara langsung

atau tidak langsung membantu menjayakan penulisan ilmiah ini.

vi

ABSTRAK

Kajian ini telah dijalankan bagi mengkaji tahap pemahaman pelajar terhadap

konsep perubahan fizik dan perubahan kimia bahan dalam fenomena harian di kalangan

pelajar di beberapa buah sekolah di daerah Kuala Kangsar, Perak. Seramai 100 orang

pelajar tingkatan 2 dan 100 orang pelajar tingkatan 4 dijadikan sebagai sampel kajian.

Instrumen kajian yang digunakan adalah berupa satu set soal selidik yang mempunyai 6

soalan berstruktur berkaitan dengan fenomena di atas. Dapatan kajian ini menunjukkan

terdapat sesetengah pelajar mempunyai beberapa idea alternatif tentang fenomena

perubahan fizik dan kimia. Adalah diharapkan bahawa dapatan kajian diatas dapat

memberikan gambaran yang berguna untuk pengajaran dan pembelajaran kimia yang

lebih berkesan.

vii

ABSTRACT

The objective of this study in to investigate secondary school pupils’

understanding of everyday physical and chemical phenomenon among students in Kuala

Kangsar, Perak. One hundred of form two and one hundred pupils of form four students

were selected as sample of this study. The instrument used was a set of questionnaire

consisted of six structured questions about above phenomenon. The findings show that

some pupils have several alt ernative ideas about physical and chemical phenomenon. It

is hope that above findings could provide a good framework for better teaching and

learning chemistry.

viii

KANDUNGAN

BAB PERKARA MUKA SURAT

PENGAKUAN ii

DEDIKASI iv

PENGHARGAAN v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

KANDUNGAN viii

SENARAI JADUAL xii

SENARAI LAMPIRAN xiv

BAHAGIAN SATU

BAB 1 PENDAHULUAN

1.0 Pengenalan 1

1.1 Latar Belakang Masalah 3

1.2 Pernyataan Masalah 5

1.3 Objektif Kajian 6

1.4 Persoalan Kajian 6

ix

1.5 Kepentingan Kajian 7

1.6 Skop Kajian 9

1.7 Batasan Kajian 9

1.8 Definisi Istilah 10

BAHAGIAN KEDUA

BAB II SOROTAN KAJIAN

2.0 Pengenalan 12

2.1 Objektif Pendidikan Sains 12

2.2 Pemahaman Konsep Sains 13

2.3 Kerangka Alternatif 16

2.4 Pengetahuan Sedia Ada Pelajar 17

2.5 Masalah Dalam Pengajaran Dan 18

Pembelajaran Sains

2.6 Model Tanggapan Alternatif Dan 19

Perubahan Konsep

2.7 Kefahaman Pelajar Terhadap 20

Konsep Perubahan Fizik

2.8 Kefahaman Pelajar Terhadap 21

Konsep Perubahan Kimia

x

BAHAGIAN KETIGA

BAB III METODOLOGI

3.0 Pengenalan 24

3.1 Rekabentuk Kajian 25

3.2 Populasi Kajian 25

3.3 Sampel Kajian 26

3.4 Instrumen Kajian 26

3.5 Kesahan Instrumen 28

3.6 Prosedur Kajian 28

3.7 Analisis Data 29

BAHAGIAN KEEMPAT

BAB IV ANALISIS DATA

4.0 Pengenalan 31

4.1 Analisis Dan Perbincangan 32

4.1.1 Analisis Kefahaman Pelajar 32

Mengenai Konsep Perubahan Fizik

Dan Perubahan Kimia

xi

BAHAGIAN KELIMA

BAB V RUMUSAN, IMPLIKASI DAN CADANGAN KAJIAN

5.0 Pengenalan 82

5.1 Rumusan 82

5.2 Implikasi Kepada Pendidikan 84

5.3 Cadangan Kajian Lanjutan 85

5.4 Kesimpulan 86

BAHAGIAN KEENAM

RUJUKAN 87

BAHAGIAN KETUJUH

LAMPIRAN A 90

LAMPIRAN B 97

LAMPIRAN C 99

xii

SENARAI JADUAL

NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT

3.1 Taburan item soalan berdasarkan persoalan kajian 27

4.1 Peratusan respon mengenai perubahan fizik apabila 33

ais krim mencair dan membeku

4.2 Peratusan respon mengenai perubahan keadaan jirim 37

apabila ais krim mencair dan membeku

4.3 Peratusan respon mengenai zarah ais krim apabila 40

mencair dan membeku

4.4 Peratusan respon mengenai perubahan kimia apabila 43

dawai mengalami pengaratan.

4.5 Peratusan respon mengenai sifat kimia bahan apabila 46

dawai berkarat

4.6 Peratusan respon mengenai perubahan fizik apabila 50

gula dilarutkan di dalam air.

4.7 Peratusan respon mengenai perubahan keadaan jirim 53

apabila gula dilarutkan ke dalam air

4.8 Peratusan respon mengenai zarah gula apabila 56

dilarutkan ke dalam air

4.9 Peratusan respon mengenai perubahan kimia apabila 59

air soya menjadi masam

xiii

4.10 Peratusan respon mengenai sifat kimia bahan apabila 62

air soya menjadi masam

4.11 Peratusan respon mengenai perubahan kimia apabila 66

sampah dibakar

4.12 Peratusan respon mengenai sifat kimia bahan 69

apabila sampah sarap dibakar.

4.13 Peratusan respon mengenai perubahan fizik apabila 74

air dididihkan

4.14 Peratusan respon mengenai perubahan keadaan jirim 77

apabila air dididihkan

4.15 Peratusan respon mengenai zarah air apabila mendidih 80

dan wap air disejukkan

xiv

SENARAI LAMPIRAN

LAMPIRAN TAJUK MUKASURAT

A Set Borang Soal Selidik 90

B Surat Kebenaran Menjalankan Kajian 97

daripada Kementerian Pendidikan Malaysia

C Surat Kebenaran Menjalankan Kajian 99

Daripada Fakulti Pendidikan Universiti

Teknologi Malaysia

BAB I

PENDAHULUAN

1.0 Pengenalan

Sains memainkan peranan yang penting dalam perkembangan negara dan

sejarah. Ini menunjukkan bahawa negara yang tidak maju dalam sains akan ketinggalan

dalam kemajuan. Pada masa kini dapat diperhatikan perkembangan Sains dan

Teknologi mengambil alih atau membantu kerja-kerja manusia misalnya peralatan

rumah seperti peti sejuk, mesin basuh, mesin pengisar makanan, pengunaan telefon,

kereta dan sebagainya. Kesemua peralatan tersebut merupakan rekaan sains yang

menjadi keperluan bagi manusia. Begitulah kemajuan Sains telah membawa manusia ke

arah dunia yang lebih canggih.

Selaras dengan Falsafah Pendidikan Negara mata pelajaran sains dirancang

dengan hasrat untuk menyumbang ke arah melahirkan rakyat Malaysia yang seimbang

dari segi intelek, rohani, emosi dan jasmani. Mata pelajaran Sains dalam KBSM adalah

satu rancangan yang menyediakan pengetahuan dan kemahiran asas Sains. Oleh itu

2

strategi pengajaran dan pembelajaran yang berlaku dalam bilik darjah seharusnya dapat

memenuhi matlamat dan objektif mata pelajaran sains supaya pelajar mempunyai

pemikiran yang lebih matang, terbuka dan reseptif kepada idea baru, di samping kreatif,

produktif, sistematik, objektif, kritis, analitis dan rasional di samping mempunyai nilai-

nilai kemanusiaan sejagat.

Sejak kelahiran sebagai negara merdeka, Malaysia berusaha giat ke arah

pembangunan untuk menjadi sebuah negara maju. Perdana Menteri kita berharap

bahawa rakyat Malaysia yang dilahirkan hari ini dan pada tahun-tahun akan datang akan

menjadi generasi terakhir warga negara kita yang tinggal di negara yang digelar sedang

membangun.

Dalam ucapannya, Yang Amat Berhormat Perdana Menteri dalam Majlis

Perdagangan Malaysia pada 28 Februari 1991, beliau telah menggariskan strategi untuk

Malaysia mencapai taraf negara maju menjelang tahun 2020 (Mahathir, 1991). Selain

daripada menjadikan Malaysia sebagai sebuah Negara yang bersatu padu dengan

masyarakat Malaysia yang mempunyai rasa keyakinan diri, ditunjangi oleh nilai-nilai

moral dan etika yang utuh, Wawasaan 2020 juga ingin melahirkan sebuah masyarakat

yang bersifat sains serta progresif, berdaya cipta dan berpandangan jauh. Cabaran

keenam dalam wawasan 2020 berharapan untuk memanfaatkan teknologi kini, tetapi

turut menjadi penyumbang terhadap pembentukan peradaban sains dan teknologi masa

hadapan.

Menjelang tahun 2020 Malaysia akan menjadi negara maju dan mempunyai

masyarakat saintifik yang dapat menangani perkembangan teknologi perkembangan

teknologi terkini. Masyarakat saintifik yang dimaksudkan ialah satu masyarakat yang

bukan sahaja menjadi pengguna teknologi tetapi juga penyumbang kepada tamadun

saintifik dan teknologi masa hadapan (Tan Ying Kee, 1994).

3

Sasaran telah ditetapkan iaitu menjelang tahun 2020, Malaysia akan menjadi

sebuah negara perindustrian maju dalam semua aspek, ekonomi, sosial, rohani,

psikologi dan budaya, iaitu sebuah negara perindustrian mengikut acuan Malaysia.

Dalam usaha mencapai matlamat ini berbagai usaha dilakukan untuk menjadikan

Malaysia sebagai negara industri yang maju serta mampu bersaing dengan negara maju

yang lain seperti Amerika, Eropah atau pun Jepun.

Kita perlu bermula dari sekarang untuk mencapai tujuan tersebut. Kita tidak

boleh berharap kepada generasi akan datang untuk melakukannya. Kita perlu merintis

jalan bermula dari sekarang jika kita ingin setanding dengan orang lain (Mohd

Khairuddin, 1996). Perkembangan-perkembangan ini telah mencetuskan pelbagai

tuntutan baru terhadap sistem pendidikan kerana sistem pendidikan mempunyai peranan

yang besar dalam menentukan kejayaan wawasan negara. Proses membangun dan

memodenkan masyarakat tentulah tidak boleh berjalan dengan lancar tanpa kemajuan

yang sewajarnya di bidang pendidikan.

1.1 Latar Belakang Masalah

Para pelajar yang baru memasuki alam persekolahan datang dengan idea-idea

tersendiri tentang alam sekelilingnya. Sejak usia kanak-kanak lagi mereka telah cuba

memahami dan membentuk pengetahuan sendiri tentang alam sekeliling berdasarkan

pengalaman mereka. Idea-idea pelajar sering kali bercanggah dengan idea sains yang

menyebabkan pembelajaran sukar berlaku dikalangan pelajar.

4

Halangan utama kepada pengajaran dan pembelajaran sains adalah disebabkan

oleh pelajar yang sukar menguasai konsep sains sehingga mereka tidak mampu

menyelesaikan masalah-masalah yang berkaitan. Semasa mempelajari sains, dalam

kebanyakan hal pelajar sentiasa membina idea mereka sendiri yang kadang kala agak

berbeza dengan definisi sains ( Mohd Yusof bin Arshad dan Tang Cheow Soh, 1999).

Interaksi dengan alam sekitar dan individu lain mewujudkan makna terhadap

alam semesta dari segi persepsi dan interpretasi. Persepsi adalah hasil pemerhatian dan

interpretasi ialah hasil tafsiran mental. Berdasarkan kepada pengalaman, pelajar

membina struktur kognitif dalam minda mereka yang mengandungi maksud dan

kefahaman mengenai dunia luar. Pembinaan idea yang berbeza ini akan menimbulkan

kerangka alternatif yang juga dikenali prakonsepsi, konsepsi naif, konsepsi alternatif

dan sains kanak-kanak. Kerangka alternatif merupakan idea yang diperolehi oleh kanak-

kanak tentang alam semulajadi berdasarkan pengalaman harian mereka. Kadang-kadang

idea kanak-kanak ini didapati tidak selaras dengan idea sains iaitu yang hendak diajar di

sekolah. Perselisihan idea begini akan mengelirukan pelajar dan boleh mengganggu

pembelajaran sains mereka.

Dalam proses pengajaran dan pembelajaran sains di sekolah setiap guru perlu

mengambil kira tentang isu ini memandangkan terdapat pelajar yang menolak konsep

sains yang ingin diterapkan oleh guru secara formal tetapi mengekalkan konsep

alternatif yang dikenali secara informal. Melalui kajian kefahaman konsep pelajar ini

diharapkan salah konsep yang terdapat dikalangan pelajar dapat dikenal pasti dan usaha

untuk memperbaikinya dapat dilaksanakan kelak.

5

Seperti yang diketahui, sains mengandungi konsep, kemahiran menyelesaikan

masalah, penguraian simbol, idea dan lain-lain yang perlu dikuasai oleh pelajar. Oleh

itu dalam mempelajari sains para pendidik sering menghadapi masalah khususnya

dalam menyampaikan sesuatu konsep kepada pelajar akibat kerangka alternatif yang

wujud pada diri mereka. Sehubungan dengan itu para pendidik seharusnya berusaha

mengenalpasti sebarang bentuk kerangka alternatif yang dibawa pelajar ke dalam bilik

darjah sebelum memulakan sesuatu pengajaran.

1.2 Pernyataan Masalah

Pemahaman pelajar terhadap konsep sains yang dipelajari adalah amat penting

dalam menghayati sesuatu konsep atau topik dalam sains. Dengan penguasaan

kefahaman konsep, sains akan menjadi satu pelajaran yang menarik dan bermakna serta

menarik minat pelajar terhadap sains.

Penyelidik sebelum ini seperti Anderson (1984) dan Driver (1989) berpendapat

kerangka alternatif merupakan penghalang kepada pemahaman konsep pelajar terhadap

pembelajaran kerana ia tidak selari dengan kefahaman saintis malah guru sendiri

seterusnya akan menimbulkan kesukaran kepada pelajar untuk memahami fakta

saintifik.

Berdasarkan sukatan pelajaran Sains KBSM tingkatan 4, terdapat ramai pelajar

mempunyai tanggapan yang tidak tepat dan tidak selari dengan fakta saintifik terhadap

sesuatu konsep sains. Keadaan ini adalah disebabkan oleh kerangka alternatif yang

dipegang oleh pelajar berdasarkan pengetahuan dan pengalaman harian mereka

6

(Ibrahim Majid, 1999). Kerangka alternatif yang wujud adalah tanggapan pelajar

menyatakan perubahan fizik dan perubahan kimia adalah merupakan dua fenomena

yang sama., perubahan fizik yang berlaku adalah kekal dan tidak berbalik dan zat baru

yang terhasil daripada perubahan kimia mempunyai sifat kimia yang sama dengan

bahan asal.

Oleh itu para pendidik harus peka dengan keadaan sedemikian dan dapat

mencungkil pengetahuan sedia ada itu daripada pelajar sebelum memulakan pengajaran.

Disebabkan kepentingan tersebut maka satu kajian perlu dilakukan bagi mengenalpasti

tahap pemahaman pelajar mengenai konsep perubahan fizik dan perubahan kimia dan

mengenalpasti miskonsepsi yang berlaku dikalangan pelajar sekolah menengah.

1.3 Objektif Kajian

Objektif kajian adalah untuk mengkaji kefahaman pelajar terhadap :

i) konsep asas perubahan fizik dan perubahan kimia yang berlaku dalam

kehidupan harian

ii) kefahaman makro mengenai perubahan keadaan jirim dan sifat kimia

bahan dalam perubahan fizik dan kimia

iii) kefahaman mikro mengenai konsep ruang dalam jirim

7

1.4 Persoalan Kajian

Bagi memenuhi objektif kajian ini, persoalan kajian yang ingin dikemukakan

adalah konsep-konsep utama yang terdapat dalam perubahan fizik dan perubahan kimia

iaitu :

i) adakah pelajar dapat memahami perbezaan antara konsep

perubahan fizik dan perubahan kimia dalam fenomena harian.

ii) adakah idea pelajar mengenai konsep perubahan fizik dan

perubahan kimia mengikut konsep sains