PEMBANGUNAN PERISIAN PBK BERTAJUK€¦principle of cognitive theory hand in hand with simulation...
Transcript of PEMBANGUNAN PERISIAN PBK BERTAJUK€¦principle of cognitive theory hand in hand with simulation...
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.