borang pengesahan status tesis. - fp.utm.my · menurut kekerapan jawapan. ... at the end of this...
TRANSCRIPT
T'NTVERSITI TEKNOLOGI MALAYSH
BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS.
JUDUL: VISUALISAS.I PELAJARMENGENAI KONSEP ASID DAN BES
sEsI PENGAJHI\I:2W!@
Saya SALMHHBINTIMATEKGruRr,FBESAR)
mengaku membenar*an tesis @SIW@' ini disimpan di PerpusnkaanUniversiti :
1. Tesis adalah hakmilft Universiti Teknologi Malaysia2. Perpustakan Universiti Teknologi Malysia dibe,narlCIn membuat salinan unurk nrjuan
pengajian sahaja.3. Perpushkam dib€Nurl€n membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara
institusi pengajian tinggi.4. **Sila tandakan (r')
ST]LIT
(tv{engandungi maklumat yang berdarjah keselamafir ataukepentingm Malaysia seperti yangt€rmaktub di dalamAKTARAHSTARASMT 1972)
(Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditenfirkanoleh organisasi/badan di mana penyelidikan dijalekan)tf
tfTI
(TANDATANGAN PENT'L$) (TANDATANGAN PENYELH)
Alamat Tetap:
No. 1-2-5 Menar* Jentavu Jalrrn AU 3/56. PM llr. Mohammad Yusof Arshad542fr1Kuele Lumour.
NamaPe,nyelia
ffi*,. 06 Mei 2009
TERIIAI)
Disahkan oleh
K/
Tarikh: 06 Mei 2009
TIDAK TERHAI}
(TANDATANGAN PEN[TL$)
OCATATAN: + Potongymgtidahberlcenaan.ft Jika tesis ini SULIT afau TERIIAD, sila lanpirtan surat dsipada
pihak berkuasa/otgnnisasi berkenaan dengan menyafakan sekali sebab dan tempohtesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT atau TERIIAD.
a Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi ljazah Doktor Falsafrtr dm Sarjana secarapenyelidikaa atau disertasi bagai pmgajian secaa kerja kursus dan penyelidiku, euLaporan hojek Sarjana Muda (PSM).
"Saya akui bahawa saya telah membaca kwya ini dan pada pndangan saya
karya ini adalatr memadai dari s€gt skop dan kualiti murk tujuan
penganug€rahan Sazah Sarjana Muda"
a)r ' /tr^ t '4
Tandatangan :................Nama Penyelia ; ' P/v\ DR /woHD YusoF AesH+'D
rarikn ; :::::::::::::::::.q.{l'tr:.::::::::::::::::::
i
VISUALISASI PELAJAR MENGENAI KONSEP ASID DAN BES
SALMIAH BINTI MALEK
Tesis ini dikemukakan untuk memenuhi syarat
penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Sains Serta Pendidikan
(Kimia)
Fakulti Pendidikan
Universiti Teknologi Malaysia
APRIL 2009
Saya akni karya yang brtajuk* Yiswlisasi Pelajar Mengenai Konsep Asid dan Bes "
ini adalatr hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan
yang tiap-tiap mtunya telah saya jelaskan sumbernya.
rarikh ' .........:..,ff5.I........::.:.?
Nanra Pemrlis : .... **.1*.r.1 l'.....3.L....4.:.:5.1:
iii
Buat Keluarga Tersayang, Mak dan Ayah;
Sabariah Mae dan Malek Jamaluddin
Along, Angah dan Alang;
Musthaqim, Maziani dan Salbiah
yang banyak mendoakan diri ini dan memberikan sokongan moral
sepanjang berada di sini
moga Allah redha kita semua...amin
Tidak lupa juga kepada sahabat-sahabat seperjuangan yang banyak membantu,
semoga segala usaha, pertolongan yang kalian berikan
menjadi saham-saham yang akan membantu kalian pada masa-masa akan datang,
amiin...
iv
PENGHARGAAN
Setinggi-tingi kesyukuran dipanjatkan kehadrat Allah s.w.t di atas
kesempatan masa dan tenaga yang dikurniakanNya untuk menyiapkan tesis ini.
Ucapan terima kasih ditujukan kepada penyelia Projek Sarjana Muda I dan II saya,
PM Dr. Mohamad Yusof Arshad yang telah banyak memberikan panduan dan tunjuk
ajar yang sangat bermanfaat sepanjang menyiapkan tesis ini. Beliau tidak lokek
dalam berkongsi idea dan pengetahuan dalam usaha memperbaiki penulisan tesis ini.
Terima kasih juga kepada sahabat-sahabat saya yang sudi meluangkan masa,
tenaga dan kerjasama dalam menyiapkan tesis ini. Kepada semua pihak yang terlibat
secara langsung ataupun tidak jutaan terima kasih diucapkan kepada semua. Semoga
ada manfaat yang diperolehi daripada penulisan ini.
v
ABSTRAK
Kajian yang bertajuk ‘Visualisasi Pelajar Mengenai Konsep Asid dan Bes’ ini
bertujuan untuk mengenalpasti visualisasi pelajar mengenai konsep asid dan bes.
Kajian ini menggunakan instrumen soal selidik yang berupa soalan struktur yang
memerlukan pelajar untuk melukis zarah (atom, ion dan molekul) dan memberi
penjelasan terhadap suatu konsep dan tindak balas kimia dalam tajuk asid dan bes.
Seramai 150 orang responden telah dipilih dari kalangan pelajar tingkatan lima di
beberapa buah sekolah menengah di sekitar Johor Bharu. Respon yang diperolehi
daripada pelajar dikategorikan sebagai jawapan saintifik, kerangka alternatif dan
juga tiada respon. Ia telah dipersembahkan dalam bentuk jadual dan peratusan
menurut kekerapan jawapan. Dapatan kajian mendapati bahawa pelajar mempunyai
beberapa kerangka alternatif dan menghadapi masalah dalam menvisualisasikan
konsep asid dan bes. Di akhir kajian ini, penyelidik mencadangkan satu modul
pengajaran kemahiran berfikir iaitu strategi metakognitif yang dapat digunapakai
oleh pihak guru untuk diaplikasikan dalam proses pengajaran dan pembelajaran mata
pelajaran kimia di sekolah.
vi
ABSTRACT
This study entitled “Visualisasi Pelajar Mengenai Konsep Asid dan Bes’ is aimed to
identify students’ visualization on the concept of acid and base. Instruments of this
study is a set of questions that require students to draw their understanding in terms
of particle (atom, ion and molecule) and explaining the concept of acid and base.
About 150 form five students from several secondary schools in Johor Bahru district
are selected at random. Responses obtained from the students are classified into
scientific answer, alternative concepts and no response. All of these data are
presented in the form of table and percentage according to the frequency of response.
The findings shows that students having alternative concept and difficulty in
visualization in acid and base concept. At the end of this study, a teaching module of
thinking skill has been suggested by the researcher using metacognitive strategy for
teachers to apply in the teaching and learning process of chemistry in school.
vii
ISI KANDUNGAN
BAB TAJUK MUKASURAT
DEKLARASI ii
DEDIKASI iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
ISI KANDUNGAN vii
SENARAI JADUAL x
SENARAI SINGKATAN xii
SENARAI SIMBOL xiii
SENARAI LAMPIRAN xiv
BAB 1 PENGENALAN 1
1.1 Pendahuluan 1
1.2 Latarbelakang Masalah 2
1.3 Penyataan Masalah 5
1.4 Objektif Kajian 5
1.5 Persoalan Kajian 5
1.6 Kepentingan Kajian 5
1.7 Skop Kajian 6
1.8 Batasan Kajian 6
viii
1.9 Definisi Istilah 7
BAB 2 SOROTAN KAJIAN 9
2.1 Definisi Visualisasi 9
2.2 Mental Model 10
2.3 Visualisasi dalam Sains dan Pendidikan Sains 12
2.4 Kepentingan Visualisasi dalam Pendidikan Kimia 15
2.5 Konsep Asid dan Bes 17
2.6 Kesukaran Pelajar dalam Topik Asid dan Bes 19
2.7 Metakognisi: Model Kemahiran Berfikir 21
BAB 3 METODOLOGI KAJIAN 27
3.1 Pendahuluan 27
3.2 Rekabentuk Kajian 27
3.3 Populasi dan Sampel Kajian 28
3.4 Instrumen Kajian 28
3.4.1 Item Kajian 28
3.5 Tatacara Kajian 30
3.6 Analisis Data 31
BAB 4 KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN 32
4.1 Pendahuluan 32
4.2 Visualisasi Pelajar Mengenai Konsep Asid
dan Bes 32
4.2.1 Visualisasi Pelajar Mengenai Larutan Asid 33
4.2.1.1 Visualisasi Pelajar Mengenai
Larutan Asid Hidroklorik 33
4.2.1.2 Visualisasi Pelajar Mengenai
Larutan Asid Hidroklorik Dalam
Metilbenzena 35
4.2.1.3 Visualisasi Pelajar Mengenai
ix
Larutan Asid Etanoik 37
4.2.2 Visualisasi Pelajar Mengenai Larutan Bes 39
4.2.2.1 Visualisasi Pelajar Mengenai
Larutan Natrium Hidroksida 39
4.2.2.2 Visualisasi Pelajar Mengenai
Larutan Natrium Hidroksida
Dalam Metilbenzena 42
4.2.2.3 Visualisasi Pelajar Mengenai
Larutan Ammonia 44
4.2.3 Visualisasi Pelajar Mengenai Tindakbalas
Asid dan Bes 46
4.2.3.1 Tindakbalas Antara Magnesium
Dengan Asid Hidroklorik 46
4.2.3.2 Tindakbalas Antara Kuprum (II)
Karbonat dengan Asid Hidroklorik 49
4.2.4 Visualisasi Pelajar Mengenai Perkaitan
Antara Kepekatan Ion Hidrogen Dengan
Nilai pH 52
4.2.5 Visualisasi Pelajar Mengenai Tindakbalas
Peneutralan 54
4.3 Masalah Pembelajaran dalam Topik Asid dan Bes 59
BAB 5 KESIMPULAN DAN IMPLIKASI KAJIAN 60
5.1 Visualisasi Pelajar Mengenai Konsep Asid
dan Bes 60
5.2 Kaedah Pengajaran bagi Mengatasi Masalah 61
5.3 Implikasi Kajian 62
5.4 Cadangan Kajian 62
5.5 Kesimpulan 62
x
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK MUKASURAT
2.1 Taksonomi salah faham dalam topik asid dan bes 20
2.2 Persoalan-persoalan yang terkandung dalam strategi
metakognitif 24
2.3 Strategi metakognitif dalam membina konsep sains 25
2.4 Strategi metakognitif oleh Christine dan Zhang 26
3.1 Skop soalan asid dan bes berdasarkan konsep yang
dikaji dan aras perwakilan 29
4.1 Visualisasi pelajar mengenai larutan asid hidroklorik 34
4.2 Visualisasi pelajar terhadap larutan asid hidroklorik
dalam metilbenzena 36
4.3 Visualisasi pelajar terhadap larutan asid etanoik 38
4.4 Visualisasi pelajar terhadap larutan natrium hidroksida 41
xi
4.5 Visualisasi pelajar terhadap larutan natrium hidroksida
dalam metilbenzena 43
4.6 Visualisasi pelajar mengenai larutan ammonia 45
4.7 Visualisasi pelajar sebelum, semasa dan selepas
tindakbalas antara magnesium dengan asid hidroklorik 50
4.8 Visualisasi pelajar mengenai tindakbalas kuprum (II)
karbonat dengan asid hidroklorik 51
4.9 Visualisasi pelajar mengenai perkaitan kepekatan ion
hidrogen dengan nilai pH 53
4.10 Visualisasi tindakbalas asid sulfurik dengan natrium
hidroksida menurut konsep sains 57
4.11 Visualisasi tindakbalas asid sulfurik dengan natrium
hidroksida yang mengandungi kerangka alternatif 58
xii
SENARAI SINGKATAN
BPPDP - Bahagian Perancangan dan Penyelidikan Dasar Pendidikan
C - Atom karbon
DNA - Asid Deoksiribonukleik
JPN - Jabatan Pelajaran Negeri
KBSM - Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah
KPM - Kementerian Pelajaran Malaysia
pH - - log [ion hidrogen]
xiii
SENARAI SIMBOL
a - Pekali persamaan kimia bagi asid
(aq) - Larutan akues
b - Pekali persamaan kimia bagi bes
(g) - Gas
H2O - Air
Ma - Kepekatan larutan asid
Mb - Kepekatan larutan alkali
Na+ - Ion natrium
NaOH - Natrium Hidroksida
OH- - Ion hidroksida
(s) - Pepejal
Va - Isipadu larutan asid
Vb - Isipadu larutan bes
→ - Menghasilkan
+ - Bertindak balas dengan
xiv
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN TAJUK MUKASURAT
A Soal selidik Visualisasi Pelajar Mengenai Konsep
Asid dan Bes 66
B Skema Jawapan 77
C Borang BPPDP 1 87
D Surat Kelulusan daripada BPPDP 93
E Surat Kelulusan JPN Johor 96
1
BAB 1
PENGENALAN
1.1 Pendahuluan
Pendidikan Kimia di Malaysia telah diperkenalkan menerusi kurikulum sains
KBSM yang ditawarkan selama dua tahun kepada pelajar peringkat menengah atas
iaitu tingkatan empat dan tingkatan lima. Ia dirancang agar para pelajar dapat
memahami dan menguasai bidang kimia dari segi konsep, teori dan aplikasinya
dalam kehidupan. Mata pelajaran kimia ini dianggap penting kerana ia adalah
sesuatu yang tidak dapat dipisahkan daripada mana-mana bidang sains sama ada
dalam bidang kejuruteraan mahupun perubatan.
Kimia adalah satu disiplin dalam sains yang mengkaji tentang jirim secara
makroskopik dan mikroskopik, interaksi antara bahan dan penghasilan serta
penggunaan bahan. Menurut Johari dan Mohammad Yusof (2002), konsep-konsep
sains yang bersifat kompleks dan abstrak memerlukan pelajar untuk membayangkan
sesuatu yang tidak dapat dilihat, dihidu, didengar atau dirasa menggunakan
pancaindera yang lima. Sebaliknya pelajar perlu menaakul, memikir, membayang
dan mengimaginasikan menggunakan minda dan pemikiran mereka bagi memahami
konsep yang cuba dipelajari.
Memandangkan konsep sains kebanyakannya bersifat kompleks dan abstrak,
begitu juga dengan konsep kimia. Sebagai contoh, konsep atom, molekul dan ion
yang memerlukan pelajar membayangkan sesuatu yang tidak dapat dilihat dengan
2
mata kasar. Oleh itu, pelajar bukan sahaja perlu memahami simbol, terminologi dan
teori yang digunakan dalam mempelajari konsep kimia. Malahan perlu berkeupayaan
untuk mengubah bahasa dan bahan-bahan pengajaran dalam bentuk perwakilan yang
lebih bermakna.
Salah satu bidang pembelajaran kimia adalah asid dan bes yang di pelajari di
peringkat sekolah menengah di kalangan pelajar tingkatan empat. Topik asid dan bes
ini memerlukan pelajar memahami dan menguasai konsep asas kimia seperti atom,
ion, molekul, formula dan persamaan kimia di samping konsep asid dan bes. Maka
penyelidik berminat untuk mengetahui konsep asid dan bes yang dipunyai pelajar
menerusi visualisasi.
Ini kerana penyelidik dapat mengetahui sejauhmana gambaran mental
pelajar-pelajar sains tentang pemahaman mereka mengenai teori yang telah mereka
pelajari. Kaedah visualisasi ini dipilih kerana dewasa ini banyak kajian yang
mendapati gambaran mental di peringkat mikroskopik adalah penting dan banyak
membantu pelajar untuk menguasai konsep sains. Ini adalah kerana untuk
menvisualkan konsep sains, pelajar perlu benar-benar memahami konsep tersebut
yang bebas daripada kerangka alternatif, bukan semata-mata menghafal dan
mengingat.
1.2 Latarbelakang Masalah
Terdapat banyak kajian yang menunjukkan pelajar mempunyai kesukaran
dalam mempelajari konsep kimia. Hillar dan Kikas (2003) menyatakan bahawa
kesukaran yang dihadapi pelajar adalah dalam menyepadukan antara konsep sedia
ada pelajar dengan penjelasan saintifik konsep kimia yang dipelajari di sekolah.
Kajian oleh Kavramsal turut menunjukkan dapatan yang sama.
3
Menurut Kavramsal (2005) asid dan bes adalah satu daripada konsep asas
dalam kimia kerana kebanyakan tindak balas adalah tindak balas asid dan bes.
Namun kebanyakan pelajar mempunyai salah faham mengenai asid dan bes.
Antaranya adalah tindak balas yang berlaku apabila asid ditambahkan ke dalam bes,
pada kepekatan yang sama antara asid lemah dan asid kuat, pH asid lemah adalah
kurang atau sama dengan pH larutan asid kuat, semua asid beracun, buah-buahan
bersifat bes, penunjuk digunakan untuk menguji sama ada suatu asid kuat ataupun
lemah. Terdapat juga dapatan yang menunjukkan pelajar mengalami kesukaran
berkenaan ion-ion dan persamaan ion yang menghalang pelajar menghubungkaitkan
antara konsep ion, pH dan lain-lain konsep yang berkaitan.
Satu kajian yang dijalankan oleh Hillar dan Kikas (2003), dalam
mengenalpasti kesukaran dalam mempelajari konsep yang bersifat teori di kalangan
pelajar sekolah tinggi dalam kimia mendapati pelajar lemah dalam memahami
maksud sebenar di sebalik persimbolan. Walaupun pelajar kerap menggunakan
persimbolan dalam mewakili proses kimia, mereka tidak dapat menghubungkaitkan
persimbolan tersebut dengan atom-atom dan molekul-molekul. Seperti yang
dijangkakan, pengetahuan fakta pelajar adalah lebih baik daripada pengetahuan
konsep mereka.
Pengetahuan konsep ini memerlukan pelajar memahami keseluruhan konsep
dan kebolehan untuk mengaplikasikan konsep tersebut dalam situasi baru. Ini
membolehkan pelajar memberikan penerangan yang rasional tentang objek, peristiwa
atau data yang dikumpulkan. Kebolehan memberikan rasional inilah banyak
mempengaruhi kebolehan pelajar dalam menguasai mata pelajaran kimia. Ini kerana
apabila pelajar perlu menghubungkaitkan persimbolan dengan konfigurasi atom dan
molekul, mereka menggunakan kaedah visualisasi.
Menurut Johari dan Mohammad Yusof (2007), satu daripada matlamat
penting pembelajaran sains ialah penguasaan pelajar terhadap konsep dan prinsip
4
utama dalam sains seperti ikatan, struktur, kereaktifan, keseimbangan, keasidan dan
sebagainya. Walaubagaimanapun, ianya sukar di kuasai pelajar kerana konsep
tersebut bersifat abstrak. Ia memerlukan pelajar untuk membayangkan sesuatu yang
tidak dapat dilihat, dihidu, didengar atau dirasa. Ini bermakna pelajar perlu
mempunyai kemahiran menvisualisasikan konsep yang bersifat abstrak.
Visualisasi adalah aspek penting dalam mempelajari konsep kimia, kerana
untuk menvisualkan konsep sains, pelajar perlu benar-benar memahami konsep
tersebut yang bebas daripada kerangka alternatif, bukan semata-mata menghafal dan
mengingat. Maka kajian ini bertujuan untuk mengkaji visualisasi pelajar mengenai
konsep asid dan bes. Responden kajian terdiri daripada pelajar tingkatan lima
daripada beberapa buah sekolah di sekitar Johor Baharu.
Menurut Johari, Hasniza dan Mohammad Yusof (2007), Visualisasi telah
lama mendapat tempat dalam teori pembelajaran sejak tahun 70-an lagi. Pada masa
tersebut banyak kajian yang menumpukan kepada proses dan struktur kognitif dalam
minda manusia termasuklah visualisasi. Proses pembelajaran amat memerlukan
kemampuan visualisasi bagi memahami, mentafsir, menghubung dan membina
orientasi antara pelbagai fenomena dan perwakilan seperti gambar, rajah, lakaran,
perwakilan, simbol yang diperolehi menerusi pemerhatian persekitaran. Kemampuan
ini juga amat diperlukan bagi mempelajari sesuatu melalui pembacaan buku teks
serta perisian yang berasaskan gambaran maya yang lazimnya dalam paparan dua
dimensi.
Oleh yang demikian, adalah perlu untuk mengenalpasti visualisasi pelajar
dalam konsep asid dan bes bagi mengkaji tahap kefahaman pelajar dalam konsep ini.
5
1.3 Penyataan Masalah
Kajian-kajian lepas mendapati bahawa pelajar mempunyai kesukaran dalam
mempelajari konsep kimia terutamanya konsep asid dan bes. Terdapat juga salah
faham pelajar dalam memahami konsep ini yang berpunca daripada kegagalan
pelajar menghubungkaitkan pengetahuan fakta mereka, persimbolan dan visualisasi
dalam bentuk molekul serta atom.
Maka, kajian berkenaan visualisasi pelajar mengenai topik asid dan bes ini
perlu dijalankan untuk mengenalpasti dengan lebih lanjut masalah yang dihadapi
oleh pelajar dan supaya satu modul pengajaran dapat dicadangkan bagi mengatasi
masalah yang timbul.
1.4 Objektif Kajian
Kajian ini adalah bertujuan untuk:
• Mengkaji visualisasi pelajar mengenai konsep asid dan bes.
1.5 Persoalan Kajian
• Apakah visualisasi pelajar mengenai konsep asid dan bes?
1.6 Kepentingan Kajian
Hasil dapatan daripada kajian ini diharapkan dapat memberi manfaat dan
sebagai garis panduan kepada semua pihak yang terlibat secara langsung atau tidak