Post on 26-Dec-2019
PENYELESAIAN MASALAH KIMIA TINGKATAN EMPAT BERDASARKAN
PENGETAHUAN KONSEPTUAL DAN PENGETAHUAN PROSEDURAL
SITI NUR WAHYU BT. MOHD. JONID
Laporan projek ini dikemukakan sebagai memenuhi
sebahagian daripada syarat penganugerahan
Ijazah Sarjana Muda Sains serta Pendidikan (Kimia)
Fakulti Pendidikan
Universiti Teknologi Malaysia
DISEMBER 2011
iii
DEDIKASI
Dengan nama Allah...
Kudedikasikan kepada insan-insan teristimewa,
Bonda & Ayahanda yang dikasihi,
Nor'Ain Manaf & Mohd Jonid Khalid
Nenda yang dhormati,
Che Minah Hj Said & Manaf Hashim
Adinda - Adindaku,
Halimahton Fasli, Natasya, Fajireen dan Intan
Insan yang disayangi,
Khairil Adzim
Juga kepada,
Pensyarah dan Teman Seperjuangan (SPC 07/08).
“Terima Kasih untuk segala pengorbanan, doa & kesabaran...”
iv
PENGHARGAAN
Dengan Nama Allah Yang Maha Pemurah Lagi Maha Pengasih,
Alhamdulillah syukur ke hadrat Ilahi kerana dengan rahmat dan izin-Nya, dapat saya
menyiapkan kajian yang dijalankan ini dengan sepenuhnya mengikut masa yang
telah ditetapkan.
Kesempatan ini, saya ingin merakamkan setinggi-tinggi penghargaan dan
terima kasih kepada Dr. Johari B. Surif selaku penyelia projek, di atas segala
bimbingan, tunjuk ajar, nasihat serta bantuan yang telah diberikan sepanjang tempoh
saya menjalankan kajian ini. Segala ilmu dan dorongan yang diberikan amat
berharga dan berguna malah akan dikenang sehingga akhir hayat. Saya juga ingin
merakamkan sekalung budi buat pensyarah-pensyarah Fakulti Pendidikan Universiti
Teknologi Malaysia dan rakan-rakan yang turut membantu dalam menyiapkan
penyelidikan ini.
Sekalung terima kasih yang tidak terhingga buat ayahanda Mohd. Jonid B.
Khalid serta bonda tercinta Nor'ain Bt. Manaf dan adinda - adinda serta insan yang
disayangi di atas bantuan dan sokongan sepanjang tempoh pengajian saya sehingga
tamatnya kajian ini. Semoga dilimpahkan rezeki dan mendapat kebahagiaan di dunia
dan akhirat.
Akhir sekali ribuan terima kasih buat rakan-rakan seperjuangan (SPC 07/08)
yang sentiasa menyokong dalam apa jua perkara dan keadaan. Terima kasih juga
ditujukan kepada semua staf akademik dan bukan akademik Fakulti Pendidikan yang
terlibat secara langsung dan tidak langsung sepanjang tempoh untuk menyiapkan
kajian ini. Semoga Allah s.w.t. memberkati dan merahmati segala usaha dan
pertolongan yang diberikan. Amin…
v
ABSTRAK
Kajian kuantitatif yang dijalankan secara deskriptif ini bertujuan untuk
mengukur tahap penyelesaian masalah pelajar subjek kimia tingkatan empat dalam
topik asid dan bes berdasarkan pengetahuan konseptual dan pengetahuan prosedural.
Sebanyak 200 orang pelajar dari empat buah sekolah dari Bandar Johor Bahru, Johor
telah dijadikan responden dalam kajian ini. Data diperoleh dengan menggunakan set
“Ujian Tahap Pengetahuan Konseptual dan Tahap Pengetahuan Prosedural”
(UTPKPP). Data dianalisis dengan menggunakan statistik yang melibatkan
kekerapan dan peratusan. Tahap penguasaan pelajar ditentukan berpandukan skim
pemarkahan Kementerian Pendidikan Malaysia. Dapatan Kajian menunjukkan tahap
pengetahuan konseptual adalah sederhana manakala tahap pengetahuan prosedural
adalah lemah. Dapatan kajian juga mendapati, terdapat hubungan korelasi yang
sederhana antara penyelesaian masalah berdasarkan pengetahuan konseptual dan
prosedural serta terdapat hubungan yang signifikan antara kedua-dua tahap
pengetahuan ini. Sehubungan dengan itu, beberapa cadangan dikemukakan bagi
meningkatkan kajian yang berkaitan tahap penguasaan dalam pengetahuan
konseptual dan prosedural dikalangan pelajar pada masa hadapan.
vi
ABSTRACT
This quantitative study is carried out descriptively to measure the level of
student’s problem solving in chemistry, in the subtopic of acid and base, based on
conceptual and procedural knowledge. A total of 200 students from four different
schools which are from Johor Bahru, Johor were chosen to be the respondents in this
study. The data are gathered by using the set of “Level of Conceptual Knowledge
and Procedural Knowledge Test”. Those data were analysed by using manual
method to calculate the frequency and the percentage. The mastering level of
students was determined based on marking scheme of Ministry of Education
Malaysia. The results indicate that the level of conceptual knowledge among
students is moderate and the level of procedural knowledge is weak. The results also
indicate that there is moderate correlation relation between problem solving based on
conceptual and procedural knowledge and there is significant relation between these
two levels of knowledge. Besides, a few suggestions have been proposed in order to
increase the research on the mastering level of conceptual and procedural knowledge
among students in the future.
vii
ISI KANDUNGAN
BAB PERKARA MUKA SURAT
PENGESAHAN STATUS
PENGESAHAN PENYELIA
HALAMAN TAJUK
PENGAKUAN PENULIS ii
DEDIKASI iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
KANDUNGAN vii
SENARAI JADUAL xii
SENARAI RAJAH xv
SENARAI SINGKATAN x
1 PENDAHULUAN 1
1.1 Pengenalan 1
1.2 Latar Belakang Masalah 4
1.2.1 Kelemahan Pengetahuan
Konseptual dalam Penyelesaian
Masalah 7
1.2.2 Kelemahan Pengetahuan
Prosedural dalam Penyelesaian
Masalah 8
1.3 Pernyataan Masalah 10
viii
1.4 Objektif Kajian 11
1.5 Persoalan Kajian 12
1.6 Hipotesis kajian 12
1.7 Kepentingan kajian 12
1.8 Batasan Kajian 13
1.9 Definisi Istilah 14
1.9.1 Penyelesaian Masalah 14
1.9.2 Kimia 14
1.9.3 Pengetahuan Konseptual 14
1.9.4 Pengetahuan Prosedural 15
1.9.5 Asid dan Bes
1.10 Penutup 16
2 SOROTAN PENULISAN 17
2.1 Pengenalan 17
2.2 Bahagian A : Penyelesaian Masalah
2.2.1 Model Penyelesaian Masalah
2.3 Bahagian B : Pengetahuan Konseptual 17
2.3.1 Kajian – Kajian Yang Berkaitan
Penyelesaian Masalah berdasarkan
Pengetahuan Konseptual 18
2.4 Bahagian C : Pengetahuan Prosedural 23
2.4.1 Kajian – Kajian Yang Berkaitan
Penyelesaian Masalah berdasarkan
Pengetahuan Prosedural 27
2.4.2 Kajian – Kajian Yang Berkaitan Dengan
Hubungan Penyelesaian Masalah
Berdasarkan Pengetahuan Konseptual
ix
dan Pengetahuan Prosedural 30
2.5 Penutup 32
3 METODOLOGI KAJIAN 32
3.1 Pengenalan 32
3.2 Reka Bentuk kajian
3.3 Kaedah Mengumpul Data 33
3.4 Lokasi Kajian 33
3.5 Sampel kajian 34
3.6 Instrumen kajian 35
3.6.1 Soal Selidik Bahagian A 35
3.6.2 Soal Selidik Bahagian B 35
3.6.3 Soal Selidik Bahagian C 36
3.6.4 Ujian Tahap Pengetahuan Prosedural
Dan Pengetahuan Konseptual 36
3.7 Jangkamasa Kajian 37
3.8 Kajian Rintis 38
3.9 Analisis Data 38
3.10 Penutup 40
4 DAPATAN KAJIAN DAN PERBINCANGAN 41
4.1 Pengenalan 41
4.2 Analisis Latar belakang Responden 42
4.3 Analisis Mengenai Kemahiran Penyelesaian
Masalah Pelajar Berdasarkan Pengetahuan
x
Konseptual dan Pengetahuan Prosedural 42
4.3.1 Bahagian B : Kemahiran Penyelesaian
Masalah Pelajar Berdasarkan Pengetahuan
Konseptual 44
4.3.1.1 Soalan 1 44
4.3.1.2 Soalan 2(A) 46
4.3.1.3 Alasan jawapan untuk gambarajah 2(A) 47
4.3.1.4 Soalan 2(B) 48
4.3.1.5Alasan Jawapan Untuk Gambarajah
2(B) 49
4.3.1.6 Soalan 3 50
4.3.1.7 Soalan 4 52
4.3.3 Bahagian C: Kemahiran Penyelesaian
Masalah Pelajar Berdasarkan Pengetahuan
Prosedural 55
4.3.2.1 Soalan 1(a 55 4.3.2.2 Soalan 1(b) 56
4.3.2.2 Soalan 1(c) 57
4.3.2.2 Soalan 2 58
4.4 Analisis Hipotesis nol 63
4.5 Penutup 64
5 PERBINCANGAN, KESIMPULAN & CADANGAN 65
5.1 Pengenalan 65
5.2 Rumusan dan Perbincangan Kajian 65
5.2.1 Tahap Kemahiran Penyelesaian
xi
Masalah Berdasarkan Pengetahuan
Konseptual 66
5.2.2 Tahap Kemahiran Penyelesaian
Masalah Berdasarkan Pengetahuan
Prosedural 67
5.2.3 Hubungan Tahap Penyelesaian
Masalah Berdasarkan Pengetahuan
Prosedural dan Pengetahuan
Konseptual 68
5.2.4 Mengatasi Permasalahan Kerangka
Alternatif Pelajar 69
5.2.5 Meningkatkan Kemahiran Proses
Sains Pelajar 70
5.4 Kesimpulan 70
5.5 Implikasi Kajian 71
5.6 Cadangan Kajian Lanjutan 72 5.7 Rumusan 73
RUJUKAN 74
LAMPIRAN (A-E)
xii
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK HALAMAN
3.1 Taburan Sampel Mengikut Sekolah 34
3.2 Pengagihan Soalan Dalam UTPKPP
Mengikut Subtopik 37
3.3 Skor Penentuan Tahap Penyelesaian
Masalah Berdasarkan Pengetahuan
Konseptual Dan Pengetahuan Prosedural 39
3.4 Nilai Korelasi Dan Penerangannya 40
4.1 Bilangan Responden Mengikut Jantina 42
4.2 Bilangan Responden Mengikut Bangsa 42
4.3 Pencapaian PMR Responden dalam Subjek Sains Mengikut Gred 43
4.4 Pencapaian Responden dalam Subjek Kimia
Dalam Ujian Pertengahan Tahun Mengikut
Gred 43
4.5 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci
Mengenai Kemahiran Pelajar Dalam
Menetukan Fungsi pH. 45
xiii
4.6 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Mengenai
Kemahiran Pelajar Dalam Menentukan Tahap
Keasidan Dalam Gambarajah (A) 46
4.7 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Mengenai
Kemahiran Pelajar Dengan Memberikan Alasan
Dalam Menentukan Tahap Keasidan Dalam
Gambarajah (A) 47
4.8 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Mengenai
Kemahiran Pelajar Dalam Menentukan Tahap
Keasidan Dalam Gambarajah (A) 48
4.9 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Mengenai
Kemahiran Pelajar Dengan Memberikan Alasan
Dalam Menentukan Tahap Keasidan Dalam
Gambarajah (B) 49
4.10 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Mengenai
Kemahiran Pelajar Dalam Memberikan Nama
Proses Dan Menerangkan Proses Yang Berlaku
Dalam Gambarajah 51
4.11 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Mengenai
Kemahiran Pelajar Menggambarkan Hasil Yang
Terbentuk Dari Tindak Balas Yang Diberikan 53
4.12 Jadual Menunjukkan Secara Keseluruhan Tentang
Tahap Pengetahuan Konseptual Pelajar 54
xiv
4.13 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Mengenai
Kemahiran Pelajar Untuk Membezakan Cecair A
dan Cecair B 55
4.14 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Mengenai
Kemahiran Pelajar Untuk Membuat Pemerhatian 56
4.15 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Mengenai
Kemahiran Pelajar Untuk Mencadangkan Satu
Hipotesis 57
4.16 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Tentang
Kemahiran Pelajar Dalam Menentukan
Pembolehubah Tak Bersandar 58
4.17 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Tentang
Kemahiran Pelajar Dalam Menentukan
Pembolehubah Bersandar 59
4.18 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Tentang
Kemahiran Pelajar Dalam Merancang Prosedur
Eksperimen. 60
4.19 Jadual Menunjukkan Secara Terperinci Tentang
Kemahiran Pelajar Dalam Membuat Pemerhatian 61
4.20 Jadual Menunjukkan Secara Keseluruhan Tentang
Tahap Pengetahuan Prosedural Pelajar 62
4.21 Koefisien Korelasi Antara Tahap Pengetahuan
Konseptual Dan Tahap Pengetahuan Prosedural 63
xv
SENARAI RAJAH
NO. RAJAH TAJUK HALAMAN
1.1 Kaedah Sains 6
2.1 Konsep Sebagai Teras Pembentukan Teori 21
xvi
SENARAI SINGKATAN
SINGKATAN NAMA PENUH
BPPDP Bahagian Perancangan dan Penyelidikan Dasar
Pendidikan
KPSA Kemahiran Proses Sains Asas
KPSB Kemahiran Proses sains Bersepadu
PMR Penilaian Menengah Rendah
UTPKPP Ujian Tahap pengetahuan Konseptual dan
Tahap Prosedural
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan
Menjelang tahun 2020, Malaysia dijangka menjadi salah sebuah negara yang
maju seiring dengan negara-negara maju yang lain seperti Amerika, Jepun, United
Kingdom dan sebagainya. Untuk setanding dengan negara-negara maju seperti ini,
Malaysia memerlukan rakyat yang mempunyai penguasaan sains dan teknologi yang
tinggi untuk membangunkan negara yang berasaskan k-ekonomi. Antara salah satu
cabaran wawasan 2020, iaitu cabaran ke enam telah menyatakan bahawa, pendidikan
sains merupakan salah satu elemen penting yang wajar diberi penekanan dalam sistem
pendidikan negara untuk menyampaikan pengetahuan kepada sumber manusia yang
terlatih dan mahir. Kepentingan pendidikan sains dalam dalam usaha untuk
meningkatkan perkembangan sosioekonomi dan taraf hidup masyarakat di negara ini
telah tercatat dalam penyata Jawatankuasa Perancangan Pelajaran Tinggi 1996,
“pentingnya ilmu sains dan teknologi dalam memajukan kedua-dua sumber (tenaga
manusia dan alam) ini tidak boleh diperingankan. Satu asas yang kukuh dalam mata
pelajaran sains adalah penting, bukan sahaja untuk penyelidikan tetapi juga untuk
pembangunan”.
2
Dalam proses untuk menyediakan negara dengan sumber tenaga manusia
yang tinggi dalam kepakaran sains dan teknologi, salah satu mata pelajaran sains
yang utama iaitu kimia, haruslah dikuasai bermula di peringkat sekolah lagi. Kimia
adalah satu disiplin dalam sains yang mengkaji tentang jirim secara makroskopik dan
mikroskopik, interaksi antara bahan dan penghasilan serta penggunaan bahan (Abu
Hasan, 2003). Mata pelajaran kimia, bertujuan untuk melahirkan pelajar yang
mempunyai pengetahuan dan kemahiran dalam bidang kimia, di samping
menyediakan mereka untuk menceburi bidang kimia dan teknologi di peringkat lebih
tinggi. Melalui pendidikan kimia, pelajar dilatih dan dibimbing untuk
mengembangkan daya intelek mereka supaya berfikiran kritis, kreatif dan ino vatif
seterusnya mengamalkan budaya sains dan teknologi ke arah pembentukan
masyarakat yang ikram, dinamik, progresif, bertanggungjawab terhadap alam
sekeliling dan mengagumi pencipta alam. Aplikasi pengetahuan dan kemahiran yang
diperolehi dengan berlandaskan sikap saintifik dan nilai murni membolehkan pelajar
membuat keputusan dan menyelesaikan masalah dalam kehidupan dengan lebih
berkesan.
Pelbagai pendekatan dan kajian yang berkaitan dengan mata pelajaran kimia
perlulah dipertingkatkan dan diperutuhkan bagi memastikan tahap penguasaan mata
pelajaran ini di kalangan pelajar adalah tinggi, contohnya seperti tajuk yang akan
dibincangkan dalam kajian ini iaitu mengkaji tahap penyelesaian masalah di
kalangan pelajar. Dalam menyelesaikan sesuatu masalah khususnya yang
melibatkan subjek yang kritikal seperti kimia, terdapat pelbagai strategi yang
berguna untuk diaplikasikan dalam proses ini. Kajian ini akan melihat hubungan
pengetahuan prosedural dan pengetahuan konseptual dalam penyelesaian masalah
kimia. Pengetahuan prosedural adalah pengetahuan yang berkaitan dengan langkah
atau prosedur untuk membuat sesuatu manakala pengetahuan konseptual pula adalah
pemahaman konsep tentang maklumat dan idea Sains yang biasanya di panggil hasil
atau produk.
Gagne (1965) mentakrifkan penyelesaian masalah sebagai proses pemikiran
kerana individu menyedari gabungan hukum yang dipelajari sebelum ini boleh
diaplikasikan dalam situasi penyelesaian masalah. Ia juga disifatkan sebagai
3
pembelajaran yang baru dan merupakan hasil daripada aplikasi pengetahuan dan
prosedur terhadap masalah tersebut (Ashmore,1979). Secara umumnya, setiap
individu memerlukan pengetahuan dan kemahiran untuk menyelesaikan masalah
(Taconis et al.,2000). Silberman (1981) menyatakan bahawa penyelesaian masalah
dalam sesuatu bidang subjek adalah perilaku manusia yang sangat kompleks. Hal ini
didokumentasikan dengan sejumlah besar kajian dan artikel yang muncul dalam
jurnal penyelidikan dan pengajaran, mencerminkan suatu minat baru tentang
bagaimana pelajar menyelesaikan masalah. Penyelesaian masalah selalu menjadi
batu sandungan bagi pelajar yang mengambil jurusan kimia, dan sebahagian besar
guru di dalam bidang kimia menyedari hal ini.
Pandangan Jauharah (1995) menyatakan aktiviti menyelesaikan masalah
dapat membuka peluang kepada pelajar untuk belajar dengan bebas. Pelajar akan
terdorong untuk suka menyiasat, mencari kebenaran, membina idea, dan meneroka
masalah dengan cara yang tersendiri. Pelajar juga dilatih agar tidak takut mencuba
berbagai-bagai cara dalam menyelesaikan masalah, disamping berani membuat
keputusan, bertindak atas keputusan dan bertanggungjawab terhadap hasilan tindakan
itu. Pengalaman yang diperolehi melalui penyelesaian masalah akan membantu
pelajar kita menjadi pelajar yang progresif, berdaya cipta dan berpandangan jauh. Ini
adalah ciri-ciri yang dikehendaki supaya dapat menghadapi cabaran-cabaran negara
yang menuju kearah negara maju yang berasaskan sains dan teknologi (Lim et al.,
1999).
1.2 Latar Belakang Masalah
Penyelesaian masalah disifatkan sebagai segala yang dilakukan oleh
seseorang individu apabila berhadapan dengan soalan atau situasi yang pada masa itu
tidak terdapat satu jalan penyelesaian yang nyata. Dalam mencari jalan keluar untuk
sesuatu halangan yang dihadapi itu, pelajar harus berfikir, membuat keputusan dan
menggunakan strategi strategi tertentu yang sesuai. Dalam usaha pencarian ini,
aktiviti berfikir dan kemahiran merasionalkan sesuatu langkah penyelesaian
4
memainkan peranan yang penting. Ia menuntut pelajar menjana cetusan pemikiran
yang sistematik dan logik. Sistematik kerana ia menjanakan cetusan pemikiran
metadogikal mengikut langkah- langkah tertentu dan logik kerana ia memerlukan
penyemakan untuk menentukan kemunasabahan sesuatu penyelesaian. Kejayan yang
diperoleh akan mendorong pembentukan sikap yang positif pada diri pelajar terhadap
aktiviti penyelesaian masalah (Pusat Perkembangan Kurikulum, 2006).
Menurut Hayes (1981) yang menyatakan bahwa masalah itu wujud ketika
seseorang merasakan jurang antara di mana ia dan di mana ia harus menjadi tetapi
tidak tahu bagaimana untuk menyeberangi jurang. Definisi yang luas ini, meliputi
masalah sosial serta apa yang mungkin dianggap latihan stereotaip oleh penyelesai
masalah. Kebolehan menyelesaikan masalah pelajar adalah hasil yang diingini
setelah melalui satu proses pendidikan yang berterusan sebagaimana yang ditekankan
dalam Falsafah Pendidikan Kebangsaan dan Falsafah Pendidikan Sains. Penyelesaian
masalah juga merupakan tatatingkat jenis pembelajaran yang tertinggi menurut
Gagne (1997) dan keupayaan penyelesaian masalah akan menggambarkan tahap
pembelajaran pelajar itu.
Menurut Selvaratnam (1983) kebolehan untuk menyelesaikan masalah telah
dianggap sebagai sebahagian penting dalam setiap kursus sains. Selain menguatkan
dan menjelaskan prinsip-prinsip yang diajarkan didalam pengajaran, pendekatan
sistematik untuk menyelesaikan masalah mendorong pelajar untuk belajar dengan
lebih baik, kesulitan yang mereka alami, memberikan penjelasan dalam berfikir dan
mempromosikan pembangunan intelektual, serta memberi peluang yang baik kepada
pelajar ketika dihadapkan dengan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Walaupun
manfaat penyelesaian masalah sebagai alat pendidikan telah lama dikenali tetapi ia
belum cukup dihargai bahawa kemahiran, teknik dan prosedur yang diperlukan untuk
penyelesaian masalah yang berkesan harus diajarkan secara khusus. Pengajaran
seperti ini adalah penting untuk mengatasi dan menyelesaikan masalah yang
melibatkan situasi yang baru.
5
Untuk menyelesaikan masalah kimia ini, pelajar mestilah mempunyai kedua-
dua pengetahuan iaitu pengetahuan konseptual dan pengetahuan prosedural dimana,
kedua-dua pengetahuan ini membantu pelajar untuk menyelesaikan masalah kimia
tentang apa yang mereka telah pelajari berkaitan dengan kimia ini, dan bahan-bahan
kimia yang mereka telah gunakan serta ujikaji yang mereka telah jalankan untuk
memahami konsep-konsep kimia yang terlibat.
6
Rajah 1.1 Kaedah Sains
Saintis bermula
dengan suatu konsep
yang merupakan
sebahagian daripada
pengetahuannya.
(Konsep ini mungkin
kurang lengkap)
Mengenalpasti situasi
baru yang tidak
menepati konsep
Mengasingkan
sesuatu masalah
Membentuk
suatu hipotesis
PROSES REFLEKSI
Yang membawa kepada:
Pembacaan spekulasi
Perbincangan
pemerhatian
mesyuarat
PROSES REFLEKSI
Yang membawa kepada:
Pembacaan spekulasi
Perbincangan
pemerhatian
mesyuarat
membawa kepada:
Mereka bentuk
penyiasatan
Situasi lain yang
tidak menepati
konsep
Mereka bentuk
penyiasatan lanjutan
Membentuk
hipotesis baru
Konsep baru Mengasingkan
sesuatu masalah
7
1.2.1 Kelemahan Pelajar dalam Pengetahuan Konseptual Dalam Penyelesaian
Masalah
Dalam mempelajari Kimia, pemahaman konsep kimia dan keupayaan
menyelesaikan masalah adalah sangat penting. Untuk menyelesaikan masalah dengan
betul, pelajar memerlukan aplikasi kedua-dua pengetahuan konsepsi dan
pengetahuan algoritma (Gabel dan Bunce, 1994) Pengetahuan konsepsi ialah
pemahaman tentang idea dan teori kimia, manakala pengetahuan algoritma pula ialah
pemahaman mengenai cara mengaplikasikan konsep yang dipelajari dalam situasi
penyelesaian masalah (Wolfer, 2000). Kajian yang berkaitan dengan penyelesaian
masalah ini telah dijalankan dan hasil kajian menunjukkan bahawa ramai pelajar
mampu menyelesaikan masalah secara algoritma tetapi tidak memahami konsep
kimia yang diuji (Chiu, 2001).
Kebanyakan pelajar lemah dalam mempunyai pengetahuan konseptual.
Menurut Gabel ( 1981) kebanyakan pelajar bergantung secara terus kepada teknik
algoritmik.Mereka kekurangan dalam pemahaman konseptual dan seterusnya akan
kekurangan dalam penggunaan konsep dalam menyelesaikan masalah. Hal ini
ditunjukkan dalam satu kenyataan bahawa banyak pelajar yang dapat menyelesaikan
masalah dengan jayanya (dengan menggunakan teknik algoritmik) daripada
menjawab soalan-soalan temubual yang berdasarkan tentang konsep-konsep yang
terlibat. Ini bermaksud, pelajar hanya menghafal dan mengingati formula dan proses
yang terlibat tanpa memahami konsep-konsep yang terlibat.
Pendapat ini adalah sama dengan Bunce et al (1990) yang mengkaji tentang
pelajar yang mempunyai kebolehan intelektual untuk menyelesaikan masalah tetapi
tidak menggunakannya secara efektif dan masalah diwakili dengan cara yang tidak
konsisten dengan realiti fizikal yang digambarkan. Pelajar yang telah ditemubual
setelah menjawab soalan-soalan kimia, menyatakan bahawa mereka tidak perlu
untuk menggunakan sebarang pengetahuan dan pemahaman yang berkaitan dengan
konseptual untuk menyelesaikan masalah matematik di dalam Kimia.
8
Kajian daripada Anamuah (1986) pula mendapati bahawa, pelajar sekolah
tinggi di British Columbia, diarahkan untuk menggunakan teknik berfikir secara
kritis dalam membuat pengiraan tentang kepekatan bes selepas menjalankan
eksperimen pentitratan. Analisis menunjukkan, sebanyak 80% pelajar menggunakan
formula, dan 20% pelajar menggunakan pendekatan “proportional reasoning” untuk
menyelesaikan masalah yang sama. Mereka yang menggunakan formula tidak dapat
menunjukkan pemahaman tentang hubungan dengan pemalar yang terkandung d
idalam formula yang meraka gunakan. Walaupun pelajar yang menggunakan
pendekatan “proportional reasoning” menunjukkan bukti-bukti untukmengkaji
hubungan ini, keseluruhan eksperimen telah menunjukkan ketika pelajar
memanipulasi bahan-bahan dan mengkaji sifat makroskop, hubungan yang lemah
dapat dibuat antara pemahaman tentang konseptual dan penyelesaian masalah
matematik di dalam kimia.
Maka dengan ini jelaslah, kimia sememangnya merupakan satu mata
pelajaran yang mengandungi banyak formula, peraturan, prinsip dan persoalan yang
perlu diselesaikan. Formula sains merupakan satu rumusan sains yang ringkas dan
sangat berguna dalam menyelesaikan permasalahan sains. Formula-formula sains ini
mungkin wujud dalam bentuk gabungan nombor-nombor, huruf-huruf, abjad-abjad
dan simbol-simbol yang sukar dipelajari. Ia menunjukkan sebab mengapa pelajar
perlu menguasai pengetahuan konseptual. Kebolehan pelajar mengingat kembali
serta memilih formula yang sesuai untuk menyelesaikan permasalahan Kimia
merupakan cabaran yang sangat tinggi dalam kehidupan mereka sebagai seorang
pelajar (Aziz dan Tai, 2000).
1.2.2 Kelemahan Pengetahuan Prosedural Pelajar Dalam Penyelesaian
Masalah
Banyak kesulitan yang dihadapi dalam menyelesaikan masalah adalah
disebabkan oleh penggunaan kaedah dan pendekatan yang salah. Untuk
menyelesaikan masalah secara berkesan salah satunya haruslah sistematik dan logik.
9
pelajar harus tahu bagaimana memulakan, di mana untuk memulakan, bagaimana
menganalisis dan bagaimana untuk mencari penyelesaian (Selvaratnam 1983).
Pelajar juga didapati lemah dalam pengetahuan prosedural sebagaimana yang
diterangkan oleh Harold Wilson (1987), yang mengkaji tentang pendekatan
penyelesaian masalah di dalam makmal, (PSL – problem solving labratory)
menyatakan bahawa, guru tidak yakin dan ragu-ragu untuk menggunakan teknik ini
dan lebih cenderung untuk kembali kepada kaedah tradisional. Menurut Zuraidi
(1999), pelajar didapati lemah dalam proses merancang strategi dan melaksanakan
strategi dengan betul. Namun mereka tidak mempunyai kesulitan dalam proses
memahami masalah. Menurut kajian yang dijalankan oleh Aina (2006) ke atas
pelajar tingkatan empat di daerah Johor Bahru, Johor di ringkaskan dalam Jadual 1.1.
Jadual 1.1 : Taburan Kekerapan (Dan Peratusan) Menunjukkan Tahap
Penguasaan Keseluruhan Bagi Setiap Aspek Kajian
ASPEK KAJIAN KEKERAPAN
(PERATUSAN)
TAHAP PENGUASAAN
Penggunaan dan
pengendalian peralatan sains
dengan betul dan selamat
71 (64.6) Baik
Penggunaan dan
pengendalian bahan kimia
dengan betul dan selamat.
77 (70.1) Baik
Teknik penggunaan
peralatan sains
57 (52.1) Memuaskan
Pencapaian Keseluruhan 60 (54.1) Memuaskan
Daripada hasil kajian ini, jelas menunjukkan pencapaian responden terhadap
pengetahuan prosedural adalah hanya di tahap yang memuaskan. Responden
berkebolehan menggunakan dan mengendalikan peralatan sains dan bahan kimi
10
dengan betul dan selamat. Sebaliknya teknik penggunaan peralatan sains hanya
memuaskan dan responden juga menghadapi masalah dalam menggunakan teknik
yang betul semasa menjalankan aktiviti amali. Jelaslah bahawa pelajar mempunyai
pelbagai kelemahan dalam menguasai pengetahuan konseptual dan prosedural untuk
menyelesaikan masalah dalam mata pelajaran kimia. Ia menuntut satu penyelidikan
untuk mengkaji pengetahuan pelajar dalam menyelesaikan masalah.
1.3 Pernyataan Masalah
Dalam membuat penyelesaian masalah khususnya yang melibatkan subjek
yang kritikal seperti Kimia, para pelajar tidak menyedari bahawa kebolehan
merancang sesuatu dan kebolehan untuk berfikir secara konseptual adalah sangat
penting. Kebanyakan pelajar memilih untuk menghafal setiap teori dan formula
yang telah disediakan didalam buku teks atau buku rujukan tanpa memahami dan
berfikir secara kreatif dan kritis. Kebanyakan guru di sekolah tidak mampu
merancang untuk menggalakkan dan memberi peluang kepada pelajar-pelajar mereka
untuk untuk merancang dan berfikir secara kreatif dan kritis. Ada juga sesetengah
guru yang tidak yakin untuk menyerahkan tugasan eksperimental sepenuhnya kepada
pelajar-pelajar yang berpunca daripada beberapa faktor seperti kekangan masa,
peniruan dan sebagainya.
Kajian ini dijalankan adalah bertujuan untuk mengenalpasti tahap
pengetahuan konseptual dan pengetahuan prosedural serta hubungan di antara
pengetahuan konseptual dan pengetahuan prosedural dalam menyelesaikan masalah
contohnya seperti “ Penyediaan asid hidroklorik dengan menggunakan kaedah
pencairan” . Ujikaji seperti ini menuntut pelajar untuk mengetahui pengetahuan
prosedural iaitu bagaimana penyediaan dalam kaedah pencairan itu dilakukan dan
juga langkah- langkahnya. Seterusnya pelajar juga perlu mempunyai pengetahuan
konseptual untuk menyelesaikan masalah seperti ini. Dalam kes ujikaji ini, pelajar
perlu mengetahui bahawa formula yang terlibat ialah molariti dan isipadu. Dengan
11
menggabungkan kedua-dua pengetahuan ini maka pelajar dapat menyelesaikan
masalah yang terlibat. Dalam kes ini, adakah pelajar dapat menyelesaikan masalah
dalam kimia tanpa pemahaman konsep atau pengetahuan konseptual yang kuat?
Dapatkah pelajar menggunakan kemahiran amali dengan betul? Apakah terdapat
hubungan yang kuat antara pengetahuan konseptual dan pengetahuan prosedural
dalam menyelesaikan masalah?
Terdapat pelbagai masalah dan kesulitan yang akan dialami oleh pelajar
sekiranya mereka tidak mempunyai penegtahuan konseptual dan pengetahuan
prosedural yang kukuh. Kesulitan biasa yang dikaitkan dengan banyak pelajar,
adalah, mereka tidak mengenali dengan jelas bahagian mana dari isi pelajaran yang
asas yang harus benar-benar dikuasai dan dihafal, dan bahagian mana yang tidak
perlu diingat tetapi hanya difahami. Melainkan mereka dibimbing secara khusus,
pelajar umumnya cenderung untuk menghafal banyak aspek yang tidak perlu dihafal
(Selvaratnam, 1983).
1.4 Objektif Kajian
Kajian ini mengetengahkan tiga objektif iaitu :
1. Mengenal pasti tahap pengetahuan konseptual pelajar tingkatan empat dalam
menyelesaikan masalah.
2. Mengenal pasti tahap pengetahuan prosedural pelajar tingkatan empat dalam
menyelesaikan masalah.
3. Mengkaji hubungan korelasi antara pengetahuan konseptual dan pengetahuan
prosedural dalam menyelesaikan masalah Kimia tingkatan empat.
12
1.5 Persoalan Kajian
Kajian ini akan menjawab persoalan seperti berikut :
1. Apakah tahap pengetahuan konseptual pelajar tingkatan empat dalam
menyelesaikan masalah?
2. Apakah tahap pengetahuan prosedural pelajar tingkatan empat dalam
menyelesaikan masalah?
3. Sejauhmanakah hubungan di antara pengetahuan konseptual dan
pengetahuan prosedural membantu pelajar dalam menyelesaikan masalah
Kimia khususnya dalam hal yang melibatkan ujikaji?
1.6 Hipotesis kajian
Penyelidikan ini mempunyai hipotesis kajian seperti berikut:
Hipotesis nol: Tidak terdapat hubungan yang signifikan antara tahap
pengetahuan konseptual dan tahap pengetahuan prosedural dalam
penyelesaian masalah.
1.7 Kepentingan Kajian
Tujuan kajian ini dijalankan adalah bertujuan untuk mengenalpasti tahap
penguasaan pelajar terhadap pengetahuan prosedural dan pengetahuan konseptual
yang melibatkan bab asid dan bes dalam mata pelajaran kimia tingkatan empat.
Penguasaan pelajar dalam kedua-dua pengetahuan ini akan diukur melalui