ii KEFAHAMAN KONSEP DALAM TAJUK RESPIRASI DALAM MATA PELAJARAN BIOLOGI KBSM : SATU TINJAUAN DI KALANGAN PELAJAR- PELAJAR TINGKATAN IV DI DAERAH SIBU, SARAWAK KEE TIM MING Laporan projek ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat penganugerahan ijazah Sarjana Muda Sains Serta Pendidikan (Biologi) Fakulti Pendidikan Universiti Teknologi Malaysia Februari, 2004
iv DEDIKASI Kepada ayah yang tersayang, (KEE ING HUO) Ibu yang dikasihi, (TIE LEH HUNG) Kakak yang disanjung, (KEE CHIONG SIEN) dan Adik yang disayangi, (KEE CHIONG MING & KEE CHIONG WEI) Setinggi-tinggi terima kasih atas sokongan, kerjasama dan bantuan anda semua.
v PENGHARGAAN Penulis ingin merakamkan penghargaan yang tidak sehingga kepada beberapa pihak yang telah membantu dalam menyiapkan serta menyempurnakan projek sarjana muda ini. Terlebih dahulu, penulis ingin merakamkan jutaan terima kasih kepada penyelia projek sarjana muda, Tuan Haji Meor Ibrahim, atas bimbingan, dorongan dan galakan yang diberikan sejak awal kajian ini sehingga projek ini disempurnakan. Penghargaan juga diberikan kepada Bahagian Perancangan dan Penyelidikan Dasar Pendidikan, Kementerian Pendidikan Malaysia atas kebenaran bertulis bagi menjalankan kajian ini. Seterusnya penghargaan ditujukan kepada pengetua, guru-guru Biologi dan pelajar-pelajar di Daerah Sibu, Sarawak yang dipilih sebagai sampel kajian, atas kerjasama yang diberikan. Akhirnya, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan sokongan dan bantuan secara langsung atau tidak dalam membantu bagi menjayakan projek sarjana muda ini.
vi ABSTRAK Kajian ini adalah satu kajian tinjauan tentang kefahaman konsep respirasi dalam mata pelajaran Biologi KBSM di kalangan pelajar-pelajar Tingkatan IV. Kajian ini bertujuan untuk mengetahui tahap kefahaman pelajar dalam menguasai konsep respirasi bagi mata pelajaran Biologi dan mengenal pasti jenis-jenis kesalahfahaman yang sering dilakukan oleh pelajar dalam menyelesaikan soalan-soalan yang berkaitan dengan tajuk Respirasi. Sampel kajian terdiri daripada 197 orang responden Tingkatan IV di empat buah Sekolah Menengah Kebangsaan di Daerah Sibu, Sarawak. Instrumen kajian yang digunakan ialah Ujian Penguasaan. Set ujian mengandungi satu bahagian yang terdiri daripada 10 soalan terbuka bertujuan untuk menguji sejauh mana tahap kefahaman pelajar mengenai konsep respirasi. Kesemua data diperoleh diproses secara manual untuk mendapatkan kekerapan, peratusan dan min untuk setiap item ujian dalam set ujian penguasaan tersebut. Dapatan kajian menunjukkan tahap kefahaman pelajar Tingkatan IV terhadap konsep respirasi adalah pada tahap sederhana (min = 2.32). Mereka ini dikategorikan dalam tahap Faham Separuh dengan Kesalahfahaman. Beberapa cadangan telah diberikan dalam kajian ini untuk meningkatkan kefahaman pelajar dalam menguasai konsep respirasi. Akhirnya, beberapa cadangan kajian lanjutan turut dikemukakan.
vii ABSTRACT This research is carried out to study the understanding of the concepts of respiration in the subject of Biology KBSM among Form IV science students. The aim of this research is to determine the level of understanding towards the concepts of respiration in the subject of Biology. This research also aims to determine the types of misunderstanding that are always encountered by students in solving questions on respiration. A sample of 197 Form IV students was selected from four Sekolah Menengah Kebangsaan in the district of Sibu, Sarawak. Questionnaires were distributed to these students. These questionnaires consist of 10 open-ended questions to determine the concept of respiration. The data collected were analysed manually to obtain the frequency, mean and percentage. The result of the study shows that the level of understanding of Form IV students towards the concept of respiration was at the moderate level. The mean score showed in the research is 2.32, which is categorized at the level of partial understanding with some misunderstanding or misconception. Some suggestions were given at the end of thesis to improve the level of understanding of students towards the concept of respiration. Finally, some suggestions for further research were also being proposed.
viii KANDUNGAN BAB PERKARA MUKA SURAT PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT SENARAI JADUAL SENARAI LAMPIRAN v vi vii xii xv BAB I PENGENALAN 1.1 Pengenalan 1 1.2 Latar Belakang Masalah 3 1.3 Pernyataaan Masalah 5 1.4 Objektif Kajian 5 1.5 Persoalan Kajian 6 1.6 Kepentingan Kajian 7 1.7 Batasan Kajian 7 1.8 Istilah Kajian 8 1.9 Penutup 9
ix BAB II SOROTAN PENULISAN 2.1 Pengenalan 10 2.2 Definisi Konsep 12 2.3 Pembentukan Konsep Melalui Pembelajaran 17 2.4 Kesalahfahaman Konsep Dalam Sains 18 2.5 Cara-Cara Untuk Mengelakkan Kesalahfahaman 23 Konsep 2.6 Penutup 26 BAB III METODOLOGI KAJIAN 3.1 Pengenalan 27 3.2 Reka Bentuk Kajian 27 3.3 Tempat Kajian 28 3.4 Sampel Kajian 28 3.5 Instrumen Kajian 29 3.6 Kajian Rintis 31 3.7 Prosedur Kajian 32 3.8 Analisis Data 33 3.9 Penutup 35 BAB IV ANALISIS DATA, KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN 4.1 Pengenalan 36 4.2 Profil Pelajar 37 4.3 Analisis Data Yang Diperoleh 38 4.3.1 Analisis Soalan 1 (Istilah respirasi) 38 4.3.2 Analisis Soalan 2 (i) (Membezakan antara 40
x respirasi luar dan respirasi dalam) 4.3.3 Analisis Soalan 2 (ii) (Membezakan respirasi 43 aerob dan respirasi anaerob) 4.3.4 Analisis Soalan 3 (Menerangkan proses 46 respirasi anaerob dalam otot manusia) 4.3.5 Analisis Soalan 4 (Menerangkan proses 51 respirasi anaerob dalam yis) 4.3.6 Analisis Soalan 5 (a) (Menghuraikan 53 mekanisme pernafasan dalam manusia) 4.3.7 Analisis Soalan 5 (b) (Menghuraikan 55 mekanisme pernafasan dalam manusia) 4.3.8 Analisis Soalan 6 (Menerangkan proses 57 respirasi anaerob dalam otot) 4.3.9 Analisis Soalan 7 (Perkara-perkara yang 59 berlaku semasa proses pertukaran gas merentas permukaan alveolus dan kapilari darah di peparu) 4.3.10 Analisis Soalan 8 (Menyatakan bentuk gas 63 respirasi dalam plasma darah dan peperu) 4.3.11 Analisis Soalan 9 (Membezakan antara udara 66 sedutan dan udara hembusan) 4.3.12 Analisis Soalan 10 (Menghuraikan mekanisme 68 pernafasan dalam manusia) 4.4 Perbincangan 73 4.4.1 Istilah respirasi 73 4.4.2 Perbezaan antara respirasi luar dan respirasi 74 dalam, respirasi aerob dan respirasi anaerob, udara sedutan dan udara hembusan 4.4.3 Proses respirasi anaerob dalam otot manusia 76 dan yis 4.4.4 Perkara-perkara yang berlaku semasa proses 77
xi pertukaran gas dan bentuk gas respirasi merentas permukaan alveolus dan kapilari darah di peparu 4.4.5 Mekanisme pernafasan dalam manusia 78 4.5 Penutup 80 BAB V RUMUSAN DAN CADANGAN 5.1 Pengenalan 81 5.2 Rumusan 82 5.3 Kekangan Kajian 90 5.4 Cadangan 91 5.5 Cadangan Kajian Lanjutan 91 5.6 Penutup 92 RUJUKAN 93 LAMPIRAN 98
xii SENARAI JADUAL NO JADUAL TAJUK MUKA SURAT 3.1 Konsep respirasi yang diuji mengikut soalan 30 3.2 Bilangan soalan mengikut konsep respirasi 31 3.3 Skor markah untuk setiap tahap kefahaman 34 3.4 Skor min untuk setiap tahap kefahaman 35 4.1 Bilangan responden mengikut sekolah 37 4.2 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 39 bagi soalan 1 4.3 Analisis Soalan 1 (Istilah respirasi) 39 4.4 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 41 bagi soalan 2 (i) 4.5 Analisis soalan 2(i) (Membezakan antara respirasi luar dan respirasi 42 dalam) 4.6 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 44 bagi soalan 2 (ii) 4.7 Analisis soalan 2(ii) (Membezakan respirasi aerob dan respirasi 45 anaerob) 4.8 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 47 bagi soalan 3 (a) 4.9 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 48 bagi soalan 3 (b)
xiii 4.10 Analisis soalan 3(a) (Menerangkan proses respirasi anaerob 49 dalam otot manusia) 4.11 Analisis soalan 3(b) (Menerangkan proses respirasi anaerob 49 dalam otot manusia) 4.12 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 51 bagi soalan 4 4.13 Analisis soalan 4 (Menerangkan proses respirasi anaerob dalam yis) 52 4.14 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 53 bagi soalan 5 (a) 4.15 Analisis soalan 5(a) (Menghuraikan mekanisme pernafasan dalam 54 manusia) 4.16 Analisis soalan 5(b) (Menghuraikan mekanisme pernafasan dalam 55 manusia) 4.17 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 56 bagi soalan 5 (b) 4.18 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 58 bagi soalan 6 4.19 Analisis soalan 6 (Menerangkan proses respirasi anaerob dalam 58 otot manusia) 4.20 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 60 bagi soalan 7 (a) 4.21 Analisis soalan 7(a) (Perkara-perkara yang berlaku semasa proses 60 pertukaran gas merentas permukaan alveolus dan kapilari darah di peparu) 4.22 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 61 bagi soalan 7 (b) 4.23 Analisis soalan 7(b) (Perkara-perkara yang berlaku semasa proses 62 pertukaran gas merentas permukaan alveolus dan kapilari darah di peparu) 4.24 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 63 bagi soalan 8 (a)
xiv 4.25 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 64 bagi soalan 8 (b) 4.26 Analisis soalan 8(a) (Menyatakan bentuk gas respirasi dalam 64 plasma darah dan peparu) 4.27 Analisis soalan 8(b) (Menyatakan bentuk gas respirasi dalam 65 plasma darah dan peparu) 4.28 Analisis soalan 9 (Membezakan antara udara sedutan dan udara 66 hembusan) 4.29 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 67 bagi soalan 9 4.30 Tahap kefahaman untuk setiap contoh kategori jawapan responden 69 bagi soalan 10 4.31 Analisis soalan 10 (Menghuraikan mekanisme pernafasan dalam 70 manusia) 4.32 Tahap kefahaman untuk setiap item ujian 71 4.33 Skor min untuk kesemua soalan mengikut konsep respirasi yang diuji 72
xv SENARAI LAMPIRAN LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT A Set ujian penguasaan kajian 98 B Skema jawapan ujian penguasaan 103 C Perancangan rangka kerja untuk PSM I dan PSM II 108 D Surat kebenaran daripada Bahagian Perancangan dan 112 penyelidikan, Kementerian Pendidikan Malaysia E Surat kebenaran daripada Bahagian Pengurusan 114 Perkhidmatan Pendidikan, Jabatan Pendidikan Negeri Sarawak
BAB I PENGENALAN 1.1 Pengenalan Pendidikan di Malaysia adalah suatu usaha berterusan bagi memperkembangkan potensi individu secara menyeluruh dan bersepadu supaya dapat melahirkan insan yang seimbang, harmonis dan bermoral tinggi. Hasrat ini termaktub dalam Falsafah Pendidikan Kebangsaan. Dalam merealisasikan dalam Kurikulum Bersepadu Sekolah Rendah (KBSR) dan Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah (KBSM) diwacanakan agar berupaya membentuk rakyat Malaysia yang seimbang dari segi jasmani, emosi, rohani dan intelek. Sebagai sebuah negara yang sedang melangkah ke arah status negara maju, Malaysia perlu mewujudkan masyarakat yang saintifik dan progresif serta berilmu, yakni masyarakat yang mempunyai daya perubahan yang tinggi, memandang jauh ke hadapan, inovatif serta menjadi penyumbang kepada tamadun sains dan teknologi masa depan. Di samping itu, masyarakat juga berkebolehan mengurus alam dan sumbernya secara optimum dan bertanggungjawab. Bagi mencapai hasrat ini, kita perlu membentuk warganegara yang kritis, kreatif dan berketrampilan yang mengamalkan budaya sains dan teknologi.
Biologi adalah satu bidang dalam sains yang mengkaji tentang hidupan, persekitaran, interaksi antara hidupan dengan persekitaran dan fenomena yang berkaitan dengannya. Mata pelajaran Biologi merupakan satu program yang dilaksanakan dalam tempoh dua tahun untuk pelajar Tingkatan empat dan lima sekolah menengah atas. Ia bertujuan untuk membolehkan pelajar memahami bidang Biologi dengan lebih mendalam daripada aspek teori, konsep dan aplikasinya dalam kehidupan harian. Kurikulum Biologi bertujuan untuk melahirkan pelajar yang mempunyai pengetahuan dan kemahiran dalam bidang Biologi dan mampu mengaplikasikan pengetahuan dan kemahiran ini berlandaskan sikap saintifik dan nilai murni untuk membuat keputusan dan menyelesaikan masalah dalam kehidupan harian. Justeru itu, pelajar yang mempunyai landasan biologi dapat mengamalkan budaya sains dan teknologi ke arah pembentukan masyarakat bersifat dinamik, progresif, prihatin dan bertanggungjawab terhadap alam sekeliling serta mengagumi penciptaan alam. Kurikulum Biologi membolehkan pelajar memperoleh pengetahuan tentang konsep dan prinsip Biologi dan menghubungkaitkan pengetahuan ini dengan fenomena alam dan pengalaman harian. Selain itu, pelajar dapat memahami pengetahuan Biologi dan aplikasi dalam bidang sains dan teknologi dalam kehidupan seharian. Oleh itu, rakyat Malaysia harus menyedari bahawa segala pengetahuan yang diperoleh melalui kajian sains merupakan hasil usaha manusia untuk memperoleh penerangan yang rasional tentang fenomena alam berasaskan kemampuan dan keupayaan akal bagi memperkembangkan negara kita ke arah negara maju. 1.2 Latar Belakang Masalah Apa itu Biologi? Persoalan ini sukar dijawab kerana perkataan Biologi adalah subjektif kepada setiap ahli sains dan berbeza mengikut zaman (Vernon, 1995). Menurut (Raven, 1995), Biologi ialah kajian mengenai benda hidup. Dalam
mata pelajaran Biologi, terdapat banyak konsep sains yang abstrak dan pelajar memerlukan aras kognitif yang tinggi bagi memahami konsep-konsep tersebut. Objektif mempelajari Biologi adalah membolehkan pelajar memperoleh pengetahuan dan pemahaman tentang konsep dan prinsip Biologi. Walau bagaimanapun, masih terdapat pelajar yang selalu mengalami kesalahfahaman konsep yang disampaikan oleh guru atau melalui bahan-bahan bacaan. Ini akan menjejaskan pencapaian pelajar dalam menduduki peperiksaan sekolah atau umum. Selain itu, kesalahfahaman konsep juga menjadi penghalang kepada pelajar dalam mempelajari topik-topik dalam Biologi. Yip (1996) mengatakan bahawa kebanyakan pelajar mengalami masalah salah konsep dalam topik respirasi, genetik dan pembahagian sel, sistem pembiakan, nutrisi dan makanan, osmosis, enzim dan sistem peredaran darah. Kajian-kajian lepas menunjukkan bahawa pelajar kerap mengalami kesalahfahaman konsep ketika mempelajari tajuk Respirasi. Apa yang menarik ialah kesalahfahaman dalam tajuk Respirasi didapati berlaku kepada semua pelajar di semua peringkat pengajian. Malah pelajar peringkat universiti juga mengalaminya sebagaimana yang dikesan oleh penyelidik di Hong Kong (Johnson, 1998). Selain itu, Poh (1997) juga melaporkan bahawa kajian oleh Ferrer (1989) ke atas murid-murid tahun empat di Pulau Pinang mendapati kanak-kanak juga mempunyai kesalahfahaman bahawa respirasi dan pernafasan adalah sama. Antara masalah konsep Respirasi yang dihadapi oleh pelajar ialah tentang istilah dan aktiviti-aktiviti yang dilakukan oleh organ-organ tertentu semasa proses respirasi berbanding dengan proses pernafasan dalam manusia. Johnson (1998) telah menumpukan kajiannya ke atas kerangka alternatif pelajar tentang respirasi dengan menggunakan istilah-istilah seperti pernafasan, respirasi, sistem respirasi, media respirasi serta permukaan respirasi. Istilah-istilah ini digunakan oleh Johnson untuk menerangkan kerangka alternatif tentang perbezaan antara respirasi dan pernafasan yang dilihat dalam perkaitan antara organ-organ pernafasan dan respirasi berlaku melalui satu sistem respirasi untuk mengoksidakan makanan demi menghasilkan
tenaga dalam sel-sel badan. Manakala pernafasan pula ialah suatu pergerakan media respirasi secara tetap dan beritma pada permukaan sistem respirasi. Menurut Gwynn (1985), banyak pelajar keliru tentang sistem respirasi dengan permukaan respirasi dan menyamakan pernafasan yang melibatkan juga sistem-sistem tersebut. Kesalahfahaman konsep ini kerap berlaku kerana pengalaman harian pelajar mempengaruhi pemikiran dan kefahaman mereka. Pelajar menganggap bahawa respirasi dan pernafasan adalah sama iaitu kedua-dua proses ini melibatkan pengambilan gas oksigen dan pembebasan gas karbon dioksida, tanpa mengambil tahu lebih mendalam tentang aktiviti-aktiviti atau proses-proses yang sebenarnya berlaku kepada sistem respirasi. Menurut Tamby Subahan (1981), kesilapan konsep dalam mata pelajaran sains dapat dielakkan dengan menggunakan Central Concept di mana tema konsep akan berkembang berdasarkan idea pusat agar ia tidak menyerong daripada konsep asal. 1.3 Pernyataan Masalah Masalah kesalahfahaman konsep dalam tajuk Respirasi mungkin disebabkan oleh pelajar tidak dapat memahami dan menghubungkaitkan konsep-konsep yang terkandung dalam tajuk Respirasi. Oleh itu, guru harus menggunakan pelbagai kaedah dan strategi semasa proses pembelajaran dan pengajaran supaya pelajar dapat memahami konsep yang disampaikan. Harrison dan Treagust (1994) meminta guruguru Biologi menggunakan kaedah analogi semasa menjelaskan sesuatu konsep supaya pelajar dapat memahaminya. Dengan itu, kajian ini dijalankan untuk mengkaji dan membuktikan sejauh mana tahap kefahaman konsep respirasi di kalangan pelajar Tingkatan IV yang mengambil mata pelajaran Biologi serta
mengenal pasti jenis-jenis kesalahfahaman yang dilakukan oleh pelajar dan menyelesaikan soalan yang berkaitan dengan tajuk Respirasi. 1.4 Objektif Kajian Kajian ini dijalankan dengan tujuan untuk : 1.4.1 Menentukan tahap kefahaman pelajar dalam menguasai tajuk Respirasi bagi mata pelajaran Biologi. 1.4.2 Mengenal pasti jenis-jenis kesalahfahaman konsep yang sering dilakukan oleh pelajar dalam menyelesaikan soalan-soalan berkaitan dengan tajuk Respirasi. 1.5 Persoalan Kajian Secara lebih spesifik, kajian ini dilaksanakan bagi mendapatkan jawapan bagi persoalan-persoalan berikut : 1.5.1 Apakah tahap kefahaman konsep pelajar dalam tajuk Respirasi yang berkaitan dengan : i. Istilah respirasi. ii. Membezakan antara respirasi luar dan respirasi dalam. iii. Membezakan respirasi aerob dan respirasi anaerob. iv. Menerangkan proses respirasi anaerob dalam otot manusia.
v. Menerangkan proses respirasi anaerob dalam yis. vi. Menghuraikan mekanisme pernafasan dalam manusia. vii. Perkara-perkara yang berlaku semasa proses pertukaran gas merentas permukaan alveolus dan kapilari darah di peparu. viii. Menyatakan bentuk gas respirasi dalam plasma darah dan peparu. ix. Membezakan antara udara sedutan dan udara hembusan. 1.5.2 Apakah jenis-jenis kesalahfahaman konsep yang sering dilakukan oleh pelajar dalam menyelesaikan soalan-soalan berkaitan dengan tajuk respirasi?