i PEMBANGUNAN PERISIAN PEMBELAJARAN BERBANTUKAN KOMPUTER MENGGUNAKAN PENDEKATAN PERMAINAN BAGI MATA PELAJARAN FIZIK TINGKATAN EMPAT: FORCES AND MOTION WORK, ENERGY AND POWER. TAI LI YUNG 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 2009
ii Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan yang tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya. Tandatangan :... Nama Penulis : TAI LI YUNG Tarikh :...24/04/09...
Untuk ayah, ibu, kakak dan adik-adik tersayang. iii
iv PENGHARGAAN Terlebih dahulu, saya ingin merakamkan setinggi-tinggi penghargaan yang tulus ikhlas kepada penyelia projek ini, iaitu En. Shaharuddin bin Md Salleh di atas bimbingan dan nasihat beliau sepanjang tempoh projek ini dijalankan. Segala jasa dan tunjuk ajar yang diberikan amat memanfaatkan. Tanpa bantuan beliau, projek ini tidak dapat disiapkan dengan sempurna. Setinggi penghargaan juga diucapkan kepada ibu bapa dan ahli keluarga saya yang tersayang. Terima kasih atas dorongan dan sokongan yang diberikan kepada saya sepanjang masa. Penghargaan juga tidak lupa dirakamkan kepada guru-guru Fizik yang sudi meluangkan masa dalam memberi komen dan nasihat kepada saya. Tidak lupa juga ucapan terima kasih disampaikan kepada rakan-rakan seperjuangan saya, khasnya semua rakan-rakan yang telah memberi komen, tunjuk ajar dan bantuan kepada saya. Akhir sekali, saya juga ingin mengucapkan ribuan terima kasih kepada semua pihak yang terlibat secara lansung atau tidak dalam menyiapkan projek ini dengan jayanya. Sekian, terima kasih.
v ABSTRAK Tujuan projek ini adalah untuk membangunkan satu perisian Pembelajaran Berbantukan Komputer (PBK) Fizik tingkatan empat bagi tajuk Forces and Motion Work, Energy and Power berasaskan teori Konstruktivisme dengan menggunakan pendekatan permainan. Permainan yang berorientasikan pembelajaran akan memperkembangkan kemahiran mental, pemikiran logik, ketangkasan, pengetahuan dan kemahiran menyelesaikan masalah yang akan wujud dalam diri para pelajar (Rao, Rao, Zoraini dan Wan Fauzy, 1991). Model ADDIE digunakan sebagai garis panduan pembangunan. PBK ini dibangunkan dengan menggunakan perisian Adventure Game Studio 3.0.2 sebagai perisian utama dan disokong oleh perisianperisian lain seperti Adobe Photoshop CS2 dan Sonic Foundry Sound Forge 8.0. Perisian PBK ini dapat membantu pelajar mengukuhkan pemahaman konsep dengan cara yang menyeronokkan. Gabungan teks, grafik, audio dan animasi diterapkan dalam perisian ini bagi mewujudkan komunikasi dua hala yang berkesan antara pengguna dengan komputer. Interaksi ini berupaya mempersembahkan maklumat yang menarik bagi mengekalkan tumpuan pembelajaran pelajar dan memudahkan pemahaman pelajar terhadap isi pelajaran.
vi ABSTRACT The purpose of this project is to develop a Computer Aided Learning (CAL) courseware for the Form Four Physics subject. The topic of the courseware is Forces and Motion Work, Energy and Power which is based on Constructivism theory and the use of gaming strategy. Learning oriented game can improve the students mental skills, logical thinking, agility and problem solving skills (Rao, Rao, Zoraini and Wan Fauzy, 1991). ADDIE instructional design model has been used as the guide line for the development of the project. This courseware was developed by using Adventure Game Studio 3.0.2, together with the support of other development softwares such as Adobe Photoshop CS2 and Sonic Foundry Sound Forge 8.0. Besides, the use of this courseware will further enhance the students comprehension on the subject. Text, graphic, audio and animation were integrated in this software to encourage the two way communication between the users and the terminals. This helps to present the information in an interesting way to attract the students attention and to facilitate their understanding of the subject.
vii ISI KANDUNGAN BAB PERKARA MUKA SURAT JUDUL PENGAKUAN DEDIKASI PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT ISI KANDUNGAN SENARAI JADUAL SENARAI RAJAH SENARAI SINGKATAN i ii iii iv v vi vii xi xii xiii 1 PENDAHULUAN 1.1 Pengenalan 1 1.2 Latar Belakang Masalah 3 1.3 Pernyataan Masalah 4 1.4 Objektif 6 1.4.1 Objektif Projek 6 1.4.2 Objektif Perisian 6 1.5 Rasional Pemilihan Tajuk 7 1.6 Kepentingan Projek 8 1.6.1 Pelajar 8 1.6.2 Guru 9 1.7 Skop Projek 9 1.8 Definisi Istilah 10 1.8.1 Perisian 10
viii 1.8.2 Multimedia 10 1.8.3 Pembelajaran Berbantukan Komputer (PBK) 11 1.8.4 Pembelajaran 12 1.8.5 Pengajaran dan Pembelajaran (P&P) 12 1.8.6 Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah (KBSM) 12 1.9 Penutup 13 2 SOROTAN PENULISAN 2.1 Pengenalan 14 2.2 Pembelajaran Berbantukan Komputer (PBK) 15 2.2.1 Ciri-ciri Perisian Pembelajaran Berbantukan Komputer yang Baik 16 2.2.2 Kebaikan dan Kekurangan Perisian Pembelajaran Berbantukan Komputer 17 2.2.2.1 Kebaikan Perisian Pembelajaran Berbantukan Komputer 17 2.2.2.2 Kekurangan Perisian Pembelajaran Berbantukan Komputer 20 2.3 Penggunaan Komputer dalam Proses Pengajaran dan Pembelajaran bagi Mata Pelajaran Fizik 22 2.4 Teori Pembelajaran Perisian 24 2.4.1 Teori Pembelajaran Konstruktivisme 24 2.4.2 Aplikasi Konstruktivisme dalam Reka Bentuk Pembangunan Perisian 27 2.5 Model Reka Bentuk Perisian 28 2.5.1 Model ADDIE 29 2.5.1.1 Analisis 30 2.5.1.2 Reka Bentuk 30 2.5.1.3 Pembangunan 31 2.5.1.4 Perlaksanaan 31 2.5.1.5 Penilaian 31 2.6 Strategi Pengajaran Perisian 33 2.6.1 Permainan 33 2.7 Penutup 34
ix 3 REKA BENTUK PERISIAN 3.1 Pengenalan 35 3.2 Fasa Analisis 35 3.2.1 Pemilihan Perisian Pembangunan 36 3.2.2 Pemilihan Perkakasan Komputer 38 3.3 Fasa Reka Bentuk 40 3.3.1 Carta Alir Perisian 41 3.4 Fasa Pembangunan 42 3.5 Fasa Perlaksanaan 42 3.6 Fasa Penilaian 43 3.7 Penutup 43 4 PEMBANGUNAN PERISIAN 4.1 Pengenalan 44 4.2 Pempakejan Perisian 44 4.3 Operasi Perisian 45 4.4 Reka Bentuk Perisian 45 4.4.1 Paparan Menu Utama (Main Menu) 46 4.4.2 Paparan How to Play 47 4.4.3 Paparan Permulaan Permainan (Start) 47 4.4.4 Paparan Menu 52 4.5 Kesimpulan 55 5 PERBINCANGAN, CADANGAN DAN KESIMPULAN 5.1 Pengenalan 56 5.2 Masalah-masalah yang Dihadapi 56 5.2.1 Kemahiran dan Kepakaran 57 5.2.2 Masa 57 5.3 Kelebihan Perisian 58 5.4 Kelemahan Perisian 58 5.5 Cadangan 59 5.5.1 Menjalankan Pengujian dan Penilaian 59 5.5.2 Meluaskan Skop 60 5.5.3 Penambahan Suara 60
x 5.5.4 Penyebaran Melalui Internet 61 5.6 Kesimpulan 61 RUJUKAN 62 68
xi SENARAI JADUAL NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT 1.1 Jadual Analisis Soalan Peperiksaan SPM Fizik KBSM bagi forces and Motion pada tahun 2006 dan 2007 7 2.1 Peratus Pembelajaran yang Berlaku Mengikut Alat Deria yang Digunakan 19
xii SENARAI RAJAH NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT 2.1 Aliran Kerja Model ADDIE 30 3.1 Carta Alir Perisian Secara Umum 41 4.1 Paparan Menu Utama 46 4.2 Paparan How to Play 47 4.3 Paparan yang hanya memaparkan dialog perbualan antara Dylan dan Cody 48 4.4 Paparan Bilik Dylan 48 4.5 Paparan Peta Utama Permainan 49 4.6 Paparan Bandar 49 4.7 Paparan dalam Rumah Cody 50 4.8 Paparan dalam Galeri 51 4.9 Paparan Menu 52 4.10 Paparan Peta Kecil Berlabel 53 4.11 Paparan Save 53 4.12 Paparan Load 54 4.13 Paparan Quit 54 4.14 Paparan Help 55
xiii SENARAI SINGKATAN ABM - Alat Bantu Mengajar CAI - Computer Aided Instruction CAL - Computer Aided Learning CAT - Computer Assisted Testing CBI - Computer Based Instruction CBL - Computer Based Learning CD - Cakera Padat KBSM - Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah KPM - Kementerian Pelajaran Malaysia MSC - Koridor Raya Multimedia (Multimedia Super Corridor) P&P - Pengajaran dan Pembelajaran PBK - Pembelajaran Berbantukan Komputer
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Pengenalan Pada era modenisasi kini, komputer merupakan suatu teknologi yang tidak dapat diasingkan dengan kehidupan harian manusia. Tanpa komputer, seseorang individu atau sesebuah institusi dikatakan ketinggalan zaman. Dunia pendidikan telah mengalami perubahan, aspek teknologi telah digabungkan dalam kurikulum sekolah sebagai satu daya usaha ke arah menyemai dan memupuk minat serta sikap yang positif terhadap perkembangan teknologi. Selaras dengan perkembangan teknologi yang kian pesat ini, penggunaan perisian multimedia dalam proses pengajaran dan pembelajaran merupakan suatu pendekatan yang bertujuan untuk melahirkan generasi yang celik maklumat. Ini selaras dengan Falsafah Pendidikan Kebangsaan yang berobjektif untuk melahirkan generasi muda yang berilmu pengetahuan. Menurut Kulik & Kulik (1985), pendekatan pembelajaran berbantukan komputer di sekolah-sekolah memberi kesan positif kepada pembelajaran pelajar. Di Malaysia, penggunaan komputer dalam pendidikan bermula pada lewat 70-an. Kementerian Pelajaran Malaysia (KPM) telah menyarankan Projek Perintis Literasi
2 Komputer (Computer Literacy Pilot Project) dan aktiviti ko-kurikulum Kelab Komputer Sekolah (School Computer Club Co-Curricular Activities) dalam usaha untuk mempergiatkan penggunaan komputer di peringkat sekolah (Ng, 1989). Kini, komputer dalam bidang pendidikan bukan lagi perkara yang baru kepada kita. Pada 27 Ogos 1995, Koridor Raya Multimedia (Multimedia Super Corridor, MSC) secara rasminya telah diumumkan oleh Perdana Menteri, Dato Seri Dr. Mahathir Mohammad dalam ucapan beliau semasa merasmikan pelancaran Putrajaya. Untuk menjayakan MSC, kerajaan telah menggariskan 7 aplikasi perdana. Antaranya termasuklah projek pembentukan Sekolah Bestari. Menurut Zalina Yahaya (2002), sekolah bestari ialah institusi pembelajaran yang direka semula secara menyeluruh dari segi amalan pengajaran dan pembelajaran serta pengurusan sekolah untuk membantu pelajar menghadapi zaman teknologi. Kebanyakan pembangunan perisian pendidikan adalah bertujuan untuk mempertingkatkan pembelajaran di kalangan pelajar. Ini adalah sebab pengguna dapat berinteraksi secara interpretasi dengan paparan skrin yang dihasilkan oleh perisian. Ini juga merupakan salah satu faktornya perisian telah digunakan oleh guru di dalam pengajaran kelas (Cox, 1989). Menurut Zoraini Wati Abas (1993), penggunaan komputer akan menjadikan pelajar lebih berkemahiran dalam daya berfikir dan dapat meningkatkan pengetahuan mereka dalam menyediakan diri dalam corak kehidupan pada masa akan datang. Maka, para pendidik perlu menyedari kepentingan komputer dan berusaha mengintegrasikan komputer dalam proses pengajaran dan pembelajaran.
3 1.2 Latar Belakang Masalah Menurut Baharuddin Aris (2000), institusi pendidikan sebagai wadah terpenting perlu mengalami perubahan terlebih awal berbanding dengan institusi-institusi lain ke arah mencapai matlamat tersebut. Maka, teknologi perlu dimanfaatkan sepenuhnya dalam proses pengajaran dan pembelajaran di sekolah. Seperti mana yang kita ketahui, terdapat banyak alat teknologi yang boleh membantu proses pengajaran dan pembelajaran, salah satu daripadanya ialah perisian pembelajaran berbantukan komputer (PBK). Pemilihan media dan bahan pengajaran bagi pengajaran tradisi adalah berasaskan keutamaan dan mudah didapati serta keberkesanannya tidak diketahui (Baharuddin Aris, 2001). Dalam sistem pendidikan tradisional, pembelajaran dipandang sebagai pemindahan pemikiran daripada seseorang yang berpengetahuan kepada seseorang yang tidak berpengetahuan. Kewujudan teknologi komputer dalam dunia pendidikan telah menjadikan proses pengajaran dan pembelajaran lebih efektif dan menarik sekiranya dibandingkan dengan pengajaran tradisional yang berasaskan chalk and talk. Namun, kewujudan perisian tidak bermaksud teknologi menggantikan pengajaran guru seratus peratus, ia cuma dijadikan sebagai satu alternatif bagi membantu pelaksanaan proses pengajaran dan pembelajaran. Pemilihan dan penggunaan alat bantu mengajar (ABM) yang sesuai dan berkesan bukan sahaja penting dalam meningkatkan kejayaan pembelajaran, ia juga dapat merangsangkan keinginan pelajar untuk mengetahui lebih mendalam terhadap sesuatu aspek pengajaran terutama bagi mata pelajaran Fizik yang berbentuk abstrak (Khalijah, 1987). Konsep Fizik yang mementingkan pemahaman memerlukan imaginasi yang tinggi. Maka, adalah penting bagi seorang guru dalam pemilihan dan penggunaan ABM
4 yang sesuai. Dengan penggunaan teknologi multimedia, keefektifan atau keberkesanan suatu proses pengajaran dan pembelajaran dapat dipertingkatkan. Fizik diperkenalkan dalam silibus sekolah menengah atas dan universiti. Untuk mempelajari sesuatu konsep Fizik dan menguasainya dengan baik, guru diperlukan. Namun, guru mungkin terpaksa mengawal bilangan pelajar yang ramai dalam suatu kelas selain memberi penerangan dalam masa yang singkat. Maka, Fizik tidak boleh semata-mata bergantung terhadap pengajaran daripada guru untuk menguasai konsep yang dipelajari. Akibat daripada apa yang telah disebutkan tadi, pembelajaran kendiri yang berbantukan komputer merupakan salah satu cara penyelesaian yang baik. Menurut Fletcher (1996), manusia mengingati 20 peratus daripada apa yang didengar, 40 peratus daripada apa yang didengar dan dilihat manakala 75 peratus daripada apa yang didengar, dilihat dan dilakukan. Jadi, pendekatan tradisi tidak dapat mengeksploitasikan ketiga-tiga deria pelajar untuk menerima pembelajaran berkesan. Pembangunan perisian yang berasaskan PBK adalah satu alternatif yang baik untuk golongan pelajar dan guru bagi meningkatkan kualiti pengajaran dan pembelajaran. Di samping itu, guru berperanan sebagai fasilitator atau pemudah cara supaya interaksi dengan pelajar dapat ditingkatkan dan dapat membantu pelajar jika terdapat sebarang masalah pembelajaran. 1.3 Pernyataan Masalah Pelajar mengalami kesukaran untuk memahami konsep fizik yang abstrak (Elliot, 1971 dan Shavelson, 1973). Perkaitan di antara satu konsep dengan konsep yang lain boleh menimbulkan kekeliruan dan menyebabkan pelajar sukar memahami konsep yang baru dan berbeza-beza. Masalah ini dikenal pasti berlaku dalam proses pengajaran dan pembelajaran Fizik di sekolah dan dibuktikan oleh kajian Funda, William dan Mark pada tahun 2003.
5 Dalam kajian Angell et. al. pada tahun 2004, ramai pelajar mengatakan Fizik merupakan satu subjek yang susah. Ini adalah kerana mereka perlu menerima pelbagai cabaran pernyataan seperti eksperimen, formula, pengiraan, graf dan penerangan konsep pada masa yang sama. Maka, proses pengajaran dan pembelajaran Fizik dengan kaedah biasa bukanlah satu perkara yang mudah. Oleh yang demikian, kita perlu mencari penyelesaiannya. Menurut Hudson, J. N. (2004), penggunaan PBK dalam proses pengajaran dan pembelajaran dapat memberi implikasi yang jauh lebih baik daripada penggunaan kaedah pengajaran yang tradisional. Selain itu, daripada kajian-kajian lepas, didapati PBK memiliki pelbagai kelebihan berbanding strategi pembelajaran yang lain (Montgomery et. al, 2000; Herrington dan Olive, 1998; Beaumont dan Fox, 2003). Oleh itu, perisian ini dengan pemilihan tajuk Forces and Motion Work, Energy and Power dalam mata pelajaran Fizik tingkatan empat yang dibangunkan berasaskan teori Konstruktivisme dengan menggunakan pendekatan permainan dan pengintegrasian pelbagai elemen multimedia diharapkan dapat membantu para pelajar menguasai tajuk ini di samping menggalakkan para pelajar menjalankan pembelajaran kendiri (self-directed learning) kerana perisian ini dapat digunakan oleh setiap pelajar pada bila-bila masa dan di mana-mana sahaja dengan ulangan berkali-kali. Pemilihan strategi permainan sesuai untuk pembangunan perisian PBK kerana permainan komputer dapat menggabungkan banyak prinsip pembelajaran (Prensky, 2001). Contohnya, pelajar terpaksa membuat keputusan dan menghadapi cabaran. Pelajar mencuba cara pemikiran dan pembelajaran yang berbeza (Gee, 2003).
6 1.4 Objektif 1.4.1 Objektif Projek Objektif projek ini adalah seperti berikut: i. Membangunkan perisian PBK multimedia interaktif bagi topik Forces and Motion Work, Energy and Power bagi mata pelajaran Fizik tingkatan empat menggunakan pendekatan permainan. ii. Menjadi alat pembelajaran kendiri pelajar. 1.4.2 Objektif Perisian Perisian ini dibangunkan dengan objektif: i. Mentakrifkan kerja sebagai hasil darab daya dengan sesaran pada arah tindakan daya. ii. Menerangkan melalui contoh bagaimana tenaga dipindahkan dari satu objek ke objek lain apabila kerja dilakukan. iii. Menyatakan prinsip keabadian tenaga, iaitu tenaga tidak boleh dimusnahkan atau hilang tetapi ianya boleh ditukar kepada bentuk yang lain.