PENGAJARAN TAJUK MODEL ATOM BOHR PERINGKAT MATRIKULASI DAN TIGA ARAS PEMBELAJARAN KIMIA.
Dani Asmadi Ibrahim Rokiah Jusoh Kamisah Osman
Universiti Kebangsaan Malaysia
Abstrak
Kajian dalam bidang pendidikan kimia telah mendapati bahawa ahli kimia profesional dan mereka yang mempunyai kefahaman mendalam dalam kimia melihat jirim dan perubahan yang dialaminya pada tiga aras iaitu aras makroskopik, aras simbolik dan aras submikroskopik. Untuk membentuk kefahaman mendalam mengenai kimia pelajar mesti mempelajari kimia pada tiga aras. Kajian ini akan melihat bagaimana suatu tajuk, Model Atom Bohr diajar dengan menganalisa huraian sukatan pelajaran kimia peringkat matrikulasi berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia. Nota Kursus Selaras dan nota kuliah yang disediakan dan digunakan pensyarah di sebuah kolej matrikulasi juga akan dianalisa. Ini dilakukan untuk menentukan pengaruh huraian sukatan pelajaran terhadap cara tajuk itu dipersembahkan kepada pelajar. Kajian ini mendapati huraian sukatan pelajaran, nota kursus selaras dan nota kuliah pensyarah tidak menunjukkan ciri-ciri tiga aras pembelajaran kimia. Di antara kekurangan nota-nota kuliah yang disediakan adalah: Pengajaran konsep abstrak mendahului pengajaran konsep konkrit, huraian sukatan pelajaran menekankan pembelajaran aras simbolik sementara pembelajaran aras makroskopik diabaikan, dan saling perkaitan di antara aras-aras tidak ditunjukkan secara eksplisit. Nota-nota kuliah yang digunakan di dalam kajian menunjukkan turutan isi kandungan yang sama dengan turutan hasil pembelajaran yang disenaraikan dalam huraian sukatan pelajaran. Berdasarkan dapatan kajian langkah-langkah untuk memperbaiki pengajaran tajuk ini dicadangkan.
1. PENGENALAN
1.1 Pernyataan masalah
Kajian menunjukkan bahawa pelajar peringkat lepasan menengah tidak memahami konsep-konsep asas kimia biarpun setelah beberapa tahun mempelajari mata pelajaran itu. Contohnya kajian menunjukkan pelajar ijazah pertama pengkhususan kimia mempunyai miskonsepsi mengenai buih-buih dalam air mendidih serupa dengan miskonsepsi yang ditunjukkan oleh pelajar sekolah menengah(Gabel, 2000). Ia juga telah ditunjukkan bahawa pelajar tidak memahami beberapa konsep asas kimia walaupun mereka dapat menjawab soalan peperiksaan berkaitan dengan konsep tersebut (Saul, 2003). Persoalan penting dalam pengajaran kimia adalah bagaimana untuk memastikan pelajar mendapat kefahaman kukuh konsep-konsep asas kimia. Ini penting bagi membolehkan mereka menggunakan pengetahuan ini pada peringkat pengajian lebih tinggi dan tidak menggunakannya sekadar untuk menjawab soalan peperiksaan.
Berdasarkan dapatan terkini dalam bidang pendidikan kimia, penguasaan konsep-konsep penting dalam kimia melibatkan kebolehan untuk memahami kimia pada tiga aras, iaitu aras makroskopik, aras submikroskopik dan aras simbolik (Mahafy, 2004). Sekiranya matlamat kursus kimia peringkat matrikulasi adalah untuk pelajar menguasai konsep-konsep asas kimia maka adalah wajar pendekatan tiga aras pembelajaran kimia ini digunakan. Ini seterusnya membawa kepada persoalan adakah tiga aras pembelajaran kimia digunakan untuk mengajar kimia pada peringkat matrikulasi dan jika tidak apakah langkah yang boleh diambil untuk membolehkan pendekatan ini digunakan.
Huraian sukatan pelajaran adalah dokumen penting yang digunakan untuk memandu pengajar mencapai objektif-objektif kursus. Ia menentukan betapa dalam dan luasnya sesuatu tajuk patut diajar. Di samping itu ia juga mempengaruhi bagaimana tajuk itu disampaikan kepada pelajar. Oleh yang demikian, analisa suatu tajuk pelajaran dalam dokumen itu berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia tentunya akan memberi gambaran bagaimana sesuatu tajuk itu diajar.
1.2 Latar belakang kajian Tiga aras pembelajaran kimia
Suatu perkembangan penting bidang pendidikan kimia dalam dua dekad yang lepas adalah tiga aras pembelajaran kimia. Ia adalah pendekatan mengajar bagi membolehkan pelajar menguasai konsep-konsep asas kimia. Pendekatan ini diasaskan oleh Johnstone (1982) yang menyatakan bahawa pengetahuan kimia melibatkan perwakilan jirim pada tiga aras; makroskopik, simbolik dan submikroskopik. Penggunaannya dalam pengajaran dan pembelajaran boleh dirumuskan oleh metafora segitiga sepertimana yang ditunjukkan dalam rajah 1
2
Rajah 1: Metafora segi tiga untuk tiga aras pembelajaran kimia (Mahafy, 2004)
Pendekatan ini menyarankan tiga ciri utama pengajaran. Pertama, pengajaran harus dimulakan dengan aras makroskopik (puncak segi tiga). Pelajar mestilah diperkenalkan dengan aspek konkrit sesuatu konsep kimia, yakni segala yang dapat dicerap oleh lima pancaindera dan instrumentasi. Hanya selepas itu aspek abstrak seperti teori yang membincangkan zarah-zarah yang tidak boleh dilihat dan perhubungan matematik diperkenalkan. Aras submikroskopik berperanan menjelaskan apa yang diperhatikan pada aras makroskopik berdasarkan teori-teori kimia, manakala aras simbolik mewakilkan dan merumuskan penjelasan itu dalam bentuk hubungan simbol dan persamaan matematik. Kedua, setiap aras mesti dijelaskan secara berasingan dan juga mesti diberi perhatian yang seimbang. Pelajar-pelajar mestilah beri kefahaman bahawa terdapat tiga aras berbeza untuk memberi huraian, penjelasan dan perwakilan kepada suatu konsep dan pemerhatian dalam kimia. Dan ketiga, saling kaitan di antara ketiga-tiga aras mestilah ditunjukkan secara eksplisit.
Apakah yang mendorong penggunaan pendekatan ini dalam pengajaran kimia? Ada dua faktor; yang pertama berkaitan ilmu kimia itu sendiri dan yang kedua adalah berkaitan dengan kemahiran mental yang harus dimiliki oleh seorang ahli kimia. Pendekatan ini adalah khusus untuk pengajaran kimia kerana pengajian ilmu kimia melibatkan kemahiran berfkir mengenai ketiga-tiga aras kimia dalam suatu masa. Berfkir mengenai aras makroskopik melibatkan kebolehan membuat dan menghuraikan pemerhatian manakala berfkir mengenai aras submikroskopik melibatkan kebolehan menggambarkan proses-proses kimia peringkat molekul berdasarkan teori-teori kimia. Seterusnya berfkir mengenai aras simbolik melibatkan kebolehan berfkir mengenai konsep-konsep kimia menggunakan simbol-simbol dan formula-formula matematik. Harrison (2002), telah menyatakan bahawa tiga aras kimia telah digunakan oleh John Dalton untuk menerbitkan teori atomnya. Dalam teorinya, Dalton memperkenalkan penggunaan simbol-simbol berbeza (aras simbolik) bagi mewakili atom-atom dan zarah-zarah berbeza (aras submikroskopik) untuk menjelaskan keabadian dan perkadaran jisim (aras makroskopik) dalam tindak balas yang melibatkan dua unsur. Teori Atom Dalton adalah suatu teori penting yang perlu dipelajari oleh seorang pelajar kimia. Namun untuk benar-benar memahami kepentingannya seorang pelajar mestilah memahaminya pada ketiga-tiga aras.
Kozma (2003), telah menunjukkan bahawa ahli kimia profesional dan mereka yang mempunyai kefahaman mendalam dalam kimia, mempunyai kemahiran untuk berfkir mengenai kimia pada tiga aras. Mereka memahami maksud-maksud tersirat simbol dan persamaan kimia dan boleh memberi penjelasan yang menggabungkan ketiga-tiga aras kimia. Sebaliknya pelajar-pelajar didapati tidak melakukan ini. Mereka tidak melihat maksud tersirat simbol-simbol dan maksud di sebalik persamaan kimia. Mereka juga menghadapi kesukaran membuat perkaitan di antara aras-aras apabila menghurai dan menjelaskan sesuatu proses atau pemerhatian kimia. Ini menunjukkan bahawa penguasaan pelajaran kimia memerlukan suatu set kemahiran berfkir khusus selain daripada kemahiran saintifk umum yang ia kongsi dengan mata pelajaran sains yang lain seperti biologi dan fzik. Justeru itu, pengajaran kimia perlu melatih pelajar berfkir mengenai kimia pada tiga aras. Pelajar sukar berfkir mengenai kimia pada tiga aras bukan kerana mereka mampu berbuat demikian, tetapi kerana mereka tidak pernah diminta dan diajar untuk berbuat demikian. Ini mungkin boleh dijelaskan oleh pengajaran kimia dan ujian-ujian di kolej-kolej bertumpu pada aras simbolik kimia, sebagaimana yang didapati berlaku di Amerika Syarikat (Mayer, 2005).
Tiga aras pembelajaran kimia sebagai pendekatan pengajaran adalah penting untuk memastikan penguasaan konsep-konsep asas kimia. Segi tiga kefahaman kimia atau tiga aras pembelajaran kimia telah terbukti sangat berharga dalam rekabentuk kurikulum menengah dan lepasan menengah, buku teks, manual makmal dan juga bahan bantu mengajar visual (Mahafy, 2004). Segi tiga ini juga telah digunakan sebagai penanda aras piawaian pendidikan sains kebangsaan di Amerika (Mahafy, 2004). Berdasarkan pemerhatian penulis, tiga aras pembelajaran kimia nampaknya tidak digunakan di kolej matrikulasi. Pensyarah-pensyarah di kolej matrikulasi dikaji tidak mengetahui tentang tiga aras kimia biarpun mungkin menggunakannya tanpa disedari dalam pengajaran. Maka adalah penting langkah diambil untuk mengkaji kemungkinan pendekatan ini dapat diterapkan dalam pengajaran kursus kimia matrikulasi.
2. OBJEKTIF KAJIAN 2.1 Tujuan Kajian
Tujuan kajian ini adalah untuk menganalisa huraian sukatan pelajaran semasa untuk tajuk Model Atom Bohr berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia dan implikasinya terhadap pengajaran dan pembelajaran tajuk berkenaan.
2.2 Objektif Kajian
1. Untuk menganalisa huraian sukatan pelajaran semasa untuk tajuk Model Atom Bohr berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia.
2. Untuk melihat pengaruh huraian sukatan pelajaran terhadap bagaimana tajuk itu dipersembahkan kepada pelajar berdasarkan analisa nota-nota kuliah pensyarah-pensyarah.
1. Apakah ciri-ciri huraian sukatan pelajaran tajuk Model Atom Bohr merujuk kepada tiga aras pembelajaran kimia?
2. Apakah ciri-ciri Nota Kuliah Selaras Bahagian Matrikulasi bagi tajuk Model Atom Bohr merujuk kepada tiga aras pembelajaran kimia? 3. Berdasarkan dapatan-dapatan, apakah yang boleh dicadangkan untuk
memperbaiki pengajaran tajuk Model Atom Bohr? 3. METODOLOGI KAJIAN
3.1 Latar belakang metologi
Kajian ini adalah suatu kajian kualitiatif berdasarkan analisa dokumen. Ia berdasarkan andaian-andaian berikut:
1.
Pensyarah menggunakan huraian sukatan pelajaran sebagai rujukan semasa membuat persediaan bagi kelas-kelas kuliah.2.
Nota kuliah yang disediakan dan digunakan oleh seseorang pensyarah adalah tafsiran huraian sukatan pelajaran diterimanya dan dikongsikan dengan pelajar-pelajarnya.3. Penyampaian kandungan semasa kuliah adalah mengikut turutan kandungan dalam nota kuliah.
4. Ciri-ciri tiga aras pembelajaran kimia jika didapati dalam nota kuliah menunjukkan pendekatan itu digunakan semasa kuliah.
Dalam mengkaji peranan huraian sukatan pelajaran dalam mempengaruhi pengajaran kuliah tajuk pelajaran kimia, nota-nota kuliah juga dikaji kerana dokumen berkenaan mewakili tafsiran pensyarah terhadap huraian sukatan pelajaran. Ini rumuskan dalam Rajah 2:
Rajah 2: Fokus Kajian
3.2 Dokumen yang digunakan dalam kajian
Dokumen-dokumen berikut dikumpulkan untuk analisa:
1. 3.0 Atomic Structure, SK017 Syllabus Specifcation, Bahagian Matrikulasi, Kementerian Pelajaran Malaysia.
2. Nota-nota kuliah berbentuk PowerPoint untuk Chapter 3 Atomic Structure - Bohr’s Atomic Model. Nota-nota ini termasuklah:
Nota Kuliah Selaras disediakan oleh Bahagian Matrikulasi, Kementerian Pelajaran Malaysia.
Nota kuliah yang disediakan oleh tiga pensyarah kimia berbeza di kolej dikaji.
Jadual 1: Jenis-jenis nota kuliah tajuk Model Atom Bohr yang digunakan di kolej dikaji untuk sesi akademik dikaji.
Pensyar
ah KuliahKelas Nota Kuliahdigunakan
1 F1 M M–Nota selaras Bahagian
Matrikulasi
2 F2 L L –Nota-nota kuliah lain
3 F3 M TD–Nota kuliah tidak diperolehi
4 F4 L
5 F5 L
6 F6 M
7 H1 L
8 H2 TD
9 H3 TD
10 H4 L
11 H5 TD
12 H6 L
Berdasarkan Jadual 1 adalah jelas tidak semua pensyarah menggunakan Nota Kuliah Selaras Bahagian Matrikulasi. Sebilangan mereka menggunakan nota-nota kuliah lain yang sama ada nota kuliah mereka sendiri atau nota kuliah yang disediakan oleh pensyarah lain. Tiga nota kuliah (selain daripada Nota Kuliah Selaras Bahagian Matrikulasi) telah dipilih untuk kajian ini. Pemilihan pensyarah (penulis nota kuliah) adalah berdasarkan kriteria berikut:
1. Nota kuliah mestilah disediakan oleh pensyarah itu sendiri secara individu. Ini bermakna nota kuliah itu adalah kepunyaannya sendiri dan bukanlah nota kuliah orang lain yang telah diubah suai.
2. Pensyarah mestilah mempunyai pengalaman mengajar kimia peringkat matrikulasi sekurang-kurang 6 tahun.
Jadual 2: Latar belakang penulis-penulis nota kuliah pensyarah yang digunakan dalam kajian ini.
A B C
Jantina Perempuan Perempuan Perempuan
Umur 36 31 39
Pengalaman 6 tahun 8 tahun 8 tahun
Pekerjaan
Kelayakan
Akademik Sarjana Muda Sains Kimia Gunaan dan Diploma Pendidikan
Sarjana Muda Kejuruteraan Kimia dan
Diploma Pendidikan
Sarjana Alam Sekitar, Sarjana Muda Sains Kimia dan
Diploma Pendidikan
3.3 Analisa Dokumen
Tiga jenis analisa dokumen dijalankan:
1. Analisis Huraian Sukatan Pelajaran berdasarkan tema-tema makroskopik, submikroskopik dan simbolik. Hasil pembelajaran yang disenaraikan dalam huraian sukatan pelajaran dikelaskan berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia. Hasil pembelajaran yang melibatkan huraian fenomena yang diperhatikan lima deria dikelaskan sebagai makroskopik. Seterusnya hasil pembelajaran yang melibatkan penjelasan fenomena berdasarkan teori zarah jirim dikelaskan sebagai submikroskopik. Akhir sekali hasil pembelajaran yang melibatkan penggunaan persamaan, formula dan simbol-simbol dikelaskan sebagai simbolik.
2. Analisis Nota Kuliah Selaras berdasarkan tema-tema makroskopik, submikroskopik dan simbolik. Tajuk slaid dan tajuk kecil slaid dalam nota-nota kuliah dikelaskan berdasarkan aras pembelajaran serupa dengan apa yang dibuat untuk huraian sukatan pelajaran. Di samping itu soalan contoh dan latihan dalam nota-nota kuliah tersebut juga dikelaskan mengikut aras pembelajaran. Soalan-soalan dikelaskan kepada; soalan yang memerlukan kefahaman dan huraian kepada aras makroskopik, soalan yang melibatkan penjelasan aras submikroskopik dan soalan-soalan aras simbolik yang melibatkan penggunaan persamaan dan formula.
3. Perbandingan di antara nota kuliah selaras dengan nota kuliah yang disediakan oleh pensyarah-pensyarah kolej. Perbandingan ini adalah berdasarkan turutan slaid dalam nota kuliah. Tajuk dan tajuk kecil setiap slaid disenaraikan dalam turutan persembahan dalam bentuk jadual untuk perbandingan.
4. DAPATAN DAN PERBINCANGAN
4.1 Analasis huraian sukatan mata pelajaran.
Senarai hasil pembelajaran untuk tajuk Model Atom Bohr dipetik dari huraian sukatan pelajaran dan dikelaskan berdasarkan tema makroskopik, submikroskopik san simbolik. Keputusan ditunjukkan dalam Jadual 3.
Jadual 3: Pengelasan hasil pembelajaran berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia.
HASIL PEMBELAJARAN PENGELASAN
Describe the formation of line spectrum of hydrogen atom. Submikroskopik Calculate the energy of electron using :
E=-RH(1/n2) , RH=2.18 x 10-18 J
Simbolik Diferentiate between line spectrum and continuous
spectrum Makroskopik
Perform calculation involving the Rydberg equation for Lyman ,Balmer, Paschen, Brackett and Pfund series:
1/λ = RH(1/n12-1/n22)
where RH=1.97 x 107m-1 n1< n2
Simbolik
ΔE= RH(1/n12-1/n22)
whereRH=2.18 x 10-18 J
Simbolik Calculate ionisation energy of hydrogen atom from Lyman
series Simbolik
Outline weaknesses of Bohr’s atomic model Submikroskopik State the dual nature of electron (de Broglie’s postulate
and Heisenberg’s uncertainty principle) Simbolik
Lima daripada 10 hasil pembelajaran yang tersenarai dalam huraian sukatan pelajaran adalah merujuk kepada aras simbolik. Empat yang lain merujuk kepada aras submikroskopik dan hanya satu merujuk kepada aras makroskopik. Ini menunjukkan penekanan sukatan pelajaran terhadap aras simbolik dan submikroskopik berbanding aras makroskopik.
Menurut segi tiga pembelajaran kimia (Rajah 1), fokus pembelajaran adalah penghuraian pemerhatian fenomena kimia ataupun aras makroskopik. Dalam metafora segitiga aras-aras pembelajaran kimia, aras makroskopik berada pada puncak segi tiga. Kefahaman terhadap sesuatu fenomena kimia bermula dengan penghuraian terperinci fenomena itu berdasarkan pemerhatian, dalam topik ini ia merujuk kepada pemerhatian spektrum atom hidrogen. Setelah fenomena itu nyata kepada pelajar, barulah penjelasan fenomena itu diberikan berdasarkan teori, hipotesis ataupun model. Penjelasan berdasarkan apa yang tidak dapat dilihat ini adalah aras submikroskopik. Bagi topik ini penjelasan pemerhatian spektrum atom adalah berdasarkan model atom Bohr dengan konsep aras tenaga terkuantum. Seterusnya dengan menggunakan aras simbolik penjelasan fenomena boleh disahkan terhadap pemerhatian menggunakan pengiraan-pengiraan yang melibatkan persamaan Rydberg. Maka, sepatutnya sukatan memberi kepentingan yang sama terhadap ketiga-tiga aras pembelajaran kimia. Penekanan berlebihan tidak patut diberikan kepada aras simbolik dan submikroskopik lantas mengabaikan aras makroskopik. Kalau demikianlah keadaannya pembelajaran tajuk model atom Bohr dikhuatiri menjadi sekadar suatu usaha menghafal himpunan konsep-konsep abstrak dan pelajar tidak akan mampu membuat perkaitan di antara model atom, spektrum atom hidrogen dan bidang kimia umumnya.
Hasil pembelajaran pertama yang disenaraikan untuk topik ini adalah empat postulat Bohr dan diikuti dengan penjelasan mengenai kewujudan aras tenaga terkuantum. Kedua-dua hasil pembelajaran ini adalah aras submikroskopik. Hasil pembelajaran aras makroskopik dalam kes ini, perbezaan di antara spektrum selanjar dan spektrum garis hanya muncul setelah Model Atom Bohr diterangkan.
makroskopik) mesti mendahului penjelasan berdasarkan teori zarah (pembelajaran aras submikroskopik) dan penggunaan formula dan hubungan matematik (pembelajaran aras simbolik). Ini adalah bagi memastikan pembelajaran bemula dengan apa yang boleh dialami oleh pancaindera sebelum konsep abstrak seperti aras tenaga atom terkuantum yang tidak dapat dilihat diperkenalkan. Dalam ujikaji dan kajian saintifk, pemerhatian mendahului penjelasan dan pembentukan teori bukannya sebaliknya. Mempersembahkan konsep-konsep kimia bermula dengan pemerhatian diikuti penjelasan teori dan penerbitan formula dan rumus mempunyai kelebihan kerana ia membayangi kaedah kajian saintifk.
Huraian sukatan pelajaran juga didapati tidak membezakan di antara ketiga-tiga aras pembelajaran kimia. Tidak didapati dalam huraian sukatan mata pelajaran saranan bahawa pelajar mesti boleh mengenalpasti tiga aras pembelajaran. Menurut pendekatan tiga aras pembelajaran kimia, perbezaan dan saling kaitan di antara tiga aras perlu ditunjukkan secara eksplisit. Ini adalah bagi membolehkan pelajar untuk mengenalpasti apakah huraian fenomena berdasarkan pemerhatian (aras makroskopik), bagaimana fenomena diwakili semasa komunikasi dan operasi matematik (aras simbolik) dan akhir sekali bagaimana pemerhatian dapat dijelaskan menggunakan teori atau hipotesis (aras submikroskopik). Kebolehan mengenalpasti tiga aras ini adalah pra syarat bagi mencapai tahap pakar dalam kimia (Kozma, 2003). Pelajar–pelajar menghadapi kesukaran untuk berfkir mengenai kimia pada tiga aras bukan kerana mereka tidak boleh berbuat demikian tetapi kerana mereka tidak pernah diminta untuk melakukannya. Maka adalah penting pelajar dilatih untuk berfkir pada tiga aras. Kajian mengenai penggunaan animasi komputer dalam kimia menunjukkan pelajar lepasan menengah lazimnya tidak berfkir mengenai kimia pada peringkat submikroskopik, biarpun boleh berbuat demikian apabila diisyaratkan untuk berfkir mengenai aras tersebut (Sanger, 2001).
4.2 Analisa Nota Kuliah Selaras
Analisa Nota Kuliah Selaras bahagian dianalisa berdasarkan tiga aspek, iaitu turutan kandungan, bilangan slaid dan bilangan contoh dan soalan latihan.
1. Turutan kandungan. Berdasarkan turutan kandungan didapati nota kuliah selaras bahagian mengikuti turutan hasil pembelajaran yang disenarai dalam huraian sukatan mata pelajaran. Ini bermaksud nota kuliah bermula dengan membincangkan empat postulat Bohr dan kewujudan aras-aras tenaga sebelum menghuraikan jenis-jenis spektrum dan spektrum atom hidrogen. Oleh itu semasa kuliah konsep-konsep abstrak seperti aras-aras tenaga dan penpindahan elektron di antara aras-aras dibincang sebelum penghuraian konsep konkrit seperti pemerhatian garis-garis spektrum yang menumpu pada plat fotografk. Sekali lagi turutan adalah daripada apa yang tidak kelihatan kepada apa yang dapat dilihat.
2. Bilangan slaid yang diperuntukkan untuk setiap aras pembelajaran makroskopik, submikroskopik dan simbolik.
pembelajaran (Jadual 4), didapati penekanan di antara semua aras pembelajaran kimia adalah seimbang. Namun begitu, berdasarkan bilangan soalan-soalan latihan jelas menunjukkan penekanan terhadap pembelajaran aras simbolik (Jadual 5). Kebanyakan soalan-soalan adalah jenis pengiraan yang boleh diselesaikan oleh pelajar dengan memahami algoritma penyelesaian, khususnya bagaimana menggunakan Persamaan Rydberg. Ini menunjukkan Nota Kuliah Selaras menekankan hasil pembelajaran simbolik. Implikasinya adalah sekiranya kuliah dipersembahkan sedemikian pelajar akan membuat kesimpulan bahagian paling atau lebih penting dalam mempelajari Model Atom Bohr adalah kebolehan menyelesaikan soalan pengiraan melibatkan persamaan Rydberg dan rumus berkaitan.
Jadual 4. Pengelasan slaid nota berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia.
Aras pembelajaran utama
slaid Bilangan slaid
Simbolik 7
Submikroskopik 9
Makroskopik 8
Simbolik dan
submikroskopik 1
Simbolik dan makroskopik 1 Submikroskopik dan
makroskopik
4
Jadual 5. Pengelasan soalan dalam nota berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia.
Aras pembelajaran utama
soalan Bilangan soalan
Simbolik 13
Submikroskopik 1
Makroskopik 1
Simbolik dan submikroskopik 1 Simbolik dan makroskopik 3 Submikroskopik dan
makroskopik
0
3. Perbezaan dan saling hubungkait antara tiga aras pembelajaran kimia. Seperti huraian sukatan mata pelajaran, nota kuliah selaras tidak menunjukkan secara eksplisit perbezaan saling hubungkait di antara ketiga-tiga aras pembelajaran. Tiada isyarat dalam nota kuliah selaras untuk menandakan perbincangan sesuatu aras pembelajaran kimia atau menandakan perpindahan tumpuan dari satu aras pembelajaran kepada aras pembelajaran yang lain.
mengambarkan bahawa sukatan pelajaran kimia matrikulasi tidak menggunakan tiga aras pembelajaran kimia sebagai pendekatan bagi mengajar tajuk Model Atom Bohr.
4.3 Perbandingan nota-nota kuliah dengan huraian sukatan pelajaran.
Diferentiate
Kajian mendapati ketiga-tiga nota kuliah A, B dan C menunjukkan turutan kandungan yang sama. Biarpun huraian sukatan pelajaran adalah suatu panduan bagi pensyarah, namun mereka tidak perlu mengikut turutan yang tersurat dalamnya. Huraian sukatan bebas ditafsirkan oleh pensyarah, dan merekalah yang menentukan cara terbaik sesuatu tajuk itu disampaikan. Seseorang guru atau pensyarah diandaikan akan mengambil inisiatif untuk membuat perubahan sekiranya mendapati ada cara lebih baik menyampaikan pelajaran itu. Kajian ini menunjukkan ini tidak berlaku. Tiada penulis nota kuliah melihat keperluan untuk mengubah turutan kandungan pelajaran. Seterusnya kekurangan huraian sukatan pelajaran dari segi turutan kandungan dilanjutkan kepada nota kuliah. Lantaran itu semasa kuliah pelajar diperkenalkan kepada konsep abstrak seperti aras-aras tenaga elektron sebelum spektrum garis yang dapat diperhatikan.
Berdasarkan dokumen-dokumen yang dianalisa setakat ini, adalah jelas tiga aras pembelajaran kimia tidak digunakan dalam pengajaran tajuk Model Atom Bohr di kolej matrikulasi dikaji. Kedua-dua huraian sukatan pelajaran dan nota kuliah selaras tidak menunjukkan ciri-ciri tiga aras pembelajaran kimia. Perbandingan mendapati keempat-empat nota kuliah sama dari segi turutan isi kandungan menyerlahkan bagaimana huraian sukatan pelajaran mempengaruhi turutan penyampaian sesuatu tajuk semasa kuliah.
4.4 Saranan-saranan berdasarkan dapatan kajian
Sebagaimana ditunjukkan oleh kajian ini, susunan kandungan nota kuliah seterusnya turutan penyampaian pelajaran ini sangat dipengaruhi huraian sukatan pelajaran. Lantaran itu sekiranya pertimbangan kaedah pembelajaran yang terbaik seperti tiga aras pembelajaran kimia turut diambil kira pada peringkat penggubalan sukatan tentunya pengajaran dan pembelajaran kimia boleh dipertingkatkan.
4.5 Cadangan-cadangan bagaimana menggunakan tiga aras pembelajaran kimia dalam pengajaran Model Atom Bohr.
Guru merupakan faktor penting dalam kejayaan perlaksanaan sebarang kurikulum. Pensyarah-pensyarah matrikulasi boleh memainkan peranan penting untuk mengintegrasikan tiga aras pembelajaran kimia dalam pengajaran. Biarpun huraian sukatan tidak berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia, seorang guru boleh merancang pengajarannya menggunakan pendekatan ini. Satu cara ia boleh dilakukan adalah dengan menyediakan nota kuliah dan pengajaran kuliah menggunakan tiga aras pembelajaran kimia.
Suatu garispanduan kuliah atau nota kuliah yang diperbaiki, boleh disediakan menggabungkan tiga ciri tiga aras pembelajaran kimia. Ciri pertama tiga aras pembelajaran kimia adalah pembelajaran mesti bermula dengan yang konkrit. Untuk mencapai matlamat ini turutan kandungan sedia ada perlu diubah. Kuliah Model Atom Bohr lebih wajar dimulakan dengan huraian spektrum garis dan bukannya postulat-postulat Model Atom Bohr. Ini boleh dilakukan dengan pengenalan yang menerangkan konsep warna pelangi dan spektrum elektromagnet. Kebanyakan pelajar memahami pembentukan pelangi dan sudah biasa dengan jenis-jenis sinaran seperti ultra ungu dan infra merah daripada pembelajaran lalu. Dengan pengenalan sebegini pengajaran dengan mudah boleh membawa pelajar kepada konsep spektrum selanjar. Sebaliknya konsep spektrum garis adalah baru kepada pelajar dan kebanyakan pelajar belum pernah melihat spektrum garis. Justeru, adalah penting lebih perhatian diberikan kepada huraian spektrum garis dan pembentukannya. Memberi peluang pelajar membandingkan spektrum garis dan spektrum selanjar secara terperinci akan membantu pelajar membuat perkaitan di antara sesuatu yang mereka sudah tahu, spektrum selanjar (contohnya pelangi) dengan konsep baru, spektrum garis. Kepentingan spektrum garis unik untuk unsur-unsur patut diterangkan untuk membolehkan pelajar faham mengapa model atom yang diterima perlu mampu menjelaskan spektrum garis. Salah satu kejayaan Model Atom Bohr adalah kebolehan model ini menjelaskan corak spektrum garis atom hidrogen. Maka adalah penting pelajar jelas apakah itu spektrum garis sebelum penjelasan teorinya cuba diajar.
spektrum. Ciri-ciri makroskopik seperti had keselanjaran, penumpuan garis, dan bagaimana jarak gelombang berubah merentasi spektrum garis patut dimasukkan dalam huraian ini.
Ciri ketiga tiga aras pembelajaran kimia adalah saling perkaitan di antara aras mesti ditunjukkan secara eksplisit. Sebelum perkaitan di antara aras ditunjukkan pelajar harus menyedari perbezaan di antara ketiga-tiga aras. Ini boleh dilakukan dengan memperkenalkan aras berbeza berkaitan tajuk diajar satu persatu. Aras makroskopik yakni huraian spektrum garis hidrogen di bentangkan dahulu. Perlu dijelaskan kepada pelajar bahawa huraian ini adalah berdasarkan pemerhatian yang boleh didapati di makmal dengan peralatan yang sesuai. Seterusnya aras submikroskopik diajar, dalam kes ini Model Atom Bohr dan bagaimana ia digunakan untuk menjelaskan pembentukan spektrum garis. Pelajar harus diajar supaya menyedari aras ini tidak dapat dilihat mata kasar dan merupakan penjelasan secara teori fenomena spektrum garis. Akhir sekali barulah aras simbolik diperkenalkan di mana persamaan-persamaan Rydberg digunakan untuk menghubungkan andaian-andaian Model Atom Bohr dengan pemerhatian corak spektrum garis hidrogen.
Semasa pengajaran pelajar patut dilatih untuk beralih dari satu aras ke aras yang lain semasa berfkir mengenai sesuatu konsep kimia. Ini boleh dilakukan dengan memperkenalkan frasa-frasa berbeza untuk mengisyaratkan pelajar berfkir mengenai aras berbeza sesuatu pemerhatian kimia. Contohnya “Huraian spektrum garis” mengisyaratkan pelajar supaya berfkir mengenai aras makroskopik. “Penjelasan spektrum garis” mengisyarat pelajar untuk berfkir bagaimana Model Atom Bohr digunakan untuk menjelaskan spektrum garis. “Perwakilan spektrum garis” adalah isyarat untuk pelajar menumpukan pemikiran mereka kepada rumus dan persamaan berkaitan model atom Bohr dan spektrum garis. Kaedah pengisyaratan untuk aras dan penumpuan pemikiran berbeza ini tidak jauh berbeza dengan pendekatan “enam topi berfkir” untuk pemikiran selari yang dihasilkan Edward de Bono(1999).
Terdapat cara-cara lain untuk menunjukkan secara eksplisit saling kaitan di antara aras-aras. Satu adalah dengan menunjukkan dua aras bersama dalam satu slaid. Semasa pengajaran kuliah kedua-dua aras diterangkan bersama dan perubahan yang berlaku pada satu aras akan dikaitkan dengan perubahan yang berlaku pada aras yang lain. Cara yang lain adalah dengan menggunakan animasi dan simulasi komputer. Perisian seumpama ini boleh didapati percuma di internet. Simulasi lazimnya menunjukkan apa yang berlaku pada aras submikroskopik yang tidak dapat dilihat dan sukar dibayangkan oleh sesetengah pelajar. Simulasi yang baik boleh menunjukkan ketiga-tiga aras bersama dalam satu paparan dan membolehkan pengguna melihat bagaimana perubahan pada satu aras memberi kesan kepada aras-aras yang lain.
meramalkan pemerhatian-pemerhatian dan kemudiannya digantikan oleh teori yang lebih lengkap lantaran kegagalan teori awal menjelaskan pemerhatian baru. Semua ini dapat dilakukan dengan lebih baik sekiranya diajar dengan tiga aras pembelajaran berbanding amalan semasa.
4.6 Cadangan untuk kajian selanjutnya
Kajian serupa patut dijalankan untuk tajuk-tajuk lain dalam sukatan pelajaran kimia matrikulasi seperti elektrokimia, hukum-hukum gas, keseimbangan kimia dan sebagainya. Tiga aras pembelajran kimia dengan mudah dapat digunakan untuk mengajar tajuk-tajuk kimia am dan fzikal di mana aras-aras makroskopik, simbolik dan submikroskopik mudah dikenalpasti. Kajian yang lebih banyak akan membolehkan kekuatan sukatan sedia ada dikenalpasti dan kelemahannya diperbaiki.
Kajian bagaimana tiga aras pembelajaran dapat digunakan dalam pengajaran dalam kelas juga penting. Tanpa mengira samada pertimbangan tiga aras pembelajaran kimia di digunakan dalam penggubalan sukatan atau tidak, kefahaman kerangka kimia makroskopik simbolik dan submikroskpik adalah penting untuk penguasaan konsep–konsep asas kimia. Mereka yang terlibat dalam pengajaran kimia patut mencari jalan untuk melatih pelajar-pelajar kimia supaya dapat berfkir mengenai kimia dalam tiga aras.
5. KESIMPULAN
Kajian ini memperlihatkan bagaimana huraian sukatan pelajaran digunakan bukan sahaja sebagai garis panduan bukan sahaja untuk hasil pembelajaran tetapi juga turutan kandungan disampaikan kepada pelajar semasa kuliah. Semua nota kuliah yang digunakan dalam kajian ini menunjukkan turutan kandungan yang sama. Berdasarkan tiga aras pembelajaran kimia kekurangan huraian sukatan pelajaran dan nota kuliah adalah seperti berikut:
1. Nota–nota kuliah dikaji mempersembahkan kepada pelajar konsep abstrak sebelum konsep konkrit.
2.
Tidak cukup penekanan diberikan pada aras makroskopik. Nota kuliah dan huraian sukatan pelajaran lebih menekankan pembelajaran aras simbolik.3.
Nota-nota kuliah tidak menunjukkan perbezaan dan saling kaitan antara aras secara eksplisit lantas menjadikan sukar untuk melatih pelajar berfkir dalam tiga aras.Sebagai rumusan, boleh disimpulkan bahawa tiga aras pembelajaran kimia tidak digunakan semasa penyampaian kuliah Model Atom Bohr di kolej matrikulasi. Namun begitu berdasarkan cadangan-cadangan yang dikemukakan, pensyarah masih boleh menggunakan pendekatan tiga aras pembelajaran kimia dalam pengajaran sukatan pelajaran semasa, misalnya dengan menggunakan nota kuliah yang disediakan khusus.
De Bono, E. 1999. Introduction. Dalam Six Thinking Hats (Revised and updated).
New York: Little, Brown and Co.
Gabel, D. 2000. Theory-Based Teaching Strategies for Conceptual
Understanding of Chemistry.
Education Quimica
11(2):
236
243.
Harrrison, A.G. 2002. John Dalton's atomic theory: Using the history
and nature of science to teach particle concepts? Kertas kerja
dibentang dalam perhimpunan tahunan
“Australian Association
for Research in Education”.
http://www.aare.edu.au/02pap/har02049.htm.
Johnstone, A. H. 1982. Macro-and micro-chemistry. School Science Review, 64, 377-379.
Kozma, R. 2003. The material features of multiple representation and
their cognitive and social afordances for science understanding
.
Learning and Instruction
13: 205-26.
Mahafy, P. 2004. The Future Shape of Chemistry Education.
Chemistry Education: Research And Practice
5 (3): 229-245.
http://www.uoi.gr/cerp/2004_October/pdf/05Mahafy.pdf
Meyer, H. 2005. Is it molecules? Again! A review of students’ learning about particle theory. Chemical Education Journal. Vol 9(2).
http://www.juen.ac.jp/scien/cssj/cjernlE.html
