ANALOGI DALAM FIZIK

PENGGUNAAN ANALOGI SEBAGAI SATU ALTERNATIF
PROSES PENGAJARAN DAN PEMBELAJARAN FIZIK YANG BERKESAN

Burhan Bin Ramli
Sekolah Menengah Sains Machang
Machang Kelantan.


ABSTRAK KAJIAN

Kajian ini adalah bertujuan untuk mengkaji penggunaan pendekatan menggunakan analogi sebagai satu kaedah P&P Fizik di sekolah dalam matapelajaran Fizik. Perbandingan antara kaedah analogi ini akan di bandingkan dengan kaedah tradisional yang di amalkan sekarang. Fizik dipilih untuk kajian ini kerana ia adalah merupakan satu matapelajaran yang mempunyai banyak konsep abstrak yang memerlukan kaedah tertentu untuk memahaminya. Objektif khusus kajian ini adalah untuk mengetahui kesan penggunaan analogi dalam proses P&P Fizik di sekolah berbanding dengan kaedah tradisional dari segi pencapaian akademik dan untuk menentukan adakah terdapat perbezaan antara pelajar perempuan dengan pelajar lelaki dalam menggunakan pendekatan analogi ini dari segi pencapaian akademik. Kajian ini adalah satu kajian eksperimen yang dijalankan sendiri oleh pengkaji. Dua kumpulan pelajar dipilih dan dinamakan kumpulan kawalan dan rawatan. Pelajar kumpulan pertama diajar tajuk elektrik selama sebulan tanpa menggunakan analogi. Kumpulan kedua diajar konsep fizik dalam tajuk yang sama dengan berbantukan analogi. Ujian pra dan pasca di jalankan kepada kedua-dua kumpulan. Data kedua-dua ujian akan dianalisis menggunakan min skor masing-masing.



1.0 PENGENALAN

Peningkatan pencapaian pelajar dari segi kualiti dan kuantiti dalam matapelajaran
Fizik adalah menjadi hasrat semua pihak yang terlibat dalam sistem pendidikan di
negara ini. Untuk menjelmakan hasrat ini supaya menjadi satu realiti pelbagai
usaha telah dilakukan baik di peringkat sekolah maupun di peringkat PPD,
Jabatan Pelajaran atau Kementerian Pelajaran sendiri. Bagi guru-guru Fizik
satu usaha yang perlu dibuat adalah dengan memperkemaskan lagi kaedah
Pengajaran dan pembelajaran dalam bilik darjah. Kaedah P&P yang berbagai ini
akan dapat membentuk sikap positif pelajar terhadap Fizik dan menjadikan Fizik
ini lebih menarik dan mudah difahami. Konsep abstrak dalam Fizik memerlukan
satu inovasi tertentu supaya pelajar tidak terpingga-pingga untuk memahaminya.
Pendekatan yang lazim digunakan seperti menjalankan eksperimen , membina
model-model dan lain-lain telah dapat membentuk konsep di kalangan pelajar.

Strategi Pengajaran dan Pembelajaran (P&P) dalam bilik darjah mestilah sesuai dengan matlamat matapelajaran Fizik diatas dan berteraskan pembelajaran inkuiri dan penemuan. Ini bermakna segala aktiviti pembelajaran yang dirancang perlu melibatkan pelajar secara aktif supaya mereka berpeluang untuk mengembangkan daya pemikiran yang kritis, analitis dan kreatif. Dalam merancang dan melaksanakan aktiviti P&P guru harus meningkatkan keberkesanan pengajaran dengan menggunakan pelbagai kaedah seperti eksperimen, projek, kajian kes dan sebagainya. (HSP,PPK1993). Kaedah yang pelbagai ini akan dapat membentuk sikap positif pelajar terhadap Fizik dan menjadikannya lebih menarik dan mudah difahami. Konsep yang abstrak dalam fizik memerlukan satu inovasi tertentu supaya pelajar tidak terpingga-pingga untuk memahaminya. Pendekatan yang lazim digunakan seperti menggunakan eksperimen, membina model dan perbincangan telah dapat membentuk konsep dikalangan pelajar.
Satu kaedah lain yang dapat membentuk konsep abstrak dikalangan pelajar ialah pendekatan P&P menggunakan analogi (Harrison & Treagust, 1993; Thiele & Treagust, 1994; Treagust, Duit,Joslin&Lindauer,1992) Analogi telah memainkan peranan yang sangat penting dalam penerangan sains dan dalam penemuan sains. Contohnya Johannes Kepler seorang ahli astronomi telah membina satu analogi antara pergerakan planet dengan pergerakan jam. Menurut sejarah perkembangan sains, para saintis dan pendidik sains telah menggunakan analogi untuk menerangkan konsep-konsep yang penting (Brown,1992; Clement,1993,Gentner,1989; Hesse,1996; Hoffman,1980; Lawson, 1993; Oppenheimer; 1956; Thagard,1992;Venville & Treagust, 1997; Vosniadou& Ortony,1980)
Selalunya guru tidak menyedari mereka telah menggunakan analogi dalam proses P&P mereka. Kadang-kadang mereka menggunakan pernyataan seperti “Ianya sama seperti….,” Ianya dapat dibandingkan dengan …..,” Ianya serupa dengan …..,”(Iding,1997) Pernyataan-pernyataan ini sebenarnya telah menjuruskan para guru Fizik kepada penggunaan analogi dalam P&P mereka.

2.0 RASIONAL KAJIAN
Kajian ini adalah bertujuan untuk mengkaji penggunaan pendekatan menggunakan analogi sebagai satu kaedah P&P Fizik di sekolah –sekolah menengah di Malaysia dalam memahami sesuatu konsep abstrak dalam matapelajaran Fizik. Perbandingan antara kaedah analogi ini di bandingkan dengan kaedah tradisional yang di amalkan sekarang. Matapelajaran Fizik dipilih untuk kajian ini kerana ia adalah merupakan satu matapelajaran yang mempunyai banyak konsep-konsep abstrak yang memerlukan kaedah tertentu untuk memahaminya.


3.0 OBJEKTIF KAJIAN
Objektif kajian ini adalah:
1. Untuk mengetahui kesan penggunaan analogi dalam proses P&P Fizik di sekolah berbanding dengan kaedah tradisional dari segi pencapaian akademik.
2. Untuk menentukan adakah terdapat perbezaan antara pelajar perempuan dengan pelajar lelaki dalam menggunakan pendekatan analogi ini dari segi pencapaian akademiK.

4.0 SOALAN-SOALAN KAJIAN
Kajian ini adalah untuk menjawab persoalan-persoalan berikut:
1. Adakah penggunaan analogi dapat meningkatkan pencapaian akademik pelajar seperti kaedah tradisional?
2. Adakah terdapat perbezaan dalam penggunaan analogi dari segi jantina pelajar?

5.0 SASARAN KAJIAN
Seramai 55 orang pelajar dari dua kelas tingkatan lima SM Sains Machang terlibat dalam kajian ini. Kedua-dua kelas ini dipilih kerana prestasi akademik kelas-kelas ini adalah seimbang.




6.0 BATASAN KAJIAN
Kajian ini adalah satu kajian eksperimen yang dijalankan sendiri oleh pengkaji. Batasan kajian ini adalah untuk tajuk Elektrik dalam matapelajaran Fizik tingkatan lima. Penggunaan analogi ini ada limitasi atau konstrain tertentu dan tidak semua topik perlu menggunakan analogi. Penggunaan analogi adalah hanya untuk menjelaskan konsep-konsep abstrak yang tidak maujud.

7.0 DEFINISI KONSEP
1. Kaedah P&P Menggunakan Analogi
Satu kaedah P&P untuk membentuk kefahaman tentang sesuatu konsep asas Fizik secara mengaitkan konsep itu dengan satu konsep lain yang mempunyai ciri yang serupa.
2. Kaedah P&P Tradisional
Satu kaedah P&P yang menggunakan kaedah eksperimen, perbincangan dan lain-lain kaedah selain dari kaedah menggunakan analogi.

8.0 TINJAUAN LITERATUR
8.1 Apa itu Analogi ?
Analogi adalah satu kaedah untuk membentuk kefahaman tentang sesuatu konsep asas Fizik secara mengaitkan konsep itu dengan satu konsep lain yang serupa.


8.2 Fungsi Analogi.
Fungsi mencipta dan menggunakan analogi adalah untuk membentuk dan memahami konsep-konsep asas sains semasa proses P&P.
Contohnya :
• Jantung sama seperti sebuah pam
• Kidney sama seperti penapis
• Mata sama sepeti kamera
• Sel sama seperti sebuah kilang
• Atom sama seperti sebuah stadium kosong

8.3 Membina Analogi : Model TWA
Model Teaching With Analogies (TWA) di hasilkan oleh Glynn,Duit dan Thiele pada tahun 1995 (Shawn M. Glynn,1995) untuk dijadikan panduan bagi para guru Fizik mencipta sendiri analogi dalam pengajaran. Dalam model ini ciri dari konsep analog (analog concept) di bandingkan dengan konsep sasaran ( target concept). Jika terdapat beberapa ciri yang serupa maka analogi dapat dibentuk di antara mereka.

Konsep Analog Bandingkan dengan Konsep Sasaran


Ciri-ciri 1.2.3. dll Ciri-ciri 1,2,3 dll

Model ini mengemukakan 6 langkah dalam operasinya iaitu:
• Kenalpasti konsep sasaran (contoh: litar elektrik)
• Kenalpasti konsep analog (contoh: litar air)
• Kenalpasti ciri-ciri yang relevan antara kedua-dua konsep itu
• Padankan kesamaan antara kedua-dua konsep itu
• Kenalpasti tahap atau keadaan bagi ciri-ciri antara kedua-dua konsep itu yang bercanggah
• Buat kesimpulan tentang kedua-dua konsep itu.


Contoh 1:
Konsep Analog Konsep sasaran
Litar Air Litar Elektrik
Air Elektrik
Aliran air Arus
Paip Dawai
Pam Sel Kering
Tekanan Voltan
Penapis Perintang
Halangan Aliran Air Rintangan




Contoh 2:
Konsep Analog Konsep sasaran
Kamera Kanta
Aperture pupils
Diaphragm Iris
Filem Retina


8.4 Halangan (Constrain)
Penggunaan analogi boleh mendatangkan ” misconception” jika konsep analog dan konsep sasaran dikembangkan terlalu jauh. Contohnya dalam analogi antara litar elektrik dan litar air, jika paip air di potong air akan memancut keluar tetapi jika dawai dipotong perkara ini tidak akan berlaku.Dalam contoh analogi antara mata dan kamera, analogi tidak dapat berfungsi dalam kes memfokus kerana kamera difokus dengan mengubah jarak antara kanta dengan filem manakala dalam mata manusia pemokusan dibuat oleh otot-otot siliari dan kornia. Oleh itu dalam menggunakan analogi semasa P&P perkara-perkara yang boleh mendatangkan pertembungan fakta antara konsep sasaran dengan konsep analog perlu dikenalpasti dan dielakkan.




9.0 METODOLOGI KAJIAN
Subjek
Populasi sasaran ialah pelajar-pelajar tingkatan 5 Al Biruni (AB) dan
5 Al Farabi (AF) di Sekolah Menengah Sains Machang Kelantan.
Persampelan
Untuk tujuan persampelan, seramai 55 orang dipilih dari populasi 158 orang pelajar Tingkatan lima. 26 orang pelajar dari tingkatan 5AB diletakkan dalam kumpulan kawalan dan 29 orang lagi dari tingkatan 5 AF diletakkan dalam kumpulan eksperimen. Sampel yang dipilih untuk kedua-dua kumpulan adalah berdasarkan keputusan peperiksaan PMR 2004 dan “Take Off Value (TOV) peperiksaan akhir tahun tingkatan 4 tahun 2005. Bilangan pelajar lelaki dan perempuan untuk kumpulan eksperimen adalah 16 orang lelaki dan 13 perempuan
Peralatan
Instrumen dan bahan yang digunakan ialah:
• Soalan ujian pra (Pre test)
• Soalan ujian pasca (Post test)
Aspek yang dikaji
(a) kesan penggunaan analogi dalam proses P&P Fizik di sekolah berbanding dengan kaedah tradisional dari segi pencapaian akademik.
(b) kesan penggunaan analogi dalam P&P kepada pelajar dari segi jantina.


Prosedur Kajian
Sampel pelajar kumpulan eksperimen dan kumpulan kawalan diuji dengan soalan-soalan ujian pra. Ujian ini adalah untuk mendapatkan pengetahuan sedia ada pelajar bagi kedua-dua tingkatan dalam tajuk elektrik.
Proses pengajaran dan pembelajaran dilakukan selama dua minggu iaitu sebanyak empat kali pengajaran dalam tajuk Elektrik .
Tajuk untuk setiap P&P adalah:
 Pengajaran & pembelajaran pertama adalah bagi tajuk arus.
 Pengajaran & pembelajaran kedua adalah bagi tajuk rintangan.
 Pengajaran& pembelajaran ketiga adalah bagi tajuk litar siri dan selari.
 Pengajaran & pembelajaran keempat adalah bagi tajuk litar siri dan selari
Selepas selesai proses P&P sampel pelajar dalam kedua-dua kumpulan diuji sekali lagi dengan soalan-soalan pasca (post test).

Prosedur Analisa Data
Markah bagi kedua-dua ujian di analisa dengan menggunakan dapatan min skor kedua-dua ujian. Min skor untuk kumpulan-kumpulan berikut di hitung:
• kumpulan kawalan (pelajar 5 AB)
• kumpulan eksperimen (pelajar 5 AF)
• pelajar perempuan kumpulan eksperimen
• pelajar lelaki kumpulan eksperimen

10.0 DAPATAN
10.1. Min markah untuk setiapUjian
Jenis Ujian Kumpulan Min markah
Ujian pra kumpulan kawalan (5 AB)
kumpulan eksperimen (5 AF)
pelajar perempuan kumpulan eksperimen
pelajar lelaki kumpulan eksperimen. 57.8%
56.4%
22.1%
33.3%
Ujian pasca kumpulan kawalan (5 AB)
kumpulan eksperimen (5 AF)
pelajar perempuan kumpulan eksperimen
pelajar lelaki kumpulan eksperimen. 82.8%
88.9%
36.2%
52.7%

10.2 Analisis ujian Pra Kajian
Berdasarkan nilai min untuk ujian pra, pencapaian untuk kedua-dua kumpulan adalah seimbang. Beza min hanya 1.4 %. Soalan yang dikemukakan adalah berdasarkan soalan pengetahuan umum tentang tajuk kelektrikan yang telah dipelajari pada peringkat menengah rendah dahulu. Bagi kumpulan pelajar lelaki dan perempuan dalam kumpulan eksperimen di dapati bahawa pencapaian pelajar lelaki lebih tinggi sebanyak 11.2 %. Ini menunjukkan pengetahuan sedia ada pelajar lelaki lebih tinggi dari pelajar perempuan dalam tajuk ini.


10.3 Analisis Ujian Pasca kajian
Berdasarkan nilai min untuk ujian Pasca, pencapaian untuk kumpulan eksperimen melebihi sebanyak 6.1% berbanding dengan pencapaian pelajar kumpulan kawalan . Bagi kumpulan pelajar lelaki dan perempuan kumpulan eksperimen didapati pencapaian pelajar lelaki lebih tinggi sebanyak 16.5 %

11.0 RUMUSAN DAN CADANGAN
Dari data yang diperolehi didapati bahawa terdapat sedikit perbezaan min di antara pelajar yang menggunakan kaedah analogi berbanding dengan yang menggunakan kaedah tradisional dalam proses P&P Fizik bagi tajuk elektrik. Ini bermakna secara signifikan bahawa penggunaan analogi boleh juga di amalkan sebagai satu kaedah P&P secara dominan di dalam bilik darjah bagi matapelajaran Fizik.
Terdapat perbezaan min yang ketara antara pelajar lelaki dengan pelajar perempuan yang menggunakan pendekatan analogi dengan pendekatan tradisional. Ini bermakna pelajar lelaki lebih mudah menggunakan pendekatan ini dalam memahami konsep Fizik.
Dengan dapatan ini maka dicadangkan guru-guru fizik menggunakan juga kaedah P&P menggunakan analogi ini supaya kefahaman pelajar bagi konsep-konsep fizik yang abstrak dapat di tingkatkan dengan lebih baik. Model TWA boleh digunakan sebagai panduan asas bagi guru-guru untuk membina sendiri analogi semasa P&P. Jika analogi yang dibina adalah relevan dengan pengetahuan asas pelajar maka ia akan lebih bermakna. Para pelajar sendiri boleh dilatih untuk membina analogi mereka sendiri semasa belajar. Menurut Glynn, 1955 pembinaan analogi oleh pelajar sendiri akan membentuk satu kaedah belajar secara bebas (independent approach of learning). Satu konsep sukar akan dapat difahami dengan lebih mudah dan ini pastinya boleh meningkat motivasi pelajar dalam belajar mata pelajaran yang sukar seperti Fizik.





BIBLIOGRAFI
1. Brown D.E. (1992). Using examples and analogies to remediate misconceptions in physics : Factors influencing conceptual change. Journal of Research in Science Teaching, 29,17 – 34.
2. Duit, R (1992). On the role of analogies ang metaphors in learning science. Science Education, 75, 649-672.
3. Gentner,D. (1989) . The mechanisms of analogical learning. In S. Vosniadau and A.Ortony Eds.), Similarity and analogical reasoning (pp. 199-241) Cambridge : Cambridge Press.
4. Glynn,S.M. (1995). Conceptual bridges : Using analogies to explain scientific concepts. The Science Teacher, 62, 25-27.
5. Glynn,S.M., & Duit, R.,& Thiele,R (1995). Teaching with analogies : A strategy for constructing knowledge. In S.M. Glynn & R. Duit (Eds.), Learning science in the schools : Research reforming practice (pp.247-273). Mahwah, NJ : Erlbaum.
6. Harrison, A.G & Treagust, D.F. (1993). Teaching with analogies : A case study in grade 10-optics.Journal of Research in Science Teaching, 30, 1291-1307.
7. Iding, M.K. (1997). How analogies foster learning from Science text. Instructional Science, 25, 233-253.
8. Thagard, P. (1992). Analogy, explanation, and education. Journal of Research in Science Teaching, 29,537-544.

BIODATA:

Burhan bin Ramli @Md. Nor bertugas di SM Sains Machang sejak 1983. Memperolehi Ijazah Sarjana Muda Sains Dan Pendidikan (Kepujian) pada tahun 1983 dari UTM dan Ijazah Sarjana Sains (pentadbiran pendidikan) pada tahun 1999 dari UPM. Pernah memegang jawatan Ketua Bidang Sains dan Matematik di SM Sains Machang dari tahun 1996hingga 1999 sebelum dinaikkan pangkat ke jawatan Guru Cemerlang Fizik pada tahun 1999