Ke Arah Pemupukan Pemikiran Aras Tinggi: Penggabungan Topik Pengajaran Fizik dan Kepentingan Kerja Berpasukan Para Pelajar Muhammad Abd Hadi Bunyamin Fakulti Pendidikan, Universiti Teknologi Malaysia, MALAYSIA mabhadi@utm.my Abstrak: Kajian ini bertujuan mengenalpasti faedah menggunakan pendekatan pengajaran berasaskan penggabungan topik melalui pengajaran bersama beberapa topik Fizik dalam satu sesi pengajaran serta kerja berpasukan dalam kalangan pelajar. Rasional utama kajian adalah terdapatnya soalan Fizik dalam peperiksaan Sijil Pelajaran Malaysia (SPM) yang menghendaki pelajar-pelajar untuk mensintesis kefahaman beberapa prinsip Fizik seperti Prinsip Bernoulli dan Prinsip Archimedes dalam menjawab satu soalan aplikasi beraras tinggi. Kaedah pengumpulan data yang digunakan ialah pemerhatian pengajaran, temubual, dan pengumpulan dokumen pengajaran seperti soalan bertulis kepada pelajar dan hasil kerja pelajar. Kajian mendapati amalan penggabungan beberapa topik Fizik dalam satu sesi pengajaran berupaya menyemai pemikiran aras tinggi pelajarpelajar disebabkan oleh keperluan dalam membina perkaitan setiap topik yang digabungkan. Namun, keadaan yang dapat membantu para pelajar untuk
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 170 berfikir bagi membina perhubungan ini ialah perbincangan dalam kumpulan atau kerja berpasukan memandangkan pelajar harus menyelesaikan masalah yang kompleks dan bukannya masalah yang mudah. Kajian mencadangkan agar pendekatan pengajaran melalui gabungan beberapa topik dan kerja berpasukan boleh diamalkan namun dengan beberapa pertimbangan lain seperti latar belakang pelajar dan kerjasama erat antara pelajar. Kata kunci: Penggabungan topik-topik Fizik, kemahiran berfikir aras tinggi, kerja berpasukan, perbincangan kumpulan 1.0 Pengenalan Dalam abad ke-21, pelajar-pelajar harus digalakkan berfikir pada aras tinggi. Harlen (2010) menyatakan matlamat pendidikan Sains bukanlah bertujuan mengajar fakta dan pengetahuan Sains tetapi memahamkan pelajar tentang fenomena dalam dunia sekeliling mereka. Mengaitkan pembelajaran dalam bilik darjah atau makmal dengan dunia nyata merupakan satu langkah penting dalam membina perkaitan konkrit antara teori dan aplikasi untuk tujuan mencipta relevansi antara Sains dengan kehidupan sebenar pelajar. Namun begitu, sokongan terhadap pemupukan pemikiran aras tinggi juga harus mengambil kira kerja berpasukan dalam kalangan pelajar. Kajian ini melihat dua perkara mustahak iaitu kemahiran berfikir aras tinggi (KBAT) dan kaitannya dengan penggabungan topik pengajaran serta kerja berpasukan para pelajar.
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 171 Dalam kajian ini, penggabungan topik pengajaran meliputi pengajaran beberapa topik Fizik tingkatan empat dalam satu waktu pengajaran yang sama. Bagi kerja berpasukan pula, ia meliputi aspek perbincangan kumpulan dan penulisan hasil kerja kumpulan pelajar. KBAT pula bermaksud keupayaan pelajar dalam mereka bentuk penyelesaian bagi permasalahan dunia sebenar melalui soalan bertulis oleh guru kepada pelajar. Secara umumnya, penggabungan beberapa topik Fizik bukanlah amalan biasa yang dibuat oleh para guru. Rata-rata guru akan mengajar satu persatu topik yang telah disusun dalam kurikulum Fizik kebangsaaan. Oleh yang demikian, kajian ini berpotensi untuk memperlihatkan faedah atau nilai-nilai pedagogi penggabungan topik Fizik ini dan faktor yang boleh menyokong pelaksanaaannya secara berkesan, nescaya faedah tersebut dapat diketahui oleh para guru dan disebarluaskan. 2.0 Kajian Literatur Kajian ini dijalankan berasaskan dua kerangka utama iaitu kemahiran berfikir aras tinggi (KBAT) dan kerjasama pelajar atau kerja berpasukan. KBAT merujuk kepada aras pemikiran menurut taksonomi Bloom versi semakan manakala kerjasama pelajar merujuk kepada kerangka pengajaran dan pembelajaran (P&P) subjek Sains, Teknologi, Kejuruteraan, dan Matematik (STEM). 2.1 Kemahiran Berfikir Aras Tinggi Dalam usaha menggalakkan pelajar-pelajar berfikir pada aras tinggi, guru-guru Sains harus berupaya
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 172 menggunakan pedagogi yang dapat mengasah kemahiran berfikir kritis dan kreatif (Kementerian Pendidikan Malaysia, 2012). Taksonomi Bloom versi semakan mencadangkan bahawa pelajar harus dapat berfikir pada aras aplikasi, penilaian, dan mereka bentuk untuk mencapai pemikiran aras tinggi (Anderson & Krathwohl, 2001). Berhubungan dengan pemikiran aras tinggi, aplikasi dunia nyata mempunyai banyak gabungan konsep-konsep Sains di dalamnya. Sebagai contoh, empangan air mengaplikasikan konsep Tekanan Dalam Cecair dan Sifat Bahan Binaan. Kebiasaannya, aplikasi dunia sebenar akan menggunakan lebih daripada satu konsep atau prinsip Fizik. Menariknya, analisis yang dijalankan terhadap soalan-soalan peperiksaan Fizik Sijil Pelajaran Malaysia (SPM) (Kementerian Pendidikan Malaysia, 2015) mendapati adanya soalan yang memerlukan pelajar untuk menggabungkan beberapa konsep Fizik untuk menjawab satu soalan berkaitan aplikasi dunia nyata. Satu contoh soalan yang diberikan kepada calon-calon peperiksaan ialah dalam Kertas 2 tahun 2010 soalan nombor 9(d) seperti berikut: Jabatan Perhutanan Negeri akan menganjurkan pertandingan berakit. Sebagai ketua pasukan, anda dikehendaki memberikan cadangan mereka bentuk sebuah rakit yang boleh memuatkan 15 peserta dan berupaya untuk bergerak dengan laju dalam air. Dengan menggunakan pengetahuan anda dalam gerakan, dayadaya, dan sifat bahan, nyatakan dan terangkan cadangan berdasarkan aspek-aspek berikut: (i) Bentuk rakit.
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 173 (ii) (iii) (iv) Bahan yang digunakan untuk membuat rakit. Saiz rakit. Rekabentuk rakit. Contoh soalan sebenar SPM yang diberikan di atas memerlukan pelajar untuk memahami sekurangkurangnya tiga prinsip, hukum, atau konsep Fizik: (1) prinsip Bernoulli berkenaan bentuk rakit yang harus larus, (2) prinsip Archimedes berkenaan ketumpatan bahan (3) Hukum Newton Ketiga berkenaan daya bersetentang yang akan menolak rakit ke hadapan. Daripada contoh ini, guru-guru Fizik harus peka bahawa pedagogi yang dapat menggabungkan beberapa topik dalam satu sesi pengajaran wajar diberikan pertimbangan khusus. 2.2 Kepentingan Kerja Berpasukan dalam Kerangka Subjek STEM Menurut Bryan, Moore, Johnson, dan Roehrig (2016), kerja berpasukan penting dalam menjayakan pengajaran dan pembelajaran (P&P) subjek STEM iaitu sains, teknologi, kejuruteraan, dan matematik. Kerjasama pelajar menjadi salah satu daripada enam prinsip utama P&P STEM. Dalam menjalankan P&P yang berpaksikan kerjasama pelajar, mereka harus digalakkan berbincang dan berkomunikasi. Kerja berkumpulan dilihat menjadi pilihan yang sesuai untuk membolehkan kerjasama pelajar terlaksana dengan baik. Penglibatan aktif pelajarpelajar dalam menyelesaikan masalah atau soalan yang diberikan kepada mereka mampu menjadikan mereka lebih memahami realiti dunia sebenar yang menghendaki
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 174 setiap insan untuk bersama-sama bekerja menyelesaikan permasalahan dunia sebenar. Pada hakikatnya, setiap insan wajar memberi komitmen untuk bersama-sama berganding bahu menyelesaikan tugasan yang diberikan, lebih-lebih lagi jika tugasan tersebut kompleks dan memerlukan buah fikiran daripada pelbagai pihak. 3.0 Pernyataan Masalah Meskipun sebilangan guru mungkin pernah menggunakan pedagogi penggabungan topik dalam amalan pengajaran harian, masih kurang perbincangan awam yang meluas mengenai sebab-sebab nyata menggunakannya dan faedah yang boleh didapati. Maka, kajian ini dapat memberikan idea kepada guru-guru untuk mempelajari pedagogi yang berupaya meningkatkan kemahiran berfikir pelajar-pelajar. 4.0 Objektif Kajian Berasaskan rasional yang telah dikemukakan, kajian ini dijalankan bagi mengenalpasti sebab-musabab kepada penggunaan pedagogi penggabungan beberapa topik Fizik dalam satu sesi pengajaran. Faedah kajian terarah kepada pembelajaran guru untuk memahami manfaat menggunakan pedagogi dalam bentuk sebegini, serta sokongan aspek lain seperti kerja berpasukan. 5.0 Metodologi Kajian Kajian ini berpaksikan kepada paradigma interpretif di mana amalan pengajaran guru Fizik dikaji dengan menggunakan perspektif yang subjektif dan
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 175 suara guru tersebut dijadikan asas kepada penemuan kajian. Pengkaji tidak menetapkan cara untuk guru tersebut mengajar, sebaliknya guru diberikan peluang seluas-luasnya tentang cara untuk mengajar pelajarnya menurut hemat dirinya. Peserta kajian merupakan seorang Guru Cemerlang Fizik. Status Guru Cemerlang ini mempunyai prestij yang tinggi kerana berupa satu pengiktirafan kepada guru-guru yang menunjukkan keupayaan mengajar secara berkesan. Guru ini telah mengajar lebih daripada 8 tahun sewaktu kajian ini dijalankan dan mempunyai pengalaman luas dalam mengajar subjek Fizik. Pelajar-pelajar kepada guru ini pula adalah dalam kelompok yang berprestasi akademik sederhana di sebuah sekolah dalam negeri Johor. Pendekatan kualitatif telah digunakan dalam mendapatkan dan menganalisis data. Pengkaji telah menjalankan pemerhatian pengajaran terhadap sesi pengajaran yang menggabungkan tiga topik Fizik, Prinsip Archimedes, Prinsip Pascal, dan Prinsip Bernoulli. Pemerhatian ini telah dibuat pada bulan Julai 2015 sebanyak dua kali. Setelah itu, guru tersebut ditemubual bagi mendapatkan sebab-musabab beliau menggabungkan topik-topik Fizik itu. Beberapa dokumen berkaitan pengajaran turut dikumpulkan untuk memperkukuh data pemerhatian pengajaran, khususnya soalan bertulis yang dibekalkan kepada pelajar-pelajar. Data pemerhatian direkodkan dengan menggunakan perakam suara dan ditranskripsikan, lalu dikodkan. Data temubual pula didapati melalui rekod suara temubual dan ditranskripsikan, serta dikodkan. Bagi data dokumen pula, soalan bertulis kepada pelajarpelajar dan hasil kerja mereka dikumpulkan dan
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 176 dikodkan. Kod yang digunakan untuk kesemua data ialah kod terbuka (open coding) (Saldana, 2013). Data dianalisis secara kualitatif dengan menggunakan kaedah triangulasi. Data daripada pemerhatian pengajaran, temubual, dan dokumen digabungkan bagi memahami secara holistik sesi pengajaran yang dijalankan oleh guru. Kaedah triangulasi ini penting bagi tujuan kesahan dan kebolehpercayaan data kualitatif (Merriam, 1998). 6.0 Dapatan Kajian Sewaktu sesi pengajaran, guru Fizik ini telah menggabungkan tiga topik Fizik iaitu Prinsip Archimedes, Prinsip Pascal, dan Prinsip Bernoulli dalam satu waktu yang sama. Beberapa langkah utama yang telah beliau gunakan dalam penggabungan ini ialah seperti berikut: (1) Guru menulis nota di papan putih tentang tiga topik Fizik ini secara bersama. (2) Guru memberi penerangan kepada pelajar setiap topik Fizik ini secara mendalam. (3) Guru melaksanakan aktiviti perbincangan kumpulan kecil dan setiap kumpulan pelajar mendapat satu permasalahan aplikasi dunia nyata yang menggabungkan dua atau lebih konsep, prinsip, atau hukum Fizik. Langkah penyelesaian masalah ditunjukkan oleh pelajar pada poster yang dibekalkan oleh guru. Guru menjadi moderator untuk aktiviti kumpulan ini.
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 177 (4) Guru membuat rumusan tentang cara menjawab soalan yang melibatkan gabungan kefahaman beberapa topik Fizik mengikut kehendak peperiksaan SPM.\ Sewaktu temubual, guru Fizik ini memberikan sebab-musabab beliau menggabungkan tiga topik Fizik itu. Menurut beliau, penggabungan topik merupakan satu pendekatan strategik yang dapat mencapai beberapa tujuan khusus: (1) mengoptimumkan masa pengajaran yang agak terhad, (2) menghabiskan sukatan pelajaran, (3) menyemai kebolehan pelajar untuk membina perkaitan topik-topik ini dalam aplikasi dunia sebenar, dan (4) membangunkan kemahiran kerja berpasukan dalam kalangan pelajar. Guru Fizik ini menyatakan bahawa kekangan masa menyebabkan beliau menggabungkan beberapa topik Fizik dalam satu waktu pengajaran. Ini mendorong beliau mengambil langkah untuk menjimatkan masa bagi membolehkan beliau dapat menghabiskan sukatan pelajaran mengikut jadual. Dalam erti kata lain, kekangan waktu telah menjadikan beliau mengambil jalan menggunakan pedagogi yang bukan kebiasaan. Namun, tatkala guru ini mengakui kekangan masa yang dihadapi, beliau turut melihat manfaat menggunakan pedagogi sebegini iaitu peluang membina perkaitan setiap topik melalui kemahiran berfikir pada aras tinggi dan kepentingan kerja dalam kumpulan bagi menyelesaikan soalan yang kompleks. Guru ini memberikan analogi seperti berikut: Untuk tiga topik akhir ini (Prinsip Archimedes, Prinsip Pascal, dan Prinsip Bernoulli), kaedah perbincangan dalam kumpulan kecil itu digunakan
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 178 kerana soalannya lebih kepada jenis mengubahsuai dan membuat keputusan. Soalan sebegini mempunyai markah paling banyak dalam peperiksaan Fizik SPM iaitu 10 markah. Bila pelajar hendak mengubahsuai, misalannya ubahsuai kereta, mereka tidak boleh buat seorang diri. Mereka perlu ada pasukan. Guru ini melanjutkan lagi penerangan tentang sebab menjalankan aktiviti pembelajaran kumpulan: Penggabungan topik ini penting apabila kita hendak tunjukkan perbezaan yang jelas setiap prinsip atau konsep Fizik yang terlibat. Jika kita pisahkan topiktopik Fizik sebegitu (Prinsip Archimedes, Prinsip Bernoulli, dan Prinsip Pascal), pelajar akan lupa prinsip terdahulu (topik yang berkaitan) yang telah mereka pelajari. Tambahan pula soalan peperiksaan Fizik SPM menghendaki pelajar-pelajar menggabungkan pemahaman beberapa topik Fizik untuk menjawab satu soalan. Daripada kenyataan guru di atas, penggabungan beberapa topik Fizik dalam satu waktu pengajaran dapat membantu pelajar melihat perbezaan setiap topik yang diajar dan membantu mereka menjawab soalan SPM yang menghendaki mereka menggabungkan kefahaman beberapa topik Fizik bagi menjawab satu soalan aras tinggi. Satu contoh soalan bertulis yang diberikan oleh guru kepada pelajar ialah seperti berikut: Anda dikehendaki memberi beberapa cadangan tentang bagaimana mereka bentuk bot dalam Rajah 5 untuk menambah daya keapungan dan lebih selamat. Terangkan cadangan anda berdasarkan aspek-aspek berikut: i. Bahan yang digunakan ii. Bentuk bot
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 179 iii. Ketumpatan bot iv. Komponen tambahan v. Ciri keselamatan Contoh soalan yang diberikan oleh guru seperti di atas hampir sama dengan contoh soalan sebenar Fizik SPM yang diberikan dalam bahagian Pendahuluan. Soalan ini menghendaki pelajar menggabungkan kefahaman prinsip Bernoulli, prinsip Archimedes, dan Sifat Bahan bagi membina sebuah bot yang selamat. Soalan ini adalah bersifat aras tinggi (aras aplikasi, penilaian, dan mereka bentuk) (Anderson & Krathwohl, 2001) maka pelaksanaan aktiviti perbincangan dalam kumpulan membolehkan pelajar-pelajar bekerjasama menyelesaikan soalan yang kompleks sebegini. Soalan aras tinggi mungkin tidak mampu diselesaikan secara baik oleh pelajar jika mereka menyelesaikannya secara solo. Maka, kaedah perbincangan kumpulan atau kerja berpasukan adalah sesuai untuk menggalakkan pelajar-pelajar menyelesaikan masalah tersebut dengan gabungan idea yang kukuh dan tepat. Hasilnya, kumpulan-kumpulan pelajar ini diberikan markah penuh atau hampir penuh oleh guru. Ini memberi tanda bahawa kerja berkumpulan dapat memberikan hasil yang lebih baik untuk pelajar menjawab permasalahan yang rumit berbanding jika pelajar menyelesaikannya secara sendirian. Contoh bukti hasil kerja kumpulan pelajar ialah dalam Rajah 1.
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 180 Rajah 1 Contoh Jawapan Kumpulan Pelajar Disebabkan Rajah 1 kurang jelas, maka penjelasan dalam Jadual 1 dibuat untuk memudahkan pembaca memahami jawapan kumpulan pelajar.
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 181 Jadual 1 Kriteria Rekabentuk Bot dan Sebab-sebab Rekabentuk Bot (i) Diperbuat daripada bahan Tahan lasak dan tidak yang keras berkarat (ii) Berbentuk Mengurangkan rintangan streamline /larus air pada bot (iii) Lebih rendah berbanding Ketumpatan air laut yang dengan ketumpatan air lebih tinggi membolehkan yang dilalui bot untuk terapung (iv) Menambah jaket dan Menjamin keselamatan pelampung keselamatan penumpang jika berlaku (v) Menambah binoculars (alat peninjau) 7.0 Perbincangan sebarang masalah Melihat objek yang terlindung jauh dan meningkatkan keselamatan Penggabungan beberapa topik Fizik dalam satu sesi pengajaran berpotensi untuk menyemai kemahiran pemikiran aras tinggi disebabkan adanya keperluan untuk pelajar-pelajar membeza dan membandingkan topik-topik tersebut. Pendekatan penggabungan topik ini dilihat selari dengan sifat soalan Fizik SPM Kertas 2 (Kementerian Pendidikan Malaysia, 2015) yang memerlukan pelajar menggabungkan beberapa prinsip atau hukum Fizik dalam menjawab satu soalan. Selain itu, kajian ini menemukan dapatan kepentingan untuk guru-guru memberikan soalan kompleks sebagai jalan membina pemikiran aras tinggi. Soalan yang mempunyai jawapan yang pelbagai (subjektif) membolehkan pelajar-pelajar berbincang bersama untuk menemui penyelesaian yang tuntas. Aras
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 182 soalan yang kompleks ini sebagai platform untuk pelajar-pelajar bekerjasama dan berkomunikasi sesama mereka. Strategi memberikan soalan aras kompleks ini penting dalam mencapai aras pemikiran tertinggi dalam taksonomi Bloom versi semakan iaitu mereka bentuk (Anderson & Krathwohl, 2001). Aktiviti kerja berkumpulan dilihat sesuai sekiranya pelajar-pelajar diberikan permasalahan yang kompleks berbanding yang mudah. Jika permasalahan tersebut mudah, maka perbincangan bersama rakan dalam kumpulan mungkin tidak diperlukan. Sarjana (Bryan et al., 2016) telah menekankan kepentingan kerja berpasukan pelajar-pelajar dalam menjayakan pengajaran subjek STEM. Daripada kajian ini, guru harus tidak sematamata bergantung kepada kapasiti individu pelajar, sebaliknya memanfaatkan idea setiap pelajar bagi membantu mereka menyelesaikan masalah secara bersama. Penyelesaian masalah secara sendirian mungkin sesuai untuk pelajar yang telahpun mencapai pemikiran aras tinggi, namun pelajar yang masih dalam proses membina kemahiran berfikir aras tinggi wajar diberikan peluang untuk bekerja dalam kumpulan khususnya kelompok pelajar yang berprestasi akademik sederhana dan lemah. Namun, kendatipun pelajar-pelajar berbincang dalam kumpulan, guru digalakkan untuk membimbing pelajar-pelajar apabila diperlukan. 8.0 Kesimpulan Tuntasnya, guru-guru wajar mempertimbangkan bentuk pedagogi sebegini yang dapat memenuhi beberapa matlamat khusus, lebih-lebih lagi dalam
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 183 keadaan yang memerlukan mereka menggunakan masa secara berhemah namun masih mampu memberikan hasil pengajaran dan pembelajaran terbaik. Kajian akan datang harus melihat potensi pedagogi gabungan topik untuk subjek-subjek lain seperti Matematik, dan melihat juga perkaitan topik Sains dengan Matematik bagi membuka jalan pengintegrasian subjek STEM iaitu sains, teknologi, kejuruteraan, dan matematik. Kajian akan datang juga harus mempunyai bilangan peserta kajian yang lebih ramai berbanding hanya seorang seperti kajian ini. RUJUKAN Anderson, L. W., & Krathwohl, D. R. (2001). A Taxanomy for Learning, Teaching, and Assessing: A Revision of Bloom s Taxonomy of Educational Objectives. New York: Longman. Bryan, L. A., Moore, T. J., Johnson, C. C., & Roehrig, G. H. (2016). Integrated STEM education. In C. C. Johnson, E. E. Peters-Burton, & T. J. Moore (Eds.), STEM Road Map: A Framework for Integrated STEM Education (pp. 23-37). New York: Routledge Taylor & Francis Group. Harlen, W. (Ed.). (2010). Principle and Big Ideas of Science Education. Hatfield, UK: Association for Science Education. Retrieved from http://www.interacademies.net/file.aspx?id=251 03 Kementerian Pendidikan Malaysia. (2015). Analisis Bertopik Kertas Soalan Peperiksaan Sebenar: Fizik SPM 2008-2014. Selangor: Cepat Cetak Sdn Bhd & Yayasan Guru Malaysia Berhad.
Malaysian Journal of Higher Order Thinking Skills in Education 184 Kementerian Pendidikan Malaysia. (2012). Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah: Spesifikasi Kurikulum Fizik Tingkatan Empat. Putrajaya: Bahagian Pembangunan Kurikulum. Merriam, S. B. (1998). Qualitative Research and Case Study Applications in Education. San Francisco, CA: John Wiley & Sons, Inc. Saldana, J. (2013). The Coding Manual for Qualitative Researchers (2 nd ed.). Thousand Oaks, CA: Sage Publications.