PENGAJARAN TAJUK MODEL ATOM BOHR PERINGK

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
Pendidikan kimia adalah bidang yang membincangkan persoalan mengapa
dan bagaimana dalam pengajaran kimia (Scerri, 2006). Terdapat banyak
kemajuan dalam bidang ini dalam tempoh dua dekad yang lepas; di
antaranya adalah tiga aras pembelajaran kimia. Kajian ini akan melihat
penggunaan tiga aras pembelajaran kimia di dalam pengajaran dan
pembelajaran kimia Program Matrikulasi Kementerian Pelajaran Malaysia.
Kajian ini akan bertumpu pada satu tajuk pelajaran iaitu Model Atom Bohr.
Analisis huraian sukatan pelajaran, suatu dokumen penting yang menjadi
panduan pengajaran juga membentuk teras kajian ini.

1

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 buihbuih 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
Makroskopi
k

2

Simbolik

Submikroskopi
k
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 zarahzarah 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.

3

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 maksudmaksud 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 simbolsimbol 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.
2.3 Persoalan Kajian

4

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
Dalam kajian ini huraian sukatan pelajaran dan nota-nota kuliah akan
dianalisa untuk ciri-ciri tiga aras pembelajaran kimia. Selanjutnya
perbandingan di antara nota-nota kuliah dan huraian sukatan pelajaran
dilakukan bagi melihat bagaimana huraian sukatan pelajaran mempengaruhi
penyampaian kuliah.

5

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
1

Kelas
Kuliah
F1

Nota Kuliah
digunakan
M

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

F2
F3
F4
F5
F6
H1
H2
H3
H4
H5
H6

L
M
L
L
M
L
TD
TD
L
TD
L

M–Nota
selaras
Bahagian
Matrikulasi
L –Nota-nota kuliah lain
TD–Nota kuliah tidak diperolehi

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.

Jantina
Umur
Pengalaman
Pekerjaan
lepas

A
Perempuan
36
6 tahun
Ahli kimia (5
tahun)

B
Perempuan
31
8 tahun
-

6

C
Perempuan
39
8 tahun
Guru
sekolah
tahun)

(7

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
Describe Bohr’s atomic postulate
Explain the existence of energy levels in an atom

7

PENGELASAN
Submikroskopik
Submikroskopik

Describe the formation of line spectrum of hydrogen atom.
Calculate the energy of electron using :
E=-RH(1/n2) , RH=2.18 x 10-18 J
Diferentiate between line spectrum and continuous
spectrum
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
ΔE= RH(1/n12-1/n22)
whereRH=2.18 x 10-18 J
Calculate ionisation energy of hydrogen atom from Lyman
series
Outline weaknesses of Bohr’s atomic model
State the dual nature of electron (de Broglie’s postulate
and Heisenberg’s uncertainty principle)

Submikroskopik
Simbolik
Makroskopik
Simbolik

Simbolik
Simbolik
Submikroskopik
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 pengiraanpengiraan 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.
Menurut segi tiga aras pembelajaran kimia, penghuraian pemerhatian
fenomena, yakni segala yang dapat dialami pancaindera (pembelajaran aras

8

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 ketigatiga 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.
Slaid-slaid dalam persembahan nota kuliah boleh dibahagikan kepada
dua kumpulan; slaid nota dan slaid latihan atau contoh. Berdasarkan
bilangan slaid nota yang diperuntukkan untuk setiap aras

9

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
Simbolik
Submikroskopik
Makroskopik
Simbolik dan
submikroskopik
Simbolik dan makroskopik
Submikroskopik dan
makroskopik

Bilangan slaid
7
9
8
1
1
4

Jadual 5. Pengelasan soalan dalam nota berdasarkan tiga aras
pembelajaran kimia.
Aras pembelajaran utama
soalan
Simbolik
Submikroskopik
Makroskopik
Simbolik dan submikroskopik
Simbolik dan makroskopik
Submikroskopik dan
makroskopik

Bilangan soalan
13
1
1
1
3
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.
Analisa kedua-dua huraian sukatan mata pelajaran dan nota kuliah selaras
menunjukkan tiada satu pun daripada tiga ciri tiga aras pembelajaran kimia
digunakan dalam penyediaan kedua-dua dokumen tersebut. Oleh kerana
kedua-dua dokumen ini digunakan sebagai teks rujukan pengajaran, maka ia

10

mengambarkan bahawa sukatan pelajaran kimia matrikulasi tidak
menggunakan tiga aras pembelajaran kimia sebagai pendekatan bagi
mengajar tajuk Model Atom Bohr.

4.3 Perbandingan
pelajaran.

nota-nota

kuliah

dengan

huraian

sukatan

Untuk mengkaji bagaimana huraian sukatan pelajaran mempengaruhi
pengajaran kuliah, nota-nota kuliah yang dihasilkan oleh pensyarah secara
individu dikaji. Tiga nota kuliah A, B, dan C yang digunakan dalam suatu sesi
akademik dikumpulkan. Latar belakang penulis nota-nota kuliah (juga dilabel
A, B dan C) dapat dirujuk daripada Jadual 2. Jadual 6 menunjukkan
sebahagian senarai turutan tajuk dan idea utama kandungan slaid nota
kuliah. Berdasarkan turutan isi kandungan ketiga-tiga nota kuliah yang
disediakan pensyarah A, B, dan C mengikuti turutan Nota Kuliah Selaras
Bahagian Matrikulasi. Tajuk–tajuk kecil slaid mungkin sedikit berbeza tetapi
jika dianalisa berdasarkan hasil-hasil pembelajaran adalah jelas turutan isi
kandungan adalah sama dengan turutan hasil pembelajaran huraian sukatan
pelajaran. Dapatan ini menunjukkan kedua-dua huraian sukatan pelajaran
dan Nota Kuliah Selaras mempunyai pengaruh besar ke atas bagaimana
pensyarah-pensyarah mempersembahkan tajuk Model Atom Bohr semasa
kuliah.
Jadual 6 Perbandingan nota kuliah selaras dengan tiga nota kuliah yang
disediakan pensyarah kolej.
Huraian
Sukatan
Pelajaran

Nota Kuliah
Selaras

Nota
Pensyarah A

Nota
Pensyarah B

Nota
Pensyarah C

Bohr Atomic
Postulates.

-This model
explain
successfully the
lines in the
hydrogen
spectrum

-shortcomings
of Rutherford
atomic model,
namely how
electrons are
arranged
outside the
nucleus.
Bohr Atomic
Postulates

-Theory of
hydrogen
atom that
shook
scientifc
world

-Theoretical
explanation of
emission
spectrum of
hydrogen
atom.

Bohr Atomic
Postulates

Bohr Atomic
Postulates

Electron
energy levels
-En= -RH(1/n2)
- derivation of
Rydberg
equation
-ΔE=-RH(1/n21/n2)

-En= -RH(1/n2)
-Ground state
-Excited state
-Energy level
-ΔE=-RH(1/n21/n2)

-Ground state
-Excited state
-En= -RH(1/n2)
-Light
emission
-ΔE=-RH(1/n21/n2)

Bohr Atomic
Postulates.
Existence of
electron
energy
levels.
Describe the
formation of
line
spectrum of
hydrogen
atom. En= RH(1/n2)

-Ground state
-Excited state
-Energy level
-En= -RH(1/n2)
-ΔE=-RH(1/n2-1/
n 2)

11

Diferentiate
between line
spectrum
and
continuous
spectrum.

Emission
spectra
Continuous
spectrum
Regions of em
spectrum
Formation of
continuous
spectrum
Line spectrum
Formation of
line spectrum

Emission
spectra
-continuous
spectrum
-line spectrum

Electromagne
tic Radiation
Electromagne
tic Spectrum
Emission
spectra
Continuous
spectrum
Line spectrum
Hydrogen
Spectrum
Energy level
diagram for
hydrogen
atom.

Atomic
spectrum
Continuous
spectrum
Em spectrum
Formation of
line spectrum
Line spectrum

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
Sukatan pelajaran kimia yang digunakan dalam kajian ini telah disemak
semula pada 2004. Ia bakal disemak semula lagi oleh Bahagian Matrikulasi
pada masa terdekat. Walaupun kajian ini hanya melibatkan satu tajuk dalam
kursus kimia matrikulasi ia memperlihatkan kekurangan huraian sukatan
pelajaran semasa terhadap perkembangan terkini dalam pendidikan kimia
khususnya tiga aras pembelajaran kimia. Bidang pendidikan kimia telah
diterima sebagai bidang penting yang menyumbang kepada kemajuan
bidang kimia (Sjöström, 2006). Maka adalah penting kemajuan-kemajuan
dalam bidang ini digunakan untuk memperbaiki pengajaran di kolej-kolej
matrikulasi. Justeru adalah penting pertimbangan dapatan terkini bidang
pendidikan kimia diambil kira dalam penggubalan dan semakan sukatan
pelajaran kimia Program Matrikulasi Kementerian Pelajaran Malaysia.

12

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
pembelajaran kimia dalam pengajaran Model Atom Bohr.

tiga

aras

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.
Ciri kedua tiga aras pembelajaran kimia adalah penekanan seimbang perlu
diberikan kepada ketiga-tiga aras. Garis panduan dan nota kuliah yang dikaji
memberi sedikit perhatian kepada aras makroskopik dalam kes ini spektrum
garis hidrogen. Pelajar harus dijelaskan dan disedarkan bahawa spektrum
garis adalah sesuatu yang konkrit dan boleh diperhatikan. Eksperimen
pembentukan spektrum garis patut ditunjukkan kepada pelajar di makmal,
dan sekiranya ini tidak dapat dilakukan, klip video dan gambar spektrum
garis bermutu tinggi patut ditunjukkan kepada pelajar-pelajar. Huraian
terperinci spektrum garis hidrogen diperlukan untuk menunjukkan ciri-ciri

13

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.
Semasa mengajar tajuk ini adalah penting pelajar diberi kefahaman bahawa
model ini adalah model atom yang lama dan telah digantikan oleh Model
Kuantum Mekanik Atom yang lebih lengkap yang juga dipelajari dalam bab
yang sama. Namun ia masih diajar kerana ia cara mudah untuk
memperkenalkan konsep kuantum dan kerana ketepatannya dalam
meramalkan corak spektrum garis hidrogen. Ia juga suatu contoh klasik
bagaimana suatu teori diterbitkan, diterima kerana kejayaannya

14

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 pelajarpelajar 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.
REFERENCES

15

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

Saul, H, 2003. Dificulties in acquiring theoretical concepts: A case of
high school chemistry. Trames 7(2): 99-119.
http.//www.ceeol.com/aspx/getdocument.aspx?
logid=4&id=069425a0-5113-4cdd-9740-bdfe1622a70c
Sanger, 2001. Computer animation in chemistry. What we have
learned. Newsletter:
Using Computers in Chemical Education Fall
2001.http://www.eclipse.net/~pankuch/Newsletter/Pages_News
F01/NewsletterCCE_Fall_01.html
Sjöström, J. 2006. Subfelds and Metafelds of the Molecular Sciences.
Chemistry International Sept-Oct 2006: 9-13.
http://www.iupac.org/publications/ci/2006/2805/2805-pp9-13.pdf

16