BULETIN
Ketrampilan Dalam Teknologi: Multimedia Dalam Pendidikan Sains
Rio Sumarni Shariffudin, Ph.D.
Jabatan Multimedia, Fakulti Pendidikan
Universiti Teknologi Malaysia Ucaptama pada Seminar Pendidikan Sains, Fakulti Pendidikan, Universiti Malaya
21-22 April 1999.
Abstrak:
Multimedia menggunakan komputer untuk membolehkan grafik, animasi, video dan audio diintegrasikan kedalam suatu persekitaran pengajaran dan pembelajaran yang interaktif. Multimedia interaktif bukanlah suatu media untuk menyampaikan maklumat atau pengetahuan sahaja tetapi merupakan alat untuk membina pengetahuan. Ia mestilah mampu berperanan sebagai suatu alat kognitif, kolaboratif dan komunikasi dengan menyediakan persekitaran pengajaran-pembelajaran yang boleh menyokong, membimbing dan memperluas proses pemikiran penggunanya. Kemunculan multimedia interaktif rangkaian membolehkan pelajar membina pengetahuan sains dan memahami konsep sains melalui soal-jawab dan aktiviti inkuiri dalam persekitaran pembelajaran yang mirip kepada amalan ahli sains.
Katakunci : multimedia, pendidikan sains, alat kognitif, pembelajaran kolaboratif, simulasi, multimedia teragih, virtual reality, konstruktivisme, persekitaran integrasi pengetahuan, visualisasi saintifik.
Pengenalan
Mengikut Computer Technology Research, manusia hanya dapat mengingat kembali sebanyak 20 peratus apa yang dilihat dan 30 peratus apa yang didengar. Tetapi ia dapat mengingat 50% apa yang dilihat dan didengar, dan sebanyak 80% apa yang dilihat, didengar dan dialaminya secara serentak.
Multimedia adalah sebarang kombinasi teks, grafiks, audio, animasi, video berserta alat menghubung yang membolehkan pengajar/pelajar bernavigasi, berinteraksi dan berkomunikasi dengan komputer. Apabila kita membenarkan pengguna mengawal elemen dalam multimedia ini maka ia adalah multimedia interaktif. Dan apabila kita hubungkaitkan elemen ini secara berstruktur yang membolehkan pengguna seolah-olah memandunya, multimedia interaktif ini menjadi hypermedia. Walaupun agak mudah untuk mentakrifkan multimedia, namun bukanlah suatu perkara yang mudah untuk membolehkan ia berfungsi secara berkesan. Bukan sahaja kita perlu memahami bagaimana setiap elemen multimedia digunakan malah kita juga perlu mengetahui bagaimana elemen-elemen ini diintegrasikan dengan penggunaan peralatan dan perisian multimedia. Sekiranya dilaksanakan dengan baik, multimedia interaktif boleh memberi kesan yang berpanjangan dalam proses pengajaran/pembelajaran.
Kepentingan multimedia
Ketrampilan dalam multimedia dijangka merupakan suatu kemahiran asas yang penting dalam kehidupan menjelang alaf baru sebagaimana pentingnya ketrampilan membaca dewasa ini. Malah multimedia akan mengubah kaedah kita membaca. Ia membolehkan pembacaan dalam bentuk yang dinamik dengan mengaitkan perkataan kepada satu dimensi baru. Ia tidak terhad pada persembahan yang linear seperti teks yang tertulis dalam buku. Selain daripada memberi makna yang biasa, perkataan (atau simbol) dalam multimedia boleh dijadikan sebagai penghubung kepada maklumat lain bagi membolehkan pembaca memahami suatu topik dengan lebih luas. Maklumat lain ini boleh disediakan dalam bentuk teks atau dihidupkan dengan berbagai bentuk yang sesuai dan menarik seperti suara, musik, gambar, dan video.
Dalam era digital ini multimedia boleh membantu menyampaikan perkembangan maklumat kepada guru dan pelajar walaupun belum pernah menggunakan komputer. Dengan menggunakan kaedah multimedia interaksi manusia-mesin akan dijangka menjadi lebih mudah dan mesra pengguna. Selain daripada dalam bentuk imej mesin (komputer) mungkin memberi maklum balas kepada berserta suara.
Kini, perkomputeran pendidikan berasaskan multimedia merupakan satu pasaran global yang berkembang dengan begitu pantas. Pertumbuhan ini adalah disebabkan beberapa faktor termasuk perkembangan teknologi dan kos komputer bermultimedia yang semakin menurun. Pengguna Internet yang semakin bertambah juga menyediakan pasaran multimedia yang amat luas. Terdapat juga alat pengubahan yang semakin berkeupayaan yang membolehkan pengajar/guru menjadi pembangun bahan persembahan multimedia tanpa memerlukan bantuan pakar.
Pengajaran dan pembelajaran secara tradisi biasanya adalah luar daripada konteks. Multimedia dapat menyumbangkan sekitaran pembelajaran yang membolehkan contoh sebenar dipersembahkan supaya dapat memberikan kerangka konteksual yang penting dalam pembelajaran. Ini memungkinkan persekitaran pembelajaran secara penemuan, koperatif, kolaboratif, konstructivis, dan mampu bertindak sebagai suatu alat kognitif untuk mencetuskan proses pembelajaran, pemikiran kritis dan kreatif, penyelesaian masalah dan pembelajaran individu.
Aplikasi dan peralatan multimedia.
Bidang aplikasi multimedia umumnya boleh dibahagikan kepada tiga jenis: aplikasi berasaskan text, aplikasi interaktif dan aplikasi kawasan luas.
Aplikasi berasaskan teks
Kebanyakan aplikasi multimedia jenis ini menyediakan keupayaan navigasi yang berkesan bagi sumber maklumat yang banyak dan berkaitan. Aplikasi jenis ini memerlukan kaedah pencarian yang memudahkan maklumat di capai dengan pantas. Peralatan yang memenuhi keperluan ini biasanya dapat memberi keupayaan hiperteks. Contoh aplikasi jenis ini adalah seperti Microsoft Multimedia Viewer atau Adobe Acrobat.
Peralatan aplikasi interaktif
Aplikasi multimedia dalam kategori ini biasanya adalah aplikasi grafik yang interaktif. Peralatan pembangunan ini berkeupayaan multimedia dan dapat mengendali semua format media yang digunakan serta membolehkan interaktiviti yang lebih luas. Peralatan seperti ini adalah sesuai dalam suasana pendidikan kerana ia boleh digunakan bagi menyediakan modul atau bahan pengajaran yang direka mengikut keperluan, rekabentuk dan keberkesanan berasaskan teori pembelajaran. Beberapa contoh peralatan multimedia jenis ini adalah seperti Authorware Professional, Macromedia, Toolbook, Apple Media Tool, Programming Environment Course Builder, Superlink, Comil, dan lainnya.
Aplikasi kawasan luas
Suatu bidang yang agak baru dalam aplikasi multimedia muncul dengan tujuan membekalkan maklumat untuk persekitaran yang luas atau dalam skop yang dikenali sebagai Intranet/Internet. Ini dimungkinkan oleh teknologi World Wide Web ( WWW ) atau ringkasnya dipanggil Web. Ia menggunakan protokol Hypertext Transfer Protocol (http) untuk komunikasi dan permintaan dan penghantaran data diantara pengguna/pelanggan dengan sumber/pelayan maklumat. Maklumat dalam ruang Web ini pula perlu disedia dan dipersembahkan dalam bentuk skrip Hypertext Markup Langguage (HTML). Dalam perkembangan terbaharu eXtensible Markup Language (XML) pula diperkenalkan bagi memperbaiki persembahan dokumen. Kod dalam skrip ini adalah kaedah piawai untuk membekalkan teks, hiperteks, grafik, audio dan video. Modul atau bahan pengajaran yang menfaatkan teknologi Web ini boleh disediakan menggunakan berbagai alat pengubahan asas seperti Netscape Composer dan FrontPage.
Berbagai alat pengubahan bahan pengajaran multimedia berasasakan Internet telah mula muncul dan sedang giat dibangunkan oleh para penyelidik. Aplikasi seperti ini direka bagi membantu para pendidik menyediakan bahan pengajaran terus dalam persekitarann Web bagi menghasilkan modul/kursus yang boleh digunakan dalam persekitaran Web. Kursus-kursus seperti ini adalah juga sesuai untuk kursus jarak jauh. Satu contoh peralatan sedemekian adalah Web Course Tools, WebCT (http://webct.ucolorado.edu/webct/). Selain daripada membolehkan pendidik menyediakan modul kursus, ia juga menyediakan kemudahan lain seperti sistem komunikasi antara pelajar, mengendalikan penilaian, dan merekodkan aktiviti pelajar.
Web menyediakan set piawai komunikasi yang mudah dan berkesan. Dengan kesedaran betapa pentingannya kewujudan Web ini peralatan pengubal tradisi seperti Authorware/Macromedia, Superlink/Webster dan lainnya juga dipertingkatkan kemampuannya. Sekarang ia bukan sahaja boleh digunakan bagi menghasilkan produk yang berfungsi sebagai aplikasi bersendirian ( standalone ), malah ia juga mampu menghasilkan produk yang dapat digunakan dalam persekitaran Internet.
Aplikasi multimedia dalam rangkaian terutamanya yang melibatkan real-time adalah suatu perkembangan yang menarik. Kita sedar multimedia dalam bentuk digital mempunyai saiz data yang besar dan ia memerlukan saluran ( bandwidth ) rangkaian yang pantas untuk penghantarannya. Oleh itu multimedia rangkaian ini perlu direka sesuai dan seimbang dengan media perisian dan komunikasi yang ada. Penyelidikan dalam bidang multimedia dalam persekitaran rangkaian merupakan bidang yang menarik dan mencabar dan sedang giat diterokai.
Pengajaran dengan komputer – konstruktivisme
Perubahan dalam pendekatan pengajaran/pembelajaran berdasarkan perubahan dalam teori psikologi dan pedagogi telah mengwujudkan paradigma pengajaran/pembelajaran konstruktivisme. Terdapat tiga prinsip asas yang mentakrifkan pandangan pembelajaran konstruktivis:
• Setiap individu membentuk perwakilan pengetahuan sendiri berdasarkan pengalamannya sendiri; maka tidak terdapat satu perwakilan pengetahuan yang “betul”. Prinsip ini diutarakan oleh Kant yang diadaptasi oleh Dewey (von Glaserfeld, 1984; Hawkins, 1994). Prinsip ini di dapati dalam penulisan Piaget dan Vygotsky.
• Prinsip kedua oleh Piaget menyatakan bahawa manusia belajar melalui eksplorasi/penerokaan aktif. Pembelajaran tercetus apabila pelajar sedar bahawa terdapat ketidaktepatan di antara perwakilan pengetahuan dengan pengalamannya. Piaget melabelkan keadaan ini sebagai keadaan ketidakseimbangan ( disequilibrium ). Proses menukar perwakilan pengetahuan sejajar dengan pengalaman adalah proses akomodasi ( accomodation ).
• Prinsip ketiga oleh Vygotsky menyatakan bahawa pembelajaran berlaku dalam konteks sosial; interaksi di antara rakan adalah sebahagian yang penting dalam proses pembelajaran (Vygotsky, 1978).
Walaupun terdapat persetujuan umum mengenai asas konstruktivisme, keputusan bagi pengajaran/pembelajaran adalah tidak jelas. Secara umum, pembelajaran melibatkan pembinaan pengetahuan daripada pengalaman individu; akibatnya setiap pelajar berhak memilih apa yang ingin dipelajari, memilih cara pembelajaran sendiri dan maklumat dipersembahkan dalam konteks yang membolehkan pelajar mengaitkan dengan pengalamanya. Ini memerlukan proses pembelajaran yang aktif dan berpusatkan pelajar.
Tetapi terdapat perbezaan pendapat yang ketara mengenai bagaimana untuk implementasi
prinsip ini. Moshman (1982) telah membahagikan konstruktivisme kepada tiga kategori:
• konstruktivisme endogenous menekankan keadaan proses pembinaan pengetahuan pelajar dan melihat peranan guru sebagai fasilitator ketidakseimbangan yang berlaku dan memberi input yang sesuai.
• Konstruktivisme exogenous yang berpendapat pengajaran formal boleh membantu pelajar membina perwakilan pengetahuan mereka yang boleh digunakan dalam pengalaman mereka.
• Konstruktivisme dialektik yang berpandangan bahawa pembelajaran berlaku melalui pengalam sebenar; pelajar memerlukan sokongan ( scaffolding ) dan kolaborasi dengan rakan.
Walau bagaimanapun, ketiga-tiga kategori menekankan kepentingan pelajar membina pengetahuanya sendiri. Ini memerlukan pelajar menggunakan strategi meta-kognitif iaitu strategi untuk mempertingkatkan kefahaman, pengingatan dan pembinaan pengetahuan. Berdasarkan ini, pengajaran yang menggunakan komputer mestilah mengintegrasikan alat pembelajaran atau alat kognitif yang mengikut Jonassen “memperluaskan pemikiran dan membolehkan pembinaan pengetahuan pelajar”. Alat pembelajaran ini termasuk alat pengedit teks dan hiperteks, alat pemodelan dan simulasi dan alat pemetaan konsep.
Alat kognitif - teknologi dan multimedia
Teknologi komputer seharusnya digunakan sebagai alat kognitif yang dapat membantu proses pembinaan pengetahuan/pemikiran dan bukan hanya sebagai media untuk menyampaikan pengetahuan. Alat kognitif adalah alat yang berkaitan dengan teknologi komputer yang digunakan bagi tujuan membantu proses kognitif (Kommers, Jonassen, dan Mayes, 1992). Ia merupakan alat pembantu dan pembina pengetahuan yang boleh diaplikasikan kepada domain subjek. Jonnassen (Mindtools for Schools, in press) berpendapat bahawa suatu peralatan adalah tidak sesuai digunakan oleh pelajar sekiranya ia tidak mengalakan pelajar berfikir secara mendalam (deep processing )apa yang hendak dipelajari dan sekiranya alat ini tidak dapat membantu proses pembelajaran. Beberapa contoh alat kognitif serta sekitaran pembelajaran yang telah dibangunkan bertujuan membantu pemikiran kritikal dan pembelajaran peringkat yang lebih tinggi adalah perisian database, hamparan elektronik, sistem pakar, multimedia/hypermedia, sidang komputer, persekitaran pembangunan pengetahuan kolaboratif, dan termasuk juga pengaturcaraan komputer dan persekitaran pembelajaran simulasi dan microworld . Aplikasi kognitif boleh juga berfungsi sebagai formalisme perwakilan pengetahuan yang memerlukan pelajar berfikir secara kritis serta menggunakanya sebagai mewakili kandungan atau apa yang telah diketahui mengenai suatu topik (Jonassen, 1995). Alat kognitif tidak dianggap pintar. Ia tidak bergantung kepada komputer bagi menyediakan kepintaran, tetapi kepada pengguna/pelajar itu sendiri. Walau bagaimanapun sistem komputer boleh bertindak sebagai pemangkin untuk memperolehi kemahiran ini dengan syarat ia digunakan secara yang dapat menggalakkan perbincangan, penyelesaian masalah, malah refleksi.
Multimedia disini adalah penting kerana ia menyediakan infrastruktur, kaedah dan bahan asas untuk membangunkan berbagai alat atau perisian kognitif yang boleh dijadikan rakan intelek dan dapat memperluas fikiran pelajar. Pelajar bertindak sebagai pembina pengetahuan dan bukan pemproses maklumat. Teori pembelajaran yang menyokong nilai alat kognitif adalah kukuh serta berasaskan kognitivisme dan konstructivisme.
Pemodelan
Pemodelan adalah komponen penting aktiviti kognitif mengenai pemikiran. Pemikiran adalah berkenaan dengan organisasi dan fungsi proses mental (Craik, 1943; Johnson-Laird, 1993). Oleh yang demikian alat kognitif mesti menyediakan persekitaran untuk aktiviti pemodelan. Ini bermakna ia memberi peluang untuk pelajar membina, manipulasi dan menilai pengetahuan. Persekitaran pemodelan mestilah tepat dan berstruktur tetapi tidak perlu lengkap. Ini membolehkan pelajar menjauhi perwakilan mental sendiri kepada model konseptual yang diperlukan oleh pakar. Dalam proses ini, novis boleh membina kefahaman yang mendalam mengenai suatu domain. Suatu persekitaran pemodelan tidak perlu lengkap tetapi ia perlu menyediakan pengetahuan pakar dan memberi peluang untuk meramal (L.M.M.G., 1988; Mellar, et al., 1994; Wild, 1995).
Simulasi, microworld, virtual reality (VR), dan multimedia
Simulasi dan microworld tiada mempunyai perbezaan yang jelas. Kebanyakkan simulasi mempunyai ciri-ciri microworld dan sebaliknya. Microworld adalah suatu model sistem sebenar yang paling ringkas ataupun suatu model persekitaran yang abstrak. Manakala simulasi komputer adalah satu disiplin merekabentuk model kepada sistem hipotesis atau pun sistem fisikal sebenar, melaksanakan model ini dalam komputer, dan kemudian menganalisis outputnya (Rio S. Shariffudin, 1996). Dalam mempelajari sistem tersebut, program simulasi dikatakan mempunyai unsur ‘pembelajaran dengan pengalaman' atau pembelajaran melalui proses yang menepati model konstruktivisme, terutamanya program simulasi yang memerlukan pembinaan model dan kemudian melaksanakan serta menganalisis model berkenaan. Sungguhpun simulasi memerlukan kemampuan komputer yang tinggi namun terdapat topik sukar yang boleh disimulasikan pada komputer peribadi dengan tujuan memberi kefahaman yang lebih baik. Program simulasi juga boleh direka secara interaktif supaya pelajar dapat mengubah model/parameter sistem yang dipelajari. Gabungan simulasi dan multimedia akan meningkatkan kualiti persembahan modul pengajaran ke satu tahap yang lebih tinggi lagi menepati ciri-ciri teori pengajaran/pembelajaran.
Perkembangan teknologi masa kini telah memungkinkan simulasi VR yang membolehkan pengguna mengalami persekitaran yang disimulasikan dengan lebih realistik. Ia juga boleh dikelaskan sebagai satu simulasi dimana penggunanya adalah sebagai salah satu elemen atau pelakon dalam suatu dunia maya. VR berkeupayaan menyediakan persekitaran pembelajaran yang spatial dan seolah-olah nyata dalam persekitaran maya (contoh http://www.vetl.uh.edu). Simulasi VR biasanya menggunakan peralatan pemandangan 3D, peranti “tracking” dan antaramuka lainnya. Simulasi VR merupakan suatu teknologi canggih yang masih agak terlalu awal untuk diserapkan sebagai alat teknologi pendidikan kerana ia melibatkan peralatan dan komponen yang canggih, komputer berkeupayaan tinggi dan lebih lagi memerlukan kos yang tinggi. Namun demikian ia mempunyai potensi yang luas sebagai teknologi latihan dan pembelajaran sains.
Pemetaan konsep
Pemetaan konsep membolehkan pelajar melukiskan gambarajah yang mengaitkan konsep
yang merangkumi pengetahuan dan melihat hubungan di antara konsep-konsep itu. Ini adalah suatu strategi meta-kognitif yang didapati sebagai sangat berkesan (Jonassen, 1992c; Gaines & Shaw; 1995). Semantik networking yang digunakan dalam kepintaran buatan sering dikaitkan dengan pemetaan konsep. Beberapa contoh alat pemetaan konsep adalah SemNet (Fisher, 1992) dan Kmap (Gaines & Shaw, 1995). Dengan menggunakan teknologi multimedia sistem ini boleh diimplementasikan dengan berkesan dan menarik.
Multimedia sebagai alat kolaboratif dan komunikasi (Sosio-kognitif)
Satu peranan terpenting komputer dalam masyrakat ialah mempertingkatkan komunikasi. Banyak peralatan dan antaramuka telah dibangunkan untuk menyokong kerja-kerja kolaboratif dan pembelajaran kolaboratif. Teknologi untuk kolaborasi telah mendapat tempat dalam bidang pendidikan disebabkan oleh perkembangan teori pembelajaran sosio-kognitif.
Teori pembelajaran sosial yang bermula dengan Vygotsky(1978), melihat pembelajaran sebagai suatu fenomena sosial. Berasaskan pandangan ini, seorang pelajar belajar melalui pemerhatian dan mendengar apa yang diperkatakan oleh orang lain. Selanjutnya dengan bantuan, pelajar mula memahami, menggunakan dan mengaplikasikan pembelajaran itu tanpa pertolongan lagi. Dalam hal ini, teknologi multimedia yang mengabungkan video, audio dan imej mampu menyumbang suatu media kolaboratif yang lebih berkesan. Multimedia interaktif boleh menyediakan suatu persekitaran pembelajaran yang menggalakan pelajar membina pengetahuan dalam konteks sosial. Beberapa contoh komponen alat kolaborasi termasuklah mail elektronik, sidang video, perisian perbincangan yang diintegrasikan dalam berbagai sistem kolaborasi.
Persekitaran pembelajaran kolaboratif elektronik
Multimedia rangkaian boleh menyumbangkan suatu persekitaran pembelajaran jika maklumat dipersembahkan secara berstruktur dan boleh diterima secara sosial. Di sini suatu antaramuka boleh direkabentuk untuk memanfaatkan teori pembelajaran kolaboratif dalam pengajaran/pembelajaran. Teori pembelajaran kolaboratif menyatakan bahawa aktiviti perbincangan menjadikan sesuatu pembelajaran menjadi bermakna. Dalam perbincangan, maklumat menjadi lebih peribadi dan kefahaman diperolehi daripada perbincangan yang boleh diterima oleh peserta. Beberapa contoh aplikasi multimedia interaktif yang menyokong pembelajaran secara konstruktivis dan kolaboratif dinyatakan berikutnya.
.
Kiosk forum multimedia
Kiosk Forum Multimedia (Hoadley & Hsi, 1992, 1993; Hoadley, Hsi, & Schwarz, 1992; Hsi & Hoadley, 1994; His, Berman, & Hoadley, 1995) adalah antaramuka untuk perbincangan yang menggunakan multimedia. Kiosk Forum Multimedia mempunyai dua kesan keatas pengguna: membenarkan pengguna belajar daripada pengetahuan komuniti dan membina pengetahuan dengan menjana ide baru. Sistem ini menghasilkan perbincangan yang produktif.
Sebagai contoh seorang peserta memperkenalkan suatu topik perbincangan atau bertanyakan soalan. Ini diikuti oleh perserta lain menyumbangkan pendapat masing-masing. Topik perbincangan diperkenalkan menggunakan kombinasi imej, teks, video atau audio. Setiap pendapat diwakili oleh suatu ikon untuk menunjukkan identiti peserta. Peserta boleh juga merahsiakan identitinya. Perserta boleh membuat pilihan, samada memberi pendapat ( opinion area ) atau memasuki perbincangan ( discussion area ). Segala pendapat dan respons kepada perbincangan dipaparkan dalam bentuk grafik. Penggunaan ikon untuk identiti perserta mengingatkan bahawa pendapat adalah pendapat orang-perseorangan. Bahan perbincangan dipaparkan menggunakan multimedia yang mengintegrasikan audio, video serta imej. Ini menjadikan perbincangan lebih peribadi dan lebih bermakna berbanding rujukan yang kabur dan berbentuk teks sahaja.
Satu contoh alat perbincangan berasaskan Kiosk Forum Multimedia tetapi berasaskan Internet adalah SpeakEasy (Hoadley, Berman, & Hsi, 1995). Ini merupakan media komunikasi masa dan tempat berbeza. Seperti kiosk perserta boleh berbincang, bertanya, memberi pendapat dan sebagainya. Peserta didedahkan kepada maklumat latarbelakang, ide dan pembelajaran ahli lain. Seperti Kiosk Forum, identiti peserta dimaklumkan dan peserta bebas berbincang dalam antaramuka Opinion.
Satu lagi ciri penting antaramuka SpeakEasy ialah ia membolehkan integrasi dengan maklumat multimedia berasaskan Web. Peserta boleh menyertakan alamat url halaman web pada perbincangan, komen, atau pendapat mereka. Suatu projek pendidikan sains yang dijalankan di University California, Berkeley telah menggunakan kaedah ini. Projek ini melibatkan suatu penstrukturan bukti sains untuk kemahiran penakulan saintifik. Kemahiran penakulan sains melibatkan pelajar secara aktif dalam mengumpul data, menganalisis data, membuat hipotesis, meramal dan membuat pengesahan saintifik. Pembelajaran kolaboratif adalah strategi pengajaran yang berkesan yang melibatkan penstrukturan media untuk mengalakkan kolaborasi yang produktif.
Persekitaran integrasi pengetahuan (PIP)
Pendidik dan penyelidik bersetuju bahawa pelajar memerlukan pengetahuan yang berkaitan, bukan pengetahuan yang terpisah atau lengai. Malangnya, pelajar disogok topik demi topik dalam kelas sains walaupun kurikulum menekankan kefahaman dalam pembelajaran sains. Akibatnya, oleh sebab terlalu banyak topik untuk dipelajar serta dibebani kekangan masa, pelajar menjadi biasa dengan pembelajaran yang tidak mendalam. Insentif untuk mengintegrasikan pengetahuan adalah kurang, manakala ujian masih berasaskan fakta yang terpisah.
Bahan yang disampaikan dalam kelas sains adalah sangat abstrak untuk difahami pelajar. Oleh yang demikian pelajar memerlukan model yang sesuai untuk mereka, masalah yang berkaitan dengan hidupan seharian dan panduan untuk membina kefahaman yang sepadu.
Guru biasanya bergantung kepada buku dan kuliah dalam pengajaran sains. Ini akan mencetuskan kepercayaan kepada guru atau buku dan melihat bidang sains sebagai statik. Pandangan ini adalah bertentangan dengan pandangan sains yang ingin kita tanamkan dalam pelajar dalam kelas sains; iaitu sains adalah aktif dan dinamik.
Dalam hal ini, multimedia dan kemampuan komunikasi Internet besertakan kurikulum yang sesuai dapat menyumbang suatu persekitaran yang membolehkan pelajar mengintegrasikan pengetahuan mereka. Dalam konteks pendidikan sains, integrasi pengetahuan merujuk kepada suatu proses dinamik menghubung, mengait, membeza, menyusun dan membuat refleksi keatas model fenomena saintifik. Model di sini bermaksud corak, templat, pandangan, ide, teori dan ramalan. Secara umum, pelajar membawa pelbagai model fenomena saintifik pada sebarang keadaan dan kerap mengkaji semula, menghubung semula, menyusun semula, menambah dan memperbaharui konsep fenomena sainitik yang mereka bawa.
Persekitaran integrasi pengetahun bersokong ( scaffolded )
Kerangka integrasi pengetahuan bersokong terdiri daripada empat komponen utama: mengenalpasti matlamat pembelajaran yang baru; menjadikan pemikiran nyata; menggalakkan pembelajaran seumur hidup; dan menyediakan sokongan masyarakat
(Linn, 1995).
Komponen yang pertama melibatkan pengenalan model yang berbagai yang dapat membina intuisi pelajar dan menggalakkan ujian, ulang kaji, dan memformulasikan semula idea sains. Penyediaan model sahaja tidak mencukupi untuk integrasi pengetahuan. Pelajar perlu memahami proses memikirkan model alternatif. Ini memerlukan sokongan agar ia dapat melakukannya tanpa bantuan orang lain.
Komponen kedua, menjadikan pemikiran nyata, menekankan supaya model alternatif dapat dicapai oleh pelajar. Pelajar perlu memahami beberapa perspektif ide saintifik supaya dapat pengalaman membanding dan menguji ide ini. Proses sebenar membanding penerangan atau model saintifik boleh dijelaskan melalui perbahasan mengenai teori oleh pelajar atau pelajar mendengar perbahasan di antara dua saintis. Persekitaran yang membantu pelajar untuk membuat refleksi dan memantau performans sendiri adalah penting. Satu kaedah yang boleh digunakan adalah menjadikan pelajar penyelidik dan pengkritik sains.
Komponen terakhir melibatkan interaksi sosial yang produktif dalam kelas. Pelajar membantu antara satu sama lain semasa membanding ide saintifik di samping menghormati rakan.
Persekitaran integrasi pengetahuan bersokong membantu pelajar membina kemahiran yang diperlukan seumur hidup dan menyediakan alat untuk memahami bahan sains yang rumit.
Projek multimedia persekitaran integrasi pengetahuan (PIP)
Kurikulum PIP terdiri daripada aktiviti : I) membantu pelajar membina keupayaan mengkritik sesuatu bukti, ii) supaya pelajar cenderung kepada mengintegrasi pengetahuan dan iii) memahami topik sains secara bersepadu. Aktiviti PIP menekankan kefahaman yang mendalam ( deep processing ) berbanding kuantiti bahan yang dipelajari. Dalam kurikulum ini pelajar sentiasa dibantu dan disokong (scaffold) semasa mereka menghalusi ide saintifik.
Projek ini menyediakan peralatan multimedia PIP yang boleh membantu pelajar menjalankan aktiviti dalam kelas atau secara peribadi untuk mendapatkan maklumat mengenai projek. Peralatan multimedia PIP membimbing pelajar mendapatkan maklumat daripada Internet secara effektif.
Salah satu aktiviti yang mesti dijalankan oleh pelajar adalah menganalisis bukti dan memberikan penerangan saintifik bagi keadaan sebenar mengenai suatu topik sains. Dengan cara ini pelajar berinteraksi dengan rakan di kelas lain atau ahli sains di seluruh dunia.
Sebagai contoh, bagi persoalan dalam pembelajaran sains, “Berapa jauhkah cahaya bergerak?” pelajar dikehendaki mengintegrasi pengetahuan mereka dengan membandingkan dua kemungkinan mengenai pergerakan cahaya menggunakan bukti daripada sumber saintifik dan sumber seharian.
Secara saintifik, “Cahaya akan bergerak berterusan sampai bila-bila sehingga diserap”
Secara persepsi “Cahaya hilang apabila bergerak jauh daripada sumber”.
Pelajar mula memberi pandangan peribadi mengenai pergerakan cahaya. Pelajar kemudian mengkaji bukti daripada maklumat melalui Web untuk menentukan samada setiap bukti menyokong, menentang atau tidak penting terhadap pandangan mereka. Aktiviti seterusnya adalah aktiviti “brainstorming” dengan memberi bukti berasaskan pengalaman sendiri. Bukti ini boleh disebarkan kepada rakan lain dengan menggunakan alat PIP. Pelajar dikehendaki mensintesis bukti untuk mendapat satu argumen yang menyokong salah satu daripada pandangan secara teori. Pelajar akan dibimbing oleh alat PIP. Peringkat akhir aktiviti melibatkan pelajar menyatakan pandangan mereka tanpa ragu-ragu.
Visualisasi Kolaboratif (CoVis)
Secara tradisi, pendidikan sains merangkumi pengajaran dan pembelajaran fakta-fakta sains yang telah diketahui. Amali sains yang dikendalikan di makmal-makmal sains mirip kepada buku masakan dengan resipi yang dijamin hasilnya. Kaedah dan amalan sedemikian sama-sekali tidak menyerupai amalan yang dipraktikkan oleh saintis yang menitikberatkan soal-jawab serta bersifat kolaboratif. Visualisasi kolaboratif memanfaatkan keupayaan teknologi untuk mengubah pengajaran/pembelajaran sains supaya mencerminkan amalan proses sains yang tulin. CoVis adalah berasaskan aktiviti inkuiri (http://www.covis.nwu.edu/project-overview.html). Penggunaan perisian visualisasi saintifik bersama multimedia rangkaian mampu menyediakan suatu persekitaran pembelajaran yang membolehkan pelajar berkomunikasi dan mencapai serta menggunakan peralatan penyelidikan dan data seperti yang digunakan oleh ahli sains dalam bidang itu.
CoVis membekalkan pelajar dengan segala peralatan kolaborasi dan komunikasi seperti desktop tele-persidangan, persekitaran perisian berkongsi bagi tujuan kolaborasi jarak-jauh dan realtime, pencapaian sumber internet dan perisian visualisasi saintifik. CoVis merujuk kepada perkembangan kefahaman saintifik yang diperolehi melalui alat visualisasi saintifik dalam konteks kolaboratif. Alaf yang akan datang akan menyaksikan perkembangan multimedia rangkaian teragih; projek CoVis sekarang akan menjadi blueprint untuk memaklumkan kepada pendidik, penyelidik dan pengubal polisi akan keberkesanan penggunaan media kolaboratif dan interpersonal dalam pendidikan sains.
Penutup
Multimedia dengan sendirinya tidak mampu membantu pembelajaran selain daripada menyampaikan pengetahuan. Nilai multimedia bergantung kepada rekabentuk antaramukanya yang boleh berperanan sebagai alat pembelajaran dan kerangka teori yang menentukan kaedah pembelajaran.
Perkembangan dalam bidang teknologi multimedia dan Internet mengajak pendidik membina suatu komuniti global pembelajar sains. Pelajar sains ini dihubungkan kepada penerokaan sains yang dinamik dan berterusan, berkomunikasi tentang konsep dan tabii sains serta memupuk minat dalam sains.
Dalam konteks Malaysia, kita telah mengorak langkah pertama, walaupun kecil ke arah pembestarian pendidikan dengan memanfaatkan teknologi multimedia. Kita mungkin berada pada tahap konseptual. Tahap penggunaan multimedia dalam pendidikan sains mungkin berada pada tahap ia digunakan sebagai pengajaran secara persembahan dan sebagai pengganda pembelajaran ( amplifiers ) bagi mencapai matlamat pendidikan. Terdapat juga multimedia digunakan untuk membina alat kognitif dan sebagai “ learning partner ” tetapi masih kecil bilangannya. Kita mungkin menyaksikan penggunaan multimedia dalam pendidikan sains pada tahap transformational apabila pembestarian pendidikan berkembang kelak. Pada masa itu, pendidikan sains akan berubah wajah. Kurikulum dan objektif pembelajaran sains akan menfaatkan teknologi multimedia sebagai alat kognitif, sosio-kognitif dan komunikasi yang berkesan. Peranan guru akan berubah daripada penyampai maklumat dan pengurus kepada fasilitator atau jurulatih yang effektif. Begitu juga kelas sains, bahan/kurikulum pengajaran dan kaedah pengajaran dan pembelajaran akan mengalami perubahan. Perubahan ini secara langsung akan mengwujudkan pentaksiran yang berasaskan kepada individu yang selama ini sukar diimplementasikan tanpa penggunaan teknologi.
Rujukan
Fisher, K.M. (1992). SemNet: A tool for personal knowledge construction.
Gaines, B.R. & Shaw, M.L.G. (1995). Concept maps as hypermedia components. Unpublished manuscripts, (http://ksi.cpsc.ucalgary.ca/articles)
Hoadley, Berman, & Hsi, (1995). Network multimedia for communication and collaboration. Paper presented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association, SF, California, USA.
Hoadley & Hsi, (1993). A multimedia interface for knowledge building and collaborative learnning. Paper presented at International computer-human interaction conference, Amsterdam, the Netherlands.
Hoadley, Hsi, & Schwarz, (1992). Scaffolding constructive communication in the multimedia forum kiosk. Unpublish manuscript, UC at Berkeley.
Hsi & Hoadley, (1994). An interactive multimedia kiosk as a tools for collaborative discourse, reflection and accessment. Paper presented at the annual meeting of the American Educational Research Association, New Orleans, LA.
Jonassen, D.H.(1992c). Semantic networking as cognitive tools. Cognitive tools for learning.Springer Verlag.
Jonassen, (1995). Supporting communities of learners with technology: A vision for integrating technology with learning in school. Educational Technology, 35(5), 16(63).
Kommers, P., Jonassen, D.H. & Mayes T. (Eds). (1992). Cognitif tools for learning. Hidelberg FRG : Springer-Verlag.
Linn, M. C. (1998). .Using accessment to improve learning outcomes: Experience from the knowledge integration environment (KIE) and the computer as learning partner ( CLP ).
Linn, (1995). Designing computer learning environment for engineering and computer science; The scaffolded knowledge integration framework. Journal of Science Education and Technology, 4(2), 103-126.
L.M.M.G., (1988). Tools for exploratory learning (Occational paper No. InTER/5/58). University of Lancaster.
Mellar, et al., (1994). Learning with artificial worlds: Computer based modelling in the curriculum. London: Falmer Press.
Moshman, D (1982). Exogenous, Endogenous and Dialectical Constructivism. Developmental Review, 2, 371-384
Rio. S. Shariffudin, (1996). The use of computers in Malaysian Secondary School and the Effectiveness of Computer Aided Instruction in the learning of Some Science Concept.
Vygotsky, L.S. (1978). Mind and Society. The development of higher psychological processes. Harvard University Press.
Wild, M (1995). A perspective on mental models and computer modelling. Journal of Computer Assisted Learning.
