Reka Bentuk Pembelajaran Berasaskan Permainan (game based learning) bagi Pemikiran Komputasional (computational Thinking) PDF

Preview

Summary

Reka Bentuk Pembelajaran Berasaskan Permainan (PbP) bagi Pemikiran Komputasional (PK) Emram Yunus1, dan Syamsul Bahrin Zaibon2 1 Jabatan Teknologi Pendidikan, IPG Kampus Sultan Abdul Halim, Kedah 2 FakultiSekolah Pengurusan & Seni Persembahan Industri Kreatif, UUM Sintok, Kedah [email protected]...

Description

Reka Bentuk Pembelajaran Berasaskan Permainan (PbP) bagi Pemikiran Komputasional (PK) Emram Yunus1, dan Syamsul Bahrin Zaibon2 1

2

Jabatan Teknologi Pendidikan, IPG Kampus Sultan Abdul Halim, Kedah FakultiSekolah Pengurusan & Seni Persembahan Industri Kreatif, UUM Sintok, Kedah [email protected]

Abstrak Penyelidikan ini bertujuan mengenalpasti komponen pembelajaran berasaskan permainan (PbP) dan konsep pemikiran komputasional (PK) yang boleh diintegrasikan bersama dalam satu model reka bentuk. Komponen PbP dan konsep PK diperolehi melalui analisis kajian lepas dan perundingan pakar. Kaedah analisis perbandingan kajian yang digunakan adalah berpandukan kepada kaedah Kitchenham, (2004) yang terdiri daripada 3 fasa iaitu perancangan, perlaksanaan dan dokumentasi. Analisis ini bermula bulan Mac hingga Mei 2018 dan melibatkan 398 artikel yang berkaitan PbP dan PK. Namun demikian, hanya terdapat 15 artikel berkaitan elemen pembangunan aplikasi PbP dan 8 artikel berkaitan konsep PK dalam PbP telah digunakan. Semasa perundingan pakar seramai 15 orang pakar telah terlibat yang terdiri dari pelbagai latar belakang pengalaman dalam bidang PbP dn PK. Hasil kajian menunjukkan terdapat 6 elemen utama PbP dan 21 subelemen PbP. 6 elemen utama terdiri daripada peraturan, objektif, maklum balas, interaksi, cabaran dan naratif. Manakala untuk subelemen pula terdiri daipada peraturan operasi, peraturan asas, peraturan eksplisit dan tingkah laku, instruksional, gol permainan, tujuan gamifikasi, markah, ganjaran, lencana/anugerah, carta pemain, watak, akibat, kekangan, tahap permainan, seronok, pertandingan, kawalan (control), ruang (space), penglibatan (engagement) dan asa ingin tahu (curiosity) yang telah dipadankan dengan elemen utama masing-masing. Elemen utama dan subelemen PbP ini dikelompokan sebagai komponen PbP. Setiap komponen PbP ini pula diintegrasikan dengan 7 konsep PK iaitu leraian (decomposition), peniskalaan (abstraction), algoritma (algorithm), penaakulan logik (logical reasoning), penilaian (evaluation), pengecaman corak (pattern recognition) dan automasi (automation). Kata kunci pembelajaran berasaskan permainan, pemikiran komputasional, model reka bentuk

Abstract Kajian ini bertujuan mengenalpasti komponen pembelajaran berasaskan permainan (PbP) dan konsep pemikiran komputasional (PK) yang boleh diintegrasikan bersama dalam satu model reka bentuk. Komponen PbP dan konsep PK diperolehi melalui analisis kajian lepas dan perundingan pakar. Kaedah analisis perbandingan kajian yang digunakan adalah berpandukan kepada kaedah Kitchenham, (2004) yang terdiri daripada 3 fasa iaitu perancangan, perlaksanaan dan dokumentasi. Analisis ini bermula bulan Mac hingga Mei 2018 dan melibatkan 398 artikel yang berkaitan PbP dan PK. Namun demikian, hanya terdapat 15 artikel berkaitan elemen pembangunan aplikasi PbP dan 8 artikel berkaitan konsep PK dalam kajian PbP telah digunakan. Semasa perundingan pakar seramai 15 orang pakar telah terlibat yang terdiri dari pelbagai latar belakang dan pengalaman dalam bidang PbP dan PK. Hasil kajian menunjukkan terdapat 6 elemen utama PbP dan 21 subelemen PbP. 6 elemen utama terdiri daripada peraturan, objektif, maklum balas, interaksi, cabaran dan naratif. Manakala untuk subelemen pula terdiri daipada peraturan operasi, peraturan asas, peraturan eksplisit dan tingkah laku, instruksional, gol permainan, tujuan gamifikasi, markah, ganjaran, lencana/anugerah, carta pemain, watak, akibat, kekangan, tahap permainan, seronok, pertandingan, kawalan (control), ruang (space), penglibatan (engagement) dan rasa ingin tahu (curiosity) yang telah dipadankan dengan elemen utama masing-masing. Elemen utama dan subelemen PbP ini dikelompokan sebagai komponen PbP. Setiap komponen PbP ini pula diintegrasikan dengan 7 konsep PK iaitu leraian (decomposition), peniskalaan (abstraction), algoritma (algorithm), penaakulan logik (logical reasoning), penilaian (evaluation), pengecaman corak (pattern recognition) dan automasi (automation). Kata kunci pembelajaran berasaskan permainan, pemikiran komputasional, model reka bentuk

1

Abstract This study aims to identify the game-based learning component (Gbl) and the concept of computational thinking (CT) that can be integrated together in a design model. Gbl and CT concept components are obtained through analysis of previous research and specialist consultancy. The method of analytical analysis is based on the Kitchenham method, (2004) which consists of 3 phases i.e. planning, implementation and documentation. This analysis started on March to May 2018 and involved 398 articles related to Gbl and CT. However, there are only 15 articles on the development element of the Gbl application and 8 articles related to the CT concept were used. During an expert consultancy, 15 specialists was involved in various backgrounds and experience in Gbl and CT. The result shows that there are 6 main elements and 21 sub-elements of Gbl. 6 main elements consist of rules objectives, feedback, interactions, challenges and narrative. Meanwhile, the sub-element consists of the operating rules, basic rules, explicit rules and behaviours, measures, goals, gamification purposes, marks, rewards, badges/awards, player charts, characters, consequences, constraints, levels of games, fun, competition, control, space, engagement and curiosity that have been matched with their main elements. The main element and sub-element of the Gbl is called Gbl component. Each of these Gbl components is integrated with 7 concepts of CT i.e. decomposition, algorithm, abstraction, logical reasoning, assessment, evaluation, pattern recognition and automation. Keyword game-based learning, computational thinking, design model

PENGENALAN Aplikasi PbP telah lama digunakan dalam sistem pendidikan sejak ia diperkenalkan oleh Marc Prensky pada awal tahun 2000 (Prensky, 2001). Banyak kajian yang membuktikan bahawa elemen-elemen PbP mampu menggalakkan penglibatan pelajar dan memberi motivasi secara semulajadi kepada pelajar dalam pembelajaran (Erhel & Jamet, 2013; Ma & Oikonomou, 2017; Woods, 2016; Zaibon, 2015). Justeru, beberapa kajian luar negara telah memperkenalkan model dan rangka kerja untuk membangunkan aplikasi PbP untuk tujuan pengajaran dan pembelajaran. Antaranya New Model of Flow (Pavlas, 2010), Rapid Digital Game Creation (Kuruvada & Asamoah, 2010), Human Centered Design Methodology (Perry et al., 2014) dan banyak lagi. Selain itu, konsep PK juga telah menjadi fokus kepada beberapa kajian dan penulisan sejak kebelakangan ini (Guzdial, 2008; Sherrell, 2010). Wing, (2006), mentakrifkan PK sebagai aktiviti mental dalam merumuskan masalah melalui penyelesaian komputasional yang boleh dilakukan oleh manusia atau mesin, atau dengan gabungan manusia dan mesin. Dalam kajian Kazimoglu, Kiernan, Bacon, dan Mackinnon, (2012b, 2012a) menyatakan bahawa mereka telah membangunkan satu rangka kerja PbP yang membolehkan pelajar dapat menguasai beberapa kemahiran PK semasa bermain. Kemahiran yang dimaksudkan adalah: 1. Mencipta dan menggunakan algoritma bagi menyelesaikan masalah tertentu. 2. Menilai suatu algoritma dengan menentukan kriteria yang sesuai. 3. Menggunakan kaedah PK kepada masalah. 4. Penyahpepijatan algoritma dan mengesan ralat logik. 5. Simulasi algoritma dan memerhati kesan yang perlu dipertimbangkan dalam kemahiran peniskalaan. Dapatan kajian mereka itu jelas menunjukkan kesan dan hubungan yang positif antara PbP dan PK. Ianya turut disokong oleh Grizioti dan Kynigos, (2018b, 2018a). Justeru kajian ini bertujuan untuk mengenalpasti apakah elemen-elemen PbP dan konsep PK yang sesuai diintegrasikan dalam satu model reka bentuk pembangunan aplikasi PbP.

2

SOROTAN LITERATUR Pembelajaran Berasaskan Permainan (PbP) PbP merupakan satu pendekatan pengajaran dan pembelajaran berasaskan komputer (PPBK) yang berkembang melalui penciptaan teknologi komputer sejak tahun 1950an. Menurut Prensky, (2001) sejarah awal permainan komputer dimulakan oleh tentera Amerika Syarikat dan Gredler, (2004) menyatakan ianya digunakan sebagai alat latihan untuk meningkatkan perancangan strategik ketenteraan. Banyak kajian menunjukkan bahawa PbP mempunyai ciri-ciri dan kelebihan yang dapat membantu memudahkan proses pembelajaran pelajar. Gee, (2008) dan Mims, (2003) menyatakan antara ciri-ciri PbP adalah menyediakan pengalaman yang mencabar, menggalakkan kepuasan intrinsik dan menawarkan peluang pembelajaran sebenar kepada pelajar. Ini kerana mereka dapat meneroka persekitaran permainan dalam keadaan yang teruja dan bebas risiko Aldrich dan Clark, (2005). Selain itu, kajian juga membuktikan PbP boleh meningkatkan pencapaian peribadi pelajar dan membawa kepada prestasi yang lebih tinggi (Blunt, 2007; Papastergiou, 2009; Wen Hao Huang, 2011). Justeru, tidak hairanlah apabila didapati pusat pengajian tinggi adalah institusi yang paling kerap mengaplikasikan kaedah ini sejak tahun 2001 hingga kini (Hwang & Wu, 2012). Anderson, (2013) menjelaskan bagaimana permainan boleh menyediakan peluang yang lebih menarik dalam pengajaran dan pembelajaran. Berdasarkan Rajah 1, terdapat lapan aspek yang perlu dipertimbangkan dalam permainan yang mana aspek utama adalah permainan mesti memberikan rasa seronok kepada pemain. Selain itu, aspek seperti watak yang yang menentukan penglibatan pemain perlu dinyatakan dengan jelas (peranan dan ciri-ciri) dan dilihat praktikal dan menyeluruh dari awal hingga tamat permainan. Setiap permainan perlu ada gol atau matlamat dan ia perlu dicapai selepas melalui beberapa pertandingan antara watak utama dengan persekitaran permainan. Sehubungan itu, ciri-ciri pertandingan yang terdapat dalam permainan perlu mampu meningkat atau membangunkan kemahiran pemain seperti membina strategi, menyelesaikan masalah dan kepantasan berfikir. Kebanyakkan kemahiran ini dikuasi oleh pemain tanpa disedari kerana keseronokkan mereka meraih ganjaran-ganjaran yang terdapat dalam permainan.

Rajah 1 Aspek PbP dalam Pendidikan (Anderson 2013)

Elemen PbP Prensky, (2003) telah mencadangkan tiga elemen klasik dalam permainan iaitu peraturan, matlamat atau objektif dan kesudahan atau maklum balas. Menurut beliau, tiga elemen ini menjadi asas kepada struktur 3

permainan dan boleh digunakan dalam membezakan semua jenis permainan. Dalam konteks PbP pula beliau telah mengubahsuai elemen tersebut kepada enam jenis iaitu peraturan, matlamat atau gol, maklum balas, interaksi, cabaran dan naratif. Rajah 2 menjelaskan terdapat tiga elemen utama yang wujud dalam permainan iaitu peraturan, gol dan maklum balas manakala elemen cabaran, naratif dan interaksi merupakan elemen pilihan dalam sesebuah permainan. Penggunaan elemen ini bergantung kepada cara bermain dan reka bentuk sebuah permainan bagi membentuk struktur permainan tersebut.

Rajah 2 Elemen utama dan elemen pilihan dalam struktur PbP (Prensky, 2008)) Jadual 1 menunjukkan huraian bagi setiap elemen PbP menurut Hoe (2016). Jadual 1 Huraian Elemen PbP Elemen PbP Matlamat (Gol) Peraturan Maklum balas Cabaran

Huraian Matlamat adalah sasaran, objektif atau tujuan dalam permainan. Ia enjadi perbezaan antara permainan (games) dan alat permainan (toys). Matlamat boleh dianggap sebagai peraturan pertama dalam permainan. Satu set arahan yang mengawal struktur dalaman permainan dan menjadi penentu utama kualiti permainan. Menjelaskan aksi pemain juga adalah satu peraturan. Maklum balas merupakan maklumat yang diberikan kepada pemain sama ada secara formatif atau sumatif berpandukan aksi pemain. Suatu halangan yang membentuk permainan dan mempunyai tahap kesukaran tertentu mengikut tahap pengetahuan, kemahiran dan kemajuan pemain dalam permainan.

Naratif

Naratif adalah asas kepada penglibatan para pemain dengan permainan. Tanpa cerita, pemain tidak akan mampu untuk memainkan peranan dengan baik sedangkan ia penting untuk menentukan pembelajaran.

Interaksi

Interaksi adalah hubungan atau tindak balas yang melibatkan dua situasi iaitu sama ada antara pemain dan alam permainan atau pemain dengan pemain yang lain.

4

Pemikiran Komputasional (PK) Konsep PK mula diperkenalkan oleh Papert pada tahun 1980 untuk membangunkan keupayaan kognitif dalam menyelesaikan masalah melalui bahasa pengaturcaraan (Weintrop & Wilensky, 2013). Kemudian, pada tahun 2006, Wing telah memperluaskan konsep PK dengan menyatakan bahawa PK adalah satu kemahiran asas bagi setiap orang dan sesuai semua bidang (Barr, Harrison, & Conery, 2011). Pada awalnya kemahiran PK digunakan bidang asas sains komputer untuk menyelesaikan masalah, mereka bentuk sistem dan memahami tingkah laku manusia. Kini kemahiran PK telah digunakan secara meluas dan Wing, (2010) menyatakan bahawa hampir semua orang boleh berfikir seperti seorang saintis komputer apabila menggunakan konsep PK. Konsep PK membantu orang untuk menyelesaikan masalah dengan mudah (Voskoglou & Buckley, 2012). Selain itu, menurut Dede, Mishra, dan Voogt, (2013) mereka bersetuju mengenai kepentingan untuk mempelajari dan menguasai konsep PK untuk dijadikan sebagai satu set kemahiran yang penting dalam abad ke-21 Pendapat ini juga disokong oleh Mohaghegh dan Mccauley, (2016) yang menyatakan konsep PK merupakan satu kemahiran yang perlu diterapkan kepada setiap pelajar kerana ia mempunyai kaitan dengan beberapa kemahiran abad ke-21 yang lain seperti penyelesaian masalah, pemikiran kritikal, produktiviti dan kreativiti. Wing, (2006), menyatakan bahawa ciri-ciri umum PK adalah seperti: 1. Menekankan konsep bukan pengaturcaraan iaitu PK tidak terhad hanya kepada bidang sains komputer. 2. Mementingkan asas kemahiran bukan hafalan iaitu ia berasaskan kepada kaedah penyelesaian yang boleh dilaksanakan sama ada oleh mesin, manusia atau gabungan di antara kedua-duanya 3. Satu cara yang manusia berfikir bukan komputer berfikir. Ini kerana pemikiran manusia lebih berkuasa dan komputer itu sendiri dihasilkan oleh manusia melalui proses pemikiran yang tersusun. 4. Pelengkap dan menggabungkan idea pemikiran matematik dan kejuruteraan bukan artifak. Ini kerana PK adalah proses pemikiran yang boleh diintegrasikan dalam semua bidang dan sesuai untuk semua orang di mana-mana sahaja. Barefoot Computing, yang berpusat di United Kingdom telah menjelaskan 6 konsep utama PK (Settle, 2011) iaitu: 1. Leraian (Decomposition) Sesuatu tugas yang besar dan dipecahkan kepada beberapa tugas yang lebih kecil yang diperincikan agar lebih mudah difahami oleh orang lain atau komputer. 2. Corak (Pattern) Keupayaan untuk melihat aspek persamaan dan perbezaan umum dalam sesuatu kerja atau masalah bagi tujuan membuat ramalan penyelesaian atau mencari penyelesaian segera. 3. Peniskalaan (Abstraction) Keupayaan untuk menapis maklumat yang tidak perlu untuk menyelesaikan masalah dan menggeneralisasikan maklumat tersebut apabila sesuai. 4. Algoritma (Algorithmic) Keupayaan untuk membina satu strategi langkah demi langkah untuk menyelesaikan masalah. 5. Pentaakulan logik (Logical reasoning) Kebolehan menaakul secara logik dan membuat kesimpulan khusus (deduction) daripada maklumat yang ada. 6. Penilaian (Evaluation) Keupayaan untuk memastikan penyelesaian yang dilakukan adalah tepat mengikut kehendak yang sebenar dan memikirkan tentang bagaimana ia boleh ditambahbaik.

5

METODOLOGI KAJIAN Bagi mengenalpasti apakah elemen-elemen PbP dan konsep PK yang sesuai diintegrasikan dalam satu model reka bentuk aplikasi PbP, kami telah menggunakan dua kaedah kajian iaitu membuat analisis perbandingan kajian lepas dan perundingan pakar. Analisis perbandingan kajian lepas ini kami jalankan melalui analisis secara kritis mengenai elemen-elemen PbP dan konsep PK dan faktor-faktor lain yang berkaitan dengannya. Pada peringkat ini, semua faktor dan elemen-elemen yang berkaitan dengan PbP dan konsep PK dikumpulkan, disusun untuk diintegrasikan ke dalam model reka bentuk PbP. Kaedah analisis perbandingan kajian yang digunakan adalah berpandukan kepada kaedah Kitchenham, (2004). Jadual 2 menunjukkan fasa-fasa yang terlibat dalam kaedah ini. Jadual 2 Fasa-Fasa Tinjauan Sistematik Fasa Kaedah Perancangan Soalan kajian yang spesifik Membina tatacara tinjauan Mengesahkan tatacara tinjauan Pelaksanaan

Mengenalpasti kajian yang relevan Memilih penyelidikan utama Menilai kualiti penyelidikan Mengekstrak data yang diperlukan Mensintesiskan data

Dokumentasi

Menulis laporan tinjaun Membuat pengesahan laporan

Dalam kajian ini, carian yang dibuat berdasarkan istilah utama, iaitu “Computational Thinking” dan “Game based Learning”. Selain itu, carian juga dibuat menggunakan istilah tahap kedua yang digunakan bersama-sama dengan istilah utama iaitu sekolah, sekolah menengah, sekolah rendah, sekolah rendah, faedah, penilaian, dan pengujian. Beberapa kriteria pemilihan penyelidikan telah disediakan seperti yang dicadangkan oleh kaedah tinjauan sistematik ini. Kriteria penyelidikan yang dimasukkan adalah seperti: 1. Secara langsung menjawab satu atau lebih persoalan kajian ini. 2. Berkaitan dengan pengajaran PbP dan PK di mana-mana institusi pendidikan 3. Khusus tentang kursus atau modul pengkomputeran atau Sains Komputer dan berfokuskan pada kemahiran menyelesaikan masalah melalui PK dan PbP. Dalam kaedah kedua iaitu perundingan pakar pula, seramai 15 orang pakar telah dirujuk untuk mendapatkan percambahan idea, pandangan pakar tentang konsep dan ulasan terhadap bahan penyelidikan yang telah digunakan. Setiap maklum balas atau input-input yang diberikan pakar telah dinilai dan digunakan mengikut keperluan kajian ini. Bilangan pakar yang terlibat dalam perundingan merupakan jurulatih utama PK dan terlibat dalam kursus yang dianjurkan oleh MDEC serta pernah terlibat dengan pembangunan aplikasi permainan berasaskan Scratch. Selain itu, 100 % pakar-pakar yang dipilih ini telah terlibat sebagai penceramah dan fasilitator dalam kursus-kursus PK yang dianjurkan oleh pihak Intitut Pendidikan Guru (IPG) dan Jabatan Pendidikan Negeri (JPN) masing-masing. Jadual 3 menunjukkan maklumat tentang pakar-pakar yang terlibat. Majoriti pakar terdiri daripada kalangan pensyarah iaitu seramai 6 orang yang mempunyai bidang kepakaran yang berbeza seperti teknologi maklumat, teknologi pendidikan dan sejarah. Terdapat 7 orang pakar yang mempunyai pengalaman 6

melebihi 21 tahun dalam bidang masing-masing. Hanya seorang pegawai JPN dan guru sekolah yang terlibat kerana bertanggung jawab menyelaraskan kursus PK dan mengajar subjek Asas Sains Komputer. Jadual 3 Demografi Pakar - Fasa Perundingan Pakar Jawatan

Institusi/Jabatan

Ketua Jabatan

Pensyarah Kanan

Pensyarah

Institut Pendidikan Guru

Institut Pendidikan Guru

Institut Pendidikan Guru

Pengalaman (Tahun)

Bidang

Jumlah

21-25

Tek. Pendidikan

1

16-20

Tek. Maklumat

1

21-25

Tek. Maklumat

2

21-25

Sains Komputer

1

21-25

Tek. Pendidikan

2

21-25

Tek. Maklumat

2

16-20

Tek. Pendidikan

2

11-15

Ilmu pendidikan

1

16-20

Sejarah

1

Pegawai

Jabatan Pendidika Negeri

11-15

Sains Komputer

1

Guru ICT

Sekolah

16-20

Sains Komputer

1

Jumlah Keseluruhan

15

Demografi pakar yang terdiri dari pelbagai pengalaman dan kepakaran ini sangat membantu kami untuk mendapatkan data-data yang diperlukan. Sebelum proses perundingan ini dilaksanakan kami terlebih dahulu menyediakan satu borang yang dinamakan sebagai borang soal selidik kajian komponen PbP dan PK. Tujuan borang ini disediakan untuk memudahkan proses perundingan dari aspek pengurusan masa dan menjelaskan kehendak kami kepada pakar yang telah dipilih.

DAPATAN KAJIAN Dapatan Analisis Perbandingan Kajian Lepas Carian...