Perlukah makmal untuk berlatih?

Tidak, kemahiran graf dan analisis Kertas 3 boleh dilatih dari rumah dengan data contoh.

Apakah yang mesti ada dalam rancangan eksperimen yang lengkap?

Tujuan, pemboleh ubah dimanipulasikan, bergerak balas dan dimalarkan, radas dengan gambar rajah berlabel, kaedah langkah demi langkah yang mengawal pemalar dan mengulang bacaan, jadual data yang dirancang, dan cara keputusan akan dianalisis.

Adakah saya perlukan hipotesis?

Apabila soalan memintanya, nyatakan ramalan yang boleh diuji yang menghubungkan dua pemboleh ubah, contohnya bandul yang lebih panjang memberi tempoh yang lebih panjang. Ia mestilah sesuatu yang kaedah anda benar-benar boleh sahkan atau tolak.

Bagaimana saya menjadikan ujian adil?

Ubah hanya pemboleh ubah dimanipulasikan dan kekalkan setiap faktor lain malar, menyenaraikan setiap satu dan cara ia dikawal. Mengulang setiap bacaan dan mengambil purata mengurangkan ralat rawak dan mengukuhkan rancangan.

Kemahiran sains: Merancang eksperimen yang lengkap

Petua peperiksaan

Ini kemahiran Kertas 3 (amali). Latih dari rumah dengan data contoh, tanpa makmal.

Tujuan

Mempelajari cara merancang dan menulis eksperimen yang lengkap, daripada tujuan dan pemboleh ubah sehingga kaedah analisis.

Pemboleh ubah

Dimanipulasi: Rancangan menamakan satu pemboleh ubah dimanipulasikan yang akan diubah.
Bergerak balas: Rancangan menamakan pemboleh ubah bergerak balas yang akan diukur.
Dimalarkan: Rancangan menyenaraikan pemboleh ubah dimalarkan dan cara ia akan dikawal.

Radas & bahan

Tujuan atau soalan yang hendak disiasat
Pen dan kertas untuk rancangan dan gambar rajah berlabel
Senarai radas yang akan digunakan

Prosedur

Nyatakan tujuan, dan jika sesuai satu inferens dan hipotesis yang boleh diuji.
Senaraikan pemboleh ubah: pemboleh ubah dimanipulasikan, pemboleh ubah bergerak balas, dan pemboleh ubah dimalarkan.
Senaraikan radas dan bahan, dan huraikan susunan dengan gambar rajah berlabel.
Huraikan prosedur langkah demi langkah, menyatakan cara pemboleh ubah dimanipulasikan diubah, cara pemboleh ubah bergerak balas diukur, dan cara bacaan diulang.
Terangkan cara data akan dijadualkan, termasuk sebarang kuantiti terbitan.
Terangkan cara data akan dianalisis, apa yang akan diplot, dan bagaimana kecerunan atau bentuk graf membawa kepada kesimpulan.

Menjadualkan keputusan

Rancang susun atur jadual data sebelum mengumpul sebarang bacaan, dengan pemboleh ubah dimanipulasikan dahulu, kemudian pemboleh ubah bergerak balas dan sebarang lajur terbitan, setiap satu dengan tajuk unitnya.

Graf

Nyatakan dengan jelas apa yang akan diplot melawan apa, dan nyatakan apa yang akan diberitahu oleh garis lurus, kecerunannya, atau pintasannya tentang hubungan yang disiasat.

Analisis

Pemeriksa memberi markah untuk hipotesis yang boleh diuji, set pemboleh ubah yang lengkap, prosedur yang boleh dilaksanakan yang mengawal pemboleh ubah dimalarkan dan mengulang bacaan, serta kaedah analisis yang benar-benar membawa kepada tujuan.

Langkah berjaga-jaga

Kawal setiap pemboleh ubah dimalarkan supaya ujian adil.
Sertakan bacaan berulang supaya purata boleh diambil.
Pastikan kaedah benar-benar menguji hipotesis dan membawa kepada tujuan.

Keputusan contoh dan maksudnya

Andaikan tujuannya ialah merancang eksperimen tentang bagaimana tempoh bandul bergantung pada panjangnya. Rancangan yang baik meramalkan bentuk keputusan sebelum apa-apa bacaan diambil.

Satu set bacaan contoh yang dijangka (bukan data sebenar) mungkin: panjang 0.20 m memberi tempoh 0.90 s, 0.40 m memberi 1.27 s, 0.60 m memberi 1.55 s, 0.80 m memberi 1.80 s, dan 1.00 m memberi 2.01 s.

Tempoh naik apabila panjang naik, tetapi bukan dalam langkah sama, jadi graf mentah akan melengkung. Merancang untuk itu, anda memutuskan lebih awal untuk mengira T² bagi setiap panjang supaya graf analisis menjadi garis lurus.

Pemboleh ubah dimanipulasikan ialah panjang l dalam m.
Pemboleh ubah bergerak balas ialah tempoh T dalam s, diukur menerusi banyak ayunan.
Lajur terbitan T² dalam s² dirancang ke dalam jadual dari awal.

Memikirkan nombor yang dijangka menunjukkan rancangan itu benar-benar akan berjaya sebelum anda menyentuh sebarang radas.

Membaca graf dan mencari jawapan

Rancangan mesti menyatakan dengan tepat apa yang akan diplot. Di sini anda plot T² (paksi-y) melawan l (paksi-x), kerana menguasaduakan tempoh menukar hubungan mentah yang melengkung menjadi garis lurus melalui asalan.

Rancangan kemudian menyatakan cara jawapan datang daripada kecerunan. Menggunakan dua titik yang akan terletak pada garis, contohnya (0.20 m, 0.81 s²) dan (1.00 m, 4.04 s²):

kecerunan = (4.04 s² − 0.81 s²) ÷ (1.00 m − 0.20 m) = 3.23 s² ÷ 0.80 m = 4.04 s² m⁻¹

Oleh sebab T² = (4π²/g) l, kecerunan bersamaan 4π²/g, maka g = 4π² ÷ kecerunan = 39.5 ÷ 4.04 s² m⁻¹ = 9.8 m s⁻². Menulis langkah analisis ini ke dalam rancangan membuktikan graf yang dipilih benar-benar membawa balik kepada tujuan, iaitu yang mesti ditunjukkan oleh rancangan yang lengkap.

Markah yang dicari pemeriksa

Soalan perancangan dalam Kertas 3 diberi markah berdasarkan kelengkapan rancangan, bukan pada bacaan sebenar.

Nyatakan tujuan dan, jika sesuai, hipotesis yang boleh diuji seperti bandul yang lebih panjang mempunyai tempoh yang lebih panjang.
Namakan ketiga-tiga jenis pemboleh ubah: panjang yang dimanipulasikan, tempoh yang bergerak balas, dan pemalar seperti jisim ladung dan sudut ayunan.
Senaraikan radas dan beri gambar rajah berlabel bagi susunannya.
Tulis kaedah langkah demi langkah yang boleh dilaksanakan yang mengawal pemalar dan mengulang setiap bacaan masa untuk meratakan ralat rawak.

Kemahiran proses sains yang diuji ialah membuat hipotesis, mengawal pemboleh ubah, dan merancang prosedur yang adil dan boleh diulang. Akhiri dengan menerangkan cara data akan dijadualkan, termasuk lajur terbitan T², dan cara graf serta kecerunannya membawa kepada nilai g.

Rancangan yang menamakan pemboleh ubah, mengekalkan ujian adil, dan menunjukkan analisis mencapai tujuan memperoleh markah penuh.

Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

Ditulis oleh sidang editorial spmphysics.com.my.· Dikemas kini 5 Sep 2026