1
Herni Yuniarti Suhendi, 2014 Penerapan Model Pembelajaran Ecirr Berbantuan Media Simulasi Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
| perpustakaan.upi.edu
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan sains dan teknologi dewasa ini menuntut sumber daya manusia yang berkualitas, yaitu manusia yang mampu memahami pengetahuan dan
mengaplikasikan pengetahuan tersebut dalam kehidupan sehari-hari, sehingga pengetahuan yang telah dipelajari menjadi bermakna dan bermanfaat bagi dirinya
maupun masyarakat di sekitarnya. Sumber pengetahuan salah satunya adalah pendidikan. Dengan demikian, salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk
menciptakan manusia yang berkualitas adalah dengan meningkatkan kualitas pendidikan.
Fisika merupakan salah satu wahana untuk menumbuhkan kemampuan berpikir yang berguna untuk memecahkan masalah di dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini
sesuai dengan yang tertera dalam
Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar Fisika SMA
, pembelajaran fisika di sekolah bertujuan agar peserta didik memiliki kemampuan sebagai berikut Depdiknas, 2006 : 107 :
1. Membentuk sikap positif terhadap fisika dengan menyadari keteraturan
dan keindahan alam serta mengagungkan kebesaran Tuhan Yang Maha Esa ;
2. Mengembangkan sikap ilmiah yaitu jujur, obyektif, terbuka, ulet, kritis
dan dapat bekerjasama dengan orang lain ; 3.
Mengembangkan pengalaman melalui percobaan agar dapat merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis, merancang dan merakit
instrumen, mengumpulkan, mengolah dan menafsirkan data, serta mengkomunikasikan secara lisan dan tertulis ;
4. Mengembangkan kemampuan bernalar dalam berpikir analisis induktif dan
deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip Fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaian masalah baik
secara kualitatif maupun kuantitatif ;
5. Menguasai konsep dan prinsip fisika serta mempunyai keterampilan
mengembangkan pengetahuan, dan sikap percaya diri sebagai bekal untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang yang lebih tinggi serta
mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Butir keempat tersebut mengharuskan siswa untuk dapat menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaian masalah baik secara kualitatif maupun
Herni Yuniarti Suhendi, 2014 Penerapan Model Pembelajaran Ecirr Berbantuan Media Simulasi Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
| perpustakaan.upi.edu
2
kuantitatif. Kemampuan menjelaskan merupakan salah satu macam proses kognitif yang ada pada taksonomi bloom yaitu memahami
understand
. Dahar 1996 : 79 menambahkan bahwa Fisika merupakan suatu ilmu yang
sangat berhubungan erat dengan fenomena alam. Sebagai suatu ilmu, dalam Fisika pasti terdapat berbagai macam konsep. Konsep merupakan suatu dasar untuk
berpikir dan melakukan proses-proses mental yang lebih tinggi agar dapat merumuskan prinsip-prinsip dan generalisasi-generalisasi. Untuk menyelesaikan
masalah, siswa harus mengetahui aturan yang relevan berdasarkan konsep-konsep yang diperolehnya atau memahami konsep-konsepnya. Pemahaman konsep sangat
berarti dan penting, sebagai suatu cara untuk mengorganisir atau menyusun pengetahuan dan merupakan dasar untuk membangun pemikiran menuju pada
tingkat berpikir yang lebih tinggi. Pemahaman konsep yang dimiliki siswa dipengaruhi pula oleh konsepsi siswa
atau tafsiran siswa terhadap suatu konsep. Siswa datang ke kelas dengan membawa konsepsi maupun pengetahun awal mengenai suatu konsep atau
penjelasan suatu fenomena sebagaimana yang mereka lihat dengan mata sendiri. Penjelasan terhadap fenomena atau konsepsi tersebut terkadang tidak sesuai
dengan penjelasan secara ilmiah Treagust, 2006: 1. Hal ini dapat mengakibatkan kesalahan dalam memahami konsep atau memunculkan konsep alternatif yang
jika tidak diubah akan terus terintegrasi dalam struktur kognitif siswa. Pemahaman semacam ini biasanya bertahan dengan kuat dan membentuk struktur
konsep yang salah dan akhirnya menjadi pemahaman siswa. Siswa mungkin mengikuti pembelajaran dengan topik tertentu, mengerjakan
tes dengan baik, dan tidak mengubah anggapan dasarnya mengenai topik tersebut walaupun anggapannya ternyata bertentangan dengan konsep ilmiah yang telah
diajarkan. Osborne, Bell, dan Gilbert Tuysuz, 2009: 628 menyebutkan bahwa siswa terkadang mengalami, memodifikasi, atau menolak anggapan ilmiah yang
digunakan sebagai dasar pemikiran mengenai bagaimana dan mengapa sesuatu terjadi. Konsepsi siswa yang berbeda dari konsep ilmiah yang diterima secara
umum ini disebut sebagai miskonsepsi, prakonsepsi, kerangka berpikir alternatif, atau ilmu anak Treagust, 1988: 159.
Herni Yuniarti Suhendi, 2014 Penerapan Model Pembelajaran Ecirr Berbantuan Media Simulasi Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
| perpustakaan.upi.edu
3
Terkait dengan konsepsi siswa yang berbeda dengan konsep ilmiah yang diterima secara umum, Hammer 1996: 1318 memilih menggunakan istilah
miskonsepsi dan mendefinisikannya sebagai konsepsi yang dipegang kuat dan merupakan stuktur kognitif yang stabil namun tidak sama dengan konsepsi para
ahli atau konsep ilmiah. Van den Berg 1991: 10 mendefinisikan miskonsepsi sebagai konsepsi seseorang yang berbeda dengan konsepsi para ahli konsepsi
ilmuwan. Konsepsi para ahli lebih canggih, lebih kompleks, lebih rumit, melibatkan lebih banyak hubungan antar konsep daripada konsepsi siswa.
Umumnya miskonsepsi menyangkut kesalahan siswa dalam pemahaman hubungan antar konsep. Definisi-definisi tersebut menunjukkan bahwa siswa
dikatakan mengalami miskonsepsi bukan semata-mata karena tidak konsisten dengan konsep ilmiah, tetapi juga karena konsep yang salah ini diyakini dengan
kuat oleh siswa. Kenyataan di lapangan, berdasarkan hasil studi pendahuluan di salah satu SMA
di Bandung, dapat dikatakan bahwa pemahaman konsep fisika pada siswa di sekolah tersebut masih rendah. Hal ini diakibatkan karena di sekolah tersebut
pembelajaran fisika pada umumnya hanya dengan menggunakan metode ceramah saja dan bersifat
teacher centered
, guru jarang mengajak siswa untuk melakukan praktikum sehingga siswa kurang memahami konsep yang diajarkan karena materi
yang disajikan bersifat informatif, tidak menghadirkan fenomena dalam kehidupan sehari-hari, kurang memberikan pengalaman nyata pada siswa.
Untuk melihat sejauh mana pemahaman konsep fisika siswa, maka selanjutnya peneliti melakukan tes tertulis dengan memberikan soal tes pilihan ganda untuk
mengetahui sejauh mana pemahaman konsep dan miskonsepsi yang dialami siswa pada konsep kalor, diperoleh hasil bahwa terdapat 18 dari 32 siswa 56,25
mendapatkan nilai di bawah 70 dengan rata-rata nilai kelas 66. Informasi tersebut menunjukkan bahwa pemahaman konsep siswa masih kurang memuaskan
sehingga perlu untuk di tingkatkan. Selain dari pemahaman konsep siswa yang masih rendah, ditemukan juga
berbagai macam miskonsepsi yang dialami siswa diantaranya adalah : jika kedua benda suhunya sama, maka kedua benda tersebut memiliki kalor yang sama, suhu
Herni Yuniarti Suhendi, 2014 Penerapan Model Pembelajaran Ecirr Berbantuan Media Simulasi Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
| perpustakaan.upi.edu
4
merupakan indikasi langsung dari kandungan energi suatu sistem, Ketika kita menyentuh suatu objek itu menunjukkan suhu secara keseluruhan, faktor-faktor
yang mempengaruhi seberapa cepat energi yang ditransfer juga berdampak berapa banyak energi yang ditransfer, warna adalah faktor yang paling penting dalam
proses perpindahan kalor secara radiasi. Hal ini menunjukkan bahwa miskonsepsi siswa kelas XI di SMA ini masih ada meskipun mereka sudah mempelajari
konsep kalor. Hasil pemberian angket kepada siswa didapat informasi bahwa 87,87 siswa
tidak menyukai pembelajaran fisika; 78,78 siswa mengalami kesulitan dalam mempelajari konsep kalor; 66,77 siswa tidak pernah melakukan praktikum;
60,60 siswa merasa bahwa soal-soal kalor sulit; 87,87 siswa termotivasi dengan pembelajaran kalor menggunakan media simulasi; 78,78 siswa merasa
cocok apabila eksperimen menggunakan media virtual. Hal ini menunjukkan bahwa siswa termotivasi dan merasa cocok untuk melakukan eksperimen
menggunakan media simulasi virtual dalam rangka untuk meningkatkan pemahaman konsep. Dari wawancara tak terstruktur dan pemberian angket dengan
guru fisika ditemukan bahwa guru merasa kesulitan untuk menanamkan konsep pada siswa. Selain itu, guru jarang melakukan eksperimen karena ketersediaan
alat-alat praktikumnya yang kurang. Berdasarkan kajian literatur miskonsepsi pada materi kalor di Indonesia
tenyata dialami oleh siswa pada tingkat SD, SMP, SMA, perguruan tinggi, bahkan dialami pula oleh guru Suparno, 2013. Miskonsepsi yang dialami oleh anak
SMA diantaranya adalah gaya tarik molekul disamakan dengan gerakan molekul; mendidih adalah suhu tertinggi yang dapat dicapai oleh suatu benda; panas dan
dingin adalah berbeda; panas dan suhu itu sama; panas itu suatu substansi; suhu adalah sifat suatu materi; benda yang berlainan suhu dan kontak satu sama lain,
tidak harus menuju suhu yang sama. Materi kalor pada dasarnya sangat berkaitan dengan kehidupan sehari-hari,
tetapi karena konsep-konsep yang berhubungan dengan kalor bersifat abstrak atau kuantitasnya tidak dapat diamati secara langsung Alwan, 2011: 602, konsep-
konsep ini menjadi cukup sulit untuk dipahami Sözbilir, 2003: 25. Akibatnya,
Herni Yuniarti Suhendi, 2014 Penerapan Model Pembelajaran Ecirr Berbantuan Media Simulasi Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
| perpustakaan.upi.edu
5
siswa pada akhirnya memahami konsep berdasarkan fenomena-fenomena yang dapat dilihat secara langsung. Selain karena sifat konsep yang abstrak,
miskonsepsi pada materi kalor muncul karena perbedaan definisi kalor dalam beberapa buku teks a
tau penggunaan kalimat, seperti „aliran kalor‟ dan „kapasitas kalor‟ Sözbilir, 2003: 25-26. Kedua kalimat tersebut mengakibatkan siswa
cenderung berpikir bahwa kalor adalah zat yang dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain. Perdebatan mengenai definisi kalor terjadi pula dikalangan para
ahli. Namun, walaupun demikian, para ahli menyimpulkan bahwa definisi kalor adalah benar selama menunjukkan bahwa kalor itu bukan merupakan sesuatu yang
terkandung atau tersimpan dalam sistem Sözbilir, 2003: 27. Selain itu, penjelasan mengenai definisi suhu yang terlalu abstrak dengan
melibatkan teori kinetik telah menimbulkan kesulitan bagi siswa untuk memahami konsep suhu. Baierlein Sözbilir, 2003: 27 berpendapat bahwa pernyataan suhu
adalah suatu ukuran energi kinetik rata-rata molekul atau atom-atom dalam benda merupakan pernyataan yang keliru dan ia menegaskan bahwa fungsi definisi suhu
bukan untuk memberikan informasi mengenai kecenderungan sistem untuk mentransfer energi dalam bentuk kalor, cukup dengan mendefinisikan bahwa
suhu adalah derajat panas zat yang terukur pada skala tertentu. Dalam konstruktivisme, miskonsepsi merupakan hal yang wajar dalam proses
pembentukkan pengetahuan oleh seseorang yang sedang belajar. Pengetahuan itu tidak sekali jadi, tetapi merupakan suatu proses terus-menerus yang semakin
sempurna. Bahkan dalam perkembangan mengkonstruksi pengetahuan, siswa dapat bermula dari konsep yang sangat kasar dan sederhana serta tidak lengkap,
dan pelan-pelan dalam proses pembelajaran menjadi lengkap, dan pelan-pelan dalam proses pembelajaran menjadi semakin lengkap, tepat dan benar Suparno,
2013. Dengan demikian miskonsepsi dapat dijadikan sebagai awal perkembangan pengetahuan yang lebih baik. Dalam teori belajar Piaget, untuk memahami konsep
yang baik diperlukan akomodasi pada saat proses
disequilibrium.
Jika pengalaman siswa dituntun pada proses ini, miskonsepsi yang terjadi pada siswa mungkin
dapat dihindari. Miskonsepsi yang dimiliki siswa bertahan lama dalam memori siswa dan akan sulit diubah jika hanya menggunakan strategi mengajar
Herni Yuniarti Suhendi, 2014 Penerapan Model Pembelajaran Ecirr Berbantuan Media Simulasi Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
| perpustakaan.upi.edu
6
konvensional. Miskonsepsi yang terjadi pada siswa harus segera diidentifikasi agar ketika mengukur keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa tidak semakin
terjerumus. Menurut Wenning 2008, miskonsepsi dapat diatasi dengan model perubahan
konsep
conceptual change model
dan model pertukaran konsep
conceptual exchange model
.
Conceptual change model
menyatakan bahwa ketika konsep baru dipelajari, maka konsep baru ini akan melemahkan atau menghancurkan
konsep yang sudah ada dalam memori. Dalam hal ini, guru harus membantu siswa untuk melupakan konsep yang tidak benar dan membantu siswa untuk melihat
bagaimana ide awal siswa sesuai dengan kerangka kerja pemahaman ilmiah, sedangkan
conceptual exchange model
menyatakan bahwa konsepsi yang lama tidak dimodifikasi, tetapi konsep baru dihadirkan disepanjang konsep-konsep
lamanya. Dalam model ini siswa sendiri yang akan menyadari kesalahan konsep yang mereka miliki sehingga mereka akan menolak dan menghilangkan konsepsi
yang lama dan mengadopsi konsepsi baru yang lebih meyakinkan. Kedua pendekatan yang telah dijelaskan diatas secara umum terdiri atas 3 fase: dapatkan,
benturkan, pecahkan
Elicit-Confront-Resolve
. Dalam model ini dalam fase pertama guru menggali respon siswa terhadap suatu situasi. Selanjutnya benturkan
siswa dengan situasi yang bertentangan dengan keyakinan mereka. Dalam fase ini, jika prediksi mereka salah, maka mereka akan mengalami konflik kognitif antara
prediksi dan pengalaman. Dengan demikian siswa memerlukan suatu pemahaman konsep baru dan termotivasi untuk memecahkan konflik tersebut.
Namun demikian, menurut beberapa penelitian pendidikan fisika, pendekatan seperti ini tidak selalu efektif dalam pembelajaran fisika. Penggunaan
Modeling Method of Instruction
menegaskan pernyataan ini. Pengujian dengan
Force Concept Inventory
untuk menilai keefektifan guru mencapai standar minimal performa pengajaran menunjukkan bahwa guru baru
novices modeler
yang menggunakan metode tersebut hanya mampu meningkatkan skor FCI siswanya
sebesar 16, sedangkan guru ahli
experts modeler
dengan metode yang sama menghasilkan peningkatan lebih dari 40.
Herni Yuniarti Suhendi, 2014 Penerapan Model Pembelajaran Ecirr Berbantuan Media Simulasi Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
| perpustakaan.upi.edu
7
Didasarkan pada pengalamannya bergaul dengan guru ahli
experts modeler
di Chicago ITQ Science Project, Wenning mengusulkan suatu pendekatan atau
model baru dalam mengatasi miskonsepsi dalam fisika yaitu model
ECIRR Elicit-
Confront-Identify-Resolve-Reinforce
, dapatkan-benturkan-identifikasi-pecahkan- kuatkan. Model
ECIRR
merupakan pengembangan model
CCM
dan
CEM
berdasarkan penelitian dari
Modeling Website.
Model
ECIRR
menghadirkan konflik kognitif yang selalu diterapkan dalam area pedagogik untuk mengatasi
miskonsepsi seperti
learning cycle
Karplus,
conceptual change theory
Posner, et al,
bridging analogies
Clement; Perschard dan Bitbol,
micro computer-based laboratory experiences
Thornton dan Sokolof,
disequilibrium techniques
Mimstrell,
inquiry approach
Harrison, et al Wenning, 2008. Lee H
et al
2005 mengemukakan simulasi yang memperkenalkan konsep lebih efektif dalam mereduksi miskonsepsi, siswa yang mendapatkan konsep
ilmiah melalui pembelajaran menggunakan media simulasi virtual mampu menjelaskan secara ilmiah gerakan benda secara sama. Pemanfaatan simulasi
komputer sebagai media pembelajaran dapat digunakan pada penerapan model
ECIRR
, khususnya pada fase
confront
yang bertujuan menghadirkan konflik kognitif. Simulasi komputer sebagai pembelajaran interaktif dapat menyediakan
kesempatan bagi siswa untuk mempelajari materi setiap saat, diulang-ulang sampai memahami konsep, memahami gejala alam melalui kegiatan ilmiah, dan
meniru cara kerja ilmuwan dalam menemukan fakta, konsep, hukum atau prinsip- prinsip fiska yang bersifat
invisible
McKagan, et al, 2008. Penelitian Suhandi 2008, menunjukkan bahwa simulasi virtual dapat
meningkatkan pemahaman konsep siswa dan meminimalkan miskonsepsi. Hasil penelitian yang lain menunjukkan strategi pembelajaran dengan simulasi
komputer dan virtual lab membantu siswa untuk memahami materi-materi fisika Finkelstein, et al, 2005; McKagan, et al, 2008; Zacharia dan Constantinou, 2008.
Siswa memberikan respon yang positif tentang penggunaan simulasi komputer dan virtual lab dalam pembelajaran fisika Perkins, et al, 2006; Fatik dan
Madlazim, 2007. Simulasi komputer juga dapat digunakan untuk menyediakan pembelajaran interaktif yang menghadirkan fenomena fisika, yang mungkin
Herni Yuniarti Suhendi, 2014 Penerapan Model Pembelajaran Ecirr Berbantuan Media Simulasi Virtual Untuk
Meningkatkan Pemahaman Konsep Dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
| perpustakaan.upi.edu
8
bertentangan dengan konsepsi peserta didik. Pengalaman ini dapat mendorong peserta didik memodifikasi konsepsi mereka yang keliru Zacharia dan Anderson,
dalam Richards, 2010. Berdasarkan permasalahan di atas perlu diterapkan pembelajaran yang dapat
membantu mengidentifikasi miskonsepsi siswa dan meningkatkan pemahaman konsep. Pembelajaran yang diterapkan dalam penelitian ini adalah “Penerapan
Pembelajaran
ECIRR
Berbantuan Media Simulasi Virtual untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa pada Konsep Kalor
dan Perpindahannya ”.
B. Rumusan Masalah