PERUBAHAN KONSEP SISWA KELAS X SMA ANGKASA YOGYAKARTA DALAM POKOK BAHASAN SUSUNAN RANGKAIAN SERI- PARALEL MELALUI PEMBELAJARAN DENGAN METODE DEMONSTRASI
PERUBAHAN KONSEP
SISWA KELAS X SMA ANGKASA YOGYAKARTA
DALAM POKOK BAHASAN SUSUNAN RANGKAIAN SERI-
PARALEL MELALUI PEMBELAJARAN DENGAN METODE
DEMONSTRASI
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika Oleh:
Dina Ari Puspita NIM. 021424022
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2008
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karya ini untuk : Tuhan Y esus Kristus
Bapak Ibuku Tercinta Keluarga M bak N ovi Tercinta
Keluarga M as Dian Ter cinta M as Agus Tersayang
( Amsal 16:9)
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 18 September 2008 Penulis
Dina Ari Puspita
ABSTRAK
Dina Ari Puspita, Perubahan Konsep Siswa Kelas X SMA ANGKASA
YOGYAKARTA Dalam Pokok Bahasan Susunan Rangkaian Seri – Paralel
Melalui Pembelajaran dengan Metode Demonstrasi. Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematikadan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,
Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta (2008).Tujuan penelitian adalah untuk membantu siswa merubah konsepsinya yang salah menjadi lebih benar dan mendorong siswa mencapai tingkat pemahaman yang lebih tinggi
Penelitian ini bertujuan apakah dengan menggunakan metode demonstrasi dapat membantu siswa dalam merubah konsepsinya yang salah menjadi lebih benar dan mendorong siswa mencapai tingkat pemahaman yang lebih tinggi dalam pokok bahasan susunan rangkaian seri – parallel dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
Penelitian dilaksanakan di SMA ANGKASA Yogyakarta pada bulan Juni 2008, dengan mengambil 4 orang siswa kelas X sebagai sampel. Desain penelitian diawali dengan pretes pada siswa SMA ANGKASA
Yogyakarta kelas X . Hasil pretest tersebut dipilih 4 orang siswa yang memiliki
B
miskonsepsi paling banyak. Keempat siswa tersebut diwawancarai untuk mengetahui konsep awal siswa. Setelah diwawancarai, dilakukan pembelajaran dengan menggunakan metode demonstrasi. Setelah pembelajaran, siswa diberi soal posttest kemudian diwawancarai lagi untuk mengetahui pengetahuan akhir siswa. Soal pretest dan posttest berupa pilihan ganda dengan alasan yang disertai dengan CRI.
Hasil penelitian menunjukkan (1) tingkat pemahaman siswa 68 % sangat kurang dan 32 % yang lainnya dalam tingkat pemahaman kurang (2) sebelum pembelajaran siswa banyak mengalami miskonsepsi (3) setelah pembelajaran dengan menggunakan demonstrasi semua siswa mengalami perubahan konsep. Kendala dalam penelitian ini adalah input siswa yang kurang bagus
ABSTRACT
Dina Ari Puspita, Conceptual change in high school students of
ANGKASA YOGYAKARTA class X with regard to series and parallel
circuits through learning with the demonstration method Physics Educational Program, Mathematics and Science
Department, Teaching and Educating Faculty, Sanata Dharma University,
Yogyakarta (2008)This study aims at helping the students in changing their misconception into the right one and supporting them to reach the higher level of understanding. This study questions whether the demonstration method would help students to change their misconception into the right one and support them to reach the higher level of understanding with regard to the series and parallel circuits and their implications in everyday life.
The research was carried out in ANGKASA HIGH SCHOOL, Yogyakarta in June 2008, by choosing four students of class X as sample. Study design was commenced with pre-test for all of the students of
ANGKASA HIGH SCHOOL class Xb. Later, four students were chosen from the result of the pre-test who had the most of misconception. These four students were being interviewed as to get the preliminary concept of each of the students. After the interview, learning using the demonstration method was commenced. When the learning was finished, those four students were given post-test questions before going through another interview to figure out the final understanding of each of the students. The pre-test questions and the post-test questions were of multiple-choices type with reasons accompanied by CRI.
The result of this study is (1) 68 percent of the students were having very low level of understanding and the other 32 percent were having low level of understanding, (2) before the learning, the students were having misconception, and (3) after the learning using demonstration, the whole students went through conceptual changes. The obstacle in the study was that the input from students was not good.
KATA PENGANTAR
Syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala karunia dan penyertaanNya yang senantiasa baru setiap hari, sehingga penelitian dengan judul “Perubahan Konsep Siswa Kelas X SMA ANGKASA Bantul Dalam Pokok Bahasan Susunan Rangkaian Seri-Pararel melalui pembelajaran dengan metode demonstrasi” dapat terselesaikan dengan baik.
Penelitian ini merupakan tugas akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan di FPMIPA Universitas Sanata Dharma.
Penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik atas kerjasama, bantuan, gagasan, serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu peneliti mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Drs. T. Sarkim M.Ed., Ph.D., selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan waktu untuk membimbing dengan penuh kesabaran.
2. Bapak Drs. Domi Severinus, M.Si selaku kaprodi.
3. Ibu Dra. Maslichah Asy’ari M.Pd. selaku dosen pembimbing akademik
4. Bapak Drs. F Sinaradi, M. Pd. Terimakasih atas segala bantuan dan dukungannya.
5. Keluarga besar SMA ANGKASA Yogyakarta, terimakasih untuk semua bantuan dan kerjasamanya.
6. Dosen–dosen Pendidikan Fisika, terimakasih untuk ilmu yang telah diberikan kepada saya.
7. Sekretariat FKIP dan JPMIPA untuk segala bantuannya selama saya menempuh pendidikan.
8. Bapak, Ibu, keluarga mbak novi, keluarga mas dian atas segala kasih sayang, kepercayaan, kesabaran dan dukungan dalam doa, semangat, dan biaya sehingga saya dapat menyelesaikan studi ini
9. Mas agus terimakasih atas segala cinta, semangat, kesabaran, doa dan dukungannya.
10. Bapak Ibu sadiran, dan Mas Bodro atas segala kasih sayang, semangat, doa dan dukungannya
11. Keluarga lampung, Mbak Marga, Dik Tinus, Dik Fenti, Mamak dan alm bapak trima kasih atas kasih sayang, dukungan dan doa
12. Teman-teman kost “Himey”, Mbak lia, Mbak Rini, Cik Rika, Mbak Ipoet, Essther, Dhita, Widya, dan Ika terima kasih atas dukungan, semangat, kebersamaannya serta hiburan setiap hari
13. Nando, Mif, Retno, Rita dan Dono terimakasih sahabat baikku atas semangat, bantuan dan kebersamaannya.
14. Teman-teman Pendidikan Fisika angkatan 2002, yang telah bekerjasama dalam menempuh studi di Pendidikan Fisika .
15. Semua pihak yang belum dapat disebutkan.
Peneliti sangat menyadari skripsi ini masih jauh dari sempurna, maka mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun serta menyempurnakan tulisan ini. Supaya dapat berguna bagi perkembangan pendidikan dan pembelajaran di sekolah.
Yogyakarta, 26 September 2008 Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman Halaman JUDUL ........................................................................................... i Halaman PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................... ii Halaman PENGESAHAN .............................................................................. iii Halaman PERSEMBAHAN ............................................................................ iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................................................... v
INTISARI ...................................................................................................... vi ABSTRACT .................................................................................................. vii KATA PENGANTAR ................................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................. x DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1 A. Latar Belakang ................................................................................ 1 B. Dasar Teori ..................................................................................... 2 B.1. Pengertian Konsep ................................................................. 2 B.2. Konsep dalam Fisika .............................................................. 3 B.3. Perubahan Konsep dalam Pembelajaran ................................. 4 B.4. Hubungan Konstruktivisme dengan Perubahan Konsep .......... 5 B.5. Proses Perubahan Konsep ...................................................... 6
B.6.
Metode Pembelajaran Fisika Yang Dapat Membantu Perubahan Konsep ................................................................. 9 B.6.1.
Simulasi Komputer .................................................... 9 B.6.2. Peta Konsep ............................................................... 10 B.6.3. Wawancara ................................................................ 10 B.6.4. Eksperimen ................................................................ 11 B.7. Certainty Of Response Index (CRI) ....................................... 14 B.8. Susunan Seri – Paralel Komponen Listrik .............................. 15 C. Identifikasi Masalah ........................................................................ 25 D.
Tujuan Penelitian ............................................................................ 25 E. Manfaat Penelitian .......................................................................... 26
BAB II METODOLOGI PENELITIAN ...................................................... 27 A. Jenis Penelitian ............................................................................... 27 B. Partisipan Penelitian ........................................................................ 27 C. Variabel Penelitian .......................................................................... 27 C.1. Variabel Terikat ...................................................................... 27 C.2. Variabel Bebas ........................................................................ 28 D. Desain Penelitian ............................................................................ 28 E. Instrument Penelitian ...................................................................... 30 E.1. Tes Hasil Belajar (Pretest dan Posttest) .................................. 30 E.2. Pembelajaran ......................................................................... 31 E.3. Wawancara ............................................................................ 31 F. Kualitas Instrument ......................................................................... 31
G.
Treatmen ......................................................................................... 32 H. Metode Analisis Data ...................................................................... 32 H.1.
Data Pretest dan Posttest ........................................................ 32 H.2. Data Wawancara .................................................................... 34
BAB III DATA, ANALISIS, DAN PEMBAHASAN ................................... 35 A. Deskripsi Penelitian ........................................................................ 35 B. Pretest ............................................................................................. 36 C. Wawancara I ................................................................................... 54 C.1. Mengidentifikasi Rangkaian ................................................... 54 C.2. Daya ...................................................................................... 55 C.3. Arah Arus .............................................................................. 56 C.4. Kuat Arus .............................................................................. 56 C.5. Tegangan ............................................................................... 57 C.6. Pengaruh Terputusnya Salah Satu Hambatan ......................... 58 D. Pembelajaran .................................................................................. 59 D.1. Demonstrasi I ......................................................................... 59 D.2. Demonstrasi II ....................................................................... 61 D.3. Demonstrasi III ...................................................................... 62 D.4. Demonstrasi IV ...................................................................... 64 D.5. Demonstrasi V ....................................................................... 65 E. Posttest ........................................................................................... 68 F. Wawancara II .................................................................................. 75 F.1. Mengidentifikasi Rangkaian ................................................... 75
F.2.
Daya ...................................................................................... 76 F.3. Arah Arus .............................................................................. 78 F.4. Kuat Arus .............................................................................. 78 F.5. Tegangan ............................................................................... 80 F.6. Pengaruh Terputusnya Salah Satu Hambatan ......................... 81
BAB IV PENUTUP ...................................................................................... 82 A. Kesimpulan ..................................................................................... 82 B. Saran ............................................................................................... 83 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 84 LAMPIRAN .................................................................................................. 86
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Kisi-kisi Soal ............................................................................... 30Tabel 2.2 Klasifikasi Pemahaman Siswa Berdasarkan Skor ......................... 33Tabel 2.3 Klasifikasi Pemahaman Siswa Berdasarkan Kriteria Skemp ......... 33Tabel 2.4 Kriteria Konsep Benar, Kekurang Pemahaman dan Miskonsepsi .. 34Tabel 3.1 Skor Jawaban, alasan, dan CRI (Pretest) ...................................... 38Tabel 3.2 Persentase Skor dan Tingkat Pemahaman (Pretest) ........................ 46Tabel 3.3 Persentase Jawaban Siswa Berdasarkan CRI (Pretest) ................... 48Tabel 3.4 Persentase Jawaban Siswa Untuk Setiap Nomor berdasarkanCRI (Pretest)
51 Tabel 3.5 Skor Jawaban, alasan, dan CRI (Posttest) ..................................... 68
Tabel 3.6 Persentase Skor dan Tingkat Pemahaman (Posttest) ...................... 69Tabel 3.7 Persentase Jawaban Siswa Berdasarkan CRI (Posttest) .................. 70Tabel 3.8 Persentase Jawaban Siswa Untuk Setiap Nomor berdasarkanCRI (Posttest) ............................................................................. 71
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Bab I Gambar Peta Konsep Listrik Dinamis ...................................................... 15 Gambar 1 Rangkaian Seri 3 Lampu ............................................................ 15 Gambar 2 Rangkaian Seri 3 Baterai ............................................................ 16 Gambar 3 Rangkaian Tertutup dengan Tiga Buah Lampu ........................... 17 Gambar 4 Perbedaan Tekanan Pada Air : Tekanan Air Yang Keluar Dari Lubang C Lebih Rendah Dari Tekanan Air Yang Keluar Dari Lubang B dan A ......................................................................... 18 Gambar 5 Rangkaian Paralel 3 Lampu ....................................................... 20 Gambar 6 Rangkaian Paralel 3 Baterai ....................................................... 21 Gambar 7 Terlepasnya Lampu Pada Rangkaian Parelel .............................. 21 Gambar 8 Arah Aliran Arus ....................................................................... 22 Gambar 9 Rangkaian Paralel Yang Dihubungkan Langsung Dengan Baterai ....................................................................................... 22 Gambar 10 Pompa Air Dalam Pipa Tertutup ................................................ 23 Gambar 11 Tegangan Jepit Di Masing-masing Radiator Adalah Sama ......... 23 Gambar 12 Rangkaian Listrik ....................................................................... 24 Bab II Gambar Bagan Desain Penelitian ............................................................ 28
Bab III Gambar 1 Rangkaian Gabungan ................................................................. 55 Gambar 2 Rangkaian Seri 3 Lampu ............................................................ 60 Gambar 3 Rangkaian Paralel 3 Lampu ....................................................... 61 Gambar 4 Rangkaian Kombinasi ................................................................ 62 Gambar 5 Rangkaian Seri ........................................................................... 62 Gambar 6 Rangkaian Paralel ...................................................................... 64 Gambar 7 Rangkaian Seri ........................................................................... 65 Gambar 8 Rangkaian Kombinasi ................................................................ 75 Gambar 9 Rangkaian Seri ........................................................................... 76
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran I Soal dan Pedoman Jawaban Pretest ........................................ 86 Lampiran II Soal Dan Pedoman Jawaban Posttest ...................................... 93 Lampiran III Draft Wawancara I dan II ....................................................... 100 Lampiran IV Wawancara I .......................................................................... 103 Lampiran V Wawancara II ......................................................................... 116 Lampiran VI Rancangan Pembelajaran ........................................................ 132 Lampiran VI Surat Pengantar Dari Kampus ................................................. 142 Lampiran VII Surat Penelitian Dari Sekolahan ............................................. 143
BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Menurut Euwe Van den Berg “ Inti pengetahuan fisika adalah mencakup
konsep-konsep”. Konsep-konsep merupakan dasar dan landasan untuk mempelajari fisika selanjutnya. Dalam belajar fisika sering terjadi perubahan konsep karena adanya pemahaman baru (Euwe Van Den Berg, 1991).
Menurut Paul Suparno “Inti belajar fisika adalah terjadinya perubahan konsep pada diri seseorang yang sedang belajar. Perubahan inti secara umum dapat terjadi dalam dua bentuk, yaitu (1) pengembangan konsep seseorang dari yang belum sempurna atau belum lengkap menjadi lebih lengkap, dan (2) pembentukan konsep dari konsep yang tidak tepat atau salah menjadi konsep yang benar atau yang sesuai dengan konsep yang disepakati para ahli fisika (Suparno, 2000 : 15).
Menurut metode pembelajaran konstruktivis yaitu pembelajaran yang mengutamakan keaktifan siswa dalam mengkonstruksi pengetahuannya khususnya fisika, siswa harus aktif mengkonstruksi pengetahuannya sendiri. Kata aktif di sini berarti siswa harus menelusuri masalah, mencari penjelasan dari kejadian-kejadian yang kerap ditemui pada keadaan berbeda dengan konsep yang sudah ada dan terbentuk dalam diri mereka, dalam hal ini pada pokok bahasan susunan seri-pararel komponen listrik
B. DASAR TEORI B.1. Pengertian Konsep
Konsep dapat didefinisikan suatu benda-benda, kejadian-kejadian, situasi-situasi, atau ciri-ciri yang memiliki ciri-ciri khas dan terwakili dalam setiap budaya oleh suatu tanda atau simbol. Jadi konsep merupakan abstraksi dari ciri-ciri sesuatu yang mempermudah komunikasi antara manusia dan yang memungkinkan menusia berfikir. Tafsiran perorangan terhadap banyak konsep berbeda-beda. Misalnya penafsiran konsep “ibu” atau “cinta“ atau “keadilan” berbeda untuk setiap orang. Tafsiran konsep oleh seseorang disebut konsepsi. Walaupun dalam fisika kebanyakan konsep mempunyai arti yang jelas, yang sudah disepakati oleh para tokoh Fisika, tetapi konsepsi siswa / mahasiswa berbeda-beda. Tafsiran siswa (konsepsi siswa) mengenai konsep gaya berbeda dari tafsiran guru atau buku (Euwe Van Den Berg,1991).
Dalam kehidupan sehari-hari dapat dijumpai berbagai macam konsep. Neil Bolton mengklasifikasikan konsep-konsep tersebut menjadi tiga kelompok, yaitu konsep-konsep fisis (physical concepts), konsep-konsep logika matematis (logico-mathematical concepts), dan konsep-konsep filosofis (philosophical concepts). Konsep fisis adalah konsep yang berkaitan langsung atau mengacu pada objeknya (obyek, sifat yang menyatu pada obyek, proses yang terjadi pada obyek, atau relasi antara konsep yang satu dengan yang lain). Konsep logika matematis adalah konsep tentang sesuatu yang diluar obyek, yaitu yang mengacu pada struktur operasi yang dilakukan terhadap suatu obyek. Konsep filosofis merupakan konsep yang berhubungan dengan kualitas, seperti senang, jujur, dan lain-lain (Kartika Budi, 1991).
Beberapa indikator yang menunjukkan pemahaman seseorang akan suatu konsep antara lain (1) dapat menyatakan pengertian konsep dalam bentuk definisi menggunakan kalimat sendiri, (2) dapat menjelaskan makna dari konsep bersangkutan kepada orang lain, (3) dapat menganalisis hubungan antara konsep dalam suatu hukum, (4) dapat menerapkan konsep untuk (a) menganalisis dan menjelaskan gejala-gejala alam khusus, (b) untuk memecahkan masalh fisika baik secara teoritis maupun secara praktis, (c) memprediksi kemungkinan yang bakal terjadi pada suatu sistem bila kondisi tertentu dipenuhi, (5) dapat mempelajari konsep lain yang berkaitan dengan lebih cepat, (6) dapat membedakan konsep yang satu dengan konsep lain yang saling berkaitan, (7) dapat membedakan konsepsi yang benar dengan konsepsi yang salah, dan dapat membuat peta konsep dari konsep-konsep yang ada dalam suatu pokok bahasan (Kartika Budi, 1992).
B.2. Konsep Dalam Fisika
Konsep yang sesuai dengan fisika adalah konsep fisis, konsep-konsep fisis seperti batu, volume, menyusut, medan: maka konsep yang satu dapat dibedakan dari konsep yang lain berdasarkan sifatnya. Konsep-konsep fisis dapat dibedakan atas konsep obyek dan konsep proses. Konsep obyek adalah konsep yang mengacu pada atribut yang menyatu dengan obyek baik yang konkret ( misalnya: magnet, lensa, mikroskop, zat cair, cahaya, dll) maupun yang abstrak (misalnya: suhu, tenaga, panas, frekuensi, intensitas cahay, dll) dan yang mengacu pada atribut yang menyatu dengan obyek, sedangkan konsep yang mengacu pada proses disebut konsep proses (Kartika Budi, 1991).
B.3. Perubahan Konsep Dalam Pembelajaran
Tujuan utama dalam pendidikan sains adalah membantu siswa mengerti konsep-konsep penting dalam sains dan hubungannya. Riset yang memfokuskan diri dalam bagaiman siswa dalam mengerti pelajaran sains memperlihatkan, banyak pengajaran menjadi efektif ketika perubahan konsep tercapai (Fellows, 1994).
Menurut Davis, hal utama dalam mengajar dengan perubahan kosep meliputi: 1) penemuan siswa mengenai kosep awal terutama tentang topik atau peristiwa, 2) menggunakan berbagai teknik untuk membantu siswa merubah kerangka konsepnya (Davis, 2001). Perubahan itu dapat dalam arti sisiwa memperluas konsep dari yang belum lengkap menjadi lebih lengkap,dari belum sempuna menjadi sempurna. Dapat pula perubahan itu terjadi dari konsep yang salah menjadi konsep yang benar (Suparno, 2000). Pada kenyataanya diluar sekolah, konsepsi ataupun miskonsepsi siswa berkembang sangat kuat dalam cakupan yang luas. Sebagian besar perubahan tersebut tidak berkaitan dengan sains, seperti pemerintahan, prinsip ekonomi, hak asasi sipil dan sebaginya. Pengajaran dengan perubahan konsep, dapat membantu sisiwa dalam mengatasi miskonsepsi dan dalam belajar konsep-konsep yang sulit dalam berbagai hal (Davis, 2001).
B.4. Hubungan Konstruktivisme Dengan Perubahan Konsep
Banyak ilmuwan pendidikan merekomendasikan penerapan pengajaran yang mengacu pada filsafat konstruktivisme (Stofflett, 1994). Secara sederhana konstruktivisme beranggapan bahwa pengetahuan dibangun oleh kita sendiri (Suparno, 1997). Ketika seseorang menerima informasi, pengetahuan atau pengalaman baru ia harus menata kembali pengetahuannya sehingga informasi, pengetahuan atau pengalaman baru dapat diberikan tempat pada struktur pengetahuan yang sudah ada (Hynd dkk, 1994). Hal ini juga di ungkapkan oleh Euwe Van den Berg,dkk bahwa dalam konstruktivisme materi atau pelajaran yang baru harus : 1) berhubungan dengan konsepsi yang sudah ada, 2) jika prakonsepsi terlalu menyimpang dari konsep ilmu maka harus membongkar konsep lama dan membangun kembali (Euwe Van Den berg dkk,1991).
Dalam hubungannya dengan perubahan konsep Stofflett berpendapat perubahan konsep dalam pendidikan merupakan dasar dari teori belajar yang konstruktivistik (Stofflett, 1994). Hal ini juga diungkapkan oleh Suparno, menurut Suparno dalam banyak penelitian di ungkapkan bahwa teori perubahan ini dipengaruhi atau didasari filsafat konstruktifvisme. Dalam konstruktivisme sangat ditekankan bahwa pengetahuan dibentuk oleh siswa yang sedang belajar, sedangkan teori perubahan konsep menjelaskan bahwa siswa mengalami perubahan konsep yang terus menerus. Selain itu membantu mengerti bagaimana siswa memebentuk pengetahuan yang tidak tepat, sedang perubahan konsep membantu mengerti mengapa siswa dapat salah memahami suatu konsep. Sehingga konstruktivisme dan teori perubahan konsep memberikan pengertian bahwa setiap orang dapat membentuk pengertian yang berbeda dari para ilmuwan atau pengerian yang tidak benar. Namun perubahan pengertian ini bukanlah akhir dari perkembangan, karena setiap kali mereka masih dapat merubah pengertian mereka sehingga benar atau sesuai dengan kesepakatan para ilmuwan (Suparno, 1997).
B.5. Proses Perubahan Konsep
Menurut Kuhn sains lebih dicirikan paradigma ilmuwan. Paradigama adalah suatu skema koneptual dengan mana para ilmuwan dari suatu disiplin tertentu memandang persoalan dibidang mereka. Paradigama yang dimiliki para ilmuwan ini sangat berpengaruh pada permasalahan apasaja yang diteliti dan metode apa yang harus digunakan dalam memecahkan masalah. Melihat dari perjalanan sejarah perkembangan ilmu pengetahuan, sering terjadi perubahan paradigma. Perubahan itu dapat terjadi karena paradigma yang ada tidak dapat digunakan memecahkan persoalan baru. (Suparno,2000). Sebagai contoh paradigma sains dimulai dari pradigma Newton sampai suatu bentuk baru teori relativitas dan kuantum oleh Albert Enstain (Davis,2001). Kuhn juga menjelaskan ada dua macam kegiatan ilmiah : 1)puzzel solving yaitu para ilmuwan membuat eksperimen dan mengadakan observasi, 2) penemuan paradigma baru bila paradigma lama gagal menjelaskan suatu persoalan pokok atau malah menimbulkan konflik (Suparno, 1997).
Toulmin mengemukakan bagian terpenting dalam manusia adalah perkembangan konsepnya yang evalautif. Posner, Kuhn, Strike, Hewston dan Gertzog menjelaskan adanya dua langkah yang tidak dapat dipisahkan dari filsafat sains : 1) Central commitments, para ilmuwan menelaah dan mendefinisikan persoalan, strategi untuk memecahkan persoalan itu, dan kriteria pemecahannya. 2) Perubahan central commitments, ilmuwan perlu mengubah central commitment bila ilmuwan berhadapan dengan tantangan baru yang berlawanan dengan asumsi dasar mereka (Suparno, 1997).
Dalam proses belajar perubahan konsep kedua tahap di atas mirip dengan yang ada dalam filsafat sains. Perubahan pada tahap pertama disebut asimilasi sedangkan perubahan tahap yang kedua disebut akomodasi (Suparno, 1997). Dalam asimilasi, siswa menggunakan konsep-konsep yang telah ada untuk menghadapi gejala baru dengan suatu perubahan kecil yang berupa penyesuaian. Sedangkan di dalam akomodasi, siswa harus mengganti atau mengubah konsep-konsep pokok mereka yang lama karena tidak cocok lagi dengan persoalan baru (Suparno, 2005).
Model perubahan konsep yang dikembangkan oleh Posner, Stike, Hewson dan Bertzog menyatakan bahwa empat kondisi yang terjadi di dalam pemahaman individu: 1)
Harus ada ketidakpuasan terhadap konsep yang ada. Ilmuwan dan siswa tidak mungkin membuat perubahan konseptual utama sampai mereka percaya bahwa perubahan radikal tidak akan bekerja
2) Suatu konsep baru setidaknya harus dapat dipahami.
3) Suatu konsep baru harus kelihatan dan masuk akal
4) Suatu konsep baru perlu menyarankan kemungkinan dari suatu keberhasilan (Smith, 1993).
Menurut Posner dkk, salah satu penyebab terbesar ketidakpuasan terhadap konsep lama adalah peristiwa anomali, yaitu suatu peristiwa yang bertentanga dengan yang dipikirkan siswa. Misalnya bagi siswa yang beranggapan bahwa percepatan benda jatuh bebas tergantung pada masa benda itu, akan menjadi bingung bila mereka mengamati bahwa benda yang jatuh bebas mempunyai percepatan sama. Kejadian semacam ini akan menantang siswa berpikir dan mempersoalkan kembali konsep awal mereka (Suparno, 1997)
Chinn, menjelaskan beberapa sikap yang sering dilakukan oleh siswa atau ilmuwan dalam menghadapi data anomali, antara lain : 1)
Mengesampingkan atau menolaknya 2)
Mengeluarkan data itu dari teori yang ada 3)
Menginterprestasikan kembali data itu 4)
Menginterprestasikan data itu dengan perubahan-perubahan pada teori yang sudah ada secara perlahan-lahan 5)
Menerima data itu dan mengubah teori (Suparno, 2005) Carey menguraikan adanya dua perubahan konsep: restrukturisasi kuat dan restrukturisasi lemah. restrukturisasi kuat, seseorang mengubah konsep lama yang telah mereka punyai, sedangkan restrukturisasi lemah, seseorang tidak mengubah konsep lama mereka, melainkan hanya memperluas (Suparno, 1997)
B.6 Metode Pembelajaran Fisika yang Dapat Membantu Perubahan
konsep B.6.1 Simulasi KomputerSimulasi adalah model suatu peristiwa. Peristiwa-peristiwa tersebut dapat tersebut dapat diamati atau tidak, telah terjadi, atau refleksi penilaian dari suatu peristiwa yang akan datang, atau mewakili setiap realita (fenomena) yang terjadi (Steindberg, 1984: 158). Menurut Steinberg tujuan penggunaan simulasi komputer adalah untuk menjalankan prinsip-prisnsip atau konsep- konsep yang kompleks dan memaparkan proses atau peristiwa atau fenomena.
Misalnya gerakan planet-planet dalam tatasurya atau atom. Gejala-gejala ini memerlukan waktu lama dan sulit untuk mengamatinya secara langsung, maka disini simulasi komputer dapat menjembatani kesulitan yang terjadi. Lebih lanjut Steindberg menjelaskan bahwa dengan simulasi komputer siswa diberi kebebasan untuk memilih yang terbaik karena komputer memiliki berbagai tingkatan petunjuk, umpan balik dan perbaikan informasi untuk menolong siswa. Dalam simulasi dengan menggunakan komputer siswa juga dapat memanipulasi data, mengumpulkan data, menganalisis data, dan mengambil kesimpulan. Bila dalam simulasi siswa menemukan data yang berbeda dengan konsepsi mereka sebelumnya, maka siswa akan mengalami konflik dalam pikirannya. Konflik inilah yang mendorong anak berusaha menemukan penjelasan mengapa hal ini dapat terjadi. Didalam upaya menemukan penjelasan inilah siswa mengalami perubahan konsepsi dari yang tidak benar mejadi benar atau dari yang kurang lengkap menjadi lebih lengkap.
B.6.2 Peta Konsep
Peta konsep juga dapat digunakan untuk mamabantu mengatasi miskonsepsi. Peta konsep adalah gambaran skematis untuk mempresentasikan suatu rangkaian konsep dan kaitannya antar konse-konsep tersebut. Peta konsep mengungkapkan hubungan-hubungan yang berarti antara konsep- konsep dan menekankan gagasan-gagasan pokok (Novak & Gowin, 1984; Feldsine, 1987; Flower, 1987; Moreira.1987 dalam Kartika Budi 1992).
Dengan mengetahui peta konsep yang dimiliki siswa, dapat diketahui pula apakah siswa mengalami miskonsepsi atau tidak. Bila siswa mengalami miskonsepsi, maka konsepsi siswa yang salah tadi perlu ditantang supaya terjadi konflik kognitif sehingga siswa dapat didorong untuk melakukan perubahan terhadap konsepsinya sehingga konsepsi siswa menjadi benar atau lebih lengkap.
B.6.3 Wawancara
Wawancara sangat membantu dalam upaya mengungkap miskonsepsi yang terjadi pada siswa. Dengan wawancara kita dapat mengenal secara mendalam letak miskonsepsi siswa dan penyebab terjadinya miskonsepsi. Selanjutnya secara perlahan-lahan guru dapat memberikan pertanyaan untuk menantang pemahaman siswa yang salah tadi dengan beberapa pertanyaan mengarahkan siswa untuk menyadari kesalahannya dan memperbaikinya sehingga konsepsi siswa menjadi benar. Wawancara yang dilakukan dapat berbentuk wawancara bebas ataupun terstruktur. Dalam wawancara bebas, guru bebas bertanya kepada siswa dan siswa dapat dengan bebas menjawab. Apa yang hendak ditanyakan dan urutan pertanyaan dalam wawancara itu tidak perlu dipersiapkan. Sedangkan dalam wawancara terstruktur, pertanyaan sudah dipersiapkan dan urutannya secara garis besar sudah tersusun. Keuntungan wawancara terstruktur adalah guru dapat secara sistematis bertanya dan mengorek pemikiran siswa. Model wawancara ini memang hanya dapat dilakukan secara personal karana kesulitan dan miskonsepsi siswa dapat berlainan. Maka, membutuhkan waktu yang cukup banyak bagi guru atau peneliti untuk memahami miskonsepsi dan mencari penyebabnya.
B.6.4 Eksperimen
Menurut Sujanti (1999), eksperimen adalah suatu kegiatan menggunakan alat-alat sains dengan tujuan untuk mengetahui sesuatu yang baru (setidak-tidaknya bagi orang itu sendiri, meskipun tidak baru lagi bagi orang lain) atau untuk mengetahui apa yang tejadi kalau diadakan suatu proses tertentu. Sedangkan menurut Rohandi (1998) eksperimen merupakan percobaan yang dilakukan untuk memperoleh data sehingga proses analisis dan kesimpulannya dapat berlangsung.
Eksperimen bertujuan membantu siswa dalam mengkonstruksi pengetahuannya dan menyesuaikan dengan pengalamannya, membantu siswa lebih aktif dalam belajar, melatih siswa untuk berpikir secara ilmiah (melatih siswa untuk mengamati, menalar, mengenal hasil percobaan, merumuskan kesimpulan, dan menjelaskan hasil eksperimen), menghidupkan pelajaran dan mendorong siswa dalam belajar, meningkatkan daya pemahaman dan meningkatkan daya ingat siswa, menanamkan pengertian tentang konsep, prinsip, hukum, teori dan fakta, melatih siswa untuk bekarja dengan tekun, teliti dan bersifat positif (jujur, tidak putusasa, dll) dalam melakukan eksperimen, meningkatkan siswa untuk berpikir kritis dalam melakukan eksperimen, dan menanamkan cara kerja dan berpikir ilmiah.
Ilmu pengetahuan alam adalah ilmu eksperimen, artinya kebenaran teori ilmu pengetahuan alam selalu diuji dengan percobaan (Euwe Van Berg, dkk, 1991: 1).
Melihat manfaat-manfaat dari eksperimen dalam pembelajaran khususnya matapelajaran Fisika. Eksperimen memiliki beberapa kelebihan antara lain : siswa dapat mengorganisasikan cara berpikir, siswa dapat membuat hubungan yang cocok antara berbagai ide yang mereka miliki dengan berbagai konsep ilmiah (Rohandi, 1998), dengan metode eksperimen siswa lebih terlibat karena mereka sendiri yang melaksanakan kegiatan, dengan esperimen siswa dapat trampil menggunakan alat, siswa dapat aktif terlibat mengumpulkan fakta, informasi, data yang diperlukan melalui eksperimen, siswa mendapat kesempatan untuk menguji kebenaran hipotesis dengan eksperimen yang dilakukan.
Metode eksperimen ini memang banyak menguntungkan siswa, tetapi juga terdapat kelamahan pada metode eksperimen ini. Adapun kelemahan dari pembelajaran dengan eksperimen adalah memerlukan sejumlah set alat sesuai dengan jumlah kelompok atau siswa, sehingga memerlukan biaya yang cukup mahal untuk membelinya, memerlukan ruangan khusus dan waktu khusus untuk mempersiapkan, melakukan dan pengemasan alat yang digunakan untuk melakukan eksperimen (Kartika Budi, 1998).
Eksperimen sebagai salah satu metode belajar yang dapat dimanfaatkan oleh guru fisika untuk pengajaran tertentu. Agar kegiatan belajar lancar dan mendapatkan hasil yang optimal maka diperlukan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Peneliti menerangkan dan menjelaskan tujuan dari diadakannya eksperimen, misalnya agar siswa mengetahui proses apa yang terjadi, benar tidaknya hipotesis. Siswa diminta merumuskan hipotesisnya (hasil pretest).
2. Peneliti menyediakan alat-alat yang digunakan, peneliti akan menjelaskan fungsi alat-alat tersebut atau menjelaskan tentang cara pemakaian alat tersebut, menyediakan lembar kerja siswa.
3. Peneliti dan siswa mendiskusikan urutan langkah-langkah dalam mempertunjukkan atau mencobakan sesuatu, hal-halyang perlu diamati dan dicatat selama eksperimen.
4. Siswa melakukan eksperimen sendiri, dan mengambil data untuk melihat kebenaran hipotesi yang mereka buat. Peneliti membantu dan membimbing dan mengawasi eksperimen yang dilakukan siswa.
5. Siswa mencatat data dan menyimpulkan hasil eksperimen.
6. Siswa dan peneliti melakukan diskusi singkat mengenai hal-hal yang siswa peroleh dan kerjakan selama eksperimen
B.7 Certainty Of Response Index (CRI)
Untuk membedakan jawaban tes diagnostik yang berbentuk multiple coice antara siswa yang kekurangan pengetahuan (a lack of knowledge) dengan miskonsepsi adalah dengan certainty of response index (CRI). Hasan mengungkapkan bahwa jika derajat kepastian rendah (skala CRI 0 ~ 2) ini menunujukkan bahwa penentuan jawaban lebih signifikan dengan cara kira- kira (guesswork) baik jawaban itu benar atau salah, yang pasti ini disebabkan karena kekurangan pengetahuan mereka. Jika CRI-nya tinggi (3 ~ 5) respoden ini menunjukkan kepercayaa yang tinggi pada hukum dan metode yang digunakan untuk sampai pada jawaban mereka. Kalau jawaban itu salah, ini menunjukan kesalahan menerapkan pengetahuan dalam penyelesaian persoalan yang dihadapi. Kesalahan menerapkan hukum atau metode sehubungan dengan pertanyaan yang diberikan ini menunjukkan indikasi adanya miskonsepsi. Dengan menggunakan CRI ini memungkinkan kita membedakan jawaban sebuah pertanyaan sebagai kekurangan pengetahuan (a
lack of knowledge ) dari miskonsepsi. Pada CRI ini seorang responden diminta
memberikan derajat kepastian (the degree of certainty) mereka dalam menyeleksi dan memanfaankan pengetahuan, konsep atau hukum untuk menjawab suatu item soal. Dengan demikian miskonsepsi dapat terungkap lebih pasti (Masril, 2002)
B.8. Susunan Seri-Paralel Komponen Listrik
LISTRIK DINAMIS Dapat disusun
Dapat disusun Seri Paralel
Cirinya Cirinya
Kuat arus yang melalui Tegangan pada tiap tiap komponen sama komponen sama
Gambar. Peta Konsep Listrik Dinamis
Di dalam rangkaian listrik, kita mengenal dua macam hubungan yang baku yaitu: Susunan seri dan susunan pararel. Bila dijumpai ada bentuk susunan lain, pada dasarnya merupakan variasi dari hubungan seri dan parallel. Berikut ini diuraikan bentuk hubungan seri dan parallel v
Susunan Seri Resistor Yang dimaksud dengan susunan seri adalah jika beberapa lampu dihubungkan secara berderet satu sama lain, sehingga arus mengalir secara berganti dimulai yang pertama, kedua, ketiga dan seterusnya. Gambar 1 memperlihatkan bentuk hubungan seri sebuah baterai denngan tiga lampu.
Gambar 1. Rrangkaian seri 3 lampu Selain pada lampu, hubungan seripun sering diterapkan dalam pemasangan sel-sel sumber listrik dari prinsip kimia. Misalnya: jika beberapa sel dihubungkan secara berderet satu sama lain, dimana bagian positip dari sel pertama, dihubungkan dengan bagian negatif dari sel kedua dihubungkan dengan bagian negatip dari sel yang ketiga, maka kita dapatkan sejumlah tiga sel dalam berhubungan secara seri.
Gambar 2. Rangkaian seri 3 baterai
Dari uraian di atas, dapatlah diambil suatu pengertian bahwa dalam hubungan seri masing-masing bagian yang dilalui arus listrik merupakan penghantar bagi bagian yang lainnya. Oleh karena itu bila tiga lampu yang dihubungkan secara seri dengan sebuah sel, salah satu lampunya putus atau dilepas, maka terputuslah hubungan seri itu sehingga lampu-lampu lainnyapun akan ikut tidak menyala.
Gambar 3. Rangkaian tertutup dengan tiga buah lampu
Di dalam rangkaian tertutup yang dihubungkan secara seri aliran arus di sembarang tempat dalam rangkaian adalah sama. Sedangkan jumlah tegangan dan jumlah hambatan dapat berubah-ubah. Untuk mengetahui besarnya jumlah tegangan dan jumlah hambatan pada rangkaian seri, dapat menggunakan rumus:
Jumlah tegangan: V = V + V + V + …….. + V
total
1
2 3 n
Jumlah hambatan: R = R + R + R + …….. + R
total
1
2 3 n
Jumlah arus: I = I = I = I = I
total
1
2 3 n Keterangan :
V = Jumlah semua sumber listrik yang mengakibatkan tegangan
total
R = Jumlah semua hambatan
total
I = Jumlah arus seluruhnya
total
V /V /V = Tegangan setiap komponen
1
2
3 R /R /R = Hambatan setiap komponen
1
2
3 I /I /I = Arus melalui hambatan 1 / 2 / 3
1
2
3 V = Tegangan pada n buah komponen
n
R = Hambatan pada n buah komponen
n
I = Arus melalui hambatan ke n
n
Di dalam rangkaian listrik tidak selamanya dipasang alat resistor sebagai hambatan, tetapi rangkaian harus mempunyai beban yang menghasilkan hambatan. Beban-beban ini mungkin berupa motor-motor listrik, lampu-lampu atau alat-alat yang menggunakan listrik lainnya. Beban ini sebaiknya kita perhitungkan sebagai hambatan atau resistor. Oleh karena itu kita harus mengetahui berapa Ohm nilai hambatan yang dimiliki oleh masing-masing alat listrik tersebut.
Pada perhitungan listrik, bila arus mengalir melalui sebuah beban (hambatan) listrik, maka akan terjadi kehilangan tegangan listrik atau sering pula disebut tegangan rugi. Keadaan seperti ini sama pada air, di mana tekanan air keluar dari pipa yang jauh dari sumbernya akan lebih rendah dari pada tekanan air yang keluar dari pipa yang dekat dengan sumber
Gambar 4. Perbedaan tekanan air
Kelemahan susunan seri
Jika salah satu filament lampu putus (missal lampu R ), maka rangkaian
1
berubah menjadi terbuka. Sebagai hasilnya lampu R yang masih baik ikut
2