106 tesar antonio andrea
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Pembelajaran Inkuiri Demonstrasi Interaktif untuk Meningkatkan
Pemahaman Konsep Peserta Didik pada Materi Optika Geometri
TESAR ANTONIO ANDREA1), SUTOPO2,*), SULUR2)
Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang. Jl. Semarang 5 Malang,
E-mail : TESAR.ANTONIOANDREA@GMAIL.COM
ABSTRAK: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas pembelajaran inkuiri
demonstrasi interaktif untuk memfasilitasi peserta didik memahami konsep-konsep pokok optika
geometri. Selain itu juga untuk mengetahui konsep fisika apa yang dapat dikuasai dengan baik
dan yang belum dapat dikuasai dengan baik oleh peserta didik. Metode Penelitian yang
digunakan adalah mixed methods jenis embedded design. Peneliti melakukan analisis data
kuantitatif untuk mengetahui gambaran makro tentang efektivitas pembelajaran inkuiri
demonstrasi interaktif terhadap pemahaman konsep peserta didik tentang optika geometri, dan
menggunakan data kualitatif untuk mengetahui konsep fisika apa yang dapat dikuasai dengan
baik dan yang belum dapat dikuasai dengan baik oleh peserta didik. Subjek penelitian adalah 67
peserta didik kelas X D2 dan E2 SMA Negeri 4 Malang yang terdiri atas 25 laki-laki dan 42
perempuan. Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan instrumen tes, lembar observasi,
angket, dan wawancara. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembelajaran inkuiri demonstrasi
interaktif dapat meningkatkan pemahaman konsep peserta didik pada materi optika geometri
dengan d-effect size 1,05 dan N-gain 0,29. Pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif yang
dilakukan dapat mengurangi kesulitan peserta didik tentang (1) posisi bayangan yang dibentuk
oleh cermin datar bergantung pada posisi pengamat dan posisi sumber cahaya, (2) bayangan
hanya bisa digambarkan dengan tiga sifat sinar istimewa saja, (3) sifat bayangan nyata hanya
dapat ditangkap oleh layar dan tidak dapat dilihat langsung oleh mata.
Kata Kunci: inkuiri, demonstrasi interaktif, pemahaman konsep, optika geometri.
PENDAHULUAN
Optika geometri merupakan materi fisika yang penting untuk dipelajari. Peserta
didik perlu memahami konsep optika geometri dengan benar karena konsep-konsep
tersebut erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari (Goldberg & McDermott, 1987).
Ketika bercermin di depan cermin datar, peserta didik dapat melihat bayangan yang
sama bentuk, ukuran, dan jaraknya (Young & Freedman, 2004). Mobil dilengkapi
dengan cermin cembung pada bagian spion sehingga menampilkan bayangan benda di
depan cermin, ukurannya menjadi lebih kecil (Serway & Jewett, 2010). Peristiwa
tersebut dapat dijelaskan melalui konsep-konsep optika geometri. Optika geometri juga
diperlukan pada cabang sains lain (Goldberg & McDermott, 1987). Contohnya pada ilmu
astronomi yang menggunakan teropong bintang untuk mengamati benda-benda luar
angkasa yang jaraknya sangat jauh seperti bintang, bulan dan matahari. Instrumen
optik yang berkembang di sekitar kita merupakan kontribusi dari optika geometri.
Mikroskop merupakan instrumen optik yang memungkinkan untuk melihat benda yang
berukuran mikroskopik. Kacamata juga merupakan contoh lain dari instrumen optik
yang berfungsi sebagai alat bantu pengelihatan bagi penderita cacat mata (Serway &
Jewett, 2010).
Beberapa penelitian yang telah dilakukan berkaitan dengan pemahaman konsep
peserta didik terhadap materi optika geometri menunjukkan bahwa banyak peserta
didik mengalami miskonsepsi, penelitian yang dilakukan oleh Chen et al. (2002) yang
menunjukkan bahwa peserta didik beranggapan bahwa pembentukan bayangan pada
cermin bergantung pada posisi sumber cahaya. Jika posisi sumber cahaya berubah,
maka posisi bayangan akan berubah. Penelitian lain yang dilakukan oleh Kuthluay
(2005) menunjukkan bahwa peserta didik mengalami miskonsepsi pada konsep optika
geometri. Peserta didik beranggapan bahwa untuk melihat bayangan objek pada cermin
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-171
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
dalam ruangan yang gelap, maka cahaya harus diarahkan ke cermin, posisi bayangan
yang dilihat berbeda bergantung pada posisi pengamatnya. Penelitian yang dilakukan
oleh Aydin et al. (2012) menemukan bahwa dalam menggambar bayangan, peserta didik
menggambarkan cahaya datang dari bayangan benda, bukan dari bendanya. Penelitian
yang dilakukan oleh Taslidere dan Eryilmaz (2015) menemukan bahwa peserta didik
beranggapan bahwa ukuran dan posisi bayangan benda berubah-ubah bergantung pada
posisi pengamat. Penelitian yang dilakukan Sutopo (2014) mengungkapkan beberapa
miskonsepsi peserta didik yaitu (1) bayangan nyata hanya dapat dilihat dengan bantuan
layar, (2) bayangan yang dihasilkan lensa akan hilang/rusak jika sebagian besar
permukaan lensa ditutup, dan (3) posisi bayangan pada cermin datar bergantung pada
posisi pengamat. Miskonsepsi tersebut muncul akibat keterbatasan pengetahuan
faktual peserta didik.
Untuk membantu peserta didik memperbaiki konsepsi yang salah maka langkah
awal yang harus dilakukan adalah dengan membuat mereka sadar bahwa konsepsi
yang mereka pahami salah dan tidak sesuai dengan pendapat para ahli. Menurut
Ashkenazi dan Weaver (2007) melalui demonstrasi dapat membantu peserta didik
memperbaiki pemahaman. Kemudian peserta didik dibimbing untuk mengkonstruk
pengetahuan baru yang sesuai dengan pendapat para ahli melalui demonstrasi disertai
diskusi kelompok atau menuliskan hasilnya sehingga dapat memberikan makna
mendalam kepada peserta didik (Wenning, 2007). Untuk itu perlu strategi pembelajaran
yang dapat memfasilitasi peserta didik untuk mengkonstruk pengetahuannya secara
langsung yaitu dengan inkuiri demonstrasi interaktif. Menurut Wenning (2005), inkuiri
demonstrasi interaktif mencakup demonstrasi guru, mengembangkan dan mengajukan
pertanyaan penyelidikan. Peserta didik diminta mengamati fenomena dan merumuskan
penjelasan atau memprediksi untuk menjelaskan fenomena tersebut. Peserta didik
diminta untuk memprediksi hasil eksperimen, mengamati, dan mendiskusikan prediksi
yang telah dibuat (Zimrot & Ashkenazi, 2007:197). Kemudian peserta didik melakukan
penyelidikan untuk mengecek pemahamannya benar atau salah dan menemukan
konsep baru berdasarkan pengalamannya secara langsung. Peserta didik juga dapat
menggunakan pengetahuan yang dimiliki untuk memecahkan masalah yang sudah
diketahui hingga memberikan solusi untuk membuat generalisasi.
Berdasarkan paparan di atas diyakini bahwa pembelajaran inkuiri dengan
demonstrasi interaktif dapat mengurangi bahkan mengatasi masalah-masalah
pembelajaran optika geometri yang sudah disebutkan di depan. Penelitian ini
dimaksudkan untuk meningkatkan pemahaman konsep peserta didik tentang optika
geometri melalui pembelajaran demonstrasi interaktif. Garis besar pembelajaran adalah
peserta didik mengamati fenomena dan kemudian memberikan respon terhadap
fenomena tersebut (observation), peserta didik melakukan penyelidikan yang berkaitan
dengan fenomena melalui demonstrasi secara langsung (manipulation), peserta didik
membuat kesimpulan dan menemukan konsep baru berdasarkan hasil penyelidikan
(generalization), peserta didik mempresentasikan hasil penyelidikan kepada kelompok
lain untuk diperiksa dan ditanggapi (verification), peserta didik mengaplikasikan apa
yang telah diperolehnya pada situasi baru (application).
METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan gabungan metode kuantitatif dan kualitatif (mixed
methods) jenis embedded design (Creswell, 2012:544). Data kuantitatif diperoleh dari
hasil pretest dan posttest peserta didik. Perbedaan hasil pretest dan posttest ini dianalisis
menggunakan statistik. Data kuantitatif ini didukung menggunakan data kualitatif.
Data kualitatif diperoleh dari lembar observasi selama proses pembelajaran,
wawancara, dan angket respon peserta didik terhadap pembelajaran.
Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 4 Malang. Subyek penelitian adalah
peserta didik kelas X D2 dan E2 SMA Negeri 4 Malang yang berjumlah 67 peserta didik.
Dari jumlah tersebut, 25 peserta didik adalah laki-laki dan 42 peserta didik adalah
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-172
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
perempuan. Peneliti bertindak sebagai perencana tindakan, pelaksana tindakan,
penganalisis, dan pelapor hasil penelitian.
Penelitian ini dilaksanakan dalam 4 tahap. Tahap pertama adalah mengetahui
pemahaman konsep peserta didik tentang optika geometri sebelum mengikuti
pembelajaran. Tahap ini dilakukan dengan cara meminta peserta didik mengerjakan
soal pretest berupa soal pilihan ganda beralasan terbuka. Cakupan materi yang diujikan
meliputi konsep pemantulan cahaya, pembiasan cahaya, sifat bayangan nyata dan
maya, diagram pembentukan bayangan, serta peran sinar istimewa dalam
pembentukan bayangan. Tahap kedua adalah merancang pembelajaran yang sesuai
untuk memperbaiki dan mengatasi miskonsepsi peserta didik. Tahap ketiga adalah
melakukan pembelajaran di dalam kelas. Strategi yang digunakan dalam pembelajaran
adalah inkuiri demonstrasi interaktif. Setelah pembelajaran, tahap keempat dilakukan
posttest untuk mengetahui pemahaman konsep peserta didik setelah mengikuti
pembelajaran. Soal posttest sama dengan soal pretest. Berdasarkan hasil pretest dan
posttest akan diketahui efektivitas pembelajaran demonstrasi interaktif terhadap
pemahaman konsep peserta didik pada materi optika geometri sekaligus konsep apa
yang dapat dipahami dengan baik dan yang belum dapat dipahami dengan baik. Hal ini
dapat diketahui melalui uji beda, d-effect size, dan N-gain. Hasil ini kemudian dianalisis
dan dikaitkan dengan pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif yang telah dilakukan
peserta didik.
Teknik pengumpulan data menggunakan tes untuk memperoleh data pemahaman
konsep peserta didik tentang optika geometri sebelum dan sesudah pembelajaran,
mengetahui peningkatan pemahaman konsep peserta didik, serta konsep fisika apa
yang dapat dikuasai dengan baik dan apa yang belum dapat dikuasai dengan baik oleh
peserta didik. Tes ini berupa soal pilihan ganda beralasan terbuka sebanyak 9 butir
yang dikembangkan oleh peneliti dengan mengacu pada materi optika geometri dalam
kurikulum SMA 2013. Pengembangan instrumen tes dapat dijelaskan sebagai berikut.
Mula-mula instrumen yang terdiri dari 11 butir soal direview oleh dua dosen dan
seorang guru fisika untuk melihat validitas isi dan keterbacaannya. Secara isi dan
keterbacaan, instrumen dinyatakan valid. Selanjutnya instrumen digunakan untuk
pretest dan posttest. Analisis instrumen mencakup dua hal, yaitu analisis item korelasi
setiap butir soal terhadap skor total dan reliabilitas instrumen. Analisis instrumen
secara statistik didasarkan pada skor posttest. Hal serupa juga dilakukan oleh Nieminen
et al. (2010) yang menguji validitas instrumen soal menggunakan skor posttest. Setelah
dianalisis secara statistik, terdapat dua soal yaitu soal nomor 2, dan 11 yang
digugurkan karena tidak memiliki korelasi yang signifikan terhadap skor total sehingga
dianggap tidak valid. Soal nomor 8 juga tidak memiliki korelasi, tetapi soal tersebut
dipertahankan karena dianggap dapat mengukur pemahaman konsep peserta didik.
Sehingga hanya 9 soal yang valid yang selanjutnya dianalisis reliabilitasnya.
Reliabilitas instrumen diukur dengan Cronbach s Alpha (Morgan et al. 2004). Dari hasil
perhitungan, diperoleh nilai Cronbach s Alpha adalah 0,633. Reliabilitas instrumen
tersebut termasuk dalam kategori tinggi (Arikunto, 2012).
Analisis data yang dilakukan dalam penelitian ini berupa analisis data kuantitatif
dan kualitatif. Analisis data kuantitatif dilakukan pada hasil pretest dan posttest.
Berdasarkan data hasil pretest dan posttest maka dilakukan uji beda. Sebelumnya, skor
pretest dan posttest ini disajikan dalam statistik deskriptif. Statistik deskriptif ini
meliputi mean, standar deviasi, skewness, standar deviasi skewness, minimum, dan
maximum. Skewness digunakan untuk menentukan uji beda mana yang akan
digunakan. Nilai skewness pada pretest maupun posttest berada dalam interval -1
sampai +1, oleh karena itu data dianggap normal (Morgan et al. 2004). Selanjutnya
dapat dilakukan uji t-test dengan model paired sample t-test. Hal ini dipilih karena
digunakan untuk membandingkan mean dari suatu sampel yang berpasangan.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-173
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Keefektifan pembelajaran diukur dengan menggunakan d-effect size (Morgan et al.
2004) dan rata-rata gain ternormalisasi (Hake, 1998). Nilai d-effect size dapat dihitung
menggunakan persamaan
(1)
(Morgan et al. 2004)
Rata-rata gain ternormalisasi juga mendeskripsikan seberapa kuat peningkatan
skor pretest ke posttest. Nilai gain score dapat dihitung dengan cara
(2)
(Hake, 1998)
Analisis data deskripsi pelaksanaan pembelajaran bersumber dari hasil observasi
dan rekaman video selama pembelajaran. Kegiatan peserta didik dan guru selama
pembelajaran diuraikan secara rinci pada setiap subtopik. Uraian pelaksanaan
pembelajaran ini juga dilengkapi dengan dokumentasi foto yang diambil oleh observer
saat pembelajaran. Kesulitan peserta didik pada materi optika geometri dapat dilihat
dari hasil pretest dan posttest. Jawaban pretest dan posttest peserta didik ini dianalisis
menggunakan crosstabulation. Hasil crosstabulation dapat digunakan untuk melihat
kesulitan peserta didik dan perubahan pilihan jawaban peserta didik dari hasil pretest
ke posttest setelah mengikuti pembelajaran. Selanjutnya, perubahan pilihan jawaban
peserta didik dikaitkan dengan pembelajaran yang telah dilakukan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pelaksanaan Pembelajaran Inkuiri Demonstrasi Interaktif
Pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dilaksanakan berdasarkan tahap
observation, manipulation, generalization, verification, dan application. Ringkasan
kegiatan pembelajaran tentang pemantulan dan pembentukan bayangan oleh cermin
disajikan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Ringkasan Kegiatan Pembelajaran tentang Pemantulan dan Pembentukan
Bayangan oleh Cermin.
Kegiatan Pembelajaran
Aspek Inkuiri
Masing-masing kelompok melakukan demonstrasi sesuai dengan instruksi dari
guru, peserta didik meletakkan cermin datar di atas meja kemudian
menempatkan sebuah benda di depan cermin datar. Selanjutnya peserta didik
yang lain mengamati bayangan yang terbentuk dari depan cermin. Kemudian
pengamat diminta bergeser posisinya ke kanan dan ke kiri dengan tetap
mengamati posisi bayangan yang terbsntuk pada cermin datar.
Manipulation
Guru mengambil sebuah cermin datar dan meletakkannya di atas meja, lalu guru
menempatkan sebuah spidol di depan cermin datar, kemudian melakukan tanya
jawab dengan peserta didik.
Setelah peserta didik berdiskusi bersama kelompoknya, perwakilan satu
kelompok mempresentasikan hasil diskusi kelompoknya di depan kelas,
sementara itu kelompok lain mengecek jawaban kelompoknya dan diberi
kesempatan untuk bertanya kepada kelompok yang presentasi sehingga terjadi
diskusi kelas.
Guru memberikan suatu permasalahan atau kasus yang berkaitan dengan
konsep posisi bayangan bergantung pada posisi sumber cahaya.
Berdasarkan kegiatan demonstrasi dan diskusi kelas, peserta didik
menyimpulkan bahwa posisi bayangan tidak bergantung pada posisi pengamat
dan sumber cahaya, sifat bayangan maya karena bayangan tidak bisa ditangkap
oleh layar dan terbentuk dari perpotongan garis semu hasil perpanjangan sinar
pantul.
Observation
Verification
Application
Generalization
Ringkasan kegiatan pembelajaran tentang pembiasan dan pembentukan bayangan
oleh lensa disajikan dalam Tabel 2.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-174
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Tabel 2. Ringkasan Kegiatan Pembelajaran tentang Konsep Pembiasan dan
Pembentukan bayangan oleh Lensa.
Kegiatan Pembelajaran
Aspek Inkuiri
Peserta didik melakukan penyelidikan dan mengolah data kuantitatif dari hasil
pengukuran sudut datang dan sudut bias menggunakan microsoft excel
Setiap kelompok mempresentasikan hasil diskusinya dan ditanggapi oleh
kelompok lain. Guru memberikan penguatan.
Manipulation
Peserta didik mengamati demonstrasi lensa plan paralel dan sinar laser
Peserta didik menyimpulkan bahwa ketika sebuah cahaya melalui dua medium
yang berbeda maka cahaya akan mengalami pembelokkan atau pembiasan,
cahaya yang datang dari medium yang renggang menuju ke medium yang lebih
rapat maka cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal
Peserta didik mengerjakan soal analisis tentang konsep pembiasan ketika kita
melihat suatu benda di dalam kolam
Observation
Verification
Generalization
Application
Ringkasan pembelajaran subtopik peran sinar istimewa pada pembentukan
bayangan dan sifat bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa diuraikan di bawah ini.
Guru mengawali pembelajaran dengan meminta peserta didik menggambarkan
diagram pembentukan bayangan pada lensa cembung. Kemudian guru melakukan
tanya jawab berkaitan dengan diagram yang digambar oleh peserta didik. Kemudian
guru meminta peserta didik melakukan demonstrasi. Peserta didik meletakkan sebuah
lensa cembung di atas meja, kemudian menempatkan sebuah lilin yang menyala di
depan lensa cembung tersebut, lalu bayangan yang terbentuk di belakang lensa
ditangkap oleh layar. Layar digeser-geser sampai menemukan bayangan bentuk nyala
lilin yang paling jelas. Kemudian peserta didik diminta menutup separuh bagian lensa
menggunakan karton dan mengamati bayangan yang terbentuk pada layar. Selanjutnya
peserta didik melakukan demonstrasi dengan meletakkan lensa cembung di atas meja
dan menempatkan lilin menyala di depan lensa cembung. Bayangan yang dihasilkan
ditangkap dengan layar yang ditempatkan di belakang lensa cembung. Peserta didik
mengamati bayangan yang terbentuk pada lensa dengan cara melihat langsung
menggunakan mata setelah layar disingkirkan.
Pemahaman Konsep Peserta Didik pada Materi Optika Geometri
Skor hasil pretest dan posttest peserta didik disajikan dalam bentuk grafik sebaran
(scatter plot) seperti ditunjukkan pada Gambar 1, sedangkan hasil perhitungan statistik
deskriptif menggunakan SPSS 17.00 for Windows ditunjukkan oleh Tabel 3.
Gambar 1. Grafik Sebaran (Scatter Plot) Skor Pretest dan Posttest Peserta Didik.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-175
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Gambar 1 menunjukkan sebanyak 43 peserta didik (64,18%) memperoleh skor
pretest di atas rata-rata. Skor rata-rata kelas baik pretest maupun posttest ditunjukkan
oleh garis putus-putus. Sebanyak 35 peserta didik (52,24%) memperoleh skor posttest
lebih tinggi dari rata-rata kelas. Sebanyak 24 peserta didik (35,82%) memperoleh skor
baik pretest maupun posttest di atas rata-rata kelas. Rata-rata skor pretest sebesar 3,00
dengan standar deviasi 1,243, sedangkan rata-rata skor posttest sebesar 4,73 dengan
standar deviasi 2,057.
Tabel 3 Statistik Deskriptif
Statistik
Pretest
Posttest
Std. Deviation
1.243
2.057
Std. Error of Skewness
.293
.293
Mean
Skewness
Minimum
Maximum
3.00
.049
1
6
Nilai tes dalam skala 1-9
4.73
-.337
0
8
Nilai Skewness pada pretest adalah 0,049 dan pada posttest adalah -0,337. Nilai
tersebut berada di dalam interval -1 sampai +1 sehingga data dianggap terdistribusi
normal. Data tersebut dapat diuji beda menggunakan paired sample t-test dengan hasil
ditunjukkan oleh Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Uji t (Paired Sample t-Test).
Paired Differences
Mean
Pre-Post -1.731
Std.
Deviation
2.280
95% Confidence
Interval of the
Std. Error Difference
Mean
Lower
Upper
.279
-2.288
-1.175
t
-6.215
df
66
Sig(2tailed)
.000
Berdasarkan hasil t-test di atas diperoleh nilai signifikansi sebesar 0.000. Nilai
tersebut kurang dari 0.05, sehingga dapat disimpulkan bahwa perbedaan skor pretest
dan posttest adalah signifikan. Dengan kata lain skor posttest lebih tinggi daripada skor
pretest. Ini berarti bahwa pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dapat
meningkatkan pemahaman konsep peserta didik pada materi optika geometri.
Kekuatan peningkatan pretest ke posttest diukur menggunakan nilai d-effect size dan
rata-rata gain ternormalisasi. Berdasarkan perhitungan d-effect size didapatkan hasil
sebagai berikut.
(3)
Hasil perhitungan tersebut termasuk kategori lebih besar sekali dari standar atau
tinggi. Peningkatan melalui perhitungan rata-rata gain ternormalisasi (N-gain)
diperoleh hasil sebagai berikut.
(4)
Hasil perhitungan tersebut termasuk kategori medium bawah. Sebagian besar
peserta didik (50,7%) memperoleh nilai gain yang termasuk kategori rendah dan 1
peserta didik (1,5%) memperoleh nilai gain kategori tinggi. Distribusi frekuensi N-gain
peserta didik secara lengkap tampak pada Tabel 5.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-176
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Tabel 5. Distribusi Frekuensi N-gain Peserta Didik.
Kategori
Frekuensi
Presentase (%)
medium-atas
14
20.9
Rendah
34
50.7
tinggi
medium-bawah
1
18
1.5
26.9
Berdasarkan analisis jawaban peserta didik diketahui bahwa rendahnya nilai Ngain terjadi karena penurunan jumlah peserta didik yang menjawab benar pada soal
nomor 1 dan 7 dari sembilan soal (lihat Gambar 2). Oleh sebab itu, analisis dilakukan
secara kualitatif untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang
pembelajaran yang telah diterapkan. Berikut respon peserta didik terhadap soal nomor
1 dan 7.
Gambar 2. Diagram Jumlah Peserta Didik yang Menjawab Benar
pada Setiap Butir Soal.
Respon Peserta Didik terhadap Soal Nomor 1
Soal nomor 1 dimaksudkan untuk mengases pemahaman peserta didik tentang
konsep pemantulan cahaya oleh cermin serta pemahaman peserta didik tentang sifat
bayangan yang terbentuk. Berikut soal nomor 1 yang diberikan.
1. Pada siang hari yang cerah kita bisa bercermin dengan memanfaatkan permukaan
air kolam yang tenang. Bayangan wajah kita tersebut merupakan
A. Bayangan maya yang terbentuk akibat pemantulan cahaya oleh permukaan air.
B. Bayangan maya yang terbentuk akibat pembiasan cahaya dari udara ke air.
C. Bayangan maya yang terbentuk akibat gabungan pemantulan dan pembiasan
cahaya oleh permukaan air.
D. Bayangan nyata yang terbentuk akibat pemantulan cahaya oleh permukaan air.
E. Bayangan nyata yang terbentuk akibat pembiasan cahaya dari udara ke air.
Pada soal nomor 1 terdapat 50 peserta didik menjawab benar saat pretest, namun
pada saat posttest hanya 43 peserta didik yang menjawab benar. Hanya terdapat 38
peserta didik yang memilih jawaban benar pada pretest maupun posttest. 18 peserta
didik yang menjawab benar pada pretest dan memilih jawaban yang salah pada saat
posttest, yaitu 7 peserta didik memilih jawaban B, 5 peserta didik memilih jawaban C, 1
peserta didik memilih jawaban D dan 5 peserta didik memilih jawaban E. Jawaban
terbanyak yang dipilih peserta didik yang menjawab salah pada soal nomor 1 baik pada
saat pretest maupun posttest adalah pilihan jawaban B yaitu bayangan maya yang
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-177
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
terbentuk akibat pembiasan cahaya dari udara ke air. Hal ini disebabkan karena
peserta didik kurang memahami konsep pemantulan pada cermin. Berdasarkan pilihan
jawaban B sebenarnya peserta didik sudah tahu bahwa sifat bayangan yang dihasilkan
oleh cermin adalah maya, tetapi peserta didik beranggapan bahwa bayangan maya tadi
terbentuk akibat pembiasan cahaya. Hal ini dipertegas dengan alasan terbuka peserta
didik pada saat mengerjakan soal tes pilihan ganda beralasan terbuka yaitu sebagian
besar peserta didik menjawab bahwa ketika cahaya dari udara menuju ke air maka
cahaya tersebut akan dibiaskan. Hal ini juga dipertegas dengan hasil wawancara
dengan peserta didik yang memilih jawaban B.
Guru : Menurut pemahaman kamu apa syarat terjadinya pemantulan dan pembiasan?
Siswa : Pemantulan terjadi jika cahaya mengenai benda yang tidak tembus cahaya Pak,
sedangkan pembiasan terjadi ketika cahaya mengenai benda yang tembus
cahaya.
Guru : Ketika cahaya mengenai cermin, cahaya itu dipantulkan apa dibiaskan?
Siswa : Dipantulkan Pak.
Guru : Benar sekali. Tetapi mengapa pada soal posttest kamu menjawab bahwa ketika
kita bercermin dengan memanfaatkan permukaan air maka bayangan wajah
kita terbentuk akibat pembiasan cahaya dari udara ke air?
Siswa : Saat saya membaca soal itu saya langsung ingat kalau cahaya mengenai air
maka cahaya akan dibiaskan dari udara ke air karena air merupakan benda
yang tembus cahaya.
Dari hasil wawancara di atas, sebenarnya peserta didik sudah benar dalam
memahami konsep pemantulan, tetapi pada saat dihadapkan pada sebuah soal
penerapan dalam kehidupan sehari-hari peserta didik kurang memahami konteks yang
dimaksud oleh soal sehingga mereka salah dalam mengaplikasikan konsep yang sudah
mereka pahami. Pembelajaran tentang konsep pemantulan cahaya telah dilakukan
peserta didik melalui demonstrasi secara langsung. Berdasarkan hasil demonstrasi
tersebut, peserta didik telah bisa mendefinisikan konsep pemantulan dengan benar,
menggambar diagram pembentukan bayangan dan memahami sifat bayangan yang
dibentuk oleh cermin dengan benar. Perlu pemberian masalah yang lebih sering lagi
kepada peserta didik terkait konsep pemantulan cahaya yang terjadi di dalam
kehidupan sehari-hari sehingga peserta didik dapat dengan mudah menerapkan konsep
yang sudah mereka pahami dengan benar untuk mengerjakan soal atau permasalahan
yang ada dalam kehidupan sehari-hari.
Respon Peserta Didik terhadap Soal Nomor 7
Soal nomor 7 dimaksudkan untuk mengases pemahaman peserta didik tentang
konsep pembiasan cahaya yang terjadi di dalam kehidupan sehari-hari. Berikut soal
nomor 7 pada pretest dan posttest.
7. Objek O berada di dasar bak berisi air. Jika diamati dari posisi vertikal (A), objek
tersebut tampak seperti berada di I.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-178
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
A
B
I
O
Jika pengamat memindahkan posisi pengamatannya ke B, dimana letak bayangan
yang akan didapatkan?
A. Tetap di posisi I.
B. Di bawah posisi I, masih pada satu garis lurus vertikal.
C. Di atas posisi I, masih pada satu garis lurus vertikal.
D. Di atas posisi I tetapi bergeser ke kiri (mendekati dinding).
E. Di atas posisi I tetapi bergeser ke kanan (menjauhi dinding).
Pada soal nomor 7 ini terdapat 9 peserta didik menjawab benar saat pretest, namun
pada saat posttest hanya 1 peserta didik yang menjawab benar. Peserta didik yang
menjawab benar pada saat pretest, semuanya menjawab salah pada saat posttest. 6
peserta didik menjawab salah (D), 2 peserta didik menjawab salah (A), dan 1 peserta
didik menjawab salah (E). Dalam kasus ini sebagian besar peserta didik yang menjawab
(D) sudah benar dalam memahami bahwa ketika diamati dari posisi B bayangan yang
terbentuk berada di atas posisi I, tetapi mereka mempunyai anggapan yang salah
bahwa bayangan bergeser ke kiri mendekati dinding. Peserta didik yang menjawab (A)
beranggapan bahwa posisi pengamat tidak berpengaruh pada posisi bayangan. Hal ini
diperkuat dengan hasil wawancara dengan peserta didik yang memilih jawaban (A),
berikut petikan tanya jawab guru dengan peserta didik.
Guru : Mengapa pada saat mengerjakan soal nomor 7 kamu memilih jawaban A?
Siswa : Karena menurut saya kasus tersebut sama halnya dengan kita mengamati
bayangan benda di depan cermin dari berbagai poisisi, sehingga posisi
pengamat tidak mempengaruhi posisi bayangan jika posisi bendanya tetap Pak.
Dari petikan tanya jawab antara guru dengan peserta didik, dapat diketahui bahwa
sebenarnya peserta didik sudah memahami konsep yang didapatnya pada saat
pembelajaran dengan benar, namun mereka masih merasa kesulitan ketika harus
mengaplikasikan konsep tersebut pada fenomena atau kejadian dalam kehidupan
sehari-hari. Hal ini mungkin bisa dikurangi dengan cara lebih sering lagi memberikan
kasus atau permasalahan yang berhubungan dengan kehidupan sehari-hari.
Kesulitan Peserta Didik pada Materi Optika Geometri
Saat memasuki kelas, peserta didik telah memiliki konsepsi awal yang mungkin
benar atau salah. Hal ini dapat dilihat dari hasil pretest dan tanya tawab guru dengan
peserta didik di awal pembelajaran. Jawaban salah yang telah dipilih dan diungkapkan
peserta didik pada saat pretest dan saat di awal pembelajaran dapat mengungkap
konsepsi-konsepsi salah yang ada dalam pikirannya. Konsepsi-konsepsi salah tersebut
antara lain (1) peserta didik beranggapan bahwa posisi bayangan yang dibentuk oleh
cermin datar bergantung pada posisi pengamat dan posisi sumber cahaya meskipun
posisi benda tetap, (2) peserta didik juga beranggapan bahwa bayangan hanya bisa
digambarkan dengan tiga sifat sinar istimewa saja,. Selain itu (3) peserta didik juga
menganggap bahwa sifat bayangan nyata hanya dapat ditangkap oleh layar dan tidak
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-179
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
dapat dilihat langsung oleh mata. Hal ini penting untuk segera diatasi agar tidak
menimbulkan kesalahan pada proses belajar peserta didik selanjutnya. Oleh karena itu,
perlu dicermati kesulitan-kesulitan yang dimiliki oleh peserta didik dan bagaimana
pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dapat meningkatkan pemahaman konsep
peserta didik.
Pada saat pretest, hanya 16,4% peserta didik (11 orang) yang memiliki konsepsi
benar bahwa posisi bayangan tidak bergantung pada posisi pengamat jika posisi benda
tetap. Sisanya, sebanyak 83,6% peserta didik (56 orang) beranggapan bahwa posisi
bayangan bergantung pada posisi pengamat. Nilai tersebut menunjukkan bahwa sangat
banyaknya peserta didik yang mengalami kesulitan. Hal ini dikarenakan pemahaman
yang mereka bawa dari jenjang pendidikan sebelumnya tidak benar-benar mereka
pahami dengan baik, peserta didik cenderung hanya menghafalkan konsep tanpa
mengkonfirmasi kebenaran konsep tersebut. Sehingga saat mereka benar-benar
dituntun melakukan demonstrasi untuk mengkonfirmasi konsep yang mereka pahami,
mereka baru menyadari bahwa konsep yang mereka pahami selama ini adalah salah.
Setelah peserta didik mengetahui bahwa konsep yang mereka pahami salah, peserta
didik dapat dengan mudah menerima konsep yang benar dari hasil temuan mereka
sendiri melalui demonstrasi yang dilakukan secara langsung. Ini berarti pembelajaran
inkuiri demonstrasi interaktif dapat meningkatkan pemahaman konsep peserta didik.
Pembelajaran inkuiri tentang konsep pemantulan dan pembentukan bayangan oleh
cermin diawali dengan guru menghadirkan sebuah permasalahan kemudian melakukan
tanya jawab dengan peserta didik. Peserta didik diminta memprediksi jawaban dari
permasalahan tersebut. Setelah itu peserta didik melakukan demonstrasi yang sesuai
dengan permasalahan tersebut secara langsung dan berdiskusi dengan kelompoknya.
Setelah diskusi kelompok selesai, perwakilan satu kelompok mempresentasikan hasil
diskusi kelompoknya di depan kelas. Kelompok lain diberi kesempatan untuk
mengajukan pertanyaan dan mengungkapkan pendapatnya sehingga terjadi diskusi
kelas. Di akhir pembelajaran peserta didik diminta menyimpulkan apa saja yang
dipelajarai hari ini.
Setelah memperoleh pembelajaran seperti di atas, sebanyak 46,3% peserta didik (31
orang) memiliki konsep yang benar tentang pengaruh posisi pengamat terhadap posisi
bayangan. Hasil ini meningkat 29,9% dari hasil pretest. Meskipun demikian, masih
perlu dikembangkan lagi pembelajaran yang dapat memfasilitasi peserta didik
mengkonstruksi konsep pemantulan dan pembentukan bayangan oleh cermin dengan
benar.
Peserta didik mengalami kesulitan pada peran sinar istimewa pada diagram
pembentukan bayangan. Peserta didik menganggap bahwa bayangan hanya bisa
digambarkan dengan sifat sinar istimewa saja. Padahal bayangan dibentuk oleh semua
pantulan sinar dari benda yang mengenai cermin ataupun lensa, tidak hanya oleh tiga
sifat sinar istimewa saja. Hal ini terlihat dari jawaban peserta didik pada saat pretest,
hanya terdapat 25,4% peserta didik (17 orang) menjawab benar pada soal nomor 5.
Setelah mengikuti pembelajaran inkuiri, terjadi peningkatan jumlah peserta didik yang
menjawab benar pada saat posttest sebanyak 88,1% peserta didik (59 orang).
Peserta didik juga mengalami kesulitan pada konsep sifat bayangan nyata. Peserta
didik beranggapan bahwa sifat bayangan nyata hanya bisa ditangkap oleh layar saja
dan tidak bisa dilihat langsung oleh mata. Hal ini terlihat dari jawaban peserta didik
pada saat prestest, hanya terdapat 50,7% peserta didik (34 orang) yang menjawab benar.
Setelah mengikuti pembelajaran inkuiri, terjadi peningkatan jumlah peserta didik yang
menjawab benar pada saat posttest sebanyak 64,2% peserta didik (43 orang). Hal ini
berlanjut pada soal selanjutnya yaitu hanya terdapat 40,3% peserta didik (27 orang)
yang menjawab benar pada soal pretest. Setelah mengikuti pembelajaran inkuiri, terjadi
peningkatan jumlah peserta didik yang menjawab benar pada saat posttest sebanyak
47,8% peserta didik (32 orang).
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-180
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Berdasarkan persentase hasil pretest dan posttest, dapat diketahui bahwa
pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dapat meningkatkan pemahaman konsep
peserta didik pada setiap subtopik materi. Hal ini dilihat dari meningkatnya persentase
peserta didik yang menjawab benar pada saat posttest. Hal ini juga didukung dari hasil
angket yang diberikan kepada peserta didik, sebagian besar mengungkapkan bahwa
dengan demonstrasi secara langsung dapat memudahkan peserta didik memahami dan
membuktikan konsep dengan benar.
KESIMPULAN
Pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dapat meningkatkan pemahaman
konsep peserta didik kelas X D2 dan kelas X E2 SMA Negeri 4 Malang pada materi
optika geometri. Hal ini dapat dilihat dari hasil pretest ke posttest. Kekuatan
peningkatan skor pretest ke posttest diukur menggunakan nilai d-effect size dan ratarata gain ternormalisasi. Berdasarkan perhitungan d-effect size didapatkan hasil 1,05
yang termasuk dalam kategori tinggi. Peningkatan melalui perhitungan rata-rata gain
ternormalisasi (N-gain) diperoleh hasil 0,29 yang tergolong kategori medium bawah.
Kesulitan-kesulitan peserta didik yang muncul dan dapat diperbaiki atau dikurangi
melalui pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif antara lain (1) peserta didik
beranggapan bahwa posisi bayangan yang dibentuk oleh cermin datar bergantung pada
posisi pengamat dan posisi sumber cahaya meskipun posisi benda tetap, (2) peserta
didik juga beranggapan bahwa bayangan hanya bisa digambarkan dengan tiga sifat
sinar istimewa saja. Selain itu (3) peserta didik juga menganggap bahwa sifat bayangan
nyata hanya dapat ditangkap oleh layar dan tidak dapat dilihat langsung oleh mata.
Meskipun kesulitan-kesulitan ini berkurang, namun masih terdapat beberapa peserta
didik yang masih memiliki kesulitan setelah pembelajaran.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
proses penyusunan penelitian ini yaitu kepada:
1. Dr. Sutopo, M.Si, selaku dosen pembimbing I yang dengan sabar dan penuh
keikhlasan mengarahkan, memberikan bimbingan, dan bantuan serta saran-saran
yang sangat bermanfaat sehingga penelitian ini dapat terselesaikan. Pembimbingan
yang beliau lakukan selama ini banyak merubah pola pikir penulis, meluruskan
konsep-konsep Fisika penulis yang kurang benar, dan selalu memandang suatu
permasalahan dalam kerangka berpikir yang positif.
2. Sulur, S.Pd, M.Si, M.TD, selaku dosen pembimbing II yang juga dengan sabar dan
penuh keikhlasan memberikan bimbingan dan saran-saran yang sangat bermanfaat
sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Beliau selalu mengarahkan penulis untuk
selalu berpikir logis dalam setiap permasalahan serta memberikan semangat selama
penyusunan skripsi ini.
3. Drs. Kadim Masjkur, M.Pd, selaku dosen penguji utama yang memberikan saran dan
kritik yang sangat membangun terhadap skripsi ini.
4. Kepala sekolah, guru dan siswa kelas X D2 dan E2 SMA Negeri 4 Malang yang telah
membantu selama penelitian.
DAFTAR RUJUKAN
Arikunto, S. 2012. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan Edisi 2. Jakarta: PT Bumi Aksara
Ashkenazi, G., & Weaver, G. C. 2007. Using lecture demonstrations to promote the
refinement of concepts: the case of teaching solvent miscibility. Chemistry
Education Research and Practice, 8(2), 186-196.
Aydin, S., Keles, U. P., & Hasiloglu, A. M. 2012. Establisment for misconceptions that
science teacher candidates have about geometric optics. The online journal of new
horizons in education, 2(3), 7-15.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-181
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Chen, C. C., Lin, H. S., & Lin, M. L. 2002. Developing a two-tier diagnostic instrument to
assess high school students' understanding-The formation of images by a plane
mirror. Proceedings-National Science Council Republic Of China Part D
Mathematics Science And Technology Education, 12(3), 106-121.
Creswell, J.W. 2012. Educational Research. United States of America: Pearson
Education.
Goldberg, F. M., & McDermott, L. C. 1987. An investigation of student understanding of
the real image formed by. American journal of Physics, 55(2), 2.
Hake, R. R. 1998. Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousandstudent survey of mechanics test data for introductory physics courses. American
journal of Physics, 66(1), 64-74.
Kutluay, Y. 2005. Diagnosis of Eleventh Grade Student s Misconceptions about Geometric
Optic by a Three-Tier Test. Skripsi tidak diterbitkan. Turkey: Middle East
Technical University.
Morgan, A. G., Leech, L. N., Gloeckner, W. G. & Barret, C. K. 2004. SPSS for
Introductory Statistic Use and Interpretation (Second edition). London: Lawrence
Erlbaum Associates Inc.
Nieminen, P., Savinainen, A., & Viiri, J. 2010. Force Concept Inventory-based multiplechoice test for investigating students representational consistency. Physical
Review Special Topics-Physics Education Research, 6(2), 020109.
Serway, R., & Jewett, W. 2010. Fisika untuk Sains dan Teknik, edisi 6, alih bahasa oleh
Sungkono. C, Salemba Teknika.
Sutopo. 2014. Miskonsepsi pada Optika Geometri dan Remidiasinya. J-TEQIP, 5 (2),
356-368.
Taslidere, E., & Eryilmaz, A. 2015. Assessment of Pre-Service Teachers' Misconceptions
in Geometrical Optics via a Three-Tier Misconception/Ögretmen Adaylarinin
Geometrik Optik Konusundaki Kavram Yanilgilarinin Üç-Asamali Kavram
Yanilgisi Testi ile Degerlendirilmesi. Bartin Üniversitesi Egitim Fakültesi
Dergisi, 4(1), 269.
Wenning, C. J. 2005. Levels of inquiry: Hierarchies of pedagogical practices and inquiry
processes. Journal of Physics Teacher Education Online. Online.
Wenning, C. J. 2007. Assessing inquiry skills as a component of scientific literacy.
Journal of Physics Teacher Education Online, 4(2), 21-24.
Young, H. D., & Freedman, R. A. 2004. Sears dan Zemansky Fisika Universitas Edisi Ke10 Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Zimrot, R., & Ashkenazi, G. 2007. Interactive lecture demonstrations: a tool for exploring
and enhancing conceptual change. Chemistry Education Research and Practice,
8(2), 197-211.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-182
Pembelajaran Inkuiri Demonstrasi Interaktif untuk Meningkatkan
Pemahaman Konsep Peserta Didik pada Materi Optika Geometri
TESAR ANTONIO ANDREA1), SUTOPO2,*), SULUR2)
Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang. Jl. Semarang 5 Malang,
E-mail : TESAR.ANTONIOANDREA@GMAIL.COM
ABSTRAK: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas pembelajaran inkuiri
demonstrasi interaktif untuk memfasilitasi peserta didik memahami konsep-konsep pokok optika
geometri. Selain itu juga untuk mengetahui konsep fisika apa yang dapat dikuasai dengan baik
dan yang belum dapat dikuasai dengan baik oleh peserta didik. Metode Penelitian yang
digunakan adalah mixed methods jenis embedded design. Peneliti melakukan analisis data
kuantitatif untuk mengetahui gambaran makro tentang efektivitas pembelajaran inkuiri
demonstrasi interaktif terhadap pemahaman konsep peserta didik tentang optika geometri, dan
menggunakan data kualitatif untuk mengetahui konsep fisika apa yang dapat dikuasai dengan
baik dan yang belum dapat dikuasai dengan baik oleh peserta didik. Subjek penelitian adalah 67
peserta didik kelas X D2 dan E2 SMA Negeri 4 Malang yang terdiri atas 25 laki-laki dan 42
perempuan. Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan instrumen tes, lembar observasi,
angket, dan wawancara. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembelajaran inkuiri demonstrasi
interaktif dapat meningkatkan pemahaman konsep peserta didik pada materi optika geometri
dengan d-effect size 1,05 dan N-gain 0,29. Pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif yang
dilakukan dapat mengurangi kesulitan peserta didik tentang (1) posisi bayangan yang dibentuk
oleh cermin datar bergantung pada posisi pengamat dan posisi sumber cahaya, (2) bayangan
hanya bisa digambarkan dengan tiga sifat sinar istimewa saja, (3) sifat bayangan nyata hanya
dapat ditangkap oleh layar dan tidak dapat dilihat langsung oleh mata.
Kata Kunci: inkuiri, demonstrasi interaktif, pemahaman konsep, optika geometri.
PENDAHULUAN
Optika geometri merupakan materi fisika yang penting untuk dipelajari. Peserta
didik perlu memahami konsep optika geometri dengan benar karena konsep-konsep
tersebut erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari (Goldberg & McDermott, 1987).
Ketika bercermin di depan cermin datar, peserta didik dapat melihat bayangan yang
sama bentuk, ukuran, dan jaraknya (Young & Freedman, 2004). Mobil dilengkapi
dengan cermin cembung pada bagian spion sehingga menampilkan bayangan benda di
depan cermin, ukurannya menjadi lebih kecil (Serway & Jewett, 2010). Peristiwa
tersebut dapat dijelaskan melalui konsep-konsep optika geometri. Optika geometri juga
diperlukan pada cabang sains lain (Goldberg & McDermott, 1987). Contohnya pada ilmu
astronomi yang menggunakan teropong bintang untuk mengamati benda-benda luar
angkasa yang jaraknya sangat jauh seperti bintang, bulan dan matahari. Instrumen
optik yang berkembang di sekitar kita merupakan kontribusi dari optika geometri.
Mikroskop merupakan instrumen optik yang memungkinkan untuk melihat benda yang
berukuran mikroskopik. Kacamata juga merupakan contoh lain dari instrumen optik
yang berfungsi sebagai alat bantu pengelihatan bagi penderita cacat mata (Serway &
Jewett, 2010).
Beberapa penelitian yang telah dilakukan berkaitan dengan pemahaman konsep
peserta didik terhadap materi optika geometri menunjukkan bahwa banyak peserta
didik mengalami miskonsepsi, penelitian yang dilakukan oleh Chen et al. (2002) yang
menunjukkan bahwa peserta didik beranggapan bahwa pembentukan bayangan pada
cermin bergantung pada posisi sumber cahaya. Jika posisi sumber cahaya berubah,
maka posisi bayangan akan berubah. Penelitian lain yang dilakukan oleh Kuthluay
(2005) menunjukkan bahwa peserta didik mengalami miskonsepsi pada konsep optika
geometri. Peserta didik beranggapan bahwa untuk melihat bayangan objek pada cermin
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-171
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
dalam ruangan yang gelap, maka cahaya harus diarahkan ke cermin, posisi bayangan
yang dilihat berbeda bergantung pada posisi pengamatnya. Penelitian yang dilakukan
oleh Aydin et al. (2012) menemukan bahwa dalam menggambar bayangan, peserta didik
menggambarkan cahaya datang dari bayangan benda, bukan dari bendanya. Penelitian
yang dilakukan oleh Taslidere dan Eryilmaz (2015) menemukan bahwa peserta didik
beranggapan bahwa ukuran dan posisi bayangan benda berubah-ubah bergantung pada
posisi pengamat. Penelitian yang dilakukan Sutopo (2014) mengungkapkan beberapa
miskonsepsi peserta didik yaitu (1) bayangan nyata hanya dapat dilihat dengan bantuan
layar, (2) bayangan yang dihasilkan lensa akan hilang/rusak jika sebagian besar
permukaan lensa ditutup, dan (3) posisi bayangan pada cermin datar bergantung pada
posisi pengamat. Miskonsepsi tersebut muncul akibat keterbatasan pengetahuan
faktual peserta didik.
Untuk membantu peserta didik memperbaiki konsepsi yang salah maka langkah
awal yang harus dilakukan adalah dengan membuat mereka sadar bahwa konsepsi
yang mereka pahami salah dan tidak sesuai dengan pendapat para ahli. Menurut
Ashkenazi dan Weaver (2007) melalui demonstrasi dapat membantu peserta didik
memperbaiki pemahaman. Kemudian peserta didik dibimbing untuk mengkonstruk
pengetahuan baru yang sesuai dengan pendapat para ahli melalui demonstrasi disertai
diskusi kelompok atau menuliskan hasilnya sehingga dapat memberikan makna
mendalam kepada peserta didik (Wenning, 2007). Untuk itu perlu strategi pembelajaran
yang dapat memfasilitasi peserta didik untuk mengkonstruk pengetahuannya secara
langsung yaitu dengan inkuiri demonstrasi interaktif. Menurut Wenning (2005), inkuiri
demonstrasi interaktif mencakup demonstrasi guru, mengembangkan dan mengajukan
pertanyaan penyelidikan. Peserta didik diminta mengamati fenomena dan merumuskan
penjelasan atau memprediksi untuk menjelaskan fenomena tersebut. Peserta didik
diminta untuk memprediksi hasil eksperimen, mengamati, dan mendiskusikan prediksi
yang telah dibuat (Zimrot & Ashkenazi, 2007:197). Kemudian peserta didik melakukan
penyelidikan untuk mengecek pemahamannya benar atau salah dan menemukan
konsep baru berdasarkan pengalamannya secara langsung. Peserta didik juga dapat
menggunakan pengetahuan yang dimiliki untuk memecahkan masalah yang sudah
diketahui hingga memberikan solusi untuk membuat generalisasi.
Berdasarkan paparan di atas diyakini bahwa pembelajaran inkuiri dengan
demonstrasi interaktif dapat mengurangi bahkan mengatasi masalah-masalah
pembelajaran optika geometri yang sudah disebutkan di depan. Penelitian ini
dimaksudkan untuk meningkatkan pemahaman konsep peserta didik tentang optika
geometri melalui pembelajaran demonstrasi interaktif. Garis besar pembelajaran adalah
peserta didik mengamati fenomena dan kemudian memberikan respon terhadap
fenomena tersebut (observation), peserta didik melakukan penyelidikan yang berkaitan
dengan fenomena melalui demonstrasi secara langsung (manipulation), peserta didik
membuat kesimpulan dan menemukan konsep baru berdasarkan hasil penyelidikan
(generalization), peserta didik mempresentasikan hasil penyelidikan kepada kelompok
lain untuk diperiksa dan ditanggapi (verification), peserta didik mengaplikasikan apa
yang telah diperolehnya pada situasi baru (application).
METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan gabungan metode kuantitatif dan kualitatif (mixed
methods) jenis embedded design (Creswell, 2012:544). Data kuantitatif diperoleh dari
hasil pretest dan posttest peserta didik. Perbedaan hasil pretest dan posttest ini dianalisis
menggunakan statistik. Data kuantitatif ini didukung menggunakan data kualitatif.
Data kualitatif diperoleh dari lembar observasi selama proses pembelajaran,
wawancara, dan angket respon peserta didik terhadap pembelajaran.
Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 4 Malang. Subyek penelitian adalah
peserta didik kelas X D2 dan E2 SMA Negeri 4 Malang yang berjumlah 67 peserta didik.
Dari jumlah tersebut, 25 peserta didik adalah laki-laki dan 42 peserta didik adalah
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-172
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
perempuan. Peneliti bertindak sebagai perencana tindakan, pelaksana tindakan,
penganalisis, dan pelapor hasil penelitian.
Penelitian ini dilaksanakan dalam 4 tahap. Tahap pertama adalah mengetahui
pemahaman konsep peserta didik tentang optika geometri sebelum mengikuti
pembelajaran. Tahap ini dilakukan dengan cara meminta peserta didik mengerjakan
soal pretest berupa soal pilihan ganda beralasan terbuka. Cakupan materi yang diujikan
meliputi konsep pemantulan cahaya, pembiasan cahaya, sifat bayangan nyata dan
maya, diagram pembentukan bayangan, serta peran sinar istimewa dalam
pembentukan bayangan. Tahap kedua adalah merancang pembelajaran yang sesuai
untuk memperbaiki dan mengatasi miskonsepsi peserta didik. Tahap ketiga adalah
melakukan pembelajaran di dalam kelas. Strategi yang digunakan dalam pembelajaran
adalah inkuiri demonstrasi interaktif. Setelah pembelajaran, tahap keempat dilakukan
posttest untuk mengetahui pemahaman konsep peserta didik setelah mengikuti
pembelajaran. Soal posttest sama dengan soal pretest. Berdasarkan hasil pretest dan
posttest akan diketahui efektivitas pembelajaran demonstrasi interaktif terhadap
pemahaman konsep peserta didik pada materi optika geometri sekaligus konsep apa
yang dapat dipahami dengan baik dan yang belum dapat dipahami dengan baik. Hal ini
dapat diketahui melalui uji beda, d-effect size, dan N-gain. Hasil ini kemudian dianalisis
dan dikaitkan dengan pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif yang telah dilakukan
peserta didik.
Teknik pengumpulan data menggunakan tes untuk memperoleh data pemahaman
konsep peserta didik tentang optika geometri sebelum dan sesudah pembelajaran,
mengetahui peningkatan pemahaman konsep peserta didik, serta konsep fisika apa
yang dapat dikuasai dengan baik dan apa yang belum dapat dikuasai dengan baik oleh
peserta didik. Tes ini berupa soal pilihan ganda beralasan terbuka sebanyak 9 butir
yang dikembangkan oleh peneliti dengan mengacu pada materi optika geometri dalam
kurikulum SMA 2013. Pengembangan instrumen tes dapat dijelaskan sebagai berikut.
Mula-mula instrumen yang terdiri dari 11 butir soal direview oleh dua dosen dan
seorang guru fisika untuk melihat validitas isi dan keterbacaannya. Secara isi dan
keterbacaan, instrumen dinyatakan valid. Selanjutnya instrumen digunakan untuk
pretest dan posttest. Analisis instrumen mencakup dua hal, yaitu analisis item korelasi
setiap butir soal terhadap skor total dan reliabilitas instrumen. Analisis instrumen
secara statistik didasarkan pada skor posttest. Hal serupa juga dilakukan oleh Nieminen
et al. (2010) yang menguji validitas instrumen soal menggunakan skor posttest. Setelah
dianalisis secara statistik, terdapat dua soal yaitu soal nomor 2, dan 11 yang
digugurkan karena tidak memiliki korelasi yang signifikan terhadap skor total sehingga
dianggap tidak valid. Soal nomor 8 juga tidak memiliki korelasi, tetapi soal tersebut
dipertahankan karena dianggap dapat mengukur pemahaman konsep peserta didik.
Sehingga hanya 9 soal yang valid yang selanjutnya dianalisis reliabilitasnya.
Reliabilitas instrumen diukur dengan Cronbach s Alpha (Morgan et al. 2004). Dari hasil
perhitungan, diperoleh nilai Cronbach s Alpha adalah 0,633. Reliabilitas instrumen
tersebut termasuk dalam kategori tinggi (Arikunto, 2012).
Analisis data yang dilakukan dalam penelitian ini berupa analisis data kuantitatif
dan kualitatif. Analisis data kuantitatif dilakukan pada hasil pretest dan posttest.
Berdasarkan data hasil pretest dan posttest maka dilakukan uji beda. Sebelumnya, skor
pretest dan posttest ini disajikan dalam statistik deskriptif. Statistik deskriptif ini
meliputi mean, standar deviasi, skewness, standar deviasi skewness, minimum, dan
maximum. Skewness digunakan untuk menentukan uji beda mana yang akan
digunakan. Nilai skewness pada pretest maupun posttest berada dalam interval -1
sampai +1, oleh karena itu data dianggap normal (Morgan et al. 2004). Selanjutnya
dapat dilakukan uji t-test dengan model paired sample t-test. Hal ini dipilih karena
digunakan untuk membandingkan mean dari suatu sampel yang berpasangan.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-173
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Keefektifan pembelajaran diukur dengan menggunakan d-effect size (Morgan et al.
2004) dan rata-rata gain ternormalisasi (Hake, 1998). Nilai d-effect size dapat dihitung
menggunakan persamaan
(1)
(Morgan et al. 2004)
Rata-rata gain ternormalisasi juga mendeskripsikan seberapa kuat peningkatan
skor pretest ke posttest. Nilai gain score dapat dihitung dengan cara
(2)
(Hake, 1998)
Analisis data deskripsi pelaksanaan pembelajaran bersumber dari hasil observasi
dan rekaman video selama pembelajaran. Kegiatan peserta didik dan guru selama
pembelajaran diuraikan secara rinci pada setiap subtopik. Uraian pelaksanaan
pembelajaran ini juga dilengkapi dengan dokumentasi foto yang diambil oleh observer
saat pembelajaran. Kesulitan peserta didik pada materi optika geometri dapat dilihat
dari hasil pretest dan posttest. Jawaban pretest dan posttest peserta didik ini dianalisis
menggunakan crosstabulation. Hasil crosstabulation dapat digunakan untuk melihat
kesulitan peserta didik dan perubahan pilihan jawaban peserta didik dari hasil pretest
ke posttest setelah mengikuti pembelajaran. Selanjutnya, perubahan pilihan jawaban
peserta didik dikaitkan dengan pembelajaran yang telah dilakukan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pelaksanaan Pembelajaran Inkuiri Demonstrasi Interaktif
Pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dilaksanakan berdasarkan tahap
observation, manipulation, generalization, verification, dan application. Ringkasan
kegiatan pembelajaran tentang pemantulan dan pembentukan bayangan oleh cermin
disajikan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Ringkasan Kegiatan Pembelajaran tentang Pemantulan dan Pembentukan
Bayangan oleh Cermin.
Kegiatan Pembelajaran
Aspek Inkuiri
Masing-masing kelompok melakukan demonstrasi sesuai dengan instruksi dari
guru, peserta didik meletakkan cermin datar di atas meja kemudian
menempatkan sebuah benda di depan cermin datar. Selanjutnya peserta didik
yang lain mengamati bayangan yang terbentuk dari depan cermin. Kemudian
pengamat diminta bergeser posisinya ke kanan dan ke kiri dengan tetap
mengamati posisi bayangan yang terbsntuk pada cermin datar.
Manipulation
Guru mengambil sebuah cermin datar dan meletakkannya di atas meja, lalu guru
menempatkan sebuah spidol di depan cermin datar, kemudian melakukan tanya
jawab dengan peserta didik.
Setelah peserta didik berdiskusi bersama kelompoknya, perwakilan satu
kelompok mempresentasikan hasil diskusi kelompoknya di depan kelas,
sementara itu kelompok lain mengecek jawaban kelompoknya dan diberi
kesempatan untuk bertanya kepada kelompok yang presentasi sehingga terjadi
diskusi kelas.
Guru memberikan suatu permasalahan atau kasus yang berkaitan dengan
konsep posisi bayangan bergantung pada posisi sumber cahaya.
Berdasarkan kegiatan demonstrasi dan diskusi kelas, peserta didik
menyimpulkan bahwa posisi bayangan tidak bergantung pada posisi pengamat
dan sumber cahaya, sifat bayangan maya karena bayangan tidak bisa ditangkap
oleh layar dan terbentuk dari perpotongan garis semu hasil perpanjangan sinar
pantul.
Observation
Verification
Application
Generalization
Ringkasan kegiatan pembelajaran tentang pembiasan dan pembentukan bayangan
oleh lensa disajikan dalam Tabel 2.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-174
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Tabel 2. Ringkasan Kegiatan Pembelajaran tentang Konsep Pembiasan dan
Pembentukan bayangan oleh Lensa.
Kegiatan Pembelajaran
Aspek Inkuiri
Peserta didik melakukan penyelidikan dan mengolah data kuantitatif dari hasil
pengukuran sudut datang dan sudut bias menggunakan microsoft excel
Setiap kelompok mempresentasikan hasil diskusinya dan ditanggapi oleh
kelompok lain. Guru memberikan penguatan.
Manipulation
Peserta didik mengamati demonstrasi lensa plan paralel dan sinar laser
Peserta didik menyimpulkan bahwa ketika sebuah cahaya melalui dua medium
yang berbeda maka cahaya akan mengalami pembelokkan atau pembiasan,
cahaya yang datang dari medium yang renggang menuju ke medium yang lebih
rapat maka cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal
Peserta didik mengerjakan soal analisis tentang konsep pembiasan ketika kita
melihat suatu benda di dalam kolam
Observation
Verification
Generalization
Application
Ringkasan pembelajaran subtopik peran sinar istimewa pada pembentukan
bayangan dan sifat bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa diuraikan di bawah ini.
Guru mengawali pembelajaran dengan meminta peserta didik menggambarkan
diagram pembentukan bayangan pada lensa cembung. Kemudian guru melakukan
tanya jawab berkaitan dengan diagram yang digambar oleh peserta didik. Kemudian
guru meminta peserta didik melakukan demonstrasi. Peserta didik meletakkan sebuah
lensa cembung di atas meja, kemudian menempatkan sebuah lilin yang menyala di
depan lensa cembung tersebut, lalu bayangan yang terbentuk di belakang lensa
ditangkap oleh layar. Layar digeser-geser sampai menemukan bayangan bentuk nyala
lilin yang paling jelas. Kemudian peserta didik diminta menutup separuh bagian lensa
menggunakan karton dan mengamati bayangan yang terbentuk pada layar. Selanjutnya
peserta didik melakukan demonstrasi dengan meletakkan lensa cembung di atas meja
dan menempatkan lilin menyala di depan lensa cembung. Bayangan yang dihasilkan
ditangkap dengan layar yang ditempatkan di belakang lensa cembung. Peserta didik
mengamati bayangan yang terbentuk pada lensa dengan cara melihat langsung
menggunakan mata setelah layar disingkirkan.
Pemahaman Konsep Peserta Didik pada Materi Optika Geometri
Skor hasil pretest dan posttest peserta didik disajikan dalam bentuk grafik sebaran
(scatter plot) seperti ditunjukkan pada Gambar 1, sedangkan hasil perhitungan statistik
deskriptif menggunakan SPSS 17.00 for Windows ditunjukkan oleh Tabel 3.
Gambar 1. Grafik Sebaran (Scatter Plot) Skor Pretest dan Posttest Peserta Didik.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-175
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Gambar 1 menunjukkan sebanyak 43 peserta didik (64,18%) memperoleh skor
pretest di atas rata-rata. Skor rata-rata kelas baik pretest maupun posttest ditunjukkan
oleh garis putus-putus. Sebanyak 35 peserta didik (52,24%) memperoleh skor posttest
lebih tinggi dari rata-rata kelas. Sebanyak 24 peserta didik (35,82%) memperoleh skor
baik pretest maupun posttest di atas rata-rata kelas. Rata-rata skor pretest sebesar 3,00
dengan standar deviasi 1,243, sedangkan rata-rata skor posttest sebesar 4,73 dengan
standar deviasi 2,057.
Tabel 3 Statistik Deskriptif
Statistik
Pretest
Posttest
Std. Deviation
1.243
2.057
Std. Error of Skewness
.293
.293
Mean
Skewness
Minimum
Maximum
3.00
.049
1
6
Nilai tes dalam skala 1-9
4.73
-.337
0
8
Nilai Skewness pada pretest adalah 0,049 dan pada posttest adalah -0,337. Nilai
tersebut berada di dalam interval -1 sampai +1 sehingga data dianggap terdistribusi
normal. Data tersebut dapat diuji beda menggunakan paired sample t-test dengan hasil
ditunjukkan oleh Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Uji t (Paired Sample t-Test).
Paired Differences
Mean
Pre-Post -1.731
Std.
Deviation
2.280
95% Confidence
Interval of the
Std. Error Difference
Mean
Lower
Upper
.279
-2.288
-1.175
t
-6.215
df
66
Sig(2tailed)
.000
Berdasarkan hasil t-test di atas diperoleh nilai signifikansi sebesar 0.000. Nilai
tersebut kurang dari 0.05, sehingga dapat disimpulkan bahwa perbedaan skor pretest
dan posttest adalah signifikan. Dengan kata lain skor posttest lebih tinggi daripada skor
pretest. Ini berarti bahwa pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dapat
meningkatkan pemahaman konsep peserta didik pada materi optika geometri.
Kekuatan peningkatan pretest ke posttest diukur menggunakan nilai d-effect size dan
rata-rata gain ternormalisasi. Berdasarkan perhitungan d-effect size didapatkan hasil
sebagai berikut.
(3)
Hasil perhitungan tersebut termasuk kategori lebih besar sekali dari standar atau
tinggi. Peningkatan melalui perhitungan rata-rata gain ternormalisasi (N-gain)
diperoleh hasil sebagai berikut.
(4)
Hasil perhitungan tersebut termasuk kategori medium bawah. Sebagian besar
peserta didik (50,7%) memperoleh nilai gain yang termasuk kategori rendah dan 1
peserta didik (1,5%) memperoleh nilai gain kategori tinggi. Distribusi frekuensi N-gain
peserta didik secara lengkap tampak pada Tabel 5.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-176
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Tabel 5. Distribusi Frekuensi N-gain Peserta Didik.
Kategori
Frekuensi
Presentase (%)
medium-atas
14
20.9
Rendah
34
50.7
tinggi
medium-bawah
1
18
1.5
26.9
Berdasarkan analisis jawaban peserta didik diketahui bahwa rendahnya nilai Ngain terjadi karena penurunan jumlah peserta didik yang menjawab benar pada soal
nomor 1 dan 7 dari sembilan soal (lihat Gambar 2). Oleh sebab itu, analisis dilakukan
secara kualitatif untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang
pembelajaran yang telah diterapkan. Berikut respon peserta didik terhadap soal nomor
1 dan 7.
Gambar 2. Diagram Jumlah Peserta Didik yang Menjawab Benar
pada Setiap Butir Soal.
Respon Peserta Didik terhadap Soal Nomor 1
Soal nomor 1 dimaksudkan untuk mengases pemahaman peserta didik tentang
konsep pemantulan cahaya oleh cermin serta pemahaman peserta didik tentang sifat
bayangan yang terbentuk. Berikut soal nomor 1 yang diberikan.
1. Pada siang hari yang cerah kita bisa bercermin dengan memanfaatkan permukaan
air kolam yang tenang. Bayangan wajah kita tersebut merupakan
A. Bayangan maya yang terbentuk akibat pemantulan cahaya oleh permukaan air.
B. Bayangan maya yang terbentuk akibat pembiasan cahaya dari udara ke air.
C. Bayangan maya yang terbentuk akibat gabungan pemantulan dan pembiasan
cahaya oleh permukaan air.
D. Bayangan nyata yang terbentuk akibat pemantulan cahaya oleh permukaan air.
E. Bayangan nyata yang terbentuk akibat pembiasan cahaya dari udara ke air.
Pada soal nomor 1 terdapat 50 peserta didik menjawab benar saat pretest, namun
pada saat posttest hanya 43 peserta didik yang menjawab benar. Hanya terdapat 38
peserta didik yang memilih jawaban benar pada pretest maupun posttest. 18 peserta
didik yang menjawab benar pada pretest dan memilih jawaban yang salah pada saat
posttest, yaitu 7 peserta didik memilih jawaban B, 5 peserta didik memilih jawaban C, 1
peserta didik memilih jawaban D dan 5 peserta didik memilih jawaban E. Jawaban
terbanyak yang dipilih peserta didik yang menjawab salah pada soal nomor 1 baik pada
saat pretest maupun posttest adalah pilihan jawaban B yaitu bayangan maya yang
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-177
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
terbentuk akibat pembiasan cahaya dari udara ke air. Hal ini disebabkan karena
peserta didik kurang memahami konsep pemantulan pada cermin. Berdasarkan pilihan
jawaban B sebenarnya peserta didik sudah tahu bahwa sifat bayangan yang dihasilkan
oleh cermin adalah maya, tetapi peserta didik beranggapan bahwa bayangan maya tadi
terbentuk akibat pembiasan cahaya. Hal ini dipertegas dengan alasan terbuka peserta
didik pada saat mengerjakan soal tes pilihan ganda beralasan terbuka yaitu sebagian
besar peserta didik menjawab bahwa ketika cahaya dari udara menuju ke air maka
cahaya tersebut akan dibiaskan. Hal ini juga dipertegas dengan hasil wawancara
dengan peserta didik yang memilih jawaban B.
Guru : Menurut pemahaman kamu apa syarat terjadinya pemantulan dan pembiasan?
Siswa : Pemantulan terjadi jika cahaya mengenai benda yang tidak tembus cahaya Pak,
sedangkan pembiasan terjadi ketika cahaya mengenai benda yang tembus
cahaya.
Guru : Ketika cahaya mengenai cermin, cahaya itu dipantulkan apa dibiaskan?
Siswa : Dipantulkan Pak.
Guru : Benar sekali. Tetapi mengapa pada soal posttest kamu menjawab bahwa ketika
kita bercermin dengan memanfaatkan permukaan air maka bayangan wajah
kita terbentuk akibat pembiasan cahaya dari udara ke air?
Siswa : Saat saya membaca soal itu saya langsung ingat kalau cahaya mengenai air
maka cahaya akan dibiaskan dari udara ke air karena air merupakan benda
yang tembus cahaya.
Dari hasil wawancara di atas, sebenarnya peserta didik sudah benar dalam
memahami konsep pemantulan, tetapi pada saat dihadapkan pada sebuah soal
penerapan dalam kehidupan sehari-hari peserta didik kurang memahami konteks yang
dimaksud oleh soal sehingga mereka salah dalam mengaplikasikan konsep yang sudah
mereka pahami. Pembelajaran tentang konsep pemantulan cahaya telah dilakukan
peserta didik melalui demonstrasi secara langsung. Berdasarkan hasil demonstrasi
tersebut, peserta didik telah bisa mendefinisikan konsep pemantulan dengan benar,
menggambar diagram pembentukan bayangan dan memahami sifat bayangan yang
dibentuk oleh cermin dengan benar. Perlu pemberian masalah yang lebih sering lagi
kepada peserta didik terkait konsep pemantulan cahaya yang terjadi di dalam
kehidupan sehari-hari sehingga peserta didik dapat dengan mudah menerapkan konsep
yang sudah mereka pahami dengan benar untuk mengerjakan soal atau permasalahan
yang ada dalam kehidupan sehari-hari.
Respon Peserta Didik terhadap Soal Nomor 7
Soal nomor 7 dimaksudkan untuk mengases pemahaman peserta didik tentang
konsep pembiasan cahaya yang terjadi di dalam kehidupan sehari-hari. Berikut soal
nomor 7 pada pretest dan posttest.
7. Objek O berada di dasar bak berisi air. Jika diamati dari posisi vertikal (A), objek
tersebut tampak seperti berada di I.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-178
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
A
B
I
O
Jika pengamat memindahkan posisi pengamatannya ke B, dimana letak bayangan
yang akan didapatkan?
A. Tetap di posisi I.
B. Di bawah posisi I, masih pada satu garis lurus vertikal.
C. Di atas posisi I, masih pada satu garis lurus vertikal.
D. Di atas posisi I tetapi bergeser ke kiri (mendekati dinding).
E. Di atas posisi I tetapi bergeser ke kanan (menjauhi dinding).
Pada soal nomor 7 ini terdapat 9 peserta didik menjawab benar saat pretest, namun
pada saat posttest hanya 1 peserta didik yang menjawab benar. Peserta didik yang
menjawab benar pada saat pretest, semuanya menjawab salah pada saat posttest. 6
peserta didik menjawab salah (D), 2 peserta didik menjawab salah (A), dan 1 peserta
didik menjawab salah (E). Dalam kasus ini sebagian besar peserta didik yang menjawab
(D) sudah benar dalam memahami bahwa ketika diamati dari posisi B bayangan yang
terbentuk berada di atas posisi I, tetapi mereka mempunyai anggapan yang salah
bahwa bayangan bergeser ke kiri mendekati dinding. Peserta didik yang menjawab (A)
beranggapan bahwa posisi pengamat tidak berpengaruh pada posisi bayangan. Hal ini
diperkuat dengan hasil wawancara dengan peserta didik yang memilih jawaban (A),
berikut petikan tanya jawab guru dengan peserta didik.
Guru : Mengapa pada saat mengerjakan soal nomor 7 kamu memilih jawaban A?
Siswa : Karena menurut saya kasus tersebut sama halnya dengan kita mengamati
bayangan benda di depan cermin dari berbagai poisisi, sehingga posisi
pengamat tidak mempengaruhi posisi bayangan jika posisi bendanya tetap Pak.
Dari petikan tanya jawab antara guru dengan peserta didik, dapat diketahui bahwa
sebenarnya peserta didik sudah memahami konsep yang didapatnya pada saat
pembelajaran dengan benar, namun mereka masih merasa kesulitan ketika harus
mengaplikasikan konsep tersebut pada fenomena atau kejadian dalam kehidupan
sehari-hari. Hal ini mungkin bisa dikurangi dengan cara lebih sering lagi memberikan
kasus atau permasalahan yang berhubungan dengan kehidupan sehari-hari.
Kesulitan Peserta Didik pada Materi Optika Geometri
Saat memasuki kelas, peserta didik telah memiliki konsepsi awal yang mungkin
benar atau salah. Hal ini dapat dilihat dari hasil pretest dan tanya tawab guru dengan
peserta didik di awal pembelajaran. Jawaban salah yang telah dipilih dan diungkapkan
peserta didik pada saat pretest dan saat di awal pembelajaran dapat mengungkap
konsepsi-konsepsi salah yang ada dalam pikirannya. Konsepsi-konsepsi salah tersebut
antara lain (1) peserta didik beranggapan bahwa posisi bayangan yang dibentuk oleh
cermin datar bergantung pada posisi pengamat dan posisi sumber cahaya meskipun
posisi benda tetap, (2) peserta didik juga beranggapan bahwa bayangan hanya bisa
digambarkan dengan tiga sifat sinar istimewa saja,. Selain itu (3) peserta didik juga
menganggap bahwa sifat bayangan nyata hanya dapat ditangkap oleh layar dan tidak
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-179
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
dapat dilihat langsung oleh mata. Hal ini penting untuk segera diatasi agar tidak
menimbulkan kesalahan pada proses belajar peserta didik selanjutnya. Oleh karena itu,
perlu dicermati kesulitan-kesulitan yang dimiliki oleh peserta didik dan bagaimana
pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dapat meningkatkan pemahaman konsep
peserta didik.
Pada saat pretest, hanya 16,4% peserta didik (11 orang) yang memiliki konsepsi
benar bahwa posisi bayangan tidak bergantung pada posisi pengamat jika posisi benda
tetap. Sisanya, sebanyak 83,6% peserta didik (56 orang) beranggapan bahwa posisi
bayangan bergantung pada posisi pengamat. Nilai tersebut menunjukkan bahwa sangat
banyaknya peserta didik yang mengalami kesulitan. Hal ini dikarenakan pemahaman
yang mereka bawa dari jenjang pendidikan sebelumnya tidak benar-benar mereka
pahami dengan baik, peserta didik cenderung hanya menghafalkan konsep tanpa
mengkonfirmasi kebenaran konsep tersebut. Sehingga saat mereka benar-benar
dituntun melakukan demonstrasi untuk mengkonfirmasi konsep yang mereka pahami,
mereka baru menyadari bahwa konsep yang mereka pahami selama ini adalah salah.
Setelah peserta didik mengetahui bahwa konsep yang mereka pahami salah, peserta
didik dapat dengan mudah menerima konsep yang benar dari hasil temuan mereka
sendiri melalui demonstrasi yang dilakukan secara langsung. Ini berarti pembelajaran
inkuiri demonstrasi interaktif dapat meningkatkan pemahaman konsep peserta didik.
Pembelajaran inkuiri tentang konsep pemantulan dan pembentukan bayangan oleh
cermin diawali dengan guru menghadirkan sebuah permasalahan kemudian melakukan
tanya jawab dengan peserta didik. Peserta didik diminta memprediksi jawaban dari
permasalahan tersebut. Setelah itu peserta didik melakukan demonstrasi yang sesuai
dengan permasalahan tersebut secara langsung dan berdiskusi dengan kelompoknya.
Setelah diskusi kelompok selesai, perwakilan satu kelompok mempresentasikan hasil
diskusi kelompoknya di depan kelas. Kelompok lain diberi kesempatan untuk
mengajukan pertanyaan dan mengungkapkan pendapatnya sehingga terjadi diskusi
kelas. Di akhir pembelajaran peserta didik diminta menyimpulkan apa saja yang
dipelajarai hari ini.
Setelah memperoleh pembelajaran seperti di atas, sebanyak 46,3% peserta didik (31
orang) memiliki konsep yang benar tentang pengaruh posisi pengamat terhadap posisi
bayangan. Hasil ini meningkat 29,9% dari hasil pretest. Meskipun demikian, masih
perlu dikembangkan lagi pembelajaran yang dapat memfasilitasi peserta didik
mengkonstruksi konsep pemantulan dan pembentukan bayangan oleh cermin dengan
benar.
Peserta didik mengalami kesulitan pada peran sinar istimewa pada diagram
pembentukan bayangan. Peserta didik menganggap bahwa bayangan hanya bisa
digambarkan dengan sifat sinar istimewa saja. Padahal bayangan dibentuk oleh semua
pantulan sinar dari benda yang mengenai cermin ataupun lensa, tidak hanya oleh tiga
sifat sinar istimewa saja. Hal ini terlihat dari jawaban peserta didik pada saat pretest,
hanya terdapat 25,4% peserta didik (17 orang) menjawab benar pada soal nomor 5.
Setelah mengikuti pembelajaran inkuiri, terjadi peningkatan jumlah peserta didik yang
menjawab benar pada saat posttest sebanyak 88,1% peserta didik (59 orang).
Peserta didik juga mengalami kesulitan pada konsep sifat bayangan nyata. Peserta
didik beranggapan bahwa sifat bayangan nyata hanya bisa ditangkap oleh layar saja
dan tidak bisa dilihat langsung oleh mata. Hal ini terlihat dari jawaban peserta didik
pada saat prestest, hanya terdapat 50,7% peserta didik (34 orang) yang menjawab benar.
Setelah mengikuti pembelajaran inkuiri, terjadi peningkatan jumlah peserta didik yang
menjawab benar pada saat posttest sebanyak 64,2% peserta didik (43 orang). Hal ini
berlanjut pada soal selanjutnya yaitu hanya terdapat 40,3% peserta didik (27 orang)
yang menjawab benar pada soal pretest. Setelah mengikuti pembelajaran inkuiri, terjadi
peningkatan jumlah peserta didik yang menjawab benar pada saat posttest sebanyak
47,8% peserta didik (32 orang).
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-180
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Berdasarkan persentase hasil pretest dan posttest, dapat diketahui bahwa
pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dapat meningkatkan pemahaman konsep
peserta didik pada setiap subtopik materi. Hal ini dilihat dari meningkatnya persentase
peserta didik yang menjawab benar pada saat posttest. Hal ini juga didukung dari hasil
angket yang diberikan kepada peserta didik, sebagian besar mengungkapkan bahwa
dengan demonstrasi secara langsung dapat memudahkan peserta didik memahami dan
membuktikan konsep dengan benar.
KESIMPULAN
Pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif dapat meningkatkan pemahaman
konsep peserta didik kelas X D2 dan kelas X E2 SMA Negeri 4 Malang pada materi
optika geometri. Hal ini dapat dilihat dari hasil pretest ke posttest. Kekuatan
peningkatan skor pretest ke posttest diukur menggunakan nilai d-effect size dan ratarata gain ternormalisasi. Berdasarkan perhitungan d-effect size didapatkan hasil 1,05
yang termasuk dalam kategori tinggi. Peningkatan melalui perhitungan rata-rata gain
ternormalisasi (N-gain) diperoleh hasil 0,29 yang tergolong kategori medium bawah.
Kesulitan-kesulitan peserta didik yang muncul dan dapat diperbaiki atau dikurangi
melalui pembelajaran inkuiri demonstrasi interaktif antara lain (1) peserta didik
beranggapan bahwa posisi bayangan yang dibentuk oleh cermin datar bergantung pada
posisi pengamat dan posisi sumber cahaya meskipun posisi benda tetap, (2) peserta
didik juga beranggapan bahwa bayangan hanya bisa digambarkan dengan tiga sifat
sinar istimewa saja. Selain itu (3) peserta didik juga menganggap bahwa sifat bayangan
nyata hanya dapat ditangkap oleh layar dan tidak dapat dilihat langsung oleh mata.
Meskipun kesulitan-kesulitan ini berkurang, namun masih terdapat beberapa peserta
didik yang masih memiliki kesulitan setelah pembelajaran.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
proses penyusunan penelitian ini yaitu kepada:
1. Dr. Sutopo, M.Si, selaku dosen pembimbing I yang dengan sabar dan penuh
keikhlasan mengarahkan, memberikan bimbingan, dan bantuan serta saran-saran
yang sangat bermanfaat sehingga penelitian ini dapat terselesaikan. Pembimbingan
yang beliau lakukan selama ini banyak merubah pola pikir penulis, meluruskan
konsep-konsep Fisika penulis yang kurang benar, dan selalu memandang suatu
permasalahan dalam kerangka berpikir yang positif.
2. Sulur, S.Pd, M.Si, M.TD, selaku dosen pembimbing II yang juga dengan sabar dan
penuh keikhlasan memberikan bimbingan dan saran-saran yang sangat bermanfaat
sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Beliau selalu mengarahkan penulis untuk
selalu berpikir logis dalam setiap permasalahan serta memberikan semangat selama
penyusunan skripsi ini.
3. Drs. Kadim Masjkur, M.Pd, selaku dosen penguji utama yang memberikan saran dan
kritik yang sangat membangun terhadap skripsi ini.
4. Kepala sekolah, guru dan siswa kelas X D2 dan E2 SMA Negeri 4 Malang yang telah
membantu selama penelitian.
DAFTAR RUJUKAN
Arikunto, S. 2012. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan Edisi 2. Jakarta: PT Bumi Aksara
Ashkenazi, G., & Weaver, G. C. 2007. Using lecture demonstrations to promote the
refinement of concepts: the case of teaching solvent miscibility. Chemistry
Education Research and Practice, 8(2), 186-196.
Aydin, S., Keles, U. P., & Hasiloglu, A. M. 2012. Establisment for misconceptions that
science teacher candidates have about geometric optics. The online journal of new
horizons in education, 2(3), 7-15.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-181
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Chen, C. C., Lin, H. S., & Lin, M. L. 2002. Developing a two-tier diagnostic instrument to
assess high school students' understanding-The formation of images by a plane
mirror. Proceedings-National Science Council Republic Of China Part D
Mathematics Science And Technology Education, 12(3), 106-121.
Creswell, J.W. 2012. Educational Research. United States of America: Pearson
Education.
Goldberg, F. M., & McDermott, L. C. 1987. An investigation of student understanding of
the real image formed by. American journal of Physics, 55(2), 2.
Hake, R. R. 1998. Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousandstudent survey of mechanics test data for introductory physics courses. American
journal of Physics, 66(1), 64-74.
Kutluay, Y. 2005. Diagnosis of Eleventh Grade Student s Misconceptions about Geometric
Optic by a Three-Tier Test. Skripsi tidak diterbitkan. Turkey: Middle East
Technical University.
Morgan, A. G., Leech, L. N., Gloeckner, W. G. & Barret, C. K. 2004. SPSS for
Introductory Statistic Use and Interpretation (Second edition). London: Lawrence
Erlbaum Associates Inc.
Nieminen, P., Savinainen, A., & Viiri, J. 2010. Force Concept Inventory-based multiplechoice test for investigating students representational consistency. Physical
Review Special Topics-Physics Education Research, 6(2), 020109.
Serway, R., & Jewett, W. 2010. Fisika untuk Sains dan Teknik, edisi 6, alih bahasa oleh
Sungkono. C, Salemba Teknika.
Sutopo. 2014. Miskonsepsi pada Optika Geometri dan Remidiasinya. J-TEQIP, 5 (2),
356-368.
Taslidere, E., & Eryilmaz, A. 2015. Assessment of Pre-Service Teachers' Misconceptions
in Geometrical Optics via a Three-Tier Misconception/Ögretmen Adaylarinin
Geometrik Optik Konusundaki Kavram Yanilgilarinin Üç-Asamali Kavram
Yanilgisi Testi ile Degerlendirilmesi. Bartin Üniversitesi Egitim Fakültesi
Dergisi, 4(1), 269.
Wenning, C. J. 2005. Levels of inquiry: Hierarchies of pedagogical practices and inquiry
processes. Journal of Physics Teacher Education Online. Online.
Wenning, C. J. 2007. Assessing inquiry skills as a component of scientific literacy.
Journal of Physics Teacher Education Online, 4(2), 21-24.
Young, H. D., & Freedman, R. A. 2004. Sears dan Zemansky Fisika Universitas Edisi Ke10 Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Zimrot, R., & Ashkenazi, G. 2007. Interactive lecture demonstrations: a tool for exploring
and enhancing conceptual change. Chemistry Education Research and Practice,
8(2), 197-211.
ISBN 978-602-71279-1-9
PFMO-182