REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN DEMONSTRASI(Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010).
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN
BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER
DAN DEMONSTRASI
(Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW
Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010)
TESIS
Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister
Program Studi Pendidikan Sains
Minat Utama : Pendidikan Fisika
Oleh :
Diane Noviandini
S830907005
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2013
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK
CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN
DEMONSTRASI
(Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW
Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010)
TESIS
Oleh :
Diane Noviandini
S830907005
Komisi
Pembimbing
Nama
Tanda Tangan
Tanggal
Pembimbing I Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd. ……………… ...Agustus 2013
NIP. 195201161980031001
Pembimbing II Drs.Cari,M.A, M.Si.,Ph.D.
……………… ...Agustus 2013
NIP . 196103061985031002
Telah dinyatakan memenuhi syarat
pada tanggal ..... Agustus 2013
Ketua Program Studi Pendidikan Sains
Program Pascasarjana UNS
Dr.Mohammad Masykuri, M.Si.
NIP. 19681124199403100
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK
CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN
DEMONSTRASI
(Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW
Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010)
TESIS
Oleh :
Diane Noviandini
S830907005
Tim Penguji
Jabatan
Nama
Tanda Tangan
Ketua
Dr.Mohammad Masykuri, M.Si. .……………..…… … Agustus 2013
NIP. 196811241994031001
.……………..…… … Agustus 2013
Sekretaris Dra. Soeparmi, M.A.,Ph.D
NIP. 195209151976032001
Anggota
Tanggal
Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd. .……………..…… … Agustus 2013
NIP. 195201161980031001
.……………..…… … Agustus 2013
Drs.Cari,M.A, M.Si.,Ph.D.
NIP . 196103061985031002
Telah dipertahankan di depan penguji
Dinyatakan telah memenuhi syarat
pada tanggal …. Agustus 2013
Direktur Program Pascasarjana UNS
Ketua Program Studi Pendidikan Sains
Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, MS
Dr.Mohammad Masykuri, M.Si.
commit
to
user
NIP. 196107171986011001
NIP. 19681124199403100
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1. Tesis yang bejudul : “REMIDIASI MIKONSEPSI KINEMATIKA
DENGAN UMPAN BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI
KOMPUTER DAN DEMONSTRASI (Studi Kasus Pada Mahasiswa
Fakultas Sains dan Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika
Dasar I Tahun Akademik 2009/2010)” adalah karya penelitian saya sendiri
bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh
orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau
pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara
tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam
sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat
plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sangsi sesuai
ketentuan peraturan perundang-undangan (Permendiknas No.17, tahun 2010)
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi tesis pada jurnal atau forum ilmiah
lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan PPs UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu
semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi
dari sebagian atau keseluruhan Tesis, maka Prodi Pendidikan Sains PPs-UNS
berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi
Pendidikan Sains PPs-UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari
ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sangsi akademik
yang berlaku.
Surakarta, Agustus 2013
Mahasiswa,
commit to user
iv
Diane Noviandini
S830907005
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji, hormat dan syukur bagi Tuhan, yang telah memberikan
hikmat dan kebijaksanaan, serta berkenan campur tangan sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan penelitian yang berjudul
“Remidiasi Miskonsepsi
Kinematika dengan Umpan Balik Cepat Menggunakan Simulasi Komputer
dan Demonstrasi “
Selama melaksanakan penelitian hingga menyusun laporan ini, banyak
sekali bantuan dan bimbingan yang penulis terima, berkenaan dengan itu penulis
menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan
kesempatan untuk menimba ilmu pada Program Pascasarjana UNS.
2. Direktur Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang
telah berkenan memberikan fasilitas dalam menempuh pendidikan pada
program pascasarjana.
3. Ketua Program Studi Pendidikan Sains Program Pascasarjana Universitas
Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan arahan selama peulis
menyelesaikan pendidikan.
4. Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd. selaku pembimbing pertama yang telah
memberikan bimbingan dan petunjuk dalam menyelesaikan laporan penelitian
ini.
5. Drs.Cari,MA, M.Sc., Ph.D. selaku pembimbing kedua yang telah memberikan
bimbingan serta arahan dalam menyelesaikan laporan penelitian ini.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
6. Rektor Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga dan Dekan Fakultas Sains
Matematika Universitas Kristen Satya Wacana yang telah memberi ijin untuk
mengadakan penelitian kepada penulis.
7. Segenap Dosen Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang telah memberikan pendalaman ilmu pada penulis.
8. Semua karyawan Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta,
yang telah memberikan bantuan demi kelancaran tugas-tugas penulis,
9. Ibunda, suami dan kedua anakku yang terkasih yang telah memberikan
dorongan semangat, doa dan bantuan selama proses penyusunan tesis.
10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu telah membantu
kelancaran penelitian serta penulisan tesis.
Dengan tulus penulis menyadari bahwa penulisan laporan penelitian ini
belum sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang
sifatnya membangun dari para pembaca. Akhirnya penulis berharap semoga
tulisan ini bermanfaat dan dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut.
Surakarta,
Penulis
commit to user
vi
Agustus 2013
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ....................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ...........................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN TESIS ..........................................................
iii
PERNYATAAN ...........................................................................................
iv
KATA PENGANTAR .......................................................................... .......
v
DAFTAR ISI ................................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ........................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................
xv
ABSTRAK ...................................................................................................
xvi
ABSTRACT .................................................................................................
xvii
BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ..........................................................
1
B. Identifikasi Masalah ................................................................
9
C. Pembatasan Masalah ...............................................................
11
D. Perumusan Masalah .................................................................
11
E. Tujuan Penelitian .....................................................................
12
F. Manfaat Penelitian ...................................................................
13
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................
14
A. Kajian Teori .............................................................................
14
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Filsafat Konstruktivisme .....................................................
14
2. Konsep .................................................................................
20
3. Konsepsi dan Miskonsepsi ..................................................
26
4. Perubahan Konsep ...............................................................
36
5. Pengajaran Remidial ...........................................................
39
6. Umpan Balik .......................................................................
41
7. Media Pembelajaran ............................................................
44
8. Kinematika Partikel .............................................................
47
B. Penelitian yang Relevan ..........................................................
61
C. Kerangka Berfikir ....................................................................
63
BAB III METODE PENELITIAN ..............................................................
67
A. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................
67
1. Tempat Penelitian ...............................................................
67
2. Waktu Penelitian ................................................................
67
B. Jenis Penelitian ........................................................................
68
C. Populasi dan Sampel ...............................................................
68
D. Sumber Data ............................................................................
69
E. Teknik Pengumpulan Data ......................................................
70
F. Instrumen Penelitian ................................................................
71
G. Teknik Analisis data ................................................................
71
1. Reduksi data .......................................................................
71
2. Penyajian data ....................................................................
73
3. Penarikan kesimpulan ........................................................
commit to user
73
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................
74
A. Data Hasil Penelitian ...............................................................
74
1. Data Hasil Tes Diagnostik Awal Sebelum Remidiasi ........
75
2. Data Hasil Tes Diagnostik akhir Setelah Remidiasi ..........
107
B. Analisa dan Pembahasan .........................................................
157
1. Analisa dan Pembahasan Data Tes Diagnostik Awal
Sebelum Remidiasi .............................................................
157
2. Implementasi Umpan Balik Cepat Dalam Remidiasi .........
196
3. Analisa dan Pembahasan Data Tes Diagnostik Akhir
Setelah Remidiasi ................................................................
213
C. Keterbatasan Penelitian .............................................................
247
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ...............................
249
A. Kesimpulan ...............................................................................
249
B. Implikasi ....................................................................................
251
1. Implikasi Teoritis ...............................................................
251
2. Implikasi Praktis ..................................................................
252
C. Saran .........................................................................................
252
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
255
LAMPIRAN .................................................................................................
258
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1 Rata-rata nilai akhir mahasiswa Fisika Dasar I pada lima tahun
terakhir .........................................................................................
5
Tabel 3.1 Penentuan siswa yang mengalami miskonsepsi ...........................
70
Tabel 4.1 Soal, jawaban, distribusi frekuensi jawaban mahasiswa dan pola
jawaban mahasiswa sebelum remidiasi .......................................
75
Tabel 4.2 Data pemahaman konsep mahasiswa Kelas A dan Kelas B
terhadap soal-soal tes diagnostik awal .........................................
Tabel 4.3 Tabel frekuensi pemahaman mahasiswa terhadap soal tes
diagonis awal ...............................................................................
104
Tabel 4.4. Data pemahaman konsep mahasiswa Kelas A dan Kelas B
terhadap soal-soal tes diagnostik akhir ........................................
Tabel 4.5 Soal, jawaban, distribusi frekuensi jawaban dan pola jawaban tes
diagnostik akhir mahasiswa setelah remidiasi ............................. 108
Tabel 4.6 Tabel frekuensi pemahaman mahasiswa kelas A terhadap soalsoal tes diagnostik awal (pre test), akhir (post test) dan
perubahan yang terjadi ................................................................. 153
Tabel 4.7 Tabel frekuensi pemahaman mahasiswa kelas B terhadap soalsoal diagnostik awal ( pre test ), akhir ( post test ) dan perubahan
yang terjadi ..................................................................................
155
Tabel 4.8 Perbandingan hasil tes diagnostik akhir dari Kelas A dan B ........
237
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.9 Perbandingan perubahan pemahaman konsep mahasiswa Kelas A
dan Kelas B setelah mendapat remidiasi ......................................
commit to user
xi
240
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Skema berbagai kesempatan pemberian tes diagnosis pada
proses pembelajaran ...........................................................
Gambar 2.2
33
Titik A terletak pada suatu bidang dengan koordinat (3; 2),
dimana rA adalah vektor posisinya .....................................
48
Gambar 2.3
Jarak dan perpindahan semut .............................................
49
Gambar 2.4
Lintasan gerak benda pada garis lurus ...............................
50
Gambar 2.5
Grafik posisi suatu benda terhadap waktu ...........................
52
Gambar 2.6
Arah kecepatan dan percepatan dari mobil yang bergerak
pada tikungan jalan ...........................................................
54
Gambar 2.7
Grafik kecepatan suatu benda terhadap waktu ...................
55
Gambar 2.8
Grafik ( a ) Percepatan terhadap waktu, ( b ) kecepatan
terhadap waktu, ( c ) posisi terhadap waktu: untuk benda
yang bergerak lurus dengan percepatan positif, sering
disebut benda yang dipercepat secara konstan .................
Gambar 2.9
56
Grafik ( a ) percepatan terhadap waktu, ( b ) kecepatan
terhadap waktu, ( c ) posisi terhadap waktu: untuk benda
yang bergerak lurus dengan percepatan negatif, sering
disebut benda yang diperlambat secara konstan ...............
Gambar 2.10
57
Vektor kecepatan dan percepatan pada bola yang bergerak
pada lintasan parabola .......................................................
commit to user
xii
59
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.1
digilib.uns.ac.id
Diagram batang persentase pemahaman tes diagnostik
awal mahasiswa Kelas A sebelum mendapatkan tes
remidiasi ...........................................................................
Gambar 4.2
105
Diagram batang persentase pemahaman tes diagnostik
awal mahasiswa Kelas B sebelu mendapatkan tes
remidiasi ...........................................................................
Gambar 4.3
Diagram batang prsentase pemahaman tes diagnostik awal
mahasiswa total sebelum mendapatkan remidiasi ............
Gambar 4.4
106
Diagram batang persentase pemahaman tes diagnosti akhir
mahasiswa Kelas A setelah mendapat remidiasi ..............
Gambar 4.5
105
154
Diagram batang perbanding persentase mahasiswa Kelas A
yang terdiagnostik paham konsep tes diagnostik awal
(PA-Pre) dengan tes diagnostik akhir (PA-Post) ..............
Gambar 4.6
Diagram batang persentase pemahaman tes diagnostik
akhir mahasiswa Kelas B setelah mendapat remidiasi .....
Gambar 4.7
154
156
Diagram batang perbandingan persentase mahasiswa Kelas
B yang terdiagnostik paham konsep tes diagnostik awal
(PA-Pre) dengan tes diagnostik akhir (PA-Post) ..............
156
Gambar 4.8
Grafik v-t dari sebuah benda untuk soal nomer 17 dan 18...
161
Gambar 4.9
Jarak yang ditempuh benda dihitung dari luas daerah di
bawah grafik v-t. Untuk selang 0 < t < 6 s jarak yang
ditempuh benda untuk grafik di atas sama dengan daerah
yang diarsir pada gambar (a). Sedang gambar (b) adalah
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
versi luas yang di hitung mahasiswa yang menjawab
secara salah .......................................................................
Gambar 4.10
162
Jawaban mahasiswa untuk grafik orang yang berdiri di
tempat ...............................................................................
198
Gambar 4.11
Gambar vektor kecepatan v yang salah................................
206
Gambar 4.12
Gambar vektor percepatan a yang salah...............................
206
Gambar 4.13
Diagram batang perbandingan persentase mahasiswa Kelas
A dan Kelas B yang terdiagnosis paham konsep tes
diagnostik akhir setelah mendapatkan remidiasi ..............
Gambar 4.14
239
Diagram batang perbandingan persentase mahasiswa Kelas
A dan Kelas B yang terdiagnostis paham konsep pada soal
diagnostik awal dan akhir .................................................
commit to user
xiv
242
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Diane Noviandini. NIM : S830907005. 2013. “Remidiasi Miskonsepsi
Kinematika dengan Umpan Balik Cepat Menggunakan Simulasi Komputer
dan Demonstrasi (Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan
Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik
2009/2010).” TESIS. Pembimbing I: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd.,
Pembimbing II: Drs, Cari M.A., M.Sc., Ph.D. Program Studi Pendidikan Sains
Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah untuk: 1) mendapatkan profil dan penyebab
miskonsepsi kinematika mahasiswa; 2) meningkatkan pemahaman konsep dan
mereduksi miskonsepsi kinematika melalui remidiasi dengan umpan balik cepat
menggunakan simulasi komputer dan demonstrasi; 3) mengetahui perbandingan
efektivitas antara remidiasi dengan umpan balik cepat menggunakan simulasi
komputer maupun demonstrasi dalam mereduksi miskonsepsi kinematika.
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kualitatif yang bersifat
eksploratif dengan pendekatan studi kasus. Populasi adalah mahasiswa FSM
UKSW Sampel yang dipilih adalah mahasiswa FSM UKSW peserta matakuliah
Fisika Dasar I tahun ajaran 2009/2010 sebanyak dua kelas, A dan B. Kelas A
diberi remidiasi dengan metoda umpan balik cepat menggunakan simulasi
komputer dan kelas B diberi metoda umpan balik cepat menggunakan
demonstrasi. Teknik pengumpulan data miskonsepsi mahasiswa menggunakan tes
diagnostik yang berupa tes pilihan ganda dengan reasoning dengan menggunakan
CRI (Certainity of Respone Index), Teknik analisis data yang digunakan adalah
deskriptif kualitatif.
Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan: 1) Profil miskonsepsi
kinematika pada mahasiswa, antara lain grafik-grafik kinematika dibaca sebagai
lintasan gerak benda, jarak dan perpindahan dianggap identik, demikian juga
kelajuan, kecepatan dan percepatan dianggap identik, beberapa miskonsepsi pada
gerak jatuh bebas dan gerak parabola. Miskonsepsi-miskonsepsi tersebut
disebabkan karena intuisi, bercampurnya istilah fisika dengan bahasa komunikasi
sehari-hari, dan tidak dipahaminya bahasa matematika dari persamaan fisika.
2) Metode umpan balik cepat mengunakan simulasi dan demonstrasi dapat
meningkatkan pemahaman mahasiswa akan konsep-konsep kinematika. 3)
Metode umpan balik cepat menggunakan simulasi dan demonstrasi lebih efektif
dalam meningkatkan pemahaman konsep dan mereduksi miskonsepsi kinematika.
Kata kunci : Umpan balik cepat, simulasi komputer, demonstrasi, miskonsepsi,
remidiasi,
commit to user
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Diane Noviandini. NIM : S830907005. 2013. “Misconception remediation
Kinematics with Fast Feedback Using Computer Simulations and
Demonstration (Case Studies in Science and Mathematics Faculty
Participants UKSW Salatiga Physics Lecture I, 2009/2010)”. TESIS.
Supervisor I : Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd, II : Drs, Cari M.A., M.Sc., Ph.D.
Program Study of Sciences Education, Postgraduate Program, Sebelas Maret,
University, Surakarta.
ABSTRACT
The purpose of this study was to: 1) get a profile and causes of student
misconceptions kinematics, 2) improve understanding and reduce misconceptions
kinematics concepts through remediation with fast feedback using computer
simulations and demonstrations; 3) determine the ratio between the effectiveness
of remediation with fast feedback using simulation computer and demonstrations
in reducing misconceptions kinematics.
This research is a qualitative descriptive study is explorative case study
approach. FSM UKSW student population is selected sample is FSM UKSW
student participants Physics I course of the school year 2009/2010 as much as two
classes, A and B. A class was given remediation with fast feedback method using
computer simulations and class B are given rapid feedback method using the
demonstration. Student misconceptions data collection techniques using
diagnostic tests such as multiple choice tests with reasoning by using CRI
(Certainity of Respone Index), a data analysis technique used is descriptive
qualitative.
Based on the research results, we can conclude: 1) Profile kinematics on
student misconceptions, such as kinematics graphs read as the motion trajectory,
distance and displacement are considered identical, as well as speed, velocity and
acceleration are considered identical, some misconceptions in free fall motion and
parabolic motion. Misconceptions are due to intuition, the mixing term physics
with everyday communication language, and do not understand the language of
mathematical physics equations. 2) a fast feedback method using simulations and
demonstrations can increase students' understanding of the concepts of
kinematics. 3) fast feedback method using demonstrations more effective in
increasing the understanding and reduce misconceptions kinematics concepts than
simulation.
Keywords: fast feedback, computer simulations, demonstrations, misconceptions,
remediation,
commit to user
xviii
digilib.uns.ac.id
REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN
BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER
DAN DEMONSTRASI
(Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW
Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010)
TESIS
Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister
Program Studi Pendidikan Sains
Minat Utama : Pendidikan Fisika
Oleh :
Diane Noviandini
S830907005
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2013
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK
CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN
DEMONSTRASI
(Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW
Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010)
TESIS
Oleh :
Diane Noviandini
S830907005
Komisi
Pembimbing
Nama
Tanda Tangan
Tanggal
Pembimbing I Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd. ……………… ...Agustus 2013
NIP. 195201161980031001
Pembimbing II Drs.Cari,M.A, M.Si.,Ph.D.
……………… ...Agustus 2013
NIP . 196103061985031002
Telah dinyatakan memenuhi syarat
pada tanggal ..... Agustus 2013
Ketua Program Studi Pendidikan Sains
Program Pascasarjana UNS
Dr.Mohammad Masykuri, M.Si.
NIP. 19681124199403100
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK
CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN
DEMONSTRASI
(Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW
Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010)
TESIS
Oleh :
Diane Noviandini
S830907005
Tim Penguji
Jabatan
Nama
Tanda Tangan
Ketua
Dr.Mohammad Masykuri, M.Si. .……………..…… … Agustus 2013
NIP. 196811241994031001
.……………..…… … Agustus 2013
Sekretaris Dra. Soeparmi, M.A.,Ph.D
NIP. 195209151976032001
Anggota
Tanggal
Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd. .……………..…… … Agustus 2013
NIP. 195201161980031001
.……………..…… … Agustus 2013
Drs.Cari,M.A, M.Si.,Ph.D.
NIP . 196103061985031002
Telah dipertahankan di depan penguji
Dinyatakan telah memenuhi syarat
pada tanggal …. Agustus 2013
Direktur Program Pascasarjana UNS
Ketua Program Studi Pendidikan Sains
Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, MS
Dr.Mohammad Masykuri, M.Si.
commit
to
user
NIP. 196107171986011001
NIP. 19681124199403100
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1. Tesis yang bejudul : “REMIDIASI MIKONSEPSI KINEMATIKA
DENGAN UMPAN BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI
KOMPUTER DAN DEMONSTRASI (Studi Kasus Pada Mahasiswa
Fakultas Sains dan Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika
Dasar I Tahun Akademik 2009/2010)” adalah karya penelitian saya sendiri
bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh
orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau
pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara
tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam
sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat
plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sangsi sesuai
ketentuan peraturan perundang-undangan (Permendiknas No.17, tahun 2010)
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi tesis pada jurnal atau forum ilmiah
lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan PPs UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu
semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi
dari sebagian atau keseluruhan Tesis, maka Prodi Pendidikan Sains PPs-UNS
berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi
Pendidikan Sains PPs-UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari
ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sangsi akademik
yang berlaku.
Surakarta, Agustus 2013
Mahasiswa,
commit to user
iv
Diane Noviandini
S830907005
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji, hormat dan syukur bagi Tuhan, yang telah memberikan
hikmat dan kebijaksanaan, serta berkenan campur tangan sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan penelitian yang berjudul
“Remidiasi Miskonsepsi
Kinematika dengan Umpan Balik Cepat Menggunakan Simulasi Komputer
dan Demonstrasi “
Selama melaksanakan penelitian hingga menyusun laporan ini, banyak
sekali bantuan dan bimbingan yang penulis terima, berkenaan dengan itu penulis
menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan
kesempatan untuk menimba ilmu pada Program Pascasarjana UNS.
2. Direktur Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang
telah berkenan memberikan fasilitas dalam menempuh pendidikan pada
program pascasarjana.
3. Ketua Program Studi Pendidikan Sains Program Pascasarjana Universitas
Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan arahan selama peulis
menyelesaikan pendidikan.
4. Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd. selaku pembimbing pertama yang telah
memberikan bimbingan dan petunjuk dalam menyelesaikan laporan penelitian
ini.
5. Drs.Cari,MA, M.Sc., Ph.D. selaku pembimbing kedua yang telah memberikan
bimbingan serta arahan dalam menyelesaikan laporan penelitian ini.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
6. Rektor Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga dan Dekan Fakultas Sains
Matematika Universitas Kristen Satya Wacana yang telah memberi ijin untuk
mengadakan penelitian kepada penulis.
7. Segenap Dosen Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang telah memberikan pendalaman ilmu pada penulis.
8. Semua karyawan Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta,
yang telah memberikan bantuan demi kelancaran tugas-tugas penulis,
9. Ibunda, suami dan kedua anakku yang terkasih yang telah memberikan
dorongan semangat, doa dan bantuan selama proses penyusunan tesis.
10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu telah membantu
kelancaran penelitian serta penulisan tesis.
Dengan tulus penulis menyadari bahwa penulisan laporan penelitian ini
belum sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang
sifatnya membangun dari para pembaca. Akhirnya penulis berharap semoga
tulisan ini bermanfaat dan dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut.
Surakarta,
Penulis
commit to user
vi
Agustus 2013
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ....................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ...........................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN TESIS ..........................................................
iii
PERNYATAAN ...........................................................................................
iv
KATA PENGANTAR .......................................................................... .......
v
DAFTAR ISI ................................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ........................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................
xv
ABSTRAK ...................................................................................................
xvi
ABSTRACT .................................................................................................
xvii
BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ..........................................................
1
B. Identifikasi Masalah ................................................................
9
C. Pembatasan Masalah ...............................................................
11
D. Perumusan Masalah .................................................................
11
E. Tujuan Penelitian .....................................................................
12
F. Manfaat Penelitian ...................................................................
13
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................
14
A. Kajian Teori .............................................................................
14
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Filsafat Konstruktivisme .....................................................
14
2. Konsep .................................................................................
20
3. Konsepsi dan Miskonsepsi ..................................................
26
4. Perubahan Konsep ...............................................................
36
5. Pengajaran Remidial ...........................................................
39
6. Umpan Balik .......................................................................
41
7. Media Pembelajaran ............................................................
44
8. Kinematika Partikel .............................................................
47
B. Penelitian yang Relevan ..........................................................
61
C. Kerangka Berfikir ....................................................................
63
BAB III METODE PENELITIAN ..............................................................
67
A. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................
67
1. Tempat Penelitian ...............................................................
67
2. Waktu Penelitian ................................................................
67
B. Jenis Penelitian ........................................................................
68
C. Populasi dan Sampel ...............................................................
68
D. Sumber Data ............................................................................
69
E. Teknik Pengumpulan Data ......................................................
70
F. Instrumen Penelitian ................................................................
71
G. Teknik Analisis data ................................................................
71
1. Reduksi data .......................................................................
71
2. Penyajian data ....................................................................
73
3. Penarikan kesimpulan ........................................................
commit to user
73
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................
74
A. Data Hasil Penelitian ...............................................................
74
1. Data Hasil Tes Diagnostik Awal Sebelum Remidiasi ........
75
2. Data Hasil Tes Diagnostik akhir Setelah Remidiasi ..........
107
B. Analisa dan Pembahasan .........................................................
157
1. Analisa dan Pembahasan Data Tes Diagnostik Awal
Sebelum Remidiasi .............................................................
157
2. Implementasi Umpan Balik Cepat Dalam Remidiasi .........
196
3. Analisa dan Pembahasan Data Tes Diagnostik Akhir
Setelah Remidiasi ................................................................
213
C. Keterbatasan Penelitian .............................................................
247
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ...............................
249
A. Kesimpulan ...............................................................................
249
B. Implikasi ....................................................................................
251
1. Implikasi Teoritis ...............................................................
251
2. Implikasi Praktis ..................................................................
252
C. Saran .........................................................................................
252
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
255
LAMPIRAN .................................................................................................
258
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1 Rata-rata nilai akhir mahasiswa Fisika Dasar I pada lima tahun
terakhir .........................................................................................
5
Tabel 3.1 Penentuan siswa yang mengalami miskonsepsi ...........................
70
Tabel 4.1 Soal, jawaban, distribusi frekuensi jawaban mahasiswa dan pola
jawaban mahasiswa sebelum remidiasi .......................................
75
Tabel 4.2 Data pemahaman konsep mahasiswa Kelas A dan Kelas B
terhadap soal-soal tes diagnostik awal .........................................
Tabel 4.3 Tabel frekuensi pemahaman mahasiswa terhadap soal tes
diagonis awal ...............................................................................
104
Tabel 4.4. Data pemahaman konsep mahasiswa Kelas A dan Kelas B
terhadap soal-soal tes diagnostik akhir ........................................
Tabel 4.5 Soal, jawaban, distribusi frekuensi jawaban dan pola jawaban tes
diagnostik akhir mahasiswa setelah remidiasi ............................. 108
Tabel 4.6 Tabel frekuensi pemahaman mahasiswa kelas A terhadap soalsoal tes diagnostik awal (pre test), akhir (post test) dan
perubahan yang terjadi ................................................................. 153
Tabel 4.7 Tabel frekuensi pemahaman mahasiswa kelas B terhadap soalsoal diagnostik awal ( pre test ), akhir ( post test ) dan perubahan
yang terjadi ..................................................................................
155
Tabel 4.8 Perbandingan hasil tes diagnostik akhir dari Kelas A dan B ........
237
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.9 Perbandingan perubahan pemahaman konsep mahasiswa Kelas A
dan Kelas B setelah mendapat remidiasi ......................................
commit to user
xi
240
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Skema berbagai kesempatan pemberian tes diagnosis pada
proses pembelajaran ...........................................................
Gambar 2.2
33
Titik A terletak pada suatu bidang dengan koordinat (3; 2),
dimana rA adalah vektor posisinya .....................................
48
Gambar 2.3
Jarak dan perpindahan semut .............................................
49
Gambar 2.4
Lintasan gerak benda pada garis lurus ...............................
50
Gambar 2.5
Grafik posisi suatu benda terhadap waktu ...........................
52
Gambar 2.6
Arah kecepatan dan percepatan dari mobil yang bergerak
pada tikungan jalan ...........................................................
54
Gambar 2.7
Grafik kecepatan suatu benda terhadap waktu ...................
55
Gambar 2.8
Grafik ( a ) Percepatan terhadap waktu, ( b ) kecepatan
terhadap waktu, ( c ) posisi terhadap waktu: untuk benda
yang bergerak lurus dengan percepatan positif, sering
disebut benda yang dipercepat secara konstan .................
Gambar 2.9
56
Grafik ( a ) percepatan terhadap waktu, ( b ) kecepatan
terhadap waktu, ( c ) posisi terhadap waktu: untuk benda
yang bergerak lurus dengan percepatan negatif, sering
disebut benda yang diperlambat secara konstan ...............
Gambar 2.10
57
Vektor kecepatan dan percepatan pada bola yang bergerak
pada lintasan parabola .......................................................
commit to user
xii
59
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.1
digilib.uns.ac.id
Diagram batang persentase pemahaman tes diagnostik
awal mahasiswa Kelas A sebelum mendapatkan tes
remidiasi ...........................................................................
Gambar 4.2
105
Diagram batang persentase pemahaman tes diagnostik
awal mahasiswa Kelas B sebelu mendapatkan tes
remidiasi ...........................................................................
Gambar 4.3
Diagram batang prsentase pemahaman tes diagnostik awal
mahasiswa total sebelum mendapatkan remidiasi ............
Gambar 4.4
106
Diagram batang persentase pemahaman tes diagnosti akhir
mahasiswa Kelas A setelah mendapat remidiasi ..............
Gambar 4.5
105
154
Diagram batang perbanding persentase mahasiswa Kelas A
yang terdiagnostik paham konsep tes diagnostik awal
(PA-Pre) dengan tes diagnostik akhir (PA-Post) ..............
Gambar 4.6
Diagram batang persentase pemahaman tes diagnostik
akhir mahasiswa Kelas B setelah mendapat remidiasi .....
Gambar 4.7
154
156
Diagram batang perbandingan persentase mahasiswa Kelas
B yang terdiagnostik paham konsep tes diagnostik awal
(PA-Pre) dengan tes diagnostik akhir (PA-Post) ..............
156
Gambar 4.8
Grafik v-t dari sebuah benda untuk soal nomer 17 dan 18...
161
Gambar 4.9
Jarak yang ditempuh benda dihitung dari luas daerah di
bawah grafik v-t. Untuk selang 0 < t < 6 s jarak yang
ditempuh benda untuk grafik di atas sama dengan daerah
yang diarsir pada gambar (a). Sedang gambar (b) adalah
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
versi luas yang di hitung mahasiswa yang menjawab
secara salah .......................................................................
Gambar 4.10
162
Jawaban mahasiswa untuk grafik orang yang berdiri di
tempat ...............................................................................
198
Gambar 4.11
Gambar vektor kecepatan v yang salah................................
206
Gambar 4.12
Gambar vektor percepatan a yang salah...............................
206
Gambar 4.13
Diagram batang perbandingan persentase mahasiswa Kelas
A dan Kelas B yang terdiagnosis paham konsep tes
diagnostik akhir setelah mendapatkan remidiasi ..............
Gambar 4.14
239
Diagram batang perbandingan persentase mahasiswa Kelas
A dan Kelas B yang terdiagnostis paham konsep pada soal
diagnostik awal dan akhir .................................................
commit to user
xiv
242
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Diane Noviandini. NIM : S830907005. 2013. “Remidiasi Miskonsepsi
Kinematika dengan Umpan Balik Cepat Menggunakan Simulasi Komputer
dan Demonstrasi (Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan
Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik
2009/2010).” TESIS. Pembimbing I: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd.,
Pembimbing II: Drs, Cari M.A., M.Sc., Ph.D. Program Studi Pendidikan Sains
Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah untuk: 1) mendapatkan profil dan penyebab
miskonsepsi kinematika mahasiswa; 2) meningkatkan pemahaman konsep dan
mereduksi miskonsepsi kinematika melalui remidiasi dengan umpan balik cepat
menggunakan simulasi komputer dan demonstrasi; 3) mengetahui perbandingan
efektivitas antara remidiasi dengan umpan balik cepat menggunakan simulasi
komputer maupun demonstrasi dalam mereduksi miskonsepsi kinematika.
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kualitatif yang bersifat
eksploratif dengan pendekatan studi kasus. Populasi adalah mahasiswa FSM
UKSW Sampel yang dipilih adalah mahasiswa FSM UKSW peserta matakuliah
Fisika Dasar I tahun ajaran 2009/2010 sebanyak dua kelas, A dan B. Kelas A
diberi remidiasi dengan metoda umpan balik cepat menggunakan simulasi
komputer dan kelas B diberi metoda umpan balik cepat menggunakan
demonstrasi. Teknik pengumpulan data miskonsepsi mahasiswa menggunakan tes
diagnostik yang berupa tes pilihan ganda dengan reasoning dengan menggunakan
CRI (Certainity of Respone Index), Teknik analisis data yang digunakan adalah
deskriptif kualitatif.
Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan: 1) Profil miskonsepsi
kinematika pada mahasiswa, antara lain grafik-grafik kinematika dibaca sebagai
lintasan gerak benda, jarak dan perpindahan dianggap identik, demikian juga
kelajuan, kecepatan dan percepatan dianggap identik, beberapa miskonsepsi pada
gerak jatuh bebas dan gerak parabola. Miskonsepsi-miskonsepsi tersebut
disebabkan karena intuisi, bercampurnya istilah fisika dengan bahasa komunikasi
sehari-hari, dan tidak dipahaminya bahasa matematika dari persamaan fisika.
2) Metode umpan balik cepat mengunakan simulasi dan demonstrasi dapat
meningkatkan pemahaman mahasiswa akan konsep-konsep kinematika. 3)
Metode umpan balik cepat menggunakan simulasi dan demonstrasi lebih efektif
dalam meningkatkan pemahaman konsep dan mereduksi miskonsepsi kinematika.
Kata kunci : Umpan balik cepat, simulasi komputer, demonstrasi, miskonsepsi,
remidiasi,
commit to user
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Diane Noviandini. NIM : S830907005. 2013. “Misconception remediation
Kinematics with Fast Feedback Using Computer Simulations and
Demonstration (Case Studies in Science and Mathematics Faculty
Participants UKSW Salatiga Physics Lecture I, 2009/2010)”. TESIS.
Supervisor I : Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd, II : Drs, Cari M.A., M.Sc., Ph.D.
Program Study of Sciences Education, Postgraduate Program, Sebelas Maret,
University, Surakarta.
ABSTRACT
The purpose of this study was to: 1) get a profile and causes of student
misconceptions kinematics, 2) improve understanding and reduce misconceptions
kinematics concepts through remediation with fast feedback using computer
simulations and demonstrations; 3) determine the ratio between the effectiveness
of remediation with fast feedback using simulation computer and demonstrations
in reducing misconceptions kinematics.
This research is a qualitative descriptive study is explorative case study
approach. FSM UKSW student population is selected sample is FSM UKSW
student participants Physics I course of the school year 2009/2010 as much as two
classes, A and B. A class was given remediation with fast feedback method using
computer simulations and class B are given rapid feedback method using the
demonstration. Student misconceptions data collection techniques using
diagnostic tests such as multiple choice tests with reasoning by using CRI
(Certainity of Respone Index), a data analysis technique used is descriptive
qualitative.
Based on the research results, we can conclude: 1) Profile kinematics on
student misconceptions, such as kinematics graphs read as the motion trajectory,
distance and displacement are considered identical, as well as speed, velocity and
acceleration are considered identical, some misconceptions in free fall motion and
parabolic motion. Misconceptions are due to intuition, the mixing term physics
with everyday communication language, and do not understand the language of
mathematical physics equations. 2) a fast feedback method using simulations and
demonstrations can increase students' understanding of the concepts of
kinematics. 3) fast feedback method using demonstrations more effective in
increasing the understanding and reduce misconceptions kinematics concepts than
simulation.
Keywords: fast feedback, computer simulations, demonstrations, misconceptions,
remediation,
commit to user
xviii