ANALISIS MISKONSEPSI SISWA DAN GURU BIOLOGI TENTANG MATERI SISTEM RESPIRASI DAN EKSKRESI PADA SMA NEGERI SE-KABUPATEN LABUHAN BATU.
ANALISIS MISKONSEPSI SISWA DAN GURU BIOLOGI
TENTANG MATERI SISTEM RESPIRASI DAN EKSKRESI
PADA SMA NEGERI SE-KABUPATBN LABUHANBATU
TESIS
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan.
Program Studi Pendidikan Biologi
Oleh:
DERMIANA YUSNAWATI PURBA
NIM. 809745005
I
+
I~
_,I
"t
~
.~
. ~
',
,,.:.:._, :..
·~
•'
F
j
~
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
ME DAN
201.1
ANALISIS MISKONSEPSI SISWA DAN GURU BIOLOGI
TENTANG MATERI SISTEM RESPIRASI DAN EKSKRESI
PADA SMA NEGERI SE-KABUPATBN LABUHANBATU
TESIS
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan.
Program Studi Pendidikan Biologi
Oleh:
DERMIANA YUSNAWATI PURBA
NIM. 809745005
I
+
I~
_,I
"t
~
.~
. ~
',
,,.:.:._, :..
·~
•'
F
j
~
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
ME DAN
201.1
ANALISIS MISKONSEPSI SIW~
DAN GURU BIOLOGI TENTANG
MATERI SISTEM RESPIRASI DAN EKSKRESI PADA
SMA NEGERI SE-KABUPATEN LABUBANBATU
Disusun dan diajukan oleh
DERMIANA YUSNAWATI PURBA
NIM : 809745005
Telah Dipertahankan di depan Panitia Ujian Tesis
pada Tanggal22 September 2011 dan Dinyatakan Telah Memenuhi
Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Pendidikan pada
Program Studi Pendidikan Biologi
Medan, 22 September 2011
Menyetujui
Tim Pembimbing
~pahutr,MSc.
Pembimbing I
NIP.19610626 198710 1 001
Mengetahui:
Ketua Program Studi
Pendidikan Biologi
~
Dr. Hasruddin, M.Pd.
NIP.19640424 198903 I 027
PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI
UJIAN TESIS MAGISTER PENDIDIKAN BIOLOGI
NO
NAMA
1.
Prof. Dr. Herbert Sipab.utar, M.Sc.
NIP. 19610626 198710 1 001
(Pembimbing I)
2.
Dr. Syab.mi Edi, M.Si.
NIP. 19640710 199003 1 002
(Pembimbing II)
3.
Prof. Dr. Ramlan Silaban, M.Si.
NIP. 19600618 198703 1 002
(Nara Sumber)
4.
Dr. Hasruddin, M.Pd.
NIP. 19640424 198903 1 027
(Nara Sumber)
5.
Dr. Fauziyab. Harab.ap, M.Si.
NIP. 19660728 199103 2 002 .
(Nara Sumber)
TANDA TANGAN
ABSTRAK
Dermiana Yusnawati Purba. AnaUsis Miskonsepsi Siswa dan Guru Biologi
tentang Materi Sistem Respirasi dan Ekskresi pada SMA Negeri seKabupaten Labuhanbatu. Tesis. Medan: Program Pascasarjana Universitas
Negeri Medan, September 201 L
Miskonsepsi dapat menimbulkan dampak negatif terhadap proses
pembeJajaran. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentiflkasi ada tidaknya
miskonsepsi, mengidentifikasi miskonsepsi konsep-konsep sistem respirasi dan
ekskresi yang dialami oleh siswa dan guru mata pelajaran Biologi pada SMA
Negeri se-Kabupaten Labuhanbatu. Metode yang digunakan adalah metode
penelitian deskriptif yaitu kajian yang menyelidiki responden siswa dan guru
berdasarkan pemahaman konsep. Instrumen yang digunakan untuk mendeteksi
miskonsepsi siswa dan guru terhadap materi sistem respirasi dan ekskresi berupa
Test Diagnostik Dua Dimensi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keseluruhan
siswa mengalami miskonsepsi pada materi respirasi dan ekskresi sedangkan guru
tidak mengalami miskonsepsi pada kedua materi tersebut. Terjadi miskonsepsi
pada kelompok konsep respirasi oleh keseluruhan siswa SMA Negeri seKabupaten Labuhanbatu pada konsep alat pernapasan manusia, proses pertukaran
gas serta kelainan dan penyakit pada sistem pemapasan manusia dan sistem
pemapasan hewan invertebrata (serangga). Pada kelompok konsep ekskresi terjadi
miskonsepsi oleh keseluruhan siswa pada konsep alat ekskresi manusia, proses
pembentukan urin, faktor-fak:tor yang memproduksi urin dan fak:tor-faktor yang
mempengaruhi produksi urin dan sistem ekskresi serangga. Demikian juga terjadi
miskonsepsi pada kelompok konsep respirasi oleh keseluruhan guru Biologi SMA
Negeri se-K.abupaten Labuhanbatu pada konsep sistem pemapasan hewan
invertebrata (serangga), sedangkan untuk kelompok konsep ekskresi tidak teijadi
miskonsepsi.
K.ata kunci : Miskonsepsi, Responden, Konsep, Respirasi, dan Ekskresi
ABSTRACT
Dermiana Yusnawati Purba. Misconceptions Analysis Students and Teachers
of Biology, on Respiration and Excretion Material Systems in a District State
High School Labuhanbatu. Thesis. Medan: Postgraduate School of the State
University ofMe dan, September 2011.
Misconceptions can lead to negative impacts on the learning process. This
research aim to identified misconceptions, to identified misconceptions of the
respiratory and excretions material systems concepts by students and teachers of
Biology in a District State High School Labuhanbatu. Research method used is
descriptive research method that is study investigating students and teachers
respondent according to understanding of the concept. Instrument used to detect
students and teachers misconceptions of the respiratory and excretion material
systems in the form of Diagnostic Two Dimension Test. The result of research
indicated that the aU of students have misconceptions of the respiratory and
excretions material systems, while the teachers not have misconceptions at both of
the material systems. All concepts of group of the respiratory concept had
misconception by all of students in a District State High School Labuhanbatu on
the concept about appliance respiration of human being, process transfer of gas,
disease and disparity at the respiratory systems of human being and respiratory
systems of invertebrate organism (insect). At the group of excretion concepts
happened misconception by all of students on the concept about appliance
excretion of human being, process forming urine, factors influencing production
of urine and insect excretion systems. And so do happened misconception by
teachers of Biology in a District State High School Labuhanbatu which at most
happened on the group of the respiratory concept is concept about respiratory
systems of invertebrate organism (insect), while for group of the excretion
concept not happened misconception.
Keywords: Misconception, Respondent, Concept, Respiratory, Excretion
ii
KATAPENGANTAR
Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha
Kuasa atas segala kasih serta karunia yang telah diberikan sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tesis ini yang merupakan satu syarat dalam
memperoleh gelar Magister Pendidikan pada Program Pascasarjana
Universitas Negeri Medan dengan judul Analisis Miskonsepsi Siswa dan
Guru Biologi tentang Materi Sistem Respirasi dan Ekskresi pada SMA
Negeri se-Kabupaten Labuhanbatu.
Dengan rasa bangga dan hormat penulis sampaikan ucapan
terimakasih
kepada
Bapak
Prof.
Dr.
Herbert
Sipahutar,
M.Sc.
(Pembimbing I) dan Dr. Syahmi Edi, M.Si. (Pembimbing II) yang dengan
penuh kesabaran membimbing penulis menyelesaikan Tesis ini.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih
kepada pihak-pihak yang telah membantu penyusunan Tesis ini baik moril
maupun material. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada Rektor
Universitas Negeri Medan, Direktur Program Pascasarjana Universitas
Negeri Medan, Ketua Program studi Biologi, Sekretaris Program Studi
Biologi serta semua dosen dan staf administrasi yang telah membantu dan
membimbing penulis selama perkuliahan di Universitas Negeri Medan.
Ucapan
terimakasih penulis
sampaikan
kepada
Bapak
Dr.
Hasruddin, M.Pd., Bapak Prof. Dr. Ramlan Silaban M.Si., dan lbu Dr.
Fauziyah Harahap selaku narasumber yang telah memberikan masukan
dan saran untuk kesempumaan Tesis ini.
iii
Penulis juga menyampaik.an terima kasih kepada Kepala Sekolah se
Kabupaten Labuhanbatu yang telah memberi ijin
melakukan penelitian
inL Juga ucapan terimakasih saya kepada Bapak/Ibu guru Biologi se
Kabupaten Labuhanbatu yang bersedia menjadi responden dalam proses
pengumpulan data penelitian..
Akhimya dengan rasa hormat dan sayang penulis sampaikan
terimakasih kepada Ayahanda Almarhum Drs. A. Purba dan lbunda Dra.
L. Sinaga. suami saya Ir. Juliner Saragih. adik saya serta seluruh keluarga
yang selalu memberikan dukungan dalam penyelesaian Tesis ini. Penulis
juga mengucapkan terimakasih kepada sahabat-sahabat yang saya kasihi
khususriya buat Kel. Pak Ruslansyah S.Pd, rekan-rekan mahasiswa
Pascasmjana Prodi Biologi khususnya kelas B angkatan ke XVI yang
memberikan bantuan dan dukungan dalam penyelesaian Tesis ini.
Penulis menyadari akan keterbatasan pengetahuan yang dimiliki,
maka saran dan kritik yang bersifat konstruktif dan inovatif dari berbagi
pihak s~gat
penulis harapkan demi kesmpu~an
Tesis ini, Atas segala
dukungan dan saran yang diberikan. penulis mengucapkan terimakasih.
Medan, September 2011
Penulis.
Dermiana Yusnawati Purba
iv
DAFfARISI
Halaman
ABSTRAK. ............................................................................................ .
ABSTRACT...........................................................................................
ii
KATA PENGANTAR...........................................................................
iii
DAFTAR 1~.
v
DAFfAR TABEL..................................................................................
viii
DAFfAR GAMBAR.............................................................................
ix
DAFfAR LAMPIRAN .........................................................................
xi
BAD I.
PENDAHULUAN
1. 1.
Latar Belakang Masalah .....................................
1.2.
ldentifikasi Masalah .........................................
1.3.
Pembatasan Masalah............................................
1.4.
Rumusan Masalah ...............................................
1.5.
Tujuan Penelitian ................................................
1.6.
Manfaat Penelitian ...............................................
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Kajian Teoritis ................................................... .
2.1.1.
Teori Konstruktivisme ........................................
2.1.1.
Konsep, Konsepsi, dan Prakonsepsi ....................
2.1.2.
Miskonsepsi ...........:............................................ .
2.1.4.
Sumber dan Penyebab Miskonsepsi .................. .
2. 1.5.
Miskonsepsi pada Tmgkat Pendidikan ................
2.1.6.
Miskonsepsi pada Bidang Studi ...................... .
2.1.7.
Miskonsepsi pada Bio1ogi... ................................ .
2.1.8.
Deskripsi Materi Sistem Respirasi
dan Ekskresi ........................................................ .
2.1.8.1.
SistemRespirasi ....................................................
2.1.8.2.
Pengertian Bernapas dan Respirasi ......................
2.1.8.3.
Alat-alat Pernapasan Manusia ............................ .
2.1.8.4.
Proses Pemapasan ................................................
2.1.8.5.
Proses Pertukaran Oksigen (02)
dan Karbondioksida (C02) .................................
2.1.9.
Sistem Ekskresi ................................................... .
2.1.9.1.
Ginjal ...................................................................
2.1.9.2.
Paru-paru............................................................. .
2.1.9.3.
Hati.......................................................................
2.1.9.4.
Ku1it ......................................... :: ..~ .......................
2.l.IO.
Teknik Identifikasi Miskonsepsi..........................
v
I
5
6
6
7
7
9
9
II
l3
15
21
22
22
25
25
25
26
27
42
31
32
36
37
37
41
4.2.2.3.
Pemetaan Miskonsepsi Berdasarkan
Karakteristik Guru ....................................
4.2.2.3.1. Berdasarkan Jenis Kelamin .......................... .
4.2.2.3.2. Berdasarkan Status Kepegawaian ....................
4.2.2.3.3. Berdasarkan Kualifikasi Guru .......................
4.2.2.3.3.1. Berdasarkan Pendidikan Terakhir .................... .
4.2.2.3.3.2. Berdasarkan Sertifikasi Guru .......................... .
4.2.2.3.3.3. Berdasarkan Asal Perguruan Tinggi ................. .
4.2.2.3.3.4. Berdasarkan Masa Kerja ............................... .
4.2.2.3.4. Berdasarkan Akreditas Sekolah ..................... .
4.2.3.
Pemetaan Miskonsepsi Siswa dan Guru
AntarSekolah ......................................... .
4.3.
Pembahasan ....................................................... .
4.3.1.
Miskonsepsi Siswa ............................................ .
4.3.1.1.
Keseluruhan Siswa ................................... .
4.3.1.2.
Antar Sekolah ........................................... .
4.3.1.3.
Berdasarkan Karakteristik Akreditas
Sekolah .................................................
4.3.2.
Miskonsepsi Guru ................................... .
4.3.2.1.
Keseluruhan Guru ....................................
4.3.2.2.
AntarGuru ............................................ .
4.3.2.3.
Berdasarkan Pemetaan Karakteristik Guru ....... .
4.3.3.
Berdasarkan Pemetaan Miskonsepsi Siswa dan
Guru Antar Sekolah ..................................
74
74
75
76
76
78
79
80
81
81
84
84
84
85
86
86
86
87
88
89
BAD V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Simpulan ..............................................................
5.2.
Saran ......................................................................
91
92
DAFI'AR PUSTAKA .................................................. .
93
LAMPIRAN ............................................................. .
98
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Penyebab Miskonsepsi ........................................................ ...
Tabel2.2. Miskonsepsi Biologi...............................................................
Tabel2.3. Miskonsepsi yang Umum Pada Sistem Respirasi
dan Ekskresi............................................................................
Tabel 2.4. Oaftar Konsep Materi Sistem Respirasi ................................
Tabel 2.5. Daftar Konsep Materi Sistem Ekskresi .................................
Tabel 3.1. Keadaan Populasi dan Sampel SMA Negeri se-Kabupaten
Labuhanbatu ..........................................................................
Tabel3.2. Kemungkinan Jawaban dan Tingkat Keyakinan Terhadap
Jawaban yang Diberikan Serta Bobot Skor yang
Oiberikan Terhadap Setiap Kemungkinan Jawaban
Kombinasi Jawaban................................................................
Tabel 3.3. Kisi-kisi Soal Pemahaman Konsep Pada Materi Sistem
Respirasi dan Ekskresi ......... .......................... ....... .......... .......
Tabel 4.1. Jumlah Sampel Siswa Penelitian ...........................................
Tabel 4.2. Jumlah Sampel Guru Penelitian ............................................
Tabel 4.3. Parameter Pemetaan Karakteristik Sampel Guru ..............~.
Tabel 4.4. Parameter Pemetaan Karakteristik Sampel Siswa .................
Tabel4.5. Rata-rata Skor (±SD) Siswa Per Soal Materi Respirasi ........
Tabel4.6. Rata-rata Skor (±SD) Siswa Per Soal Materi Ekskresi .........
Tabel4. 7. Rata-rata Skor (±SD) Siswa dan Persen Kesalahan
Tiap Materi ............................................................................
Tabel 4.8. Rata-rata Skor (±SO) Siswa Antar Sekolah Pada
Kelompok Konsep Respirasi ........................................ :........
Tabel4.9. Rata-rata Skor (±SO) Siswa Antar Sekolah Pada
Kelompok Konsep Ekskresi ..................................................
Tabel4.10. Persen Kesalahan Konsep Siswa Tiap Materi .......................
Tabel4.ll. Rata-rata Skor (±SD) Antar Guru Pada Kelompok
Konsep Respirasi ...................................................................
Tabe14.12. Rata-rata Skor (±SD) Antar Guru Pada Kelompok
Konsep Ekskresi .............·.....•.................................................
Tabel4.l3. Jumlah dan Persen Guru yang Mengalami Miskonsepsi
Tiap Kelompok Konsep ........ ,................................................
Tabel4.14. Rata-rata Skor (±SD) Guru Menurut Akreditas Sekolah
Pada Kelompok Konsep Respirasi ........................................
Tabel4.15. Rata-rata Skor (±SD) Guru Menurut Akreditas Sekolah
Pada Kelompok Konsep Ekskresi .........................................
Tabel 4.16. Rata-rata Skor (±SD) Siswa dan G'uru Antar Sekolah
Pada Kelompok Konsep Respirasi ........................................
Tabel4.1 7. Rata-rata Skor (±SD) Siswa dan Guru Antar Sekolah
Pada Kelompok Konsep Ekskresi .........................................
viii
15
23
24
38
39
47
50
51
53
54
55
56
62
63
64
65
65
66
74
75
76
84
84
85
86
DAFTARGAMBAR
Halaman
Gambar 2.1.
Gambar 2.2.
Gambar 2.3.
Gambar 2.4.
Gambar 2.5.
Gambar 2.6.
Gambar 4.1.
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Gambar4.4.
Gambar 4.5.
Gambar 4.6.
Gambar 4.7.
Gambar 4.8.
Gambar 4.9.
Gambar 4.10.
Gambar 4.11.
Gambar 4.12.
Gambar 4. 13.
Gambar 4.14.
Gambar 4.15.
Gambar 4.16.
Gambar 4.17.
Gambar 4.18.
Sistem Respirasi Manusia. .......................................
Inspirasi dan Ekspirasi .............................................
Struktur Ginjal..........................................................
Proses Pembentukan Urin Dalam Ginjal...................
Skema Penilaian Tes Dua Dimensi..................................
Kerangka Konseptual Penelitian .....................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Terhadap Materi
Respirasi dan Ekskresi ....................................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Pada Kelompok
Konsep Respirasi .............................................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Pada Kelompok
Kohsep Ekskresi .............................................................
Rata.-rata(±SD) Skor SiswaPer Soal
Pada Kelompok Konsep Respirasi ..................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Per Soal
Pada Kelompok Konsep Ekskresi ...................................
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Materi
Antar Sekolali .................................................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Berdasarkan
Kelompok Akreditas Sekolah Tiap Kelompok
Konsep Respirasi ............................................................
Rata-rata (±SO) Skor Siswa Berdasarkan
Kelompok Akreditas Sekolah Tiap Kelompok
Konsep Ekskresi .............................................................
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Guru
Tiap Materi ..................................•..................................
Rata-rata (~SD)
Skor Keseluruhan Guru
Pada Kelomj,ok Konsep Respirasi ..................................
Rata-rata (±SD) Skor Kese1uruhan Guru
Pada Kelompok Konsep Ekskresi ...................................
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Guru
Pada Kelonipok Konsep Respirasi Per Soal ............. ......
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Guru
Pada Kelompok Konsep Ekskresi Per Soal .............. ......
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Materi
Antar Guru ...................................................... ................
Rata-rata (±SD) Skor Materi Respirasi
Antar Guru ..................................•....................... ............
Rata-rata (±SO) Skor Materi Ekskresi
Antar Guru .......................................................... ............
Rata-rata (±SO) Skor Guru Menurut Jenis Kelamin
Pada Kelompok Konsep Respirasi ..................................
Rata-rata (±SO) Skor Guru Menurut Jems Kelamin
Pada Kelompok Konsep Ekskresi ...................................
ix
26
27
32
34
42
46
57
58
59
60
61
62
67
68
69
69
70
70
71
72
72
73
76
77
Gambar 4.19. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Status
Kepegawaian Pada Kelompok Konsep Respirasi ....... ....
Gambar 4.20. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Status
Kepegawaian Pada Kelompok Konsep Ekskresi ........ ....
Gambar 4.21. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Pendidikan
Terakhir Pada Kelompok Konsep Respirasi ...................
Gambar 4.22. Rata-rata (±SO) Skor Guru Menurut Pendidikan
Terakhir Pada Kelompok Ko~p
Ekskresi .............. ......
Gambar 4.23. Rata-rata (±SO) Skor Guru Menurut Status·
Sertifikasi Pada Kelompok Konsep Respirasi ........... .....
Gambar 4.24. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Status
Sertifikasi Pada Kelompok Konsep Ekskresi ........... ......
Gambar 4.25. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Asal
Perguruan Tinggi Pada Kelompok Konsep Respirasi .....
Gambar 4.26. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Asal
Perguruan Tinggi Pada Kelompok Konsep Ekskresi.......
Gambar 4.27. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Masa Keija
Pada Kelompok Konsep Respirasi ..................................
Gambar 4.28. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Masa Keija
P
TENTANG MATERI SISTEM RESPIRASI DAN EKSKRESI
PADA SMA NEGERI SE-KABUPATBN LABUHANBATU
TESIS
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan.
Program Studi Pendidikan Biologi
Oleh:
DERMIANA YUSNAWATI PURBA
NIM. 809745005
I
+
I~
_,I
"t
~
.~
. ~
',
,,.:.:._, :..
·~
•'
F
j
~
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
ME DAN
201.1
ANALISIS MISKONSEPSI SISWA DAN GURU BIOLOGI
TENTANG MATERI SISTEM RESPIRASI DAN EKSKRESI
PADA SMA NEGERI SE-KABUPATBN LABUHANBATU
TESIS
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan.
Program Studi Pendidikan Biologi
Oleh:
DERMIANA YUSNAWATI PURBA
NIM. 809745005
I
+
I~
_,I
"t
~
.~
. ~
',
,,.:.:._, :..
·~
•'
F
j
~
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
ME DAN
201.1
ANALISIS MISKONSEPSI SIW~
DAN GURU BIOLOGI TENTANG
MATERI SISTEM RESPIRASI DAN EKSKRESI PADA
SMA NEGERI SE-KABUPATEN LABUBANBATU
Disusun dan diajukan oleh
DERMIANA YUSNAWATI PURBA
NIM : 809745005
Telah Dipertahankan di depan Panitia Ujian Tesis
pada Tanggal22 September 2011 dan Dinyatakan Telah Memenuhi
Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Pendidikan pada
Program Studi Pendidikan Biologi
Medan, 22 September 2011
Menyetujui
Tim Pembimbing
~pahutr,MSc.
Pembimbing I
NIP.19610626 198710 1 001
Mengetahui:
Ketua Program Studi
Pendidikan Biologi
~
Dr. Hasruddin, M.Pd.
NIP.19640424 198903 I 027
PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI
UJIAN TESIS MAGISTER PENDIDIKAN BIOLOGI
NO
NAMA
1.
Prof. Dr. Herbert Sipab.utar, M.Sc.
NIP. 19610626 198710 1 001
(Pembimbing I)
2.
Dr. Syab.mi Edi, M.Si.
NIP. 19640710 199003 1 002
(Pembimbing II)
3.
Prof. Dr. Ramlan Silaban, M.Si.
NIP. 19600618 198703 1 002
(Nara Sumber)
4.
Dr. Hasruddin, M.Pd.
NIP. 19640424 198903 1 027
(Nara Sumber)
5.
Dr. Fauziyab. Harab.ap, M.Si.
NIP. 19660728 199103 2 002 .
(Nara Sumber)
TANDA TANGAN
ABSTRAK
Dermiana Yusnawati Purba. AnaUsis Miskonsepsi Siswa dan Guru Biologi
tentang Materi Sistem Respirasi dan Ekskresi pada SMA Negeri seKabupaten Labuhanbatu. Tesis. Medan: Program Pascasarjana Universitas
Negeri Medan, September 201 L
Miskonsepsi dapat menimbulkan dampak negatif terhadap proses
pembeJajaran. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentiflkasi ada tidaknya
miskonsepsi, mengidentifikasi miskonsepsi konsep-konsep sistem respirasi dan
ekskresi yang dialami oleh siswa dan guru mata pelajaran Biologi pada SMA
Negeri se-Kabupaten Labuhanbatu. Metode yang digunakan adalah metode
penelitian deskriptif yaitu kajian yang menyelidiki responden siswa dan guru
berdasarkan pemahaman konsep. Instrumen yang digunakan untuk mendeteksi
miskonsepsi siswa dan guru terhadap materi sistem respirasi dan ekskresi berupa
Test Diagnostik Dua Dimensi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keseluruhan
siswa mengalami miskonsepsi pada materi respirasi dan ekskresi sedangkan guru
tidak mengalami miskonsepsi pada kedua materi tersebut. Terjadi miskonsepsi
pada kelompok konsep respirasi oleh keseluruhan siswa SMA Negeri seKabupaten Labuhanbatu pada konsep alat pernapasan manusia, proses pertukaran
gas serta kelainan dan penyakit pada sistem pemapasan manusia dan sistem
pemapasan hewan invertebrata (serangga). Pada kelompok konsep ekskresi terjadi
miskonsepsi oleh keseluruhan siswa pada konsep alat ekskresi manusia, proses
pembentukan urin, faktor-fak:tor yang memproduksi urin dan fak:tor-faktor yang
mempengaruhi produksi urin dan sistem ekskresi serangga. Demikian juga terjadi
miskonsepsi pada kelompok konsep respirasi oleh keseluruhan guru Biologi SMA
Negeri se-K.abupaten Labuhanbatu pada konsep sistem pemapasan hewan
invertebrata (serangga), sedangkan untuk kelompok konsep ekskresi tidak teijadi
miskonsepsi.
K.ata kunci : Miskonsepsi, Responden, Konsep, Respirasi, dan Ekskresi
ABSTRACT
Dermiana Yusnawati Purba. Misconceptions Analysis Students and Teachers
of Biology, on Respiration and Excretion Material Systems in a District State
High School Labuhanbatu. Thesis. Medan: Postgraduate School of the State
University ofMe dan, September 2011.
Misconceptions can lead to negative impacts on the learning process. This
research aim to identified misconceptions, to identified misconceptions of the
respiratory and excretions material systems concepts by students and teachers of
Biology in a District State High School Labuhanbatu. Research method used is
descriptive research method that is study investigating students and teachers
respondent according to understanding of the concept. Instrument used to detect
students and teachers misconceptions of the respiratory and excretion material
systems in the form of Diagnostic Two Dimension Test. The result of research
indicated that the aU of students have misconceptions of the respiratory and
excretions material systems, while the teachers not have misconceptions at both of
the material systems. All concepts of group of the respiratory concept had
misconception by all of students in a District State High School Labuhanbatu on
the concept about appliance respiration of human being, process transfer of gas,
disease and disparity at the respiratory systems of human being and respiratory
systems of invertebrate organism (insect). At the group of excretion concepts
happened misconception by all of students on the concept about appliance
excretion of human being, process forming urine, factors influencing production
of urine and insect excretion systems. And so do happened misconception by
teachers of Biology in a District State High School Labuhanbatu which at most
happened on the group of the respiratory concept is concept about respiratory
systems of invertebrate organism (insect), while for group of the excretion
concept not happened misconception.
Keywords: Misconception, Respondent, Concept, Respiratory, Excretion
ii
KATAPENGANTAR
Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha
Kuasa atas segala kasih serta karunia yang telah diberikan sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tesis ini yang merupakan satu syarat dalam
memperoleh gelar Magister Pendidikan pada Program Pascasarjana
Universitas Negeri Medan dengan judul Analisis Miskonsepsi Siswa dan
Guru Biologi tentang Materi Sistem Respirasi dan Ekskresi pada SMA
Negeri se-Kabupaten Labuhanbatu.
Dengan rasa bangga dan hormat penulis sampaikan ucapan
terimakasih
kepada
Bapak
Prof.
Dr.
Herbert
Sipahutar,
M.Sc.
(Pembimbing I) dan Dr. Syahmi Edi, M.Si. (Pembimbing II) yang dengan
penuh kesabaran membimbing penulis menyelesaikan Tesis ini.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih
kepada pihak-pihak yang telah membantu penyusunan Tesis ini baik moril
maupun material. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada Rektor
Universitas Negeri Medan, Direktur Program Pascasarjana Universitas
Negeri Medan, Ketua Program studi Biologi, Sekretaris Program Studi
Biologi serta semua dosen dan staf administrasi yang telah membantu dan
membimbing penulis selama perkuliahan di Universitas Negeri Medan.
Ucapan
terimakasih penulis
sampaikan
kepada
Bapak
Dr.
Hasruddin, M.Pd., Bapak Prof. Dr. Ramlan Silaban M.Si., dan lbu Dr.
Fauziyah Harahap selaku narasumber yang telah memberikan masukan
dan saran untuk kesempumaan Tesis ini.
iii
Penulis juga menyampaik.an terima kasih kepada Kepala Sekolah se
Kabupaten Labuhanbatu yang telah memberi ijin
melakukan penelitian
inL Juga ucapan terimakasih saya kepada Bapak/Ibu guru Biologi se
Kabupaten Labuhanbatu yang bersedia menjadi responden dalam proses
pengumpulan data penelitian..
Akhimya dengan rasa hormat dan sayang penulis sampaikan
terimakasih kepada Ayahanda Almarhum Drs. A. Purba dan lbunda Dra.
L. Sinaga. suami saya Ir. Juliner Saragih. adik saya serta seluruh keluarga
yang selalu memberikan dukungan dalam penyelesaian Tesis ini. Penulis
juga mengucapkan terimakasih kepada sahabat-sahabat yang saya kasihi
khususriya buat Kel. Pak Ruslansyah S.Pd, rekan-rekan mahasiswa
Pascasmjana Prodi Biologi khususnya kelas B angkatan ke XVI yang
memberikan bantuan dan dukungan dalam penyelesaian Tesis ini.
Penulis menyadari akan keterbatasan pengetahuan yang dimiliki,
maka saran dan kritik yang bersifat konstruktif dan inovatif dari berbagi
pihak s~gat
penulis harapkan demi kesmpu~an
Tesis ini, Atas segala
dukungan dan saran yang diberikan. penulis mengucapkan terimakasih.
Medan, September 2011
Penulis.
Dermiana Yusnawati Purba
iv
DAFfARISI
Halaman
ABSTRAK. ............................................................................................ .
ABSTRACT...........................................................................................
ii
KATA PENGANTAR...........................................................................
iii
DAFTAR 1~.
v
DAFfAR TABEL..................................................................................
viii
DAFfAR GAMBAR.............................................................................
ix
DAFfAR LAMPIRAN .........................................................................
xi
BAD I.
PENDAHULUAN
1. 1.
Latar Belakang Masalah .....................................
1.2.
ldentifikasi Masalah .........................................
1.3.
Pembatasan Masalah............................................
1.4.
Rumusan Masalah ...............................................
1.5.
Tujuan Penelitian ................................................
1.6.
Manfaat Penelitian ...............................................
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Kajian Teoritis ................................................... .
2.1.1.
Teori Konstruktivisme ........................................
2.1.1.
Konsep, Konsepsi, dan Prakonsepsi ....................
2.1.2.
Miskonsepsi ...........:............................................ .
2.1.4.
Sumber dan Penyebab Miskonsepsi .................. .
2. 1.5.
Miskonsepsi pada Tmgkat Pendidikan ................
2.1.6.
Miskonsepsi pada Bidang Studi ...................... .
2.1.7.
Miskonsepsi pada Bio1ogi... ................................ .
2.1.8.
Deskripsi Materi Sistem Respirasi
dan Ekskresi ........................................................ .
2.1.8.1.
SistemRespirasi ....................................................
2.1.8.2.
Pengertian Bernapas dan Respirasi ......................
2.1.8.3.
Alat-alat Pernapasan Manusia ............................ .
2.1.8.4.
Proses Pemapasan ................................................
2.1.8.5.
Proses Pertukaran Oksigen (02)
dan Karbondioksida (C02) .................................
2.1.9.
Sistem Ekskresi ................................................... .
2.1.9.1.
Ginjal ...................................................................
2.1.9.2.
Paru-paru............................................................. .
2.1.9.3.
Hati.......................................................................
2.1.9.4.
Ku1it ......................................... :: ..~ .......................
2.l.IO.
Teknik Identifikasi Miskonsepsi..........................
v
I
5
6
6
7
7
9
9
II
l3
15
21
22
22
25
25
25
26
27
42
31
32
36
37
37
41
4.2.2.3.
Pemetaan Miskonsepsi Berdasarkan
Karakteristik Guru ....................................
4.2.2.3.1. Berdasarkan Jenis Kelamin .......................... .
4.2.2.3.2. Berdasarkan Status Kepegawaian ....................
4.2.2.3.3. Berdasarkan Kualifikasi Guru .......................
4.2.2.3.3.1. Berdasarkan Pendidikan Terakhir .................... .
4.2.2.3.3.2. Berdasarkan Sertifikasi Guru .......................... .
4.2.2.3.3.3. Berdasarkan Asal Perguruan Tinggi ................. .
4.2.2.3.3.4. Berdasarkan Masa Kerja ............................... .
4.2.2.3.4. Berdasarkan Akreditas Sekolah ..................... .
4.2.3.
Pemetaan Miskonsepsi Siswa dan Guru
AntarSekolah ......................................... .
4.3.
Pembahasan ....................................................... .
4.3.1.
Miskonsepsi Siswa ............................................ .
4.3.1.1.
Keseluruhan Siswa ................................... .
4.3.1.2.
Antar Sekolah ........................................... .
4.3.1.3.
Berdasarkan Karakteristik Akreditas
Sekolah .................................................
4.3.2.
Miskonsepsi Guru ................................... .
4.3.2.1.
Keseluruhan Guru ....................................
4.3.2.2.
AntarGuru ............................................ .
4.3.2.3.
Berdasarkan Pemetaan Karakteristik Guru ....... .
4.3.3.
Berdasarkan Pemetaan Miskonsepsi Siswa dan
Guru Antar Sekolah ..................................
74
74
75
76
76
78
79
80
81
81
84
84
84
85
86
86
86
87
88
89
BAD V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Simpulan ..............................................................
5.2.
Saran ......................................................................
91
92
DAFI'AR PUSTAKA .................................................. .
93
LAMPIRAN ............................................................. .
98
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Penyebab Miskonsepsi ........................................................ ...
Tabel2.2. Miskonsepsi Biologi...............................................................
Tabel2.3. Miskonsepsi yang Umum Pada Sistem Respirasi
dan Ekskresi............................................................................
Tabel 2.4. Oaftar Konsep Materi Sistem Respirasi ................................
Tabel 2.5. Daftar Konsep Materi Sistem Ekskresi .................................
Tabel 3.1. Keadaan Populasi dan Sampel SMA Negeri se-Kabupaten
Labuhanbatu ..........................................................................
Tabel3.2. Kemungkinan Jawaban dan Tingkat Keyakinan Terhadap
Jawaban yang Diberikan Serta Bobot Skor yang
Oiberikan Terhadap Setiap Kemungkinan Jawaban
Kombinasi Jawaban................................................................
Tabel 3.3. Kisi-kisi Soal Pemahaman Konsep Pada Materi Sistem
Respirasi dan Ekskresi ......... .......................... ....... .......... .......
Tabel 4.1. Jumlah Sampel Siswa Penelitian ...........................................
Tabel 4.2. Jumlah Sampel Guru Penelitian ............................................
Tabel 4.3. Parameter Pemetaan Karakteristik Sampel Guru ..............~.
Tabel 4.4. Parameter Pemetaan Karakteristik Sampel Siswa .................
Tabel4.5. Rata-rata Skor (±SD) Siswa Per Soal Materi Respirasi ........
Tabel4.6. Rata-rata Skor (±SD) Siswa Per Soal Materi Ekskresi .........
Tabel4. 7. Rata-rata Skor (±SD) Siswa dan Persen Kesalahan
Tiap Materi ............................................................................
Tabel 4.8. Rata-rata Skor (±SO) Siswa Antar Sekolah Pada
Kelompok Konsep Respirasi ........................................ :........
Tabel4.9. Rata-rata Skor (±SO) Siswa Antar Sekolah Pada
Kelompok Konsep Ekskresi ..................................................
Tabel4.10. Persen Kesalahan Konsep Siswa Tiap Materi .......................
Tabel4.ll. Rata-rata Skor (±SD) Antar Guru Pada Kelompok
Konsep Respirasi ...................................................................
Tabe14.12. Rata-rata Skor (±SD) Antar Guru Pada Kelompok
Konsep Ekskresi .............·.....•.................................................
Tabel4.l3. Jumlah dan Persen Guru yang Mengalami Miskonsepsi
Tiap Kelompok Konsep ........ ,................................................
Tabel4.14. Rata-rata Skor (±SD) Guru Menurut Akreditas Sekolah
Pada Kelompok Konsep Respirasi ........................................
Tabel4.15. Rata-rata Skor (±SD) Guru Menurut Akreditas Sekolah
Pada Kelompok Konsep Ekskresi .........................................
Tabel 4.16. Rata-rata Skor (±SD) Siswa dan G'uru Antar Sekolah
Pada Kelompok Konsep Respirasi ........................................
Tabel4.1 7. Rata-rata Skor (±SD) Siswa dan Guru Antar Sekolah
Pada Kelompok Konsep Ekskresi .........................................
viii
15
23
24
38
39
47
50
51
53
54
55
56
62
63
64
65
65
66
74
75
76
84
84
85
86
DAFTARGAMBAR
Halaman
Gambar 2.1.
Gambar 2.2.
Gambar 2.3.
Gambar 2.4.
Gambar 2.5.
Gambar 2.6.
Gambar 4.1.
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Gambar4.4.
Gambar 4.5.
Gambar 4.6.
Gambar 4.7.
Gambar 4.8.
Gambar 4.9.
Gambar 4.10.
Gambar 4.11.
Gambar 4.12.
Gambar 4. 13.
Gambar 4.14.
Gambar 4.15.
Gambar 4.16.
Gambar 4.17.
Gambar 4.18.
Sistem Respirasi Manusia. .......................................
Inspirasi dan Ekspirasi .............................................
Struktur Ginjal..........................................................
Proses Pembentukan Urin Dalam Ginjal...................
Skema Penilaian Tes Dua Dimensi..................................
Kerangka Konseptual Penelitian .....................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Terhadap Materi
Respirasi dan Ekskresi ....................................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Pada Kelompok
Konsep Respirasi .............................................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Pada Kelompok
Kohsep Ekskresi .............................................................
Rata.-rata(±SD) Skor SiswaPer Soal
Pada Kelompok Konsep Respirasi ..................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Per Soal
Pada Kelompok Konsep Ekskresi ...................................
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Materi
Antar Sekolali .................................................................
Rata-rata (±SD) Skor Siswa Berdasarkan
Kelompok Akreditas Sekolah Tiap Kelompok
Konsep Respirasi ............................................................
Rata-rata (±SO) Skor Siswa Berdasarkan
Kelompok Akreditas Sekolah Tiap Kelompok
Konsep Ekskresi .............................................................
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Guru
Tiap Materi ..................................•..................................
Rata-rata (~SD)
Skor Keseluruhan Guru
Pada Kelomj,ok Konsep Respirasi ..................................
Rata-rata (±SD) Skor Kese1uruhan Guru
Pada Kelompok Konsep Ekskresi ...................................
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Guru
Pada Kelonipok Konsep Respirasi Per Soal ............. ......
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Guru
Pada Kelompok Konsep Ekskresi Per Soal .............. ......
Rata-rata (±SD) Skor Keseluruhan Materi
Antar Guru ...................................................... ................
Rata-rata (±SD) Skor Materi Respirasi
Antar Guru ..................................•....................... ............
Rata-rata (±SO) Skor Materi Ekskresi
Antar Guru .......................................................... ............
Rata-rata (±SO) Skor Guru Menurut Jenis Kelamin
Pada Kelompok Konsep Respirasi ..................................
Rata-rata (±SO) Skor Guru Menurut Jems Kelamin
Pada Kelompok Konsep Ekskresi ...................................
ix
26
27
32
34
42
46
57
58
59
60
61
62
67
68
69
69
70
70
71
72
72
73
76
77
Gambar 4.19. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Status
Kepegawaian Pada Kelompok Konsep Respirasi ....... ....
Gambar 4.20. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Status
Kepegawaian Pada Kelompok Konsep Ekskresi ........ ....
Gambar 4.21. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Pendidikan
Terakhir Pada Kelompok Konsep Respirasi ...................
Gambar 4.22. Rata-rata (±SO) Skor Guru Menurut Pendidikan
Terakhir Pada Kelompok Ko~p
Ekskresi .............. ......
Gambar 4.23. Rata-rata (±SO) Skor Guru Menurut Status·
Sertifikasi Pada Kelompok Konsep Respirasi ........... .....
Gambar 4.24. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Status
Sertifikasi Pada Kelompok Konsep Ekskresi ........... ......
Gambar 4.25. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Asal
Perguruan Tinggi Pada Kelompok Konsep Respirasi .....
Gambar 4.26. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Asal
Perguruan Tinggi Pada Kelompok Konsep Ekskresi.......
Gambar 4.27. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Masa Keija
Pada Kelompok Konsep Respirasi ..................................
Gambar 4.28. Rata-rata (±SD) Skor Guru Menurut Masa Keija
P