PROS Nani P, Arif H, Wartono Studi Awal Penguasaan fulltext
STUDI PENGUASAAN KONSEP SISWA PADA MATERI FLUIDA DINAMIS
Nani Pertiwi1, Arif Hidayat2, Wartono3
1,2,3
Pendidikan Fisika Pascasarjana Universitas Negeri Malang, Jl. Semarang 5 Malang
Email :pertiwi.nani@yahoo.co.id
ABSTRAK
Penguasaan konsep menjadi hal menarik bagi para peneliti akhir-akhir ini. Peningkatan
penguasaan konsep dipengaruhi oleh pengetahuan awal yang telah dimiliki siswa, sehingga para peneliti
mulai mengidentifikasi pengetahuan awal siswa untuk membentuk kembali pengetahuan tersebut ke dalam
pengetahuan ilmiah. Oleh karena itu artikel ini tertarik untuk mengetahui peningkatan penguasaam konsep
siswa pada materi fluida dinamis. Penelitian ini menggunakan metode analisis deskriptif. Subjek penelitian
ini terdiri dari 1 kelas XI MIA yang terdiri dari 36 siswa. Bentuk pengumpulan data penelitian berupa soal
pilihan ganda beralasan materi fluida dinamis yang terdiri dari 12 butir soal. Hasil penelitian menunjukkan
peningkatan penguasaan konsep siswa setelah pemberian materi fluida dinamis. Peningkatan penguasaan
konsep awal siswa dalam materi fluida dinamis pada indikator siswa mampu menganalisis konsep azas
Kontinuitas semula 25% meningkat menjadi 77%, sedangkan untuk indikator menganalisis aplikasi azas
Bernoulli pada soal nomor 9 juga terdapat peningkatan yang semula hanya 27% menjadi hampir 100% dan
pada soal no 10 semula 27% meningkat menjadi 83%. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat peningkatan
penguasaan konsep awal siswa setelah pembelajaran dikelas.
Kata kunci: Penguasaan Konsep, Fluida Dinamis
A. PENDAHULUAN
Materi fisika merupakan materi yang tidak hanya berisi konsep tetapi juga eksperimen,
perhitungan dan grafik. Ditambah lagi dalam dua tahun terakhir ini, siswa bukan Cuma dituntut
untuk memahami materi tetapi memahami aplikasi dan penerapannya dalam kehidupan seharihari, tetapi pada kenyataannya siswa masih sulit untuk memahami materi. Siswa menjelaskan
bahwa fisika harus menggunakan beberapa representasi seperti konsep, persamaan,
perhitungan, grafik dan eksperimen, oleh karena itu siswa menganggap fisika itu sulit (Angell,
dkk, 2004).
Materi fisika perlu dikemas dengan lebih menarik, yang tidak hanya menonjolkan
pemahaman konsep tetapi siswa juga diajak untuk memahami aplikasi dan penerapannya
dalam kehidupan sehari-hari agar siswa mampu meningkatkan penguasaan konsep dalam
menyelesaikan masalah (Hedge & Meera, 2012; Kustuch, 2016). Proses belajar yang mengajak
siswa mengembangkan konsep dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa dan
memperbaiki cara berfikir siswa (Arends, 2012; Atasoy, 2009: Frank, 2012; Treagust & Duit,
2008). Untuk meningkatkan penguasaan konsep siswa, maka pengetahuan awal yang telah
dimiliki siswa harus dibentuk kembali ke dalam pengetahuan ilmiah (Mayer, 2013). Tidak jarang
pengetahuan yang telah dimiliki siswa tidak sesuai dengan pengetahuan ilmiah (Aufschnaiter &
Rogge, 2010. Untuk memahami seberapa penguasaan konsep siswa maka dikembangkan soal
pilihan ganda beralasan agar siswa dapat menjelaskan jawabannya dengan jelas sesuai dengan
penguasaan konsep yang siswa miliki dan tidak hanya terpaku dengan jawaban pada pilihan
ganda saja. Artikel ini akan membahas penguasaan konsep awal siswa dan peningkatan
penguasaan konsep siswa melalui soal yang terlah dikembangkan.
B. METODE PENELITIAN
Subjek penelitian ini adalah siswa-siswi kelas XI yang terdiri dari 36 siswa. Objek
penelitian adalah penguasaan konsep awal siswa melalui soal pretest dan peningkatan
penguasaan konsep siswa melalui soal posttest pada materi fluida dinamis. Metode penelitian
yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode analisis deskriptif. Teknik pengumpulan
Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW 2017
270
data penelitian berupa pemberian soal-soal materi fluida dinamis yang terdiri dari 12 butir soal.
Data yang diperoleh berupa data kualitatif penguasaan konsep siswa.
C. HASIL DAN PEMBAHASAN
Menganalisis Konsep Azas Kontinuitas
Gambar 1. Soal Penguasaan Konsep No 2
Berdasarkan data pretest yang telah diperoleh, penguasaan konsep siswa dalam
menganalisis konsep azas Kontinuitas masih rendah yaitu 25% diantaranya hanya 9 siswa yang
dapat menjawab dengan benar sedangkan 27 siswa diantaranya memberi alasan yang salah
atau tidak memberi alasan. Hal ini karena siswa masih berfikir bahwa air yang mengalir dalam
pipa dengan diameter besar kemudian mengalir ke dalam pipa diameter kecil maka volume air
berkurang, siswa belum memahami bahwa debitnya tetap walaupun luas penampang berbeda.
Dalam proses pembelajaran siswa diminta untuk menganalisis debit aliran fluida pada suntikan
berisi air yang diujungnya dipasang selang kecil. Ketika suntikan ditekan secara perlahan siswa
dapat mengamati debit aliran yang keluar dari suntikan dengan debit yang masuk ke dalam
selang kecil. Melalui pembelajaran ini siswa mengerti bahwa debit aliran yang keluar dari
suntikan sama dengan debit yang masuk ke dalam selang kecil. Sehingga saat posttest tampak
bahwa terdapat peningkatan penguasaan konsep siswa hingga 77%, sebanyak 28 siswa
menjawab benar dan 8 siswa masih menjawab salah.
Menganalisis Aplikasi Azas Bernoulli
Gambar 2. Soal Penguasaan Konsep No 9
Pada indikator penguasaan konsep no 9 yaitu menganalisis aplikasi azas Bernoulli, 10
siswa menjawab salah dan 26 siswa dapat menjawab dengan benar, sehingga dapat diketahui
bahwa 27% siswa belum bisa menganalisis aplikasi azas Bernoulli dengan benar. Ini
disebabkan karena siswa masih berfikir bahwa semakin tinggi lubang terhadap permukaan
tanah maka jarak pancurannya juga semakin jauh. Dalam pembelajaran siswa diajak untuk
mengamati kebocoran tangki. Siswa mengamati 2 buah tangki dengan lubang yang berbeda,
tangki 1 dengan 4 lubang vertikal dan tangki 2 dengan 4 lubang horizontal. Siswa diminta
untuk mengamati jarak pancuran air yang keluar dari lubang untuk setiap lubang yang dibuka
satu-per satu. Setelah pembelajaran terdapat peningkatan penguasaan konsep siswa menjadi
100% yang diperoleh dari hasil posttest. Semua siswa mampu menganalisis aplikasi azas
Bernoulli dengan benar. Siswa telah memahami bahwa semakin rendah ketinggian lubang
Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW 2017
271
terhadap permukaan tanah maka tekanan semakin besar pula sehingga semakin jauh jarak
pancuran airnya. Siswa juga telah memahami bahwa untuk lubang yang berada pada satu
garis horizontal memiliki tekanan yang berbeda-beda (Heron, dkk, 2003).
Gambar 3. Soal Penguasaan Konsep No 10
Pada Soal penguasaan konsep no 10 sebanyak 26 siswa menjawab salah dan 10 siswa
menjawab dengan benar, sehingga dapat diketahui bahwa penguasaan konsep siswa untuk
menganalisis aplikasi azas Bernoulli ini sangat rendah yaitu 27%. Hal ini karena siswa memiliki
pengetahuan awal bahwa jarak pancuran air juga dipengaruhi oleh massa jenis fluidanya, untuk
fluida yang massa jenisnya besar jarak pancurannya lebih pendek daripada fluida yang massa
jenisnya kecil sehingga siswa beranggapan bahwa air memiliki jarak pancuran lebih jauh daripada
besin, oli dan cat. Dalam pembelajaran siswa mempelajari azas Toricelli termasuk dengan
persamaan untuk menghitung jarak pancuran aliran fluida. Setelah memahami azas Toricelli
terdapat peningkatan penguasaan konsep yang signifikan, pada saat posttest 83% siswa yang
menjawab dengan benar. Siswa telah memahami bahwa jarak pancuran air tidak dipengaruhi oleh
massa jenis fluidanya. Jarak pancuran terjauh tetap dipengaruhi oleh ketinggian lubang pada
tabung terhadap permukaan tanah.
D. KESIMPULAN
Melalui pembelajaran secara langsung dengan mengajak siswa menganalisis azas
Kontinuitas dan azas Bernoulli, terjadi perubahan penguasaan konsep siswa yang semula siswa
tidak bisa menjawab dengan benar menjadi bisa menjawab dengan benar.
E. DAFTAR PUSTAKA
Angell, C., Guttersrud, Ø., Henriksen, E. K. & Isnes, A. (2004). Physics: Frightful, but fun,Pupils’
and teachers’ views of physics and physics teaching [Electronic version]. Science
Education, 88, 683706.
Arends, R.I. (2012). Learning to Teach : 9thedistion. New York: McGraw-Hill.
Atasoy, B. (2009). The Effect of a Conseptual Change Approach on Understanding of Sudennts
Chemical Equilibrium Concept. Journal Research and Science & Technologycal Education.
27: 267-282.
Aufschnaiter, C., & Rogge, C. (2010). Misconceptions or Missing Conception?. Eurasian Journal of
Mathematics, Science, & Technology Education. 6(1): 3-18.
Centorino, James R. (2004). CliffsAP Physics B & C. Canada : Wiley Publishing, Inc.
Frank, W. (2012). Interactional Processes for Stabilizing Conceptual Coherences in Physics.
Physical Review Special Topic – Physics Education Research, 8, 020101.
Hedge, B., & Meera, B.N. (2012). How Do They Solve It? An Insight Into The Learner s Approach
to The Mechanism of Physics Problem Solving. Physical Review Special Topics Physics
Education Research, 8, 010109.
Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW 2017
272
Heron, P.R.L., Loverude, M.E., Shaffer, P.S., & McDermott, L.C. (2003). Helping Students Develop
An Understanding of Archimedes Principle. II. Development Of Research-Based
Instructional Material. Doi: 10.1119/1.1607337
Kustuch, M.B. (2016). Assesing the Impact of Representational and Contextual Problem
Features on Student Use of Right-Hand Rules. Physical Review Physics Education
Research, 12, 010102.
Mayer, R.E. (2013). Rote Versus Meaning Learning. Theory Into Practice, 41:4, 226-232.
Serway, R.A. & Jewett, J.W. (2010). Physics for Scientists dan Engineers with Modern Physics
Eighth Edition. Belmont: Brooks/Cole Cengage Learning.
Treagust, D.F., & Duit, R. (2008). Conceptual Change : A Discussion of Theoretical,
Methodological and Practical Challenges for Science Education. Journal Cultural Studies
of Science Education. 3 (2): 297-328.
Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW 2017
273
Nani Pertiwi1, Arif Hidayat2, Wartono3
1,2,3
Pendidikan Fisika Pascasarjana Universitas Negeri Malang, Jl. Semarang 5 Malang
Email :pertiwi.nani@yahoo.co.id
ABSTRAK
Penguasaan konsep menjadi hal menarik bagi para peneliti akhir-akhir ini. Peningkatan
penguasaan konsep dipengaruhi oleh pengetahuan awal yang telah dimiliki siswa, sehingga para peneliti
mulai mengidentifikasi pengetahuan awal siswa untuk membentuk kembali pengetahuan tersebut ke dalam
pengetahuan ilmiah. Oleh karena itu artikel ini tertarik untuk mengetahui peningkatan penguasaam konsep
siswa pada materi fluida dinamis. Penelitian ini menggunakan metode analisis deskriptif. Subjek penelitian
ini terdiri dari 1 kelas XI MIA yang terdiri dari 36 siswa. Bentuk pengumpulan data penelitian berupa soal
pilihan ganda beralasan materi fluida dinamis yang terdiri dari 12 butir soal. Hasil penelitian menunjukkan
peningkatan penguasaan konsep siswa setelah pemberian materi fluida dinamis. Peningkatan penguasaan
konsep awal siswa dalam materi fluida dinamis pada indikator siswa mampu menganalisis konsep azas
Kontinuitas semula 25% meningkat menjadi 77%, sedangkan untuk indikator menganalisis aplikasi azas
Bernoulli pada soal nomor 9 juga terdapat peningkatan yang semula hanya 27% menjadi hampir 100% dan
pada soal no 10 semula 27% meningkat menjadi 83%. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat peningkatan
penguasaan konsep awal siswa setelah pembelajaran dikelas.
Kata kunci: Penguasaan Konsep, Fluida Dinamis
A. PENDAHULUAN
Materi fisika merupakan materi yang tidak hanya berisi konsep tetapi juga eksperimen,
perhitungan dan grafik. Ditambah lagi dalam dua tahun terakhir ini, siswa bukan Cuma dituntut
untuk memahami materi tetapi memahami aplikasi dan penerapannya dalam kehidupan seharihari, tetapi pada kenyataannya siswa masih sulit untuk memahami materi. Siswa menjelaskan
bahwa fisika harus menggunakan beberapa representasi seperti konsep, persamaan,
perhitungan, grafik dan eksperimen, oleh karena itu siswa menganggap fisika itu sulit (Angell,
dkk, 2004).
Materi fisika perlu dikemas dengan lebih menarik, yang tidak hanya menonjolkan
pemahaman konsep tetapi siswa juga diajak untuk memahami aplikasi dan penerapannya
dalam kehidupan sehari-hari agar siswa mampu meningkatkan penguasaan konsep dalam
menyelesaikan masalah (Hedge & Meera, 2012; Kustuch, 2016). Proses belajar yang mengajak
siswa mengembangkan konsep dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa dan
memperbaiki cara berfikir siswa (Arends, 2012; Atasoy, 2009: Frank, 2012; Treagust & Duit,
2008). Untuk meningkatkan penguasaan konsep siswa, maka pengetahuan awal yang telah
dimiliki siswa harus dibentuk kembali ke dalam pengetahuan ilmiah (Mayer, 2013). Tidak jarang
pengetahuan yang telah dimiliki siswa tidak sesuai dengan pengetahuan ilmiah (Aufschnaiter &
Rogge, 2010. Untuk memahami seberapa penguasaan konsep siswa maka dikembangkan soal
pilihan ganda beralasan agar siswa dapat menjelaskan jawabannya dengan jelas sesuai dengan
penguasaan konsep yang siswa miliki dan tidak hanya terpaku dengan jawaban pada pilihan
ganda saja. Artikel ini akan membahas penguasaan konsep awal siswa dan peningkatan
penguasaan konsep siswa melalui soal yang terlah dikembangkan.
B. METODE PENELITIAN
Subjek penelitian ini adalah siswa-siswi kelas XI yang terdiri dari 36 siswa. Objek
penelitian adalah penguasaan konsep awal siswa melalui soal pretest dan peningkatan
penguasaan konsep siswa melalui soal posttest pada materi fluida dinamis. Metode penelitian
yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode analisis deskriptif. Teknik pengumpulan
Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW 2017
270
data penelitian berupa pemberian soal-soal materi fluida dinamis yang terdiri dari 12 butir soal.
Data yang diperoleh berupa data kualitatif penguasaan konsep siswa.
C. HASIL DAN PEMBAHASAN
Menganalisis Konsep Azas Kontinuitas
Gambar 1. Soal Penguasaan Konsep No 2
Berdasarkan data pretest yang telah diperoleh, penguasaan konsep siswa dalam
menganalisis konsep azas Kontinuitas masih rendah yaitu 25% diantaranya hanya 9 siswa yang
dapat menjawab dengan benar sedangkan 27 siswa diantaranya memberi alasan yang salah
atau tidak memberi alasan. Hal ini karena siswa masih berfikir bahwa air yang mengalir dalam
pipa dengan diameter besar kemudian mengalir ke dalam pipa diameter kecil maka volume air
berkurang, siswa belum memahami bahwa debitnya tetap walaupun luas penampang berbeda.
Dalam proses pembelajaran siswa diminta untuk menganalisis debit aliran fluida pada suntikan
berisi air yang diujungnya dipasang selang kecil. Ketika suntikan ditekan secara perlahan siswa
dapat mengamati debit aliran yang keluar dari suntikan dengan debit yang masuk ke dalam
selang kecil. Melalui pembelajaran ini siswa mengerti bahwa debit aliran yang keluar dari
suntikan sama dengan debit yang masuk ke dalam selang kecil. Sehingga saat posttest tampak
bahwa terdapat peningkatan penguasaan konsep siswa hingga 77%, sebanyak 28 siswa
menjawab benar dan 8 siswa masih menjawab salah.
Menganalisis Aplikasi Azas Bernoulli
Gambar 2. Soal Penguasaan Konsep No 9
Pada indikator penguasaan konsep no 9 yaitu menganalisis aplikasi azas Bernoulli, 10
siswa menjawab salah dan 26 siswa dapat menjawab dengan benar, sehingga dapat diketahui
bahwa 27% siswa belum bisa menganalisis aplikasi azas Bernoulli dengan benar. Ini
disebabkan karena siswa masih berfikir bahwa semakin tinggi lubang terhadap permukaan
tanah maka jarak pancurannya juga semakin jauh. Dalam pembelajaran siswa diajak untuk
mengamati kebocoran tangki. Siswa mengamati 2 buah tangki dengan lubang yang berbeda,
tangki 1 dengan 4 lubang vertikal dan tangki 2 dengan 4 lubang horizontal. Siswa diminta
untuk mengamati jarak pancuran air yang keluar dari lubang untuk setiap lubang yang dibuka
satu-per satu. Setelah pembelajaran terdapat peningkatan penguasaan konsep siswa menjadi
100% yang diperoleh dari hasil posttest. Semua siswa mampu menganalisis aplikasi azas
Bernoulli dengan benar. Siswa telah memahami bahwa semakin rendah ketinggian lubang
Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW 2017
271
terhadap permukaan tanah maka tekanan semakin besar pula sehingga semakin jauh jarak
pancuran airnya. Siswa juga telah memahami bahwa untuk lubang yang berada pada satu
garis horizontal memiliki tekanan yang berbeda-beda (Heron, dkk, 2003).
Gambar 3. Soal Penguasaan Konsep No 10
Pada Soal penguasaan konsep no 10 sebanyak 26 siswa menjawab salah dan 10 siswa
menjawab dengan benar, sehingga dapat diketahui bahwa penguasaan konsep siswa untuk
menganalisis aplikasi azas Bernoulli ini sangat rendah yaitu 27%. Hal ini karena siswa memiliki
pengetahuan awal bahwa jarak pancuran air juga dipengaruhi oleh massa jenis fluidanya, untuk
fluida yang massa jenisnya besar jarak pancurannya lebih pendek daripada fluida yang massa
jenisnya kecil sehingga siswa beranggapan bahwa air memiliki jarak pancuran lebih jauh daripada
besin, oli dan cat. Dalam pembelajaran siswa mempelajari azas Toricelli termasuk dengan
persamaan untuk menghitung jarak pancuran aliran fluida. Setelah memahami azas Toricelli
terdapat peningkatan penguasaan konsep yang signifikan, pada saat posttest 83% siswa yang
menjawab dengan benar. Siswa telah memahami bahwa jarak pancuran air tidak dipengaruhi oleh
massa jenis fluidanya. Jarak pancuran terjauh tetap dipengaruhi oleh ketinggian lubang pada
tabung terhadap permukaan tanah.
D. KESIMPULAN
Melalui pembelajaran secara langsung dengan mengajak siswa menganalisis azas
Kontinuitas dan azas Bernoulli, terjadi perubahan penguasaan konsep siswa yang semula siswa
tidak bisa menjawab dengan benar menjadi bisa menjawab dengan benar.
E. DAFTAR PUSTAKA
Angell, C., Guttersrud, Ø., Henriksen, E. K. & Isnes, A. (2004). Physics: Frightful, but fun,Pupils’
and teachers’ views of physics and physics teaching [Electronic version]. Science
Education, 88, 683706.
Arends, R.I. (2012). Learning to Teach : 9thedistion. New York: McGraw-Hill.
Atasoy, B. (2009). The Effect of a Conseptual Change Approach on Understanding of Sudennts
Chemical Equilibrium Concept. Journal Research and Science & Technologycal Education.
27: 267-282.
Aufschnaiter, C., & Rogge, C. (2010). Misconceptions or Missing Conception?. Eurasian Journal of
Mathematics, Science, & Technology Education. 6(1): 3-18.
Centorino, James R. (2004). CliffsAP Physics B & C. Canada : Wiley Publishing, Inc.
Frank, W. (2012). Interactional Processes for Stabilizing Conceptual Coherences in Physics.
Physical Review Special Topic – Physics Education Research, 8, 020101.
Hedge, B., & Meera, B.N. (2012). How Do They Solve It? An Insight Into The Learner s Approach
to The Mechanism of Physics Problem Solving. Physical Review Special Topics Physics
Education Research, 8, 010109.
Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW 2017
272
Heron, P.R.L., Loverude, M.E., Shaffer, P.S., & McDermott, L.C. (2003). Helping Students Develop
An Understanding of Archimedes Principle. II. Development Of Research-Based
Instructional Material. Doi: 10.1119/1.1607337
Kustuch, M.B. (2016). Assesing the Impact of Representational and Contextual Problem
Features on Student Use of Right-Hand Rules. Physical Review Physics Education
Research, 12, 010102.
Mayer, R.E. (2013). Rote Versus Meaning Learning. Theory Into Practice, 41:4, 226-232.
Serway, R.A. & Jewett, J.W. (2010). Physics for Scientists dan Engineers with Modern Physics
Eighth Edition. Belmont: Brooks/Cole Cengage Learning.
Treagust, D.F., & Duit, R. (2008). Conceptual Change : A Discussion of Theoretical,
Methodological and Practical Challenges for Science Education. Journal Cultural Studies
of Science Education. 3 (2): 297-328.
Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW 2017
273