Perubahan pemahaman siswa tentang kalor: sebuah studi kasus dengan wawancara klinis.

(1)

ABSTRAK

PERUBAHAAN PEMAHAMAN SISWA TENTANG KALOR: SEBUAH STUDI KASUS DENGAN WAWANCARA KLINIS

Rosalia Oktavin Setyo Devitasari. 2016 “Perubahaan Pemahaman Siswa Tentang Kalor: Sebuah Studi Kasus dengan Wawancara Klinis”. Skripsi. Program Studi Pendidikan Fisika. Jurusan Pendidikan Matematika daan Ilmu Pengetahuan Alam. Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan. Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

Penelitian ini bertujuan untuk mengungkap pemahaman siswa tentang kalor dan melihat perubahan pemahaman siswa dengan wawancara klinis.

Partisipan penelitian ini adalah 4 siswa SMA kelas XI IPA yang sudah mendapatkan pelajaran kalor. Siswa dipilih secara acak tanpa mengetahui prestasi dan kemampuan. Penelitian dilaksanakan pada bulan April-Mei 2015 di luar jam sekolah. Pengambilan data diperoleh dengan metode wawancara klinis. Data pemahaman siswa tentang kalor dianalisis secara deskriptif kualitatif.

Hasil penelitian menunjukan bahwa secara umum keempat siswa memiliki pemahaman yang tidak lengkap di awal wawancara, bahkan siswa B dan D mengalami miskonsepsi. Melalui wawancara klinis, siswa mengubah pemahamaannya menjadi lebih lengkap dan benar setelah diberi beberapa pertanyaan. Siswa mengubah pemahamannya ketika diberi bentuk – bentuk pertanyaan sebagai berikut: (1) pertanyaan yang membuat siswa memeriksa kembali pemahamannya; (2) pertanyaan yang meminta penjelasan lebih lengkap; (3) memberikan data atau ilustrasi supaya siswa dapat mengkonfirmasi pemahamannya; dan (4) mengulang pertanyaan yang sama untuk melihat konsistensi dari penjelasan yang diberikan oleh siswa. Terbukti bahwa siswa dapat membangun sendiri penmahamanya ketika siswa mengalami disequilibrium.

(2)

ABSTRACT

THE CHANGE OF STUDENTS’ UNDERSTANDING ABOUT HEAT: A CASE STUDY BY CLINICAL INTERVIEW

Rosalia Oktavin Setyo Devitasari. 2016. “The Change Of Students’ Understanding About Heat: A Case Study by Clinical Interview”. Thesis. Physics Education Study Program. Department of Mathematics and Science Education. Faculty of Teachers Training and Education. Sanata Dharma University of Yogyakarta.

The purpose of this research was to reveal the students' understanding of heat and see the changes of students’ understanding by clinical interview.

The participants of this research are four students of high school XI science class that have already got the material of heat. The students were selected randomly without knowing the achievement and ability. The research was held on between April to May 2015 beyond the school period. The data obtaining is achieved by clinical interview method. The students’ understanding data of heat is analyzed uses qualitative descriptive.

The results showed that in general the four students have incomplete understanding at the beginning of the interview, even students B and D experienced misconceptions. Through clinical interviews, students change their understanding become more complete and correct after being given a few questions. Students changing their understanding when given a form of questions as follows: (1) questions that encourage students to re-check their understanding; (2) a question requesting a fuller explanation; (3) provide data or illustration that the students should be able to confirm his understanding; and (4) repeat the same question to see the consistency of the explanations given by the students. Proved that students can build their own understanding when students experiencing disequilibrium.

(3)

PERUBAHAAN PEMAHAMAN SISWA TENTANG KALOR: SEBUAH STUDI KASUS DENGAN WAWANCARA KLINIS

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika

Disusun Oleh:

Rosalia Oktavin Setyo Devitasari NIM: 111424032

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(4)

PERUBAHAAN PEMAHAMAN SISWA TENTANG KALOR: SEBUAH STUDI KASUS DENGAN WAWANCARA KLINIS

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika

Disusun Oleh:

Rosalia Oktavin Setyo Devitasari NIM: 111424032

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(5)

(6)

(7)

HALAMAN PERSEMBAHAN

“Orang-orang yang menabur dengan mencucurkan air mata, akan menuai dengan bersorak-sorai.”

(Mazmur 126: 5)

Skripsi ini ku persembahkan untuk: TuhanYesus dan Bunda Maria

Serta

Orangtua dan adik yang sangat ku banggakan dan ku cintai: Yohanes Hariyanto

Arik Agus Dyah Ratnasari Dionisius Novembri Dwi Aryanto

(8)

(9)

(10)

ABSTRAK

PERUBAHAAN PEMAHAMAN SISWA TENTANG KALOR: SEBUAH STUDI KASUS DENGAN WAWANCARA KLINIS

Penelitian ini bertujuan untuk mengungkap pemahaman siswa tentang kalor dan melihat perubahan pemahaman siswa dengan wawancara klinis.

(11)

ABSTRACT

THE CHANGE OF STUDENTS’ UNDERSTANDING ABOUT HEAT: A CASE STUDY BY CLINICAL INTERVIEW

The purpose of this research was to reveal the students' understanding of heat and see the changes of students’ understanding by clinical interview.

as follows: (1) questions that encourage students to re-check their understanding;

(2) a question requesting a fuller explanation; (3) provide data or illustration that the students should be able to confirm his understanding; and (4) repeat the same question to see the consistency of the explanations given by the students. Proved that students can build their own understanding when students experiencing disequilibrium.

(12)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Perubahaan Pemahaman Siswa Tentang Kalor: Sebuah Studi Kasus dengan Wawancara Klinis” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Skripsi ini dikerjakan dalam tim bersama dengan Maria Kartika Astiningsih, Maria Febrianti, Gandha Setyawan, dan Rahmad Hudan Ramadhan dengan topik yang diteliti sama tetapi materi yang dipelajari berbeda-beda. Cara kerja tim adalah dengan mempelajari teori bersama tetapi landasan teori dirumuskan sendiri – sendiri. Kemudian metode penelitian dikembangkan secara bersama – sama tetapi dalam proses pengambilan data dilaksanakan sendiri – sendiri dan partisipan yang diteliti berbeda – beda. Selanjutnya, metode analisis data didiskusikan bersama dan hasil analisis data adalah respon dari masing-masing partisipan. Kebersamaan penelitian ini adalah pengembangan teori dan metode, tetapi hasilnya sendiri – sendiri. Dalam penyusunan skripsi, kami tidak saling menggunakan kalimat, dalam arti tidak ada penjiplakan kalimat. Kalimat – kalimat yang ditulis dalam skripsi ini adalah kalimat yang penulis tulis sendiri. Jika kebetulan ada kalimat yang sama, itu adalah hasil diskusi kelompok dan bukan penjiplakan antara satu dengan yang lainnya.

Selama penyusunan skripsi ini, penulis mendapat banyak bimbingan, saran dan dukungan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Drs. T. Sarkim, M.Ed., Ph.D selaku Dosen Pembimbing skripsi atas

waktunya untuk membimbing dengan penuh perhatian, serta yang telah banyak meluangkan waktu dan masukan selama penulisan skripsi ini.

(13)

2. Bapak Ign. Edi Santosa, selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika sekaligus selaku dosen pembimbing akademik, dan segenap dosen JPMIPA yang telah memberikan pengalaman, pengetahuan, dan bimbingan selama penulis menimba ilmu di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Segenap Staf sekretariat JPMIPA yang telah membantu segala sesuatu tentang

administrasi selama penulis kuliah di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

4. Siswa – siswi yang telah bersedia menjadi partisipan dalam penelitian ini.

5. Keluarga, ayah, ibu, adik, kakek, dan nenek yang senantiasa mendoakan dan

mendukung dalam setiap proses pendidikan.

6. Teman seperjuangan selama proses skripsi: Tika, Maria, Hudan, dan Gandha

terima kasih untuk perjuangan dan suka-dukanya selama ini.

7. Sahabat – sahabatku Tika dan April yang selalu jadi tempat curhat dikala

sudah hampir putus asa.

8. Teman – teman Pendidikan Fisika angkatan 2011 yang selalu berbagi

pengalaman indah, suka, duka dan pengetahuan selama empat tahun berproses dalam perkuliahan di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

9. Teman – teman Kost Putri Ayu, terkhusus Kristin, Kikik, Natalia, Tata, Mela,

dan Indah yang senantiasa mendengarkan keluh kesahku, mendukung dan memberikan semangat selama proses perkuliahan.

10.Serta semua pihak dan teman – teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu

persatu atas dukungan dan semangat yang telah diberikan sehingga sangat membantu penyelesaian penulisan skripsi ini.

Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pembaca khususnya dan dalam bidang ilmu pengetahuan pada umumnya.

Yogyakarta, 25 Februari 2016 Penulis

(14)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH .... vi

ABSTRAK ... vii

ABSTRACT ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xv

BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 2

C. Tujuan Penelitian ... 2

D. Manfaat Penelitian... 2

BAB II. LANDASAN TEORI A. Konsep, Konsepsi, dan Prakonsepsi ... 4

B. Miskonsepsi ... 4

C. Hakikat Fisika ... 5

D. Pemahaman ... 6

E. Mengungkap Pemahaman ... 7

F Teori Konstruktivisme... 9

G. Teori Perubahan Konsep ... 10 H. Deskripsi Materi

(15)

3. Perpindahan Kalor Secara Konveksi ... 14

4. Perpindahan Kalor Secara Radiasi ... 16

5. Faktor yang Mempengaruhi Jumlah Kalor yang Dibutuhkan Untuk Menaikkan Suhu Suatu Zat ... 17

6. Asas Black ... 18

BAB III. METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian ... 19

B. Desain Penelitian ... 19

C. Partisipan Penelitian ... 20

D. Waktu dan Tempat Penelitian ... 20

E. Instrumen Penelitian ... 20

F. Metode Pengumpulan Data ... 20

G Pengembangan Kemampuan Bertanya: Ketepatan dan Kemendalaman. ... 22

H. Metode Analisis Data ... 22

BAB IV, DATA DAN ANALISIS DATA A. Data ... 24

B. Analisis Data ... 24

C. Pembahasan ... 47

BAB V. PENUTUP A. Kesimpulan ... 51

B. Saran ... 52

DAFTAR PUSTAKA... 53

(16)

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Pemahaman Siswa Tentang Konsep Kalor ... 24

Tabel 2. Pemahaman Siswa Tentang Perpindahan Kalor Secara Konduksi ... 28

Tabel 3. Pemahaman Siswa Tentang Perpindahan Kalor Secara Konveksi ... 34

Tabel 4. Pemahaman Siswa Tentang Perpindahan Kalor Secara Radiasi ... 39

Tabel 5. Pemahaman Siswa Tentang Faktor yang Mempengaruhi Jumlah Kalor yang Dibutuhkan Untuk Menaikkan Suhu Suatu Zat ... 40

(17)

DAFTAR GAMBAR

(18)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Kriteria Minimal Pemahaman Siswa Terhadap Materi Kalor ... 55

Lampiran 2. Transkrip Wawancara Siswa A ... 60

Lampiran 3. Transkrip Wawancara Siswa B ... 63

Lampiran 4. Transkrip Wawancara Siswa C ... 68

(19)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pemahaman terhadap konsep fisika merupakan salah satu hal yang penting dalam pembelajaran fisika dan menjadi syarat utama keberhasilan siswa pada materi fisika. Pemahaman konsep yang tidak benar dapat mengakibatkan kesulitan dalam memahami materi fisika dan jika berkelanjutan dapat mengakibatkan adanya salah konsep pada konsep lainnya.

Berdasarkan teori konstruktivisme, siswa membangun pengetahuannya sendiri secara aktif. Guru sebagai fasilitator dapat membantu siswa memahami suatu pengetahuan. Oleh karena semua pemahaman siswa ada di dalam pikiran atau otak, maka guru tidak tahu apa yang dipikirkan oleh mereka. Untuk itu, guru perlu untuk mengungkap pemahaman siswa dengan

berbagai metode, salah satunya dengan mengajukanpertanyaan kepada siswa.

Pertanyaan memegang peranan yang sangat penting karena dapat digunakan untuk mengetahui apa yang siswa pikirkan tentang konsep tertentu, sehingga guru dapat mengetahui apakah pemahaman siswa sudah benar, kurang lengkap, atau bahkan salah. Berdasarkan uraian di atas, maka penulis ingin melaksanakan sebuah penelitian yang bertujuan untuk mengungkap pemahaman siswa pada materi kalor dan melihat perubahan pemahaman

(20)

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, rumusan dalam penelitian ini, antara lain:

1. Bagaimana pemahaman siswa mengenai kalor?

2. Bagaimana pemahaman siswa pada awal wawancara?

3. Bagaimana perubahan pemahaman siswa di dalam wawancara?

C. Tujuan Penelitan

Sesuai dengan rumusan masalah di atas, maka tujuan penelitian in, antara lain:

1. Mengungkap pemahaman siswa tentang kalor.

2. Mengetahui pemahaman siswa pada awal wawancara.

3. Mengetahui perubahan pemahaman siswa di dalam wawancara.

D. Manfaat Penlitian

1. Bagi guru dan calon guru

Guru dapat menyadari betapa pentingnya mengetahui apa yang ada di pikiran siswa tentang suatu konsep fisika tertentu, sehingga guru mengetahui sejauh mana pemahaman mereka, apakah sudah benar, tidak lengkap, atau salah, sehingga guru dapat mengatasi kekurangan dan kesalahan tersebut dengan memberikan treatment tertentu.

(21)

2. Bagi peneliti

Penelitian ini bermanfaat bagi peneliti sebagai latihan dan cara untuk mengungkap pemahaman siswa dengan cara memberi beberapa pertanyaan. Selain itu peneliti juga dapat belajar untuk mengetahui dan memahami apa yang dipikirkan siswa.

(22)

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Konsep, Konsepsi, dan Prakonsepsi

Konsep adalah hasil pemikiran seseorang yang bersifat abstrak dan menggambarkan peristiwa, benda, atau fakta yang dapat mempermudah komunikasi antar manusia (Pusat Bahasa Depdiknas, 2002 & Berg, 1991). Contoh konsep dalam fisika antara lain adalah konsep gaya, gaya apung, kalor, gerak, usaha dan energi.

Sejak kecil, setiap siswa sudah berpengalaman dengan peristiwa fisika

sehari-hari, contohnya siswa melihat gerak, mengamati hujan yang jatuh, dan

merasakan berat benda. Saat siswa memasuki kelas, siswa telah memiliki

konsepsi awal sendiri dari pengalamannya yang disebut prakonsepsi (Berg,

1991). Semua pengalaman awal siswa yang membentuk konsep dapat dihubungkan dengan konsep lain. Tafsiran konsep yang dimiliki oleh seseorang yang diperoleh melalui interaksi dengan lingkungan dan melalui pendidikan formal disebut dengan konsepsi (Berg, 1991 & Suparno, 2005).

B. Miskonsepsi

Miskonsepsi adalah konsepsi siswa yang tidak sesuai dengan konsep yang sebenarnya (Berg, 1991). Contohnya, konsep tentang kalor yang disamakan dengan suhu, yaitu sebagai panasnya suatu benda. Terkadang ditemukan

(23)

kesalahan dari konsep yang sebenarnya dalam proses mengungkap pemahaman siswa mengenai sebuah konsep tertentu. Jika kesalahan tersebut seringkali diabaikan oleh siswa, maka akan menjadi berkelanjutan sehingga mengakibatkan adanya miskonsepsi pada konsep lainnya.

Miskonsepsi dapat disebabkan oleh beberapa hal, antara lain berasal dari siswa sendiri; miskonsepsi yang dibawa oleh guru/ pengajar yang dikarenakan guru tidak menguasai bahan fisika secara tidak benar; buku teks yang bahasanya sulit atau penjelasannya tidak benar; atau metode mengajar yang digunakan guru yang dapat memunculkan miskonsepsi siswa (Suparno, 2005).

C. Hakikat Fisika

Salah satu hakikat fisika dalam ilmu pengetahuan adalah sebagai produk. Produk Fisika adalah semua pengetahuan tentang gejala alam yang telah dikumpulkan melalui observasi berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, dan teori (Suranto, 2009).

a. Fakta

Fakta merupakan kenyataan dan pernyataan dari suatu benda yang menggambarkan hasil observasi maupun menggunakan alat bantu (Chiappetta & Coballa, 2010). Contoh fakta dalam fisika misalnya, fakta bahwa besi yang dipanasi akan terasa panas, batu yang dimasukkan ke dalam air tenggelam, dan benda yang dijatuhkan mengarah ke bawah.

(24)

b. Konsep

c. Hukum

Hukum dikembangkan dari fakta-fakta yang menjelaskan dan

memprediksi kejadian atau kasus individu (Carey, Carnap, dan Mayr dalam McComas, 2003). Contoh hukum dalam fisika misalnya, hukum kekekalan energi, hukum Archimedes, dan hukum Newton.

d. Teori

Teori adalah pernyataan yang dibangun dari fakta, hukum dan kesimpulan untuk menggambarkan fenomena sehingga masuk akal untuk diakui sebagai hasil dari penelitian manusia yang terkait dengan penciptaan (Carey, Carnap, dan Mayr dalam McComas, 2003). Contoh teori dalam fisika misalnya, teori kinetik gas, teori relativitas, dan teori Bigbang.

D. Pemahaman

Pemahaman adalah proses mental seseorang untuk memahami sesuatu yang telah diketahui dan diingat dan merupakan landasan bagi siswa untuk membangun wawasan (Pusat Bahasa Depdiknas, 2002 & Simanjuntak,

(25)

2012). Pemahaman konsep dan prinsip fisika merupakan persyaratan keberhasilan siswa terhadap fisika (Simanjuntak, 2012).

Beberapa indikator yang menunjukkan pemahaman seseorang akan suatu konsep menurut Wardani (2010) antara lain: 1) dapat menyatakan pengertian konsep dalam bentuk definisi menggunakan kalimat sendiri secara rinci; 2)

dapat mengklasifikasikan objek-objek menurut sifat-sifat tertentu (sesuai

dengan konsepnya); 3) dapat menyajikan konsep dalam berbagai bentuk representasi matematis; 4) dapat memberi contoh dan non contoh dari konsep; 5) dapat mengembangkan syarat perlu atau syarat cukup konsep; 6) dapat menggunakan, memanfaatkan, dan memilih prosedur atau operasi tertentu; 7) dapat mengaplikasikan konsep pemecahan masalah.

E. Mengungkap Pemahaman

Semua pemahaman ada di dalam pikiran atau otak seseorang. Mengungkap pemahaman siswa perlu dilakukan untuk mengembangkan potensi yang dimiliki siswa dan membantu siswa dalam menyelesaikan permasalahan yang dihadapi (Sutoyo, 2012). Beberapa cara untuk mengungkap pemahaman seseorang, antara lain:

1. Wawancara

Sebelum mengajar, guru perlu tahu pemahaman awal yang siswa miliki sebelum proses pembelajaran. Ada sejumlah cara untuk menyelidiki pemahaman siswa tentang suatu topik, salah satunya adalah dengan wawancara. Wawancara dapat dilakukan dengan dua teknik, yaitu teknik

(26)

klinis dan teknik kelas. Wawancara dengan teknik klinis dilakukan oleh peneliti atau guru dengan mewawancarai siswa tentang pemikiran mereka terhadap suatu topik di ruang yang tenang, tanpa penonton, dan waktu yang tepat. Sebagai contoh, wawancara dilakukan setelah sekolah, atau jam bebas di tengah pelajaran. Wawancara dengan teknik kelas, peneliti atau guru dapat melakukan wawancara di dalam kelas ketika jam pelajaran berlangsung (Taber, 1999). Wawancara klinis adalah teknik wawancara yang lebih efektif untuk mengatasi siswa yang memiliki pemahaman yang tidak lengkap, miskonsepsi, atau tidak memahami agar pemahaman siswa menjadi lebih lengkap dan benar setelah dilakukannya wawancara.

Bruner (1987, dalam Taber, 1999) menunjukkan bagaimana dalam

wawancara klinis secara alami terjadi proses terus-menerus sehingga

pewawancara dan siswa dapat memahami pikiran satu sama lain. Biasanya dalam wawancara klinis, pewawancara dapat memahami apa yang dikatakan oleh siswa. Wawancara klinis memberikan kesempatan bagi peneliti untuk dapat mengajukan pertanyaan secara mendalam; menanggapi jawaban siswa; mengkonfirmasi jawaban siswa dengan mengajukan pertanyaan tindak lanjut; dan mengulang pertanyaan yang sama untuk melihat konsistensi dari respon yang diberikan oleh siswa.

Wawancara dapat berbentuk bebas dan terstruktur. Dalam wawancara bebas, peneliti bebas bertanya dan siswa bebas menjawab. Dalam wawancara terstruktur, pertanyaan sudah disiapkan dan urutannya sudah disusun sehingga mempermudah dalam praktek. Keuntungan wawancara

(27)

terstruktur ini adalah peneliti dapat secara sistematis bertanya dan mengorek pemikiran siswa (Suparno, 2005).

2. Peta Konsep

Siswa dapat diminta untuk membuat peta konsep untuk melihat ide awal siswa tentang topik tertentu, untuk menunjukkan bagaimana siswa

melihat hubungan antara ide-ide mereka, untuk mengetahui seberapa

banyak yang diketahui siswa dan melihat sejauh mana siswa memahami topik tersebut (Taber, 1999).

3. Gambar

Siswa dapat diminta menggambar untuk mewakili pemahaman mereka tentang konsep tertentu. Menggambar dapat digunakan dalam situasi klinis, tetapi juga dapat digunakan di dalam kelas saat proses belajar mengajar berlangsung (Taber, 1999).

F. Teori Konstruktivisme

Konstruktivisme adalah salah satu filsafat pengetahuan yang menekankan

bahwa pengetahuan kita adalah konstruksi (bentukan) kita sendiri. Seseorang

membentuk skema, kategori, konsep dan strukur pengetahuan yang diperlukan untuk pengetahuan (Bettencourt dalam Suparno, 1997).

Siswa aktif mengkonstruksi terus menerus, sehingga selalu terjadi perubahan konsep menuju ke konsep yang lebih rinci, lengkap, serta sesuai dengan konsep ilmiah. Pengetahuan tidak dapat dipindahkan dari guru ke murid, kecuali hanya dengan keaktifan murid itu sendiri untuk menalar. Guru

(28)

sekadar membantu menyediakan sarana dan situasi agar proses konstruksi siswa berjalan mulus (Suparno, 1997).

G. Teori Perubahan Konsep

Menurut Posner dkk. (1982, dalam Suparno, 1997), dalam proses belajar ada proses perubahan konsep. Suparno (1997) menyatakan bahwa pengetahuan seseorang itu tidak sekali jadi, melainkan merupakan proses perkembangan yang terus menerus. Dalam perkembangan tersebut ada yang mengalami perubahan melalui asimilasi dan ada pula dengan akomodasi. Asimilasi adalah proses kognitif yang dengannya seseorang menginterpretasikan persepsi, konsep, ataupun pengalaman baru ke dalam skema atau pola yang ada di dalam pikirannya. Menurut Wadsworth (dalam Suparno, 1997), asimilasi tidak menyebabkan perubahan skema, melainkan

memperkembangkan skema. Akomodasi adalah keadaan dimana pengalaman

yang baru tidak cocok dengan skema yang telah ada sehingga seseorang membentuk skema baru yang dapat cocok dengan rangsangan yang baru. Sistem pemikiran Piaget menuntut seorang anak untuk aktif terhadap lingkungannya agar ia dapat berasimilasi dan berakomodasi, sehingga proses belajar mengakibatkan terjadinya proses perubahan konsep yang terus menerus (Suparno, 1997).

Proses Asimilasi dan akomodasi yang seimbang diperlukan dalam perkembangan intelek seseorang. Peraturan diri secara mekanis untuk

(29)

sedangkan keadaan tidak seimbang antara asimilasi dan akomodasi disebut Disequilibrium. Proses dari disequilibrium dan equilibrium membuat seseorang dapat menyatukan pengalaman luar dengan strukur dalamnya. Jika terjadi ketidakseimbangan, maka seseorang dipacu untuk mencari keseimbangan dengan jalan asimilasi dan akomodasi (Suparno, 1997).

Piaget kemudian mengklaim bahwa seseorang mencoba untuk memahami pengalaman baru dengan mengasimilasi ke dalam skema atau struktur kognitif yang sudah dimiliki. Jika asimilasi tidak bekerja sepenuhnya, ada ketidakseimbangan antara pengalaman baru dan skema lama yang disebut dengan keadaan ketidakseimbangan kognitif (disequilibrium). Untuk mengatasi ketidakseimbangan tersebut, mereka mengakomodasi atau menyesuaikan skema lama sehingga lebih cocok untuk pengalaman baru (Beilin, 1994 dalam Cook, Joan L. & Cook Greg, 2005).

H. Deskripsi Materi

1. Konsep Kalor atau Panas

Kalor adalah energi yang ditransfer dari satu benda ke benda lain karena beda termperatur (Tipler, 1998). Kalor mengalir dari satu bagian sistem ke bagian lain atau dari satu sistem ke sistem lain karena adanya perbedaan temperatur (Zemansky & Dittman, 1986). Kalor selalu mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah (Surya, 2010).

Jika kalor diberikan pada suatu zat pada tekanan konstan, maka dapat menyebabkan perubahan suhu dan sifat termometik zat (Tipler, 1998). Satuan

(30)

kalor adalah kalori (disingkat kal) atau British thermal unit (disingkat Btu) atau joule (disingkat J). Pemberian atau pengurangan panas tidak saja mengubah temperatur atau fasa zat suatu benda secara lokal, melainkan panas itu merambat ke atau dari bagian benda ke tempat lain. Peristiwa ini disebut perpindahan panas. Panas itu dapat merambat dari suatu bagian ke bagian lain

melalui zat atau benda yang diam. Panas juga dapat dibawa oleh partikel

-partikel zat yang mengalir (Naga, 1991). Perpindahan energi panas dapat dibagi dalam beberapa golongan cara perpindahan, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi (Naga, 1991).

2. Perpindahan Panas Secara Konduksi

Konduksi adalah proses dengan mana panas mengalir dari daerah yang bersuhu tinggi ke daerah yang bersuhu rendah dalam satu medium atau antara

medium-medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung. Dalam

aliran panas konduksi, perpindahan energi terjadi karena hubungan secara langsung tanpa adanya perpindahan molekul yang cukup besar (Kreith, 1991).

Jika kita memegang ujung sebatang tembaga dan menyentuhkan ujung lainnya ke api, ujung yang dipegang akan terasa semakin panas, walaupun tidak ada kontak langsung dengan api. Panas mencapai ujung yang lebih dingin dengan konduksi melalui bahan (Young & Freedman, 2002). Konduksi

diartikan sebagai perpindahan panas dari partikel-partikel yang lebih energik

dari suatu zat ke partikel-partikel yang berdekatan yang kurang energik,

(31)

Turner, 2005 dalam Suparno, 2009). Jadi, untuk terjadi perpindahan panas dengan konduksi harus ada perbedaan suhu dari partikel – partikel yang berbeda (Suparno, 2009).

Ditinjau dari sudut molekuler, yakni benda atau zat terdiri dari molekul, pemberian panas pada zat menyebabkan molekul itu bergetar. Getaran ini makin bertambah jika panas ditambah, sehingga tenaga panas berubah menjadi tenaga getaran berupa energi kinetik (Naga, 1991). Molekul – molekul pada daerah panas memiliki rata – rata energi kinetik lebih besar dari

pada daerah dingin (Young & Freedman, 2002). Bila molekul-molekul di satu

daerah memperoleh energi kinetik rata – rata yang lebih besar daripada yang dimiliki oleh molekul – molekul di suatu daerah yang berdekatan karena

adanya perbedaan suhu, maka molekul-molekul yang memiliki energi yang

lebih besar itu akan memindahkan sebagian energinya kepada molekul – molekul di daerah yang bersuhu lebih rendah (Kreith, 1991).

Pada zat padat, terdiri dari banyak molekul yang terikat pada kedudukannya dengan daya ikat yang kuat. Masing – masing molekul bergetar pada kedudukannya. Bila zat padat dipanasi, misalnya pada ujung kiri, maka molekul – molekul pada ujung kiri bergetar lebih kuat dan lebih cepat, sehingga menabrak/ menumbuk molekul – molekul sebelah kanannya. Akibatnya, molekul – molekul yang berada di sebelah kanan ikut bergetar

lebih kuat dan cepat. Selanjutnya molekul-molekul yang telah bergetar lebih

cepat dan kuat itu menumbuk molekul – molekul di sebelah kanannya lagi

(32)

Proses ini terus berlanjut sampai akhirnya molekul – molekul pada ujung kanan zat padat ikut bergetar lebih kuat dan cepat. Inilah yang menjadikan ujung kanan zat padat menjadi panas juga atau suhunya naik. Semakin cepat getaran molekul, maka ujung kanan akan semakin cepat panas (suhunya lebih

cepat naik), karena energi kinetik rata-rata per molekul:

EKM

̅̅̅̅̅ = mv̅2 _{= kT}

di mana m: massa molekul; : kecepatan rata – rata molekul; k: konstanta Boltzmann; dan T: suhu. Proses baru berhenti bila sudah terjadi kesetimbangan (Suparno, 2009).

Pada zat cair dan gas, proses konduksi terjadi karena adanya tumbukan dari molekul – molekul selama gerak random mereka. Molekul – molekul zat cair dan terutama gas secara acak bergerak bebas. Ikatan antara molekul tidak kuat, tidak seperti molekul – molekul pada zat padat. Pada saat bergerak bebas, molekul – molekul itu saling bertumbukan satu dengan yang lain. Oleh karena ada perbedaan energi antar molekul itu, dalam tumbukan, molekul yang berenergi tinggi memberikan energi panasnya kepada molekul yang berenergi rendah. Akibatnya, terjadilah proses hantaran energi atau konduksi

(Suparno, 2009). Pada proses perpindahan secara konduksi, molekul-molekul

itu sendiri tidak bergerak/ berpindah dari daerahnya, tetapi energinya yang berpindah (Young & Freedman, 2002).

3. Perpindahan Panas Secara Konveksi

(33)

perpindahan panas melalui perpindahan massa. Aliran fluida dapat berlangsung sendiri akibat perbedaan massa jenis karena perbedaan temperatur (Naga, 1991). Konveksi merupakan salah satu bentuk perpindahan panas yang terjadi antara permukaan zat padat yang bersuhu tinggi dengan zat cair atau gas yang berdekatan yang bersuhu rendah, melalui gerakan atau aliran zat cair atau gas tersebut. Misalnya, kalau air dalam bak dipanasi dari bagian bawah kiri (Gambar 1), akan kelihatan air yang panas naik ke permukaan dan tempat yang kosong diisi oleh air dingin di sekitarnya. Tempat yang ditinggalkan oleh air yang pindah tersebut diisi oleh air sebelahnya lagi. Demikian terus sehingga seluruh air menjadi panas karena aliran air yang membawa panas dari api di bagian bawah kiri bak. Proses terjadinya adalah jika molekul air yang dipanasi maka volumenya bertambah besar. Karena volume bertambah besar, maka massa jenis molekul akan bertambah kecil, karena massa air tetap. Secara perhitungan dapat dituliskan sebagai berikut:

Karena ada panas yang diberikan, maka molekul air bertambah besar ( V). Oleh karena

maka

(34)

Karena massa jenis molekul air menjadi kecil ( ), maka molekul air itu akan naik. Kekosongannya diisi oleh molekul sebelahnya yang belum menjadi panas. Prosesnya demikian terus, sehingga terjadi aliran air yang membawa perpindahan panas. Proses akan berhenti bila sudah ada kesetimbangan termal keseluruhan (Suparno, 2009). Energi sebenarnya

disimpan di dalam partikel-partikel fluida dan diangkut sebagai gerakan

massa partikel-partikel tersebut (Kreith, 1991). Pada konveksi, energi dibawa

oleh molekul yang bergerak cukup jauh (Surya, 2010). Untuk terjadi konveksi perlu ada perbedaan suhu dari dua benda tersebut, dan ada aliran dari zat cair atau gasnya. Konveksi pada gas contohnya adalah menghangatkan tangan di atas api. Udara yang tepat di atas api dipanaskan dan mengembang. massa jenis udara menurun dan udaranya naik.

Gambar 1. Konveksi (Suparno, 2009)

4. Perpindahan Panas Secara Radiasi

(35)

di dalam ruang, bahkan bila terdapat ruang hampa di antara benda-benda tersebut (Kreith, 1991). Panas radiasi dipancarkan melalui gelombang elektromagnetik (seperti cahaya tampak, inframerah, dan radiasi ultra ungu)

atau paket-paket energi (photon) yang dapat dibawa sampai pada jarak yang

sangat jauh tanpa memerlukan interaksi dengan medium, di samping itu jumlah energi yang dipancarkan sebanding dengan temperatur benda tersebut (Koestorer, 2002). Semua benda meradiasikan energi secara kontinyu dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh getaran termal dari molekul – molekul (Serway & Jewett, 2010).

5. Faktor yang Mempengaruhi Jumlah Kalor yang Dibutuhkan untuk Menaikkan Suhu Suatu Zat

Banyaknya panas Q yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu massa

m dari bahan tertentu dari T1 menjadi T2 kira-kira setara dengan perubahan

suhu T = T2 – T1. Banyaknya panas juga berbanding lurus dengan dengan

massa bahan m. Saat memanaskan air sebanyak 2 cangkir dibutuhkan dua kali panas lebih banyak dibandingkan untuk satu cangkir air dengan interval suhu yang sama. Banyaknya panas yang dibutuhkan juga bergantung pada sifat

alami bahan/ jenis zat. Untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1o_{C diperlukan}

panas 4190 J, tetapi hanya diperlukan 910 J untuk menaikkan suhu 1 kg

aluminium sebesar 1o_{C (Young & Freedman, 2002). Berdasarkan hubungan}

-hubungan tersebut, maka dapat diperoleh persamaan jumlah energi panas Q yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu zat, yaitu:

(36)

dengan c adalah panas jenis dan C adalah kapasitas panas. Panas jenis dapat didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg suatu

zat sebesar 1 K atau 1o_{C. Panas jenis merupakan sifat khas suatu zat yang}

menunjukkan kemampuannya untuk menyerap/ melepas kalor (Kanginan, 2013). Besar panas jenis setiap zat berbeda – beda. Semakin besar panas jenis suatu zat, maka semakin banyak kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan/ menurunkan suhu untuk massa zat yang sama.

6. Asas Black

Ketika dua zat A dan B dengan suhu masing-masing T₁ dan T₂ disatukan,

maka benda yang suhunya lebih tinggi akan memberikan kalor pada benda yang suhunya lebih rendah atau benda yang suhunya lebih rendah menyerap kalor dari benda yang suhunya lebih tinggi, sampai terjadi kesetimbangan

termal, yaitu suhu menjadi sama T3. Misalkan T2 T1, maka B memberikan

kalor pada A dan A menyerap kalor dari B. Kalor yang diberikan oleh B =

kalor yang diserap oleh A, atau . Secara umum dapat dituliskan

sebagai berikut:

(37)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Penelitian yang dilakukan termasuk dalam jenis penelitian kualitatif. Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah metode penelitian deskriptif dan kualitatif. Penelitian deskriptif merupakan metode penelitian yang berusaha menggambarkan dan menginterpretasi objek sesuai dengan apa adanya (Best, 1982 dalam Sukardi, 2008). Penelitian deskriptif bertujuan untuk memberikan penjelasan/ uraian tertentu (Suparno, 2007). Metode ini dipilih karena dalam penelitian ini bertujuan untuk mengungkap pemahaman siswa dan keadaan awal siswa, mengelompokkan konsepsi – konsepsi dan melihat tingkat pemahaman siswa, serta melihat perubahan pemahaman siswa yang terjadi. Hasil penelitian ini bersifat individual dan tidak bisa digeneralisasikan pada kelompok lain.

B. Desain Penelitian

Desain yang digunakan dalam penelitian ini adalah studi kasus. Studi kasus adalah salah satu desain yang mendetail dari suatu subyek pada keadaan khusus. Bahan yang diteliti hanya satu atau kecil ruang lingkupnya, sehingga tidak perlu menggeneralisasi apapun.

(38)

C. Partisipan Penelitian

Partisipan dari penelitian ini yaitu 4 siswa SMA kelas XI IPA yang sudah mendapatkan materi kalor. Siswa dipilih secara acak tanpa mengetahui prestasi dan kemampuan.

D. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April-Mei 2015 di Yogyakarta.

E. Instrumen Penelitian

Instrumen dalam penelitian ini yaitu peneliti itu sendiri dengan metode wawancara pada beberapa siswa kelas XI SMA yang dipilih secara acak tanpa mengetahui prestasi dan kemampuan. Instrumen ini bukan hanya sekali jadi, tetapi instrumen berkembang sesuai dengan jalannya penelitian ini.

F. Metode Pengumpulan Data

Pengambilan data yang digunakan peneliti adalah dengan metode wawancara. Wawancara dilakukan pada 4 siswa. Wawancara dilakukan pada 4 siswa karena dapat digunakan untuk berlatih mengembangkan kemampuan

peneliti dalam hal wawancara sehingga pertanyaan-pertanyaan yang diajukan

dalam wawancara semakin tajam dan tepat. Wawancara dilakukan pada partisipan dari yang paling sederhana sampai pada wawancara yang paling

(39)

wawancara, siswa D adalah partisipan yang diberikan pertanyaan paling mendalam.

Metode wawancara dalam penelitian ini berkembang, sehingga data yang paling banyak dan lengkap diperoleh dari hasil wawancara pada siswa D. Partisipan yang diteliti tidak akan didapatkan langsung pada siswa D karena peneliti belum memiliki kemampuan untuk bertanya. Sehingga peneliti berlatih melakukan wawancara pada siswa A, B, dan C untuk memiliki kemampuan dalam bertanya. Wawancara yang dilakukan pada siswa A, B, dan C adalah sebuah proses dari perkembangan dan dijadikan pembanding serta menemukan dimana pemahaman mereka terjadi pada banyak orang.

Tahap pertama adalah peneliti melakukan wawancara pada siswa A dan mendapatkan pemahamannya tentang kalor, kemudian setelah hasil wawancara didiskusikan, peneliti melakukan wawancara pada siswa B untuk melakukan wawancara yang lebih mendalam, lalu didiskusikan lagi dan melakukan wawancara lebih mendalam lagi pada siswa C, sehingga peneliti terlatih kemampuannya dalam wawancara dan akhirnya peneliti melakukan wawancara pada siswa D secara mendalam dengan memberikan pertanyaan paling tajam dan tepat daripada siswa A, B, dan C.

Teknik wawancara yang digunakan adalah teknik klinis, di mana wawancara dilakukan oleh peneliti dengan mewawancarai siswa tentang pemikiran mereka terhadap materi kalor di ruang yang tenang, tanpa penonton, dan waktu yang tepat. Wawancara klinis memberikan kesempatan bagi peneliti untuk dapat memahami pikiran satu sama lain dan mengajukan

(40)

pertanyaan secara mendalam; menanggapi jawaban siswa; mengkonfirmasi jawaban siswa dengan mengajukan pertanyaan tindak lanjut; dan mengulang pertanyaan yang sama untuk melihat konsistensi dari respon yang diberikan oleh siswa.

Wawancara yang digunakan dalam penelitian ini berbentuk wawancara bebas, di mana pertanyaan yang diajukan bersifat fleksibel/ hanya mengikuti alur jawaban partisipan dan siswa bebas mengungkapkan apa yang dipikirkan siswa dengan cara mereka sendiri, misalnya dengan gambar atau pemberian

contoh. Supaya tidak kehilangan data-data yang diperlukan, wawancara juga

direkam menggunakan recorder. Dari data yang telah diperoleh, kemudian dianalisis.

G. Pengembangan Kemampuan Bertanya: Ketepatan dan Kemendalaman

Proses penelitian ini adalah bagian dari belajar melakukan wawancara, sehingga untuk melakukan wawancara secara mendalam diperlukan latihan dalam mengembangkan kemampuan bertanya secara tepat. Jika wawancara dilakukan secara mendalam, maka peneliti harus menguasai materi karena semakin peneliti menguasai suatu materi, maka pertanyaan yang diajukan dalam wawancara dapat semakin tepat dan mendalam.

H. Metode Analisis Data

Analisis pengolahan data berupa analisis deskriptif melalui wawancara, gambar, dan ilustrasi atau contoh yang diberikan oleh siswa. Data yang telah

(41)

diperoleh dari wawancara kemudian dianalisis dengan tahapan sebaagai berikut:

1. Transkrip wawancara

Hasil rekaman wawancara antara peneliti dan siswa diubah menjadi bentuk transkrip wawancara untuk mempermudah dalam mengidentifikasi pemahaman siswa tentang kalor.

2. Pengkodingan

Setelah hasil wawancara diubah dalam bentuk transkrip wawancara, peneliti mengelakukan pengkodingan, yaitu pemahaman siswa berdasarkan konsep – konsep yang berkaitan dengan kalor dari hasil wawancara.

3. Pemahaman siswa tentang konsep-konsep pada materi kalor tersebut

kemudian disajikan dalam bentuk tabel. Hal ini dilakuan untuk melihat pemikiran siswa secara umum dan untuk melihat perkembangan pemahaman siswa setelah diberi pertanyaan tindak lanjut.

4. Peneliti mengkategorikan pemahaman siswa di setiap konsep materi kalor

menjadi empat, yaitu memahami, miskonsepsi, tidak lengkap, dan tidak memahami. Kriteria minimal siswa dikatakan memahami materi kalor terdapat pada lampiran 1 (hal. 55)

5. Menjabarkan secara rinci pemahaman siswa pada tabel dalam bentuk

(42)

BAB IV

DATA, ANALISIS DATA, DAN PEMBAHASAN

A.Data

Data disajikan dalam bentuk transkrip wawancara terlampir (Lampiran 2, 3, 4, dan 5).

B. Analisis Data

Berdasarkan wawancara yang telah dilakukan, peneliti berhasil mengungkap pemahaman keempat siswa tentang materi kalor. Tidak hanya berhasil mengungkap pemahaman, peneliti juga menemukan peristiwa di mana mereka mengubah pemahamannya dengan proses akomodasi ketika menghadapi suatu fenomena baru, di mana dalam wawancara siswa mengubah pemahamannya ketika diberi pertanyaan. Pemahaman siswa pada materi kalor selama wawancara klinis adalah sebagai berikut:

1. Pemahaman Tentang Konsep Kalor

Tabel 1. Pemahaman Siswa Tentang Konsep Kalor

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

A Kalor adalah suatu energi yang dapat

menyebabkan perubahan suhu dan wujud zat.

(Pemahaman

Contohnya kalor dapat menyebabkan perubahan suhu itu bagaimana?

Misalnya ada benda awalnya suhunya 20o_{C terus dipanasi, nanti bagian}

lainnya suhunya makin naik sampai suhu bendanya sama dengan bagian yang dipanasi, misalnya 100o_C.

Mengapa bisa ikut

(43)

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

Mengapa bisa

berpindah? Karena suhunya beda

Berpindahnya dari mana

ke mana? Energinya berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah.

Jadi, kalor itu apa? Suatu energi yang berpindah karena suhunya berbeda. Energinya berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah.

(Memahami)

B Kalor adalah panas yang dihasilkan dari suatu zat.

(Miskonsepsi)

Jadi setiap zat

menghasilkan kalor? Iya

Contohnya? Misalnya, ada air yang panasnya 80o_{C trus ada yang panasnya 100}o_C

Misalnya, air yang panasnya 100o_{C itu air A}

dan air yang panasnya 80o_{C itu air B, apakah}

bisa dikatakan kalor air A lebih tinggi dari air B?

Bisa, karena diketahui dari suhunya.

Apakah kalor itu sama atau berbeda dengan suhu?

Sama

Suhu itu apa? Suhu adalah temperatur yang menyatakan ruangan itu panas atau dingin. Kalau kita mengetahui suhunya maka kita dapat mengetahui ukuran panasnya seperti apa.

Jadi, panas itu sama

dengan suhu? Beda, kalor kan panasnya suatu zat, kalau suhu kan ada yang min dan itu belum tentu panas. Kalau min kan dingin, kalau suhunya di atas 40 derajat itu panas.

(Miskonsepsi)

Tahu rumus kalor itu

apa? Q = m.c.∆T

∆T itu apa? Selisih suhu

Kalau ada selisih suhu

berarti bagaimana? Ada suhu awal dan suhu akhir Jadi, kalor dipengaruhi

oleh apa? Perbedaan suhu

Kalau begitu, air A 40o_C

tadi bisa dikatakan kalornya lebih tinggi dari air B 20o_{C tidak?}

Tidak, karena tidak ada perbedaan suhu.

(Siswa sudah mengubah

(44)

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

Kalor dapat berpindah

tidak? Bisa, dengan cara konduksi, konveksi, dan radiasi.

Yang berpindah apanya? Alirannya (Siswa hanya diam ketika ditanya aliran apa itu)

Misalnya ada batang besi, salah satu ujungnya dipanaskan, maka apa yang dirasakan pada ujung lainnya?

Panas

Panasnya berupa apa? Energi

Jadi kalor itu apa? Kalor adalah energi yang mengalir karena ada perbedaan suhunya Energinya mengalir dari

mana ke mana? Dari benda yang suhunya tinggi ke suhu yang lebih rendah

(Memahami)

C Kalor adalah sesuatu yang bisa menghantarkan panas/ mengalirkan panas. (Pemahaman tidak lengkap)

Yang mengalir apanya? Panasnya, berupa energy Mengalirnya dari mana

ke mana? Tidak tahu(Pemahaman tidak lengkap)

Misalnya kita memanaskan ujung batang logam, ujung batang logam yang tidak dipanaskan jadi gimana? Aliran energi panasnya dari mana ke mana?

Panas, alirannya dari suhu yang tinggi ke suhu yang lebih rendah

Jadi, kalor itu apa? Kalor adalah energi panas yang mengalir dari tempat satu ke tempat yang lain karena adanya perbedaan suhu.

(Memahami)

Kalor itu energi panas yang mengalir, bisa dengan cara apa aja mengalirnya?

Konduksi, konveksi

(Pemahaman tidak lengkap)

D Kalor adalah perpindahan energi yang dipengaruhi perbedaan suhu. (Miskonsepsi) Perpindahan energinya

bagaimana? Energinya berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Benda yang suhunya tinggi itu mengalirkan energi ke suhu yang lebih rendah.

Jadi, kalor itu apa? Kalor adalah perpindahan energi yang dipengaruhi perbedaan suhu. Energinya berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. (Miskonsepsi)

Energinya bisa berpindah

(45)

Pemahaman keempat siswa terhadap konsep kalor, yaitu siswa A memahami dengan baik, siswa C tidak lengkap, serta siswa B dan D mengalami miskonsepsi. Siswa A dan C dapat menjelaskan pengertian kalor, yaitu energi yang berpindah karena adanya perbedaan suhu dan energinya berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Mereka memiliki pemahaman yang sesuai dengan teori mengenai pengertian kalor, yaitu energi yang ditransfer dari satu benda ke benda lain karena beda termperatur. Kalor mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah (Tipler, 1998 & Surya, 2010). Siswa A juga dapat menyebutkan tiga mekanisme perpindahan kalor, yaitu secara konduksi, konveksi, dan radiasi. Siswa C dikatakan pemahamannya tidak lengkap karena tidak menyebutkan mekanisme perpindahan kalor secara radiasi. Siswa B mengalami miskonsepsi karena memahami bahwa kalor sama dengan suhu. Dikatakan

miskonsepsi karena miskonsepsi adalah konsepsi siswa yang tidak sesuai

dengan konsep yang sebenarnya (Berg, 1991). Setelah ditanya apakah siswa B mengetahui rumus kalor, ia mengatakan bahwa rumus kalor adalah Q =

m.c.∆T. Lalu siswa ditanya apa itu ∆T, ia mengatakan bahwa ∆T adalah selisih

suhu yang berarti ada suhu awal dan suhu akhir. Siswa B akhirnya merubah pemahamannya secara akomodasi dan menyatakan bahwa kalor tidak sama dengan suhu. Akomodasi adalah keadaan dimana pengalaman yang baru tidak cocok dengan skema yang telah ada sehingga seseorang membentuk skema baru yang dapat cocok dengan rangsangan yang baru (Suparno, 1997). Jadi, siswa B telah mengubah pemahamannya ketika pemahamannya tidak cocok

(46)

dengan pengalaman yang baru, yaitu saat diberi pertanyaan. Sedangkan siswa

D mengalami miskonsepsi karena mengatakan bahwa kalor adalah

perpindahan energi yang dipengaruhi perbedaan suhu. Siswa D salah konsep bahwa kalor adalah perpindahan energi, bukan suatu energi yang berpindah karena adanya perbedaan suhu. Setelah diberi pertanyaan yang sama mengenai pengertian kalor, siswa D konsisten dengan jawaban yang ia berikan.

2. Pemahaman Tentang Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Tabel 2. Pemahaman Siswa Tentang Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

A Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara.

(Pemahaman tidak lengkap)

Benda yang dipanasi tadi, kenapa bagian yang tidak diberi kalor ikut panas?

Karena kalor dari bagian yang diberi dipanasi merambat melalui perantara benda itu menuju bagian yang tidak dipanasi

Merambatnya bagimana? Tidak tahu (Pemahaman tidak lengkap)

B Konduksi adalah hantaran, seperti besi yang dipanaskan maka ujung lainnya yang dipegang akan terasa panas.

(Pemahaman tidak lengkap)

Mengapa bisa ikut panas? Prosesnya bagaimana?

Energinya berpindah melewati atom

-atomnya. Bagaimana energinya

berpindah dari atom satu ke atom satunya?

Kurang tahu, tahunya cuma energinya berpindah lewat atom-atomnya.

Atomnya berpindah juga

gak? Yang berpindah cuma panasnya, atomatonya enggak

-(Pemahaman tidak lengkap)

C Konduksi adalah perpindahan panas melalui perantara. (Pemahaman tidak lengkap) Maksudnya melalui

perantara itu bagaimana? Melewati zatnya, seperti logam yang dipanaskan tadi, panasnya lewat di logamnya.

Bagaimana proses

berpindahnya? Bagaimana ya? Gak tahu (Pemahaman tidak lengkap)

D Konduksi adalah perpindahan energi yang tidak disertai dengan perpindahan mediumnya.

(Pemahaman tidak lengkap)

Maksudnya tidak disertai dengan perpindahan mediumnya itu bagaimana?

Misalnya kawat yang dipanasi, energinya berpindah lewat kawatnya sepanjang kawat tersebut.

Energinya berpindahnya

bagaimana? Energinya berpindah melalui molekulnya. Molekulnya ikut

(47)

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

Energinya berpindahnya seperti air mengalir dan akan mengumpul di ujung atau bagaimana?

Merata, kalau energinya cukup itu bisa sampai semua bendanya ikut suhunya sama.

Kan energinya melalui molekulnya, itu bagaimana?

Energinya berpindah dari molekul yang dipanasi ke molekul sebelahnya sampai ujung yang tidak dipanasi.

Mengapa energinya bisa berpindah dari molekul 1 ke molekul sebelahnya?

Karena adanya perbedaan suhu antara molekul yang dipanasi dengan yang tidak dipanasi. Jadi molekul pada ujung yang suhunya lebih panas akan

mengalirkan energi ke molekul lebih dingin.

Misalnya molekul yang dipanasi ini molekul 1, lalu energinya berpindah ke molekul 2 di

sebelahnya, energi yang di molekul 1 ini bagaimana?

Berkurang, biar sama dengan molekul 2-nya, energinya dilepaskan.

Dilepaskan semua atau tidak?

Tidak semua, hanya sebagian Lalu energi dari molekul

2 yang berpindah ke molekul 3 bagaimana? Apakah dilepaskan sebagian lagi?

Iya sebagian juga, kan kawatnya dipanasi terus, suhunya meningkat. Jadi molekul 1 ini menyalurkan energi terus ke molekul 2, molekul 2 ke molekul 3, dan seterusnya sampai suhu seluruh kawat sama.

Hubungan suhu yang meningkat dengan energi yang berpindah

bagaimana?

Kalau suhunya meningkat energi di molekul 1 ini bertambah terus jadinya bisa menyalurkan energinya ke molekul sebelahnya.

Jadi energinya itu energi dari molekulnya ya?

Iya

Energi apa itu? Kurang paham kalau itu (Pemahaman tidak lengkap) Kalau kawat ini tidak

dipanasi, sebenarnya molekul yang di dalam kawat bergerak tidak?

Tetap bergerak, tapi gak berarti. Pada benda padat jarak antar molekulnya dekat, molekulnya bergeraknya hanya sedikit-sedikit dan gak sampai tukar posisi. Kan molekulnya bergerak sedikit-sedikit, kalau dipanasi molekulnya jadi bagaimana?

(48)

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

Kalau molekul yang dipanasi bergerak lebih cepat, pengaruh ke molekul sebelahnya bagaimana?

Nabrak-nabrak molekul sebelahnya, terus molekul sebelahnya ikut geraknya cepat dan nabrak molekul sebelahnya lagi sampai ujung yang tidak dipanasi.

Mengapa bisa nabrak-nabrak?

Zat padat itu molekul-molekulnya berdekatan, jadinya bisa nabrak-nabrak.

Kalau molekulnya bergerak itu punya apa?

Kecepatan dan energi kinetik Mengapa punya energi

kinetik?

Karena punya kecepatan Molekul yang dipanasi

ini tadi kecepatannya bagaimana?

Geraknya makin cepat

Kalau geraknya makin cepat, energi kinetiknya bagaimana?

Energi kinetiknya makin besar karena energi kinetik =

2 2.

Kalau molekulnya bergerak makin cepat, hubungannya dengan suhu kawat bagaimana?

Kalau makin cepat, energi kinetiknya makin besar, jadi ujung yang tidak dipanasi semakin cepat panas. Jadi, energi yang

dipindahkan dari molekul 1 ke molekul sebelahnya itu energi apa?

Energi kinetiknya

Energinya dipindahkan semua atau tidak?

Hanya sebagian Dapat dijelaskan lagi

tidak proses perpindahan kalor pada kawat yang dipanasi tadi?

Molekul di ujung kawat yang dipanasi akan bergerak lebih cepat, terus nanti tumbukan dengan molekul di sebelahnya. Molekul yang ditumbuk bergerak lebih cepat lagi dan

menumbuk molekul di sebelahnya lagi, gitu terus sampai menumbuk molekul di ujung kawat yang tidak dipanasi, sampai suhu seluruh kawat sama. Energi yang dipindahkan itu energi kinetik dari molekulnya.

Jadi kesimpulannya, perpindahan kalor secara konduksi itu apa?

Perpindahan kalor secara konduksi adalah perpindahan energi kinetik melalui medium dan tidak disertai perpindahan mediumnya yang dipengaruhi oleh tumbukan molekul. Terjadi tumbukan karena suhu molekul yang naik akan lebih cepat bergerak dan menumbuk molekul di sebelahnya. (Siswa mengakomodasi

(49)

Keempat siswa memiliki pemahaman yang tidak lengkap terhadap konsep perpindahan kalor secara konduksi. Keempat siswa dapat menjelaskan pengertian perpindahan kalor secara konduksi dengan benar yaitu perpindahan

energi panas melalui mediumnya dan energinya berpindah melalui molekul

-molekulnya. Siswa A, B, dan C dikatakan pemahamannya tidak lengkap karena tidak dapat menjelaskan proses perpindahan kalor secara konduksi. Sedangkan siswa D dapat menjelaskan proses perpindahan kalor secara konduksi tetapi kurang lengkap.

Siswa D dapat menjelaskan proses perpindahan kalor secara konduksi dengan memberikan contoh kawat yang salah satu ujungnya dipanasi. Siswa mengatakan bahwa saat salah satu ujung kawat dipanaskan, ujung yang lain

akan ikut panas jika dipegang. Siswa menjelaskan bahwa energinya berpindah

lewat zatnya itu sendiri, energinya berpindah lewat kawatnya itu sendiri.

Siswa mengatakan bahwa energinya berpindah melalui molekulnya, dan

menjelaskan juga bahwa molekulnya tidak berpindah, yang berpindah hanya

energinya. Siswa juga dapat menjelaskan bahwa energinya berpindah dari molekul yang dipanasi ke molekul sebelahnya sampai ujung yang tidak dipanasi. Siswa mengatakan alasan mengapa energinya dapat berpindah dari molekul yang dipanasi ke molekul sebelahnya sampai ke ujung yang tidak

dipanasi, yaitu karena adanya perbedaan suhu antara molekul yang dipanasi

sama yang gak dipanasi. Jadi molekul pada ujung yang suhunya lebih panas akan mengalirkan energi ke molekul yang lebih dingin. Kemudian siswa diilustrasikan dengan memisalkan molekul yang dipanasi adalah molekul 1 dan

(50)

ditanyakan bagaimana energi yang di molekul 1 kalau energinya berpindah ke

molekul 2 di sebelahnya. Siswa mengatakan bahwa energi di molekul 1

berkurang, biar sama dengan molekul 2-nya, energinya dilepaskan sebagian. Lalu peneliti menanyakan bagaimana dengan energi di molekul 1 jika energi dari molekul 2 yang diberikan ke molekul 3, dari molekul 3 ke molekul 4, dan seterusnya sampai molekul pada ujung kawat yang tidak dipanasi, apakah

energi di molekul 1 tidak habis, dan siswa menjelaskan kalau kawatnya

dipanasi terus, suhunya meningkat. Kalau suhunya meningkat ya energi di molekul 1 ini bertambah terus jadinya bisa menyalurkan energinya ke molekul sebelahnya. Jadi molekul 1 ini menyalurkan energi terus ke molekul 2, molekul 2 ke molekul 3, dan seterusnya sampai suhu seluruh kawat sama.

Siswa mengetahui bahwa energi yang berpindah adalah energi dari molekulnya, tetapi siswa kurang paham energi apa yang berpindah. Kemudian setelah siswa diajukan beberapa pertanyaan, siswa mengakomodasi pemahamannya sehingga pemahaman tentang konduksi menjadi lebih lengkap. Peneliti bertanya apakah sebenarnya saat kawat tidak dipanasi, molekul di

dalam kawat bergerak atau tidak. Siswa dengan benar menjawab bahwa pada

benda padat kan jarak molekulnya dekat, jadi molekulnya tetap bergerak sedikit-sedikit, tetapi tidak sampai tukar posisi. Lalu dilanjutkan dengan menanyakan bagaimana jika molekul yang bergerak sedikit – sedikit tadi

dipanasi. Siswa mengatakan bahwa molekulnya bergerak lebih cepat dan

karena bergerak lebih cepat, molekul ini akan nabrak-nabrak molekul sebelahnya, terus molekul sebelahnya ikut geraknya cepat dan nabrak molekul

(51)

sebelahnya lagi sampai ujung yang gak dipanasi. Siswa mengatakan alasan

mengapa dapat menabrak-nabrak, yaitu karena zat padat itu molekul

-molekulnya berdekatan, jadinya bisa nabrak-nabrak. Ketika siswa ditanya apa yang dimiliki oleh molekul jika molekul bergerak, siswa mengatakan bahwa molekul memiliki kecepatan dan energi. Dari situ siswa mulai memahami bahwa energi yang berpindah adalah energi kinetik molekul karena mempunyai

kecepatan. Siswa juga dapat menjelaskan bahwa energi kinetik yang

dipindahkan semakin besar jika gerak molekulnya semakin cepat karena energi kinetik =₂ 2_. _{Selain itu, siswa melanjutkan bahwa} _{jika molekulnya}

bergerak semakin cepat, maka ujung kawat yang tidak dipanasi akan semakin cepat panas karena energi kinetiknya semakin besar. Kemudian siswa D

menyimpulkan perpindahan kalor secara konduksi adalah perpindahan energi

kinetik melalui medium dan tidak disertai perpindahan mediumnya yang dipengaruhi oleh tumbukan molekul. Terjadi tumbukan karena suhu molekul yang naik akan lebih cepat bergerak dan menumbuk molekul di sebelahnya.

Berdasarkan pernyataan – pernyataan siswa D, ia memiliki pemahaman yang sesuai dengan teori mengenai perpindahan kalor secara konduksi yang menjelaskan bahwa konduksi adalah proses dengan mana panas mengalir dari daerah yang bersuhu tinggi ke daerah yang bersuhu rendah dalam satu medium atau antara medium – medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung. Dalam aliran panas konduksi, perpindahan energi terjadi karena hubungan secara langsung tanpa adanya perpindahan molekul yang cukup

(52)

energik dari suatu zat ke partikel-partikel yang berdekatan yang kurang

energik, sebagai akibat dari interaksi antara partikel-partikel tersebut (Cengel

& Turner, 2005 dalam Suparno, 2009).

3. Pemahaman Tentang Perpindahan Kalor Secara Konveksi

Tabel 3. Pemahaman Siswa Tentang Perpindahan Kalor Secara Konveksi

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

A Siswa mengaku lupa tentang apa yang dimaksud dengan perpindahan kalor secara konveksi dan juga tidak ingat contoh konveksi. (Siswa tidak memahami)

B Konveksi adalah aliran panas, contohnya saat memanaskan air. (Pemahaman tidak lengkap) Proses alirannya

bagaimana? Adanya aliran dari sumber panas. Energinya akan mengalir ke suhu yang lebih rendah.

Mengalir begitu saja? Iya Kalau mengalir begitu

saja, akan menumpuk di ujung?

Tidak, air dingin yang di atas akan turun dan terkena panas dari sumber panas.

Mengapa dapat turun ke

bawah? Karena adanya perbedaan suhu, yang panas naik ke atas dan yang dingin akan ke bawah sehingga yang dingin akan terkena sumber panas.

Hubungan suhu yang berbeda dengan air yang naik turun itu bagaimana?

(diam lama) Tidak tahu

(Pemahaman tidak lengkap)

Air tersusun atas apa? Molekul Saat dipanasi, molekul

yang dipanasi akan bagaimana?

(diam) Misalnya, balon yang

berisi gas, jika dipanaskan akan terjadi apa?

Akan memuai, mengembang, volumenya bertambah terus meletus Kalau di air sama tidak

dengan gas di balon tadi? Sama, soalnya kalau mendidih itu bisa sampai tumpah. Karena molekul

-molekulnya mengembang jadinya volumenya bertambah.

Massa jenis air yang di bawah terkena panas dengan air yang masih dingin di atasnya sama tidak, jika massanya sama?

Karena volumenya beda, maka massa jenisnya beda.

(53)

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

Lebih besar massa jenis yang airnya panas atau yang lebih dingin?

Air yang dingin Kalau massa jenis air yang

lebih dingin lebih besar dari pada yang lebih panas maka airnya akan

bagaimana?

(diam)

Misalnya, minyak dan air dicampur, akan terjadi apa?

Minyaknya jadi di atas, airnya di bawah Kenapa begitu? Karena massa jenis minyak lebih kecil

dari pada air Jadi, apa yang terjadi pada

air yang dipanaskan tadi? Air yang dipanaskan volume molekulnya bertambah sehingga massa jenisnya lebih kecil dari molekul yang di atasnya yang belum terkena panas, sehingga air yang lebih panas akan naik dan yang lebih dingin akan turun. Air dingin yang turun ini

bagaimana? Akan terkena sumber panas sehingga volumnya juga bertambah dan air panas yang naik tadi dingin lagi, jadi

volumenya lebih kecil dari yang bawah sehingga air yang di atas turun lagi dan yang di bawah akan naik karena massa jenisnya berbeda, begitu seterusnya.

Syaratnya terjadinya

konveksi apa? Adanya adanya perbedaan suhu dan adanya perbedaan massa jenis.

Jadi, perpindahan panas

secara konveksi itu apa? Perpindahan energi karena adanya perbedaan suhu. Perpindahan energi terjadi melalui aliran. Saat dipanaskan molekulnya memuai sehingga akan mempengaruhi besarnya massa jenis sehingga terjadi perpindahan energi. (Siswa mengakomodasi

pemahamannya sehingga menjadi lebih lengkap)

C Konveksi itu seperti memanaskan air.

(Pemahaman tidak lengkap)

Dapat dijelaskan tidak bagaimana perpindahan panasnya?

Bagaimana ya? Tidak tahu

(Pemahaman tidak lengkap) Misalnya ada air didalam

panci, air itu tersusun dari apa?

Partikel

Kalau panci bagian bawah dipanasi, partikel air yang di bawah bagaimana?

Panas. Kalau panas, partikelnya memuai dan volumenya jadi tambah besar

(54)

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

Volume partikel yang di atas dengan yang di bawah sama tidak?

Enggak, besar yang bawah

Massa jenis air yang di bawah gimana kalau volume partikel yang di bawah lebih besar?

Llebih kecil yang bawah

Kalau massa jenis air yang di bawah lebih kecil dari pada yang di atas, airnya jadi bagaimana?

air yang di bawah naik,trus air yang di atas turun. Air dari atas yang turun itu kan jadi dipanasi, trus naik lagi Kenapa? Karena massa jenisnya lebih kecil dari

yang atas

Air yang di atas kemana? Turun lagi. Naik turun gitu makanya bisa berbuih

Prosesnya ini berhenti sampai kapan?

Sampai mendidih, suhu semua air sama Jadi, perpindahan kalor

secara konveksi itu apa?

Perpindahan energi panas karena perbedaan suhu dan massa jenis (Siswa mengakomodasi

pemahamannya sehingga menjadi lebih lengkap)

D Konveksi itu contohnya air yang dipanasi.

(Pemahaman tidak lengkap)

Coba digambar

(Siswa menjelaskan bahwa saat air dipanaskan, air mengalir naik turun naik turun)

Mengapa airnya dapat mengalir naik turun naik turun?

Karena ada perbedaan suhu antara air yang di bawah dengan air yang di atas. Suhunya lebih tinggi yang di bawah karena dipanasi lebih dulu, terus air yang di bawah akan naik.

Air yang di atas bagaimana?

Akan turun, gantian dengan air yang di bawah.

Mengapa bisa airnya naik turun? Pengaruh suhunya yang tidak sama

bagaimana?

Air itu zat cair, kalau air dipanasi molekulnya memuai. Kalau memuai volumenya jadi semakin besar, jadinya massa jenisnya makin kecil

Mengapa massa jenisnya semakin kecil?

Kan massanya tetap sama tapi volumenya lebih besar, jadi massa jenisnya lebih kecil, karena massa jenis sama dengan massa per volume.

Api Air

(55)

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan Pemahaman_Akhir

Massa jenis yang di bawah dengan yang di atas sama tidak?

Beda, lebih kecil yang di bawah daripada yang di atas, karena suhu air yang di bawah lebih tinggi, jadinya air yang di bawah naik ke atas, air yang di atas turun ke bawah. Seperti air dan minyak, minyaknya di atas dan air di bawah soalnya massa jenis minyak lebih kecil dari air.

Air yang di bawah akan naik dan yang di atas akan turun, lalu berhenti begitu saja?

Air yang dari atas yang ke bawah tadi dipanasi, jadinya makin panas dan massa jenisnya lebih kecil dari yang atas, terus naik lagi, yang atas jadi lebih dingin dan turun lagi. Naik turun naik turun terus sampai suhunya sama. Energinya disimpan di

mana dan berpindahnya bagaimana?

Energinya disimpan di molekul airnya, jadinya perpindahan energinya diikuti oleh perpindahan airnya.

Konveksi juga dapat terjadi pada gas atau tidak?

Bisa, waktu menyalakan lilin, tangan kita kalau di taruh di atasnya akan terasa panas.

Bagaimana proses perpindahan kalornya?

Udara yang di atas api dipanaskan dan molekulnya mengembang, jadi massa jenis udara menurun dan udaranya naik, jadi tangan kita terasa panas.

Jadi kesimpulannya, perpindahan kalor secara konveksi itu apa?

Perpindahan energi yang disertai oleh perpindahan molekul. Molekulnya bepindah karena adanya perbedaan suhu, ada yang suhunya lebih tinggi dan ada yang lebih rendah, sehingga ada perbedaan massa jenis. Molekul yang suhunya kebih tinggi akan memuai sehingga massa jenisnya lebih kecil dari molekul yang suhunya lebih rendah, sehingga molekul yang massa jenisnya lebih kecil akan naik dan molekul yang massa jenisnya lebih besar akan turun, dan naik turun terus sampai suhu zatnya sama.

(Memahami)

Pemahaman keempat siswa tentang perpindahan kalor secara konveksi, yaitu siswa A tidak memahami, siswa B dan C tidak lengkap, dan siswa D memahami dengan baik. Siswa A dikatakan tidak memahami karena tidak ingat sama sekali mengenai konveksi, bahkan contohnya juga tidak ingat. Siswa B, C, dan D sama – sama dapat menyebutkan contoh konveksi, yaitu saat

(56)

tidak dapat menjelaskan proses perpindahan energinya. Tetapi setelah diberi beberapa pertanyaan, siswa B dan C mengakomodasi pemahamannya sehingga lebih lengkap.

Siswa D memahami konsep perpindahan kalor secara konveksi dengan baik. Pada awalnya, ia hanya menyebutkan contoh konveksi, yaitu air yang dipanaskan. Setelah diberi beberapa pertanyaan, ia memperbaharui dan mengubah pemahamannya menjadi lebih lengkap tentang perpindahan kalor secara konveksi yang tadinya hanya menyebutkan contoh dan penjelasan bahwa airnya naik tun naik turun saat dipanaskan hingga menjelaskan bahwa

konveksi adalah perpindahan energi yang disertai oleh perpindahan molekul.

Molekulnya bepindah karena adanya perbedaan suhu, ada yang suhunya lebih tinggi dan ada yang lebih rendah, sehingga ada perbedaan massa jenis. Molekul yang suhunya lebih tinggi akan memuai sehingga massa jenisnya lebih kecil dari molekul yang suhunya lebih rendah, sehingga molekul yang massa jenisnya lebih kecil akan naik dan molekul yang massa jenisnya lebih besar akan turun, dan naik turun terus sampai suhu zatnya sama. Hal ini sesuai dengan teori yang menjelaskan bahwa konveksi terjadi karena partikel zat yang bertemperatur lebih tinggi berpindah tempat secara mengalir sehingga dengan sendirinya terjadi perpindahan panas melalui perpindahan massa. Aliran fluida dapat berpangsung sendiri akibat perbedaan massa jenis karena perbedaan temperatur (Naga, 1991). Energi sebenarnya disimpan di dalam

partikel-partikel fluida dan diangkut sebagai gerakan massa partikel-partikel

(57)

4. Pemahaman Tentang Perpindahan Kalor Secara Radiasi

Tabel 4. Pemahaman Siswa Tentang Perpindahan Kalor Secara Radiasi

Siswa Pemahaman_Awal Pertanyaan PemahamanAkhir

A Radiasi adalah

perpindahan kalor secara langsung tanpa melalui zat perantara.

(Pemahaman tidak lengkap)

Zat perantara itu

apa? Zat perantara itu mungkin seperti benda, misalnya konduksi tadi bisa merambat melalui bendanya, itu disebut perantara. Kalau radiasi tidak melalui zat perantara, jadi misalnya panas matahari yang sampai ke bumi itu langsung mengenai bumi yang suhunya lebih rendah dari matahari tanpa zat perantara, karena antara matahari dengan bumi itu ruang hampa.

(Memahami)

B Radiasi adalah perpindahan panas melalui pancaran, contohnya panas matahari yang kita rasakan.

(Pemahaman tidak lengkap)

Pancarannya

bagaimana? Langsung, tanpa perantara, bisa terjadi walaupun di ruang hampa.

(Memahami)

C Tidak menyebutkan kalor dapat berpindah secara radiasi.

(Tidak memahami)

D Radiasi itu perpindahan kalor dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Energinya berpindahnya tidak perlu perantara atau langsung, contohnya energi dari matahari yang sampai ke bumi.

(Memahami)

Bisa terjadi di ruang hampa tidak? Bisa Dalam bentuk apa perpindahan energi kalornya? Gelombang elektromagnetik (Memahami)

Dari keempat siswa, siswa C tidak menyebutkan mekanisme perpindahan kalor secara radiasi, sedangkan siswa A, B, dan D memahami perpindahan kalor secara radiasi, yaitu perpindahan energi panas yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah secara langsung tanpa zat perantara dan dapat terjadi di ruang hampa, dan siswa D juga mengatakan bahwa

(1)

Lampiran 5 TRANSKRIP WAWANCARA SISWA D

Keterangan: P: Peneliti S: Siswa

P: udah pernah dengar kata kalor? S: udah

P: menurutmu kalor itu apa?

S: perpindahan energi yang dipengaruhi perbedaan suhu P: perpindahan energinya bagaimana?

S: energinya berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Benda yang suhunya tinggi itu mengalirkan energi ke suhu yang lebih rendah.

P: o begitu. Kalau misalnya ada kawat nih, salah satu ujungnya dipanasi, terus kamu pegang ujung kawat yang lain, yang kamu rasakan gimana?

S: ikut panas

P: kenapa kok bisa ikut panas? S: ya itu karena energinya berpindah P: jadi kalor itu apa?

S: kalor adalah perpindahan energi yang dipengaruhi perbedaan suhu. Energinya berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah.

P: energinya bisa berpindah dengan cara apa aja? S: konduksi, konveksi, radiasi

P: perpindahan kalor secara konduksi itu yang bagaimana?

S: konduksi itu perpindahan energi yang tidak disertai dengan perpindahan mediumnya

P: maksudnya tidak disertai dengan perpindahan mediumnya itu gimana?

S: misalnya kawat yang dipanasi, energinya berpindah lewat kawatnya di sepanjang kawat

P: jadi energinya berpindah lewat zatnya itu sendiri? S: iya

P: energinya berpindahnya gimana?

S: energinya berpindah melalui molekulnya P: molekulnya ikut berpindah gak?

S: enggak, molekulnya tetap, gak berpindah, yang berpindah itu energinya. P: energinya berpindahnya seperti air mengalir dan akan mengumpul di ujung atau bagaimana?

S: merata

P: meratanya gimana?

S: kalau energinya cukup itu bisa sampai semua bendanya ikut suhunya sama P: kan energinya melalui molekulnya, itu gimana?

S: energinya berpindah dari molekul yang dipanasi ke molekul sebelahnya sampai ujung yang tidak dipanasi

(2)

S: karena adanya perbedaan suhu antara molekul yang dipanasi sama yang gak dipanasi. Jadi molekul pada ujung yang suhunya lebih panas akan mengalirkan energi ke molekul lebih dingin.

P: misalnya molekul yang dipanasi ini molekul 1, terus energinya berpindah ke molekul 2 di sebelahnya, energi yang di molekul 1 ini gimana?

S: ya berkurang, biar sama dengan molekul 2-nya, energinya dilepaskan. P: dilepaskan semua atau enggak?

S: gak semua, cuma sebagian

P: terus energi dari molekul 2 yang berpindah ke molekul 3 gimana? dilepaskan sebagian lagi?

S: iya sebagian juga. Kan kawatnya dipanasi terus, suhunya meningkat. Jadi molekul 1 ini menyalurkan energi terus ke molekul 2, molekul 2 ke molekul 3, dan seterusnya sampai suhu seluruh kawat sama.

P: hubungan suhu yang meningkat dengan energi yang berpindah gimana?

S: kalau suhunya meningkat ya energi di molekul 1 ini bertambah terus jadinya bisa menyalurkan energinya ke molekul sebelahnya.

P: o gitu ya. Jadi energinya itu energi dari molekulnya ya? S: iya

P: energi apa itu?

S: aku kurang paham kalau itu

P: kalau kawat ini gak dipanasi nih, sebenarnya molekul yang di dalam kawat bergerak gak?

S: tetap bergerak, tapi gak berarti. P: kok gak berarti?

S: pada benda padat kan jarak antar molekulnya dekat, molekulnya bergeraknya hanya sedikit-sedikit dan gak sampai tukar posisi.

P: kan molekulnya bergerak sedikit-sedikit tuh, kalau dipanasi molekulnya jadi gimana?

S: geraknya lebih cepat

P: kalau molekul yang dipanasi bergerak lebih cepat, pengaruh ke molekul sebelahnya gimana?

S: nabrak-nabrak molekul sebelahnya, terus molekul sebelahnya ikut geraknya cepat dan nabrak molekul sebelahnya lagi sampai ujung yang gak dipanasi.

P: kenapa bisa nabrak-nabrak?

S: ya kan zat padat itu molekul-molekulnya berdekatan, jadinya bisa nabrak-nabrak

P: o gitu. Terus kalau molekulnya bergerak itu punya apa? S: kecepatan dan energi

P: itu energi apa? S: energi kinetik

P: kenapa kok energi kinetik? S: karena punya kecepatan

P: nah molekul yang dipanasi ini tadi gimana? S: geraknya makin cepat

P: kalau geraknya makin cepat, energinya gimana? S: makin besar

(3)

P: kenapa makin besar? S: karena energi kinetik =

2 2

P: kalau molekulnya bergerak makin cepat, hubunganya dengan suhu kawat gimana?

S: kalau makin cepat, energi kinetiknya makin besar, jadi ujung yang gak dipanasi semakin cepat panas

P: jadi, energi yang dipindahkan dari molekul 1 ke molekul sebelahnya itu energi apa?

S: energi kinetiknya

P: dipindahkan semua atau enggak? S: cuma sebagian

P: bisa dijelaskan lagi gak proses perpindahan kalor pada kawat yang dipanasi tadi?

S: molekul di ujung kawat yang dipanasi akan bergerak lebih cepat, terus nanti tumbukan dengan molekul di sebelahnya. Molekul yang ditumbuk bergerak lebih cepat lagi dan menumbuk molekul di sebelahnya lagi, gitu terus sampai menumbuk molekul di ujung kawat yang gak dipanasi, sampai suhu seluruh kawat sama. Energi yang dipindahkan itu energi kinetik dari molekulnya.

P: jadi kesimpulannya perpindahan kalor secara konduksi itu gimana?

S: perpindahan kalor secara konduksi adalah perpindahan energi kinetik melalui medium dan tidak disertai perpindahan mediumnya yang dipengaruhi oleh tumbukan molekul. Terjadi tumbukan karena suhu molekul yang naik akan lebih cepat bergerak dan menumbuk molekul di sebelahnya.

P: kalau perpindahan kalor dengan cara konveksi itu yang seperti apa? S: konveksi itu contohnya air yang dipanasi

P: coba digambar

S: (Siswa menjelaskan bahwa saat air dipanaskan, air mengalir naik turun naik turun)

P: airnya kok bisa mengalir naik turun naik turun?

S: karena ada perbedaan suhu antara air yang di bawah dengan air yang di atas. Suhunya lebih tinggi yang di bawah karena dipanasi lebih dulu, terus air yang di bawah akan naik

P: terus air yang di atas gimana?

S: turun, gantian sama air yang di bawah tadi

P: terus pengaruh suhunya yang gak sama itu apa kok bisa airnya naik turun gitu? Api

(4)

S: air itu kan zat cair, kalau air dipanasi molekulnya memuai. Kalau memuai volumenya jadi semakin besar, jadinya massa jenisnya makin kecil

P: kenapa massa jenisnya makin kecil?

S: kan massanya tetap sama tapi volumenya lebih besar jadi massa jenisnya lebih kecil, karena massa jenis sama dengan massa per volume

P: massa jenis yang di bawah sama yang di atas sama gak?

S: beda, lebih kecil yang di bawah daripada yang di atas, karena suhu air yang di bawah lebih tinggi, jadinya air yang di bawah naik ke atas, air yang di atas turun ke bawah. Seperti air dan minyak, minyaknya di atas dan air di bawah soalnya massa jenis minyak lebih kecil dari air.

P: o gitu. Itu cuma yang di bawah naik dan yang di atas turun terus udah gitu aja atau gimana?

S: ya kan air yang dari atas yang ke bawah tadi dipanasi, jadinya makin panas dan massa jenisnya lebih kecil dari yang atas, terus naik lagi, yang atas jadi lebih dingin dan turun lagi. Naik turun naik turun terus sampai suhunya sama.

P: terus energinya disimpan di mana dan berpindahnya gimana?

S: energinya disimpan di molekul airnya, jadinya perpindahan energinya diikuti oleh perpindahan airnya.

P: kesimpulannya, perpindahan kalor secaa konveksi itu bagaimana?

S: perpindahan energi yang disertai oleh perpindahan molekul. Molekulnya bepindah karena adanya perbedaan suhu, ada yang suhunya lebih tinggi dan ada yang lebih rendah, sehingga ada perbedaan massa jenis. Molekul yang suhunya kebih tinggi akan memuai sehingga massa jenisnya lebih kecil dari molekul yang suhunya lebih rendah, sehingga molekul yang massa jenisnya lebih kecil akan naik dan molekul yang massa jenisnya lebih besar akan turun, dan naik turun terus sampai suhu zatnya sama.

P: konveksi juga bisa terjadi pada gas apa enggak? S: bisa

P: bisa kasih contohnya gak?

S: waktu menyalakan lilin, tangan kita kalau di taruh di atasnya akan terasa panas P: itu bagaimana proses perpindahan kalornya?

S: udara yang di atas api dipanaskan dan molekulnya mengembang, jadi massa jenis udara menurun dan udaranya naik, jadi tangan kita terasa panas.

P: oke. Kalau perpindahan kalor secara radiasi yang bagaimana?

S: radiasi itu perpindahan kalor dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Energinya berpindahnya tidak perlu perantara atau langsung, contohnya energi dari matahari yang sampai ke bumi.

P: bisa terjadi di ruang hampa gak? S: bisa

P: dalam bentuk apa perpindahan energi kalornya?

S: setauku sih gelombang elektromagnetik. Tapi kurang paham kalau tentang itu mbak

P: oke gak papa. Jadi syarat terjadinya perpindahan kalor itu apa? S: kalau ada perbedaan suhu

P: sekarang tentang faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah kalor untuk menaikkan suhu suatu zat. Faktor-faktor yang mempengaruhi itu apa aja?

(5)

S: massa, perubahan suhu, sama apa itu ya lupa namanya. Kalau di rumus itu Q = m.c.∆T, c’nya itu apa aku lupa, koefisien pa ya?

P: koefisien apa? S: koefisien kalor

P: besarnya gimana? Apakah udah tertentu? S: besarnya tergantung sama zatnya apa

P: berarti tiap zat yang berbeda, c’nya juga berbeda besarnya? S: iya, sudah tertentu juga besarnya

P: misalnya ada air dan besi yang massanya sama dan keduanya suhunya 20oC. Jumlah kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu air dan besi jadi 100oC banyakan air atau besi?

S: banyak yang air P: kenapa?

S: karena c air lebih besar dari pada besi

P: jadi hubungan c dengan jumlah kalor itu apa?

S: oh iya c itu kalor jenis, baru inget. Ya semakin besar kalor jenis, semakin besar jumlah kalor yang diberikan.

S: kalau hubungan massa dengan jumlah kalor yang diberikan gimana?

S: ya sama, semakin besar massa benda, semakin besar jumlah kalor yang diberikan

P: bisa kasih contoh?

S: misalnya memanaskan sepanci air enuh sama air setengah panci, itu lebih cepat memanaskan air setengah panci.

P: kalau hubungan jumlah kalor yang diberikan dengan perubahan suhu apa? S: semakin besar jumlah kalor yang diberikan, semakin besar juga perubahan suhunya.

P: bisa kasih contoh?

S: Kalau kita manasi 2 panci yang massanya sama, misalnya panci A dan B, tapi kalor yag diberikan pada panci A lebih besar dari B, maka air A lebih cepat mendidih.

P: pernah dengar tentang Asas Black? S: pernah

P: misalnya ada 2 batang besi yang suhunya berbeda, besi A suhunya 20oC dan besi B suhunya 100oC, keduanya disentuhkan, apa yang terjadi dari kedua benda itu?

S: yang A suhunya akan naik dan yang B suhunya akan turun sampai suhunya setimbang.

P: maksudnya setimbang itu apa?

S: maksudnya sampai besi A dan besi B suhunya sama P: kenapa suhu besi A bisa naik dan suhu besi B bisa turun?

S: karena benda yang suhunya lebih tinggi mengalirkan energi ke suhu yang lebih rendah, jadi besi B memberikan kalor ke besi A dan besi A menerima kalor dari besi B.

P: besar kalor yang diberikan besi B dengan besar kalor yang diterima besi A beda apa enggak?

(6)

P: bisa kasih contoh tentang Asas Black?

S: kalau kita menggenggam es, tangan kita jadi dingin seperti es dan esnya lama-lama meleleh.

P: kenapa bisa sperti itu?

S: karena tangan kita memberikan kalor ke es jadinya suhu yang di tangan turun dan es-nya menerima kalor dari tangan jadinya lama-lama meleleh, jadi tangan kita terasa dingin seperti suhu es.

Perubahan pemahaman siswa tentang kalor: sebuah studi kasus dengan wawancara klinis.

Parts

Dokumen yang terkait

PENGARUH PENERAPAN SUPLEMEN PEMBELAJARAN PERUBAHAN IKLIM TERHADAP PEMAHAMAN SISWA TENTANG PERUBAHAN IKLIM DI BANDAR LAMPUNG TAHUN 2016 (Studi Kasus di SMP Negeri 7 Bandar Lampung)

Pemahaman siswa tentang konsep gaya : sebuah studi kasus.

Pemahaman siswa tentang gerak vertical : sebuah studi kasus.

Pemahaman siswa tentang konsep gaya apung : sebuah studi kasus.

Pemahaman siswa tentang konsep usaha dan energi : sebuah studi kasus.

ANALISIS PEMAHAMAN SISWA TENTANG BARISAN

REMEDIASI MISKONSEPSI SISWA PADA MATERI RANGKAIAN LISTRIK SEDERHANA MENGGUNAKAN WAWANCARA KLINIS DALAM BAHASA IBU

REMEDIASI KESALAHAN SISWA DALAM MENYELESAIKAN SOAL CERITA DENGAN MENGGUNAKAN WAWANCARA KLINIS PADA MATERI PERBANDINGAN

WAWANCARA KLINIS.doc (71Kb)

1 WAWANCARA KLINIS DALAM BAHASA IBU UNTUK MEREMEDIASI MISKONSEPSI SISWA PADA MATERI CAHAYA DI SD

Dukungan

Links

Perubahan pemahaman siswa tentang kalor: sebuah studi kasus dengan wawancara klinis.

Parts

Dokumen yang terkait

PENGARUH PENERAPAN SUPLEMEN PEMBELAJARAN PERUBAHAN IKLIM TERHADAP PEMAHAMAN SISWA TENTANG PERUBAHAN IKLIM DI BANDAR LAMPUNG TAHUN 2016 (Studi Kasus di SMP Negeri 7 Bandar Lampung)

Pemahaman siswa tentang konsep gaya : sebuah studi kasus.

Pemahaman siswa tentang gerak vertical : sebuah studi kasus.

Pemahaman siswa tentang konsep gaya apung : sebuah studi kasus.

Pemahaman siswa tentang konsep usaha dan energi : sebuah studi kasus.

ANALISIS PEMAHAMAN SISWA TENTANG BARISAN

REMEDIASI MISKONSEPSI SISWA PADA MATERI RANGKAIAN LISTRIK SEDERHANA MENGGUNAKAN WAWANCARA KLINIS DALAM BAHASA IBU

REMEDIASI KESALAHAN SISWA DALAM MENYELESAIKAN SOAL CERITA DENGAN MENGGUNAKAN WAWANCARA KLINIS PADA MATERI PERBANDINGAN

WAWANCARA KLINIS.doc (71Kb)

1 WAWANCARA KLINIS DALAM BAHASA IBU UNTUK MEREMEDIASI MISKONSEPSI SISWA PADA MATERI CAHAYA DI SD

Dokumen yang Anda mencari sudah siap untuk unduhkan