B. Data Pretes Dan Wawancara Serta Pembahasan
2. Pemahaman Awal Siswa
Dari hasil analisis jawaban pretes dan wawancara yang telah dilakukan, maka diperoleh pemahaman siswa sebagai berikut :
a. Pemahaman awal siswa tentang rangkain listrik sederhana
Dalam pretes, soal yang berhubungan dengan rangkaian listrik sederhana adalah soal no 1 dan 2. Pada soal no 1 siswa diminta untuk memilih dari ke-3 gambar rangkain listrik, rangkain mana yang dapat membuat lampu menyala. Persentase skor jawaban siswa yang diperoleh soal ini adalah sebesar 88,56% dengan memilih gambar c. 22,85 % siswa dapat menjelaskan dengan benar yaitu bahwa lampu menyala karena ada arus listrik yang mengalir. Namun demikian ada juga siswa yang penjelasannya belum benar dan kurang lengkap sebesar 57,14% dengan berbagai macam variasi jawaban seperti pada table 3 dibawah ini :
Tabe1 3. Variasi Jawaban Soal No 1. No
soal Jawaban Variasi alasan jawaban
1 Gambar c 1) karena ada arus listrik yang keluar dari positif ke negative dan rangkaian tidak terputus
2) karena ada muatan listrik dari baterei ke lampu 3) karena ada baterei
4) karena ada muatan listrik dari baterei berpindah ke lampu yang energi listriknya sedikit
5) karena tidak ada ruangan terputus dan ada baterei Gambar b 1) karena tidak ada penghambat/pemotong listrik
Kemudian sebesar 8,57% siswa memberikan jawaban tanpa alasan juga 11,42% siswa yang memberikan jawaban dan alasan yang salah.
Hal yang terjadi diatas terlihat lebih jelas dari wawancara dengan siswa berikut ini (kode 30) :
R : menurut kamu mengapa c bisa nyala? Ko a dan b ga nyala? P : kalau b rangkaiannya terputus
R : jadi kalau terputus ga bisa nyala? P : iya
R : terus kalau a gimana?
P : a ga ada sambungan kutub positif dab negatifnya, jadi ga bisa ngalir. R : ngalir apanya?
P : arus listrik
R : kenapa c bisa nyala?
P : karena ada sambungan kutub positif dan negatifnya mba dan ga putus, jadi listriknya bisa ngalir.
Hal yang sama juga di ungkapkan oleh siswa kode 26, yang mengatakan bahwa lampu tersebut dapat menyala karena rangkainnya tertutup dan ada baterei. Jawaban dari siswa tersebut diatas tidak sepenuhnya salah namun kita tahu bahwa hal-hal yang disebutkan diatas merupakan syarat agar terjadinya arus listrik sehingga lampu dalam rangkaian bisa menyala. Dari jawaban siswa dapat kita tahu bahwa pemahaman siswa disini cukup baik tapi belum sampai pada inti jawaban yang dimaksudkan. Namun pada saat dilakukan wawancara siswa bisa mengungkapkan apa yang menjadi inti dari pertanyaan.
Namun demikian seperti yang dijelaskan sebelumnya, bahwa ada siswa yang masih salah dalam menjawab dan memberikan alasan
dengan memilih gambar a, dari jawaban tersebut jelas sekali bahwa siswa memiliki konsep yang salah pada pada soal ini dimana penjelasannya adalah lampu bisa menyala dalam rangkaian karena tidak ada penghambat atau pemotong rangkaian. Hal ini terlihat jelas pada saat melakukan wawancara dengan partisispan kode 4 seperti dibawah ini:
P : jika saya mempunyai 3 rangkaian seperti ini, kira-kira lampu dalam rangkaian mana yang bisa nyala
R : hmm, lampu di gambar rangkaian a P : napa bisa nyala?
R : karena ga ada penghambat/pemotong listrik, rangkaiannya mulus. P : yang km maksudkan, digambar ini yang mana??
R : yang ini mba. (sambil menunjukan symbol baterei/tegangan di rangkaian b dan c)
P :ini keterangannya symbol baterei lho. jadi ini menurut km pemotong/penghambat??
R : ya mba
P : uda tahu belum symbol dari baterei/tegangan?? R : belum mba
P : ya uda,menurut kamu dapat sumber listriknya dari mana? R : hmm……..
P : kamu tahu dari mana ko gambar di rangkaian ini bisa nyala? R : ya menurut pemikiranku aja mba
Keterangan yang sama juga diperoleh pada saat wawancara dengan siswa kode 16, mengaanggap bahwa simbol baterei adalah penghambat atau pemotong ataupun pemisah sehingga arus tidak mengalir dengan lancar. Berdasarkan hasil pretes dan wawancara, terlihat jelas bahwa pemahaman konsep siswa salah, dimana konsep
siswa yang dibangun sendiri berdasarkan pemikirannya masih salah selain itu siswa juga belum memahami simbol-simbol dalam suatu rangkaian dan belum terlalu memahami apa yang menyebabkan listrik dalam suatu rangkaian menyala.
Sedangkan pada soal no 2 siswa diminta untuk menjelaskan apa yang terjadi pada lampu jika sakelar dibuka atau ditutup. Siswa memiliki prosentase skor pada soal ini yaitu sebesar 94,28% dengan menjawab bahwa lampu akan padam jika saklar dibuka dan akan nyala jika saklar ditutup. Prosentase skor yang diperoleh siswa sebesar 40% dengan skor 3. 45,71% dengan skor 2. 8,57% dengan skor 1 dan 5,71% dengan skor 0. Adapun variasi jawaban yang diberikan siswa adalah sebagai berikut :
Tabel 4. variasi jawaban no 2 No
soal Jawaban Variasi jawaban
2a
2b
Lampu nyala 1) karena saklar terhubung arus listrik
2) karena ada arus yang mengalir dari positif ke negatif 3) karena semua materi saling berhubungan
4) karena saklar sebagai konduktor menghidupkan arus 5) karena saklar tertutup dengan rapat
6) karena saklar berfungsi untuk mamatikan dan
menghidupkan lampu
7) karena ada muatan listrik yang mengalir dan saling berhubungan
Lampu mati 1) tidak ada arus yang mengalir
Lampu nyala 1) karena ada arus yang mengalir
Lampu mati 1) muatan listrik akan berhenti diujung saklar yang
terbuka
2) karena tidak ada arus listrik yang mengalir 3) karena semua materi tidak berhubungan
4) karena berfungsi untuk menghidup dan mematikan listrik
5) saklar tidak terhubung arus listrik
Adapun jawaban yang diberikan oleh siswa tersebut diatas ada yang salah dan ada yang benar begitu pula dengan variasi jawabannya ada yang benar, masih salah , dan ada yang belum lengkap. Untuk lebih memahami konsep siswa secara mendalam dapat dilihat dari hasil wawancara berikut ini dengan siswa kode 26 :
R : terus ne jika ada rangkaian seperti ini, jika kita tutup saklarnya gimana keadaan lampunya?
P : lampunya nyala
R : kenapa lampunya nyala?
P : karena semua materi saling berhubungan R : maksudnya?
P : kan ga ada yang putus, semuanya kesambung dangan batu baterei R : fungsi batu baterei??
P : sumber listrik untuk hasilkan jadi ada arus. R : terus kalau saklarnya dibuka?
P : Ya mati mba, ga ada arus
Siswa pada awalnya belum mengungkapkan jawaban yang lengkap namun setelah dilakukan wawancara dapat diketahui pemahaman siswa dan konsep siswa sampai dimana. Begitu pula hasil wawancara dengan kode 32 seperti dibawah ini:
R : nah kalau no 2, rangkaiannya seperti ini. Jika saklarnya ditutup lampunya nyala ga?
P : nyala mba.
R : ko bisa lampunya nyala?
R : maksudnya konduktor? P : bisa menghantarkan arus R : kalau saklarnya dibuka?
P : lampu mati, ga berfungsi ga ada arus.
Berdasarkan hasil pretes dan wawancara, bahwa siswa cukup memahami tentang arus dan fungsi dari saklar. Walaupun demikian, masih ada sebagian kecil siswa yang salah dengan pemahaman konsepnya, seperti kutipan hasil wawancara berikut ini dengan siswa kode 4 :
R : Oke, kalu soal no 2 bagaimana keadaan lampu kalau saklar ditutup/dibuka?
P : kalau ditutup saklarnya lampu mati. R : ko bisa, kenapa?
P : karena ga ada aliran listrik
R : yang ga ada arusnya itu pada saat saklarnya ditutup atau dibuka? P : pada saat ditutup.
R : kalau saklarnya dibuka?? P : lampunya padam
b. Pemahaman Siswa Mengenai Hukum Ohm
Soal yang berhubungan dengan Hukum Ohm adalah soal no 3, 4, dan 5. soal no 3 merupakan soal yang menyatakan pengaruh sumber tegangan pada hambatan, bila sumber tegangan di ubah-ubah nilainya. Soal no 3 tentang pengaruh hambatan jika nilai tegangan diubah. Soal no 4 menyatakan pengaruh tegangan dan hambatan pada arus listrik, bila sumber tegangan diubah-ubah nilainya dan nilai hambatannya tetap. Sedangkan soal no 5 menyatakan pengaruh sumber tegangan dan hambatan pada arus listrik bila sumber tegangan dibuat tetap dan
hambatannya berubah-ubah nilainya. Pada soal no 3 prosentase skor 0 yang paling banyak diperoleh siswa, yaitu sebesar 68,57 %. begitu pula pada no 5 porsentase 0 sebesar 51,42%.
Adapun variasi jawaban yang diberikan siswa pada no 3 adalah sebagai berikut :
Tabel 5. Variasi Jawaban Siswa Soal No 3, 4 dan 5 No
soal Jawaban Variasi alasan jawaban
3
Berubah besar
1) karena tegangan berubah menjadi lebih besar jadi hambatannya juga berubah menjadi besar
Berubah kecil 1) karena jika tegangannya lebih besar hambatannya akan semakin kecil
Tidak berubah 2) karena hambatan yang digunakan tetap tidak berubah
4
Berubah lebih besar
1) tegangan semakin besar maka kuat arus juga ikut
membesar Berubah lebih
kecil
1) karena melewati hambatan
5
Berubah lebih besar
karena hambatannya lebih kecil Berubah lebih
kecil
karena hambatannya lebih kecil
Dari jawaban siswa dapat diketahui bahwa adanya permasalahan pemahaman mengenai Hukum Ohm, terlihat dari alasan yang diungkap oleh siswa bahwa apabila nilai tegangan diubah maka nilai hambatan juga berubah. Seperti yang terungkap oleh hasil wawancara dengan partisipan kode 30 berikut ini :
R : oke, kalau kita punya rangkain seperti ini, jika kita tegangannyannya dirubah menjadi lebih besar. hambatanny ikut berubah ga?
P : ya ,berubah R : alasannya?
P : karena tegangannya berubah jadi lebih besar maka hambatannya juga ikut berubah jadi besar
R : terus arusnya ikut berubah apa ga? P : iya ikut berubah
R : alasannya ?
P : sama aja alasannya, karena tegangannya dirubah lebih besar, jadi arus dan hambatannya juga jadi lebih besar
R : kalu v nya dibuat tetap Rnya dirubah, Inya ikut berubah ga? P : iya berubah.
R : kalau Rnya dirubah dengan yang lebih kecil, arusnya berubah menjadi lebih besar atau kecil
P : lebih kecil.
R : uda tahu tentang Hukum Ohm? P : belum mba.
R : jawabannya tadi pake rumus ga?? P : ga,mikir aja mba
Pemahaman yang sama tapi sedikit berbeda juga diungkap oleh siswa yang lain yaitu dengan kode 16 seperti wawancara berikut ini :
R : oke kalau kita punya rangkaian seperti ini, jika tegangan sumbernya kita rubah jadi lebih besar. hambatannya gimana, berubah ga?
P : berubah
R : lebih besar atau kecil P : lebih besar
R : berdasarkan rumus ga, kamu jawab? P : berdasarkan pemikiranku aja mba R : berarti ga pake rumus?
P : iya mba.
R : terus kalau R nya kita ganti dengan yang lebih kecil dan tegangannya kita buat tetap. gimana nilai Inya?
P : nilai Inya semakin kecil R : alasannya?
P : karena melewati hambatan R : kamu tahu ga V itu apa? P : tegangan
R : kalau I? P : arus R : kalau R? P : hambatan
R : hubungan ketiganya gimana? P : hmmm, ga tahu mba. Bingung
Pemahaman siswa yang sama juga diungkapkan oleh siswa kode 32, dan kode 28 (lampiran). Namun demikian berdasarkan hasil pretes ada siswa yang menjawab bahwa nilai hambatan tidak akan berubah walaupun nilai tegangannya diubah karena hambatan yang digunakan hambatan yang sama sehingga yang berubah adalah arusnya. dengan prosentase skor sebesar 5,71%. Para siswa pada umumnya belum mengetahui tentang Hukum Ohm dengan benar dan belum mengerti simbol-simbol yang digunakan dalam rumus tersebut dengan baik. Hal ini dapat dimengerti karena mereka belum menerima materi tentang Hukum Ohm sebelumnya. Dari hasil wawancara hampir semuanya mengalami kebingungan dan jawaban yang diberikan oleh siswa berdasarkan hasil pemikiran mereka tanpa berdasarkan konsep-konsep atau hukum-hukum fisika. Walaupun demikian siswa mempunyai konsep awal dan konstruksi pengetahuannya sendiri.
Dalam Hukum Ohm berlaku bahwa arus listrik yang mengalir pada penghantar sebanding dengan tegangannya. Sehingga besarnya
hambatan tidak dipengaruhi oleh perubahan tegangan. Perubahan tegangan berpengaruh pada besarnya arus listrik yang dihasilkan. Besarnya hambatan diperoleh dari perbandingan tegangan terhadap besarnya nilai dari arus (V/I), jika tegangan berubah maka arus listrik juga akan berubah namun sedemikian rupa bahwa hambatan tetap. Dalam hal ini siswa masih mengalami kesulitan dalam memahami konsep tersebut yang mana bahwa perubahan tegangan akan menyebabkan perubahan arus yang mengalir, namun besarnya hambatan akan tetap karena hambatan berfungsi sebagai variabel kontrol.
Prosentase skor jawaban yang bagus dari soal tentang Hukum Ohm atau yang bisa dijawab dengan baik oleh sebagian siswa adalah soal no 4 dan 5. pada kedua soal ini pemahaman siswa mengenai Hukum Ohm diterapkan pada sebuah rangakain sederhana dengan mengubah nilai salah satu variabelnya. Pada no 4, yaitu soal tersebut menanyakan kuat arus bila sumber tegangan diubah dan hambatannya dibuat tetap, hal yang sama juga ditanyakan pada soal no 5 yaitu jika hambatannya diubah dan tegangannya juga dibuat tetap, bagaimana dengan nilai arusnya.
Dari jawaban siswa dapat terlihat bahwa mereka belum mengetahui persamaan matematis dari Hukum Ohm, dan mereka tidak memahami adanya hubungan sebab akibat dari Hukum Ohm yaitu
hubungan antara kuat arus, tegangan dan hambatan dalam suatu rangkaian, sehingga terjadi salah konsep pada siswa.
c. Pemahaman Siswa Mengenai Hambatan Penghantar Kawat
Soal-soal yang berhubungan dengan hambatan penghantar kawat adalah soal pada no 6 dan 7. Soal-soal tersebut menanyakan tentang pengaruh panjang kawat, jenis kawat, dan diameter kawat terhadap hambatan kawat. Berdasarkan jawaban pretest dan hasil wawancara, pada umumnya siswa belum mengerti dan belum memahami tentang hambatan kawat penghantar. Pada soal no 6 menanyakan tentang pengaruh panjang kawat terhadap hambatan kawat, prosentase skor jawaban benar dan alasan benar sebesar 14,28% sedangkan pada soal no 7 menanyakan tentang pengaruh luas penampang kawat terhadap hambatan kawat. Prosentase skor jawaban dan alasan benar pada soal ini sebesar 5,71%. Selain dari prosentase skor yang disebutkan diatas jawaban siswa masih ada yang salah dan belum lengkap. Adapun variasi jawaban siswa adalah seperti berikut dibawah ini :
Tabel 6. Variasi Jawaban Soal No 6 dan 7 No
soal Jawaban Variasi alasan jawaban
6 Hambatannya lebih besar 15 cm Karena lebih panjang
Hambatan yang lebih besar 10 cm Karena lebih pendek
7 Hambatan > pada jari2 2mm Karena lebih kecil
Berdasarkan variasi jawaban yang ada di atas, dapat diketahui bahwa pemahaman siswa ada yang salah, dan ada yang benar, dan ada yang belum lengkap.
Dari hasil wawancara yang dilakukan dengan partisipan kode16 diperoleh data sebagai berikut:
R : kalau kita punya dua kawat yang jenisnya sama dan diameternya sama tapi panjangnya beda 10 cm dan 15 cm, dihubungkan dengan sumber tegangan. Menurut kamu mana yang hambatan kawatnya lebih besar?
P : yang 10 cm R : alasannya
P : ya menurut saya kawat yang lebih pendek aja yang hambatannya lebih besar
R : terus kalau jenis kawatnya sama, panjangnya sama tapi luas penampangnya beda 2 mm dan 3 mm. mana yang hambatannya lebih besar? P : yang lebih kecil mba, 2 mm.
R : berdasarkan apa kamu jawab?
P : karena belum dapat mba, jadi aku nebak-nebak aja.
Dari hasil wawancara diatas bahwa siswa mengalami salah konsep hal ini dikarenakan siswa belum menerima materi tersebut namun sudah mempunyai konsep awal sendiri. Pemahaman lain juga diperoleh dari siswa kode 26 pada hasil wawancara berikut ini:
R: oke sekarang no 6 kalau kita punya kawat panjangnya 10 cm dan 15 cm, terus jenis kawat dan luas penampang kawatnya sama? Kawat mana yang hambatannya lebih besar
P : yang 15 cm R : alasannya?
P : Nebak aja mba, mikirku kalau lebih panjang pasti lebih besar hambatannya.
P : belum diajari mba.
R : kalau no 7 kalau jenis kawatnya sama dan panjangnya sama tapi jari-jari lingkarannya 2mm dan 4mm, mana yang lebih besar hambatan kawat?? P : 4mm yang lebih besar hambatannya, karena lebih luas.
R : pake rumus ga?
P : itu juga ga tahu mba, nebak aja.
Begitu pula yang terjadi dengan partisipan partisipan lain. Dari hasil wawancara dapat diungkap bahwa siswa hanya mengerjakan soal itu berdasarkan pemikiran dan intuisinya saja, karena siswa sebelumnya belum menerima materi yang berkaitan dengan hambatan kawat penghantar jadi dengan demikian dapat diketahui bahwa siswa masih nol pengetahuannya, jika jawabannya berdasarkan pada konsep fisika walaupun penjelasannya mengarah ke jawaban yang benar ataupun jawaban yang salah. Walaupun demikian siswa sudah mempunyai konsep awal sendiri. Hal ini juga dapat dilihat hasil wawancara dengan partisipan kode 32 sebagai berikut :
R : oke kita lanjut, kalau kita punya kawat panjangnya 10cm dan 15 cm, terus jenis kawat dan luas penampang kawatnya sama? Kawat mana yang hambatannya lebih besar?
P : kawat yang lebih pendek 15 cm R : berdasarkan rumus ga?
P : ga mba, belum tahu rumusnya. nebak aja
R : oke, kalau jenis kawatnya sama dan panjangnya sama tapi jari-jari lingkarannya 2mm dan 3mm, mana yang lebih besar hambatan kawat?? P : 2 mm
R : penjelasannya?? P : ga tahu mba
Berdasarkan wawancara diatas dapat disimpulkan bahwa dalam menjawab soal yang berkaitan dengan hambatan kawat penghantar hanyalah berdasarkan tebakan dan intuisi siswa saja, mereka belum mengetahui bahwa adanya rumus yang dapat digunakan untuk mengetahui besarnya hambatan pada suatu penghantar (kawat). Dengan demikian siswa juga secara otomatis belum mengetahui simbol-simbol yang berkaitan dengan hambatan penghantar (kawat). Dapat dilihat juga bahwa siswa menganalisa pertanyaan dengan pemikiran mereka yang sangat sederhana.
d. Pemahaman Awal Siswa Mengenai Rangkaian Seri Paralel
Soal-soal yang berhubungan dengan rangkaian seri paralel adalah soal no 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, dan 15. Soal-soal no 8, 9, 10, dan 11 adalah soal yang berkaitan dengan rangkain seri sedangkan soal yang berkaitan dengan rangkain paralel adalah 12, 13, 14, dan 15.