Topik III: Susunan seri paralel hambatan listrik
D. Data, Analisis data dan pembahasan soal postest dan wawancara II
3. Pengungkapan pemahaman siswa berdasarkan hasil posttest dan wawancara II
Untuk mengungkapkan pemaham siswa selain dilihat dari hasil posttest, tetapi juga dapat diungkap secara lebih mendalam lewat wawancara. Siswa yang dipilih untuk wawancara II adalah siswa yang diwawancarai pada wawancara I yaitu siswa kode 2, 3, 4, 10, 16, dan 20.Berikut akan dibahas pemahaman siswa untuk masing-masing konsep:
a. Pemahaman Siswa Mengenai Arus Listrik.
Soal-soal yang berhubungan dengan konsep arus listrik adalah soal no 1, 2, 3, 4, dan 5. Soal no 1 merupakan soal yang berhubungan dengan rangkaian sederhana. Soal tersebut merupakan gambar rangkaian dengan komponen-komponen listrik yang nyata berupa baterei, lampu dan kabel penghubung. Pada soal tersebut siswa diminta untuk memilih dari kelima rangkaian, rangkaian mana yang lampunya bisa menyala. Dari 26 siswa 4 siswa yang menjawab salah sedangkan 22 siswa bisa menjawab benar namun dengan alasan yang tidak tepat bahkan ada yang memberi alasan karena sudah dibuktikan dalam demonstrasi. persentase skor yang dimiliki adalah 62 %.
Soal no 2 ditanyakan mengenai hubungan antara muatan yaitu elektron yang mengalir melalui kawat penampang dengan kuat arus. Persentase skor jawaban siswa adalah 100 %. Ini merupakan skor yang paling tinggi dari 20 soal.
Soal no 3 siswa diminta untuk menyatakan pengertiannya mengenai kuat arus. Dari 26 siswa terdapat 22 siswa yang menjawab benar dan persentasi skor 85 %. Sebagian siswa menyatakan bahwa kuat arus merupakan jumlah energi yang melewati kawat penampang.
Soal no 4 ditanyakan mengenai aliran muatan listrik yang mengalir dalam sebuah rangkaian. Arus listrik mengalir dari titik yang berpotensial tinggi ke titik yang berpotensial rendah atau dari kutub positif baterei ke kutub negatif baterei. 13 siswa bisa menjawab dengan benar dan alasannya tepat, sedangkan 11 siswa menjawab benar tetapi alasannya kurang tepat. 2 siswa lain masih memahami arus yang mengalir semuanya berpusat pada lampu, yaitu dari kutub positif ke lampu dan kutub negatif juga mengalir ke lampu. Persentase skor soal yang diperoleh 78%.
Soal no 5 siswa ditanyakan prinsip dasar rangkaian yang disusun seri; Rangkaian hambatan yang disusun seri kuat arus di titik mana saja sama sedangkan potensialnya beda. Sebagian siswa menjawab benar dan sesuai konsep yang benar. Persentase skor jawaban mencapai 81 %. Hal ini juga terungkap dari 6 siswa yang diwawancarai seperti yang diungkapkan oleh siswa no kode 2 sbb:
P:Bagaimana syarat terjadinya arus listrik? S: harus ada beda potensial dan rangkaian tertutup
P:dalam rangkaian sederhana bagaiamana kita tau bahwa ada beda potensial S: ada baterei
P:supaya lampu bisa menyala harus ada apa? S: arus listrik
P: arus listrik itu apa to? S: arus yang mengalir
P: arus listrik mengalir dari mana ke mana? S: Dari kutub positif ke kutub negatif
P: Pada komponen listrik yang disusun seri bagaimana kuat arusnya S: sama besar.
P: kalau kuat arus sama, apa yang beda? S: Tegangannya
b. Pemahaman Siswa Mengenai Beda Potensial dan Hukum Ohm
Soal-soal no 6,7,8 dan 9 merupakan soal yang berhubungan dengan konsep beda potensial dan hukum Ohm. Soal no 6 ditanyakan mengenai dua titik yang mempunyai nilai potensialnya sama apakah ada arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut? persentase skor yang didapatkan hanya sebesar 41 %. Hampir semua siswa tidak memahami bahwa kalau tidak ada perbedaan nilai potensial dari dua titik VA=VBberarti tidak ada beda potensial dengan demikian tidak ada arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut. Ketidaktahuan siswa atas konsep tersebut diatas juga menyebabkan siswa tidak bisa menulis pengertian beda potensial pada soal no 7. Persentase skor no 7 merupakan persentase yang paling rendah yaitu 27 %. No 8 dan no 9 siswa ditanyakan mengenai hubungan antara beda potensial dengan arus listrik. Dalam Hukum Ohm berlaku bahwa arus listrik yang mengalir pada penghantar sebanding dengan tegangannya, sehingga kalau V berubah-ubah I juga berubah-ubah. Sebagian siswa bisa menjawab soal no 8 dengan benar bahwa kalau tidak ada beda potensial maka tidak ada arus listrik. Persentase skor yang didapatkan sebesar 85 %. Soal no 9 pada umumnya
siswa menjawab benar tetapi pemahamannya masih sederhana mereka tidak melihat secara lebih mendalam bahwa kalau V brubah-ubah I juga berubah-ubah dengan demikian kalau semakin besar tegangan semakin besar pula kuat arusnya. Persentase skor sebesar 69%.
c. Pemahaman Siswa Mengenai Hukum I Kirchoff
Soal-soal yang berhubungan dengan Hukum I Kirchhoff adalah soal no 10, 11, dan 12. Soal no 10 dan 12 terdapat 12 siswa yang memahami hukum I Kirchhoff bahwa jumlah kuat arus yang masuk pada suatu titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang itu.
ΣImasuk=ΣIkeuar.
No 10 memperoleh persentase skor sebesar 60 % dan no 12 memperoleh persentase skor sebesar 83 %. Pada soal no 11 hampir semua siswa bisa menjawab benar dengan persentase skor 87 %. Hal ini di tunjang oleh anak panah yang ditunjukkan.
d. Pemahaman Siswa Mengenai Rangkaian Seri Hambatan Listrik.
Soal yang berhubungan dengan rangkaian seri hambatan listrik adalah soal no 13, 14, 15. Soal no 13 ditanya mengenai intensitas cahaya dua bola lampu indentik yang terangkai seri. Dua bola lampu yang dirangkai seri arus yang melalui kedua lampu sama besar dan jika dua bola lampu indentik maka daya P = I2 R yang sama di hantar ke kedua bola lampu itu dan kedua bola lampu itu
akan menyala sama terang. Hal ini juga terlihat dari hasil wawancara siswa no kode 16 berikut
P:misalnya kalau ada 3 lampu indentik yang dipasang seri bagaimana nyala lampunya sama atau tidak?
S: sama P:kenapa
S: karena daya listriknya sama P: Daya simbolny apa? S: P
P: coba tuliskan rumus daya S: P= V.I
P: V itu simbol besaran apa?dan I symbol besaran apa? S: V simbol tegangan dan I adalah kuat arus
P: coba kita lihat gambar 6 no 13 bagaimana daya di lampu satu? S:maksudnya gimana
P: kalau rumus daya yang tadi kan rumus umum kalau rumus daya khusus pada lampu satu gimana?
S: o…yang P1,V1itu ya? P: ya, bagaiamana? S: P1= V1. I1
P:Kalau menurut hukum Ohm bagaimana kamu dapat menulis rumus untuk tegangan dilampu satu?
S: gimana ya
P:coba tuliskan rumus hukum Ohm S: V/I = R
P:bagaimana rumus V S: V = I.R
P:itu rumus tegangan pada umumnya kalau tegangan pada lampu 1 gimana V1= I1R1
P: kalau kita masukan rumus V1ke P1bagaiamana jadinya rumus P1
S: (sejenak mencorat coret)lalu dapat menulis P1= V1. I1= I1R1.I1 = I1 2
R1
P:bagaiamana daya di lampu 2 S: sama aja kan
P:sama itu gimana
S:kalau lampu satu P1,kalau lampu 2 berarti P2. P2= V2. I2= I2R2.I2 = I2 2
R2
P: nah, pada rangkaian seri kuat arusnya gimana? S:sama
P:kuat arus di lampu 1 sama gak dengan lampu 2 S:sama
P: dalam soal hambatan lampu 1 sama gak dengan lampu 2 S:sama
P:apa yang dapat disimpulkan mengenai daya di lampu 1 dan 2? S: sama
P:Intensitas cahayanya gimana S:cahayanya sama
Persentase skor jawaban siswa no 13 sebesar 77 %,
Soal no 14 ditanyakan mengenai kuat arus pada kedua lampu yang disusun seri. 14 siswa menjawab benar dengan konsep yang benar, 9 siswa menjawab benar dengan pemahaman yang sederhana yaitu arusnya sama karena hambatannya sama, sedangkan 3 siswa masih memiliki pemahaman bahwa lampu/hambatan yang lebih dekat dengan kutub positif kuat arus lebih besar. Persentase skor sebesar 77 %.
Soal no 15 siswa diminta untuk menentukan nyala atau hidup 3 buah lampu yang disusun seri dan masing-masing dilengkapi saklar sementara satu
saklar diputuskan. Sebagian siswa memahami bahwa dalam rangkaian seri jika satu saklar diputuskan maka yang lain tidak teraliri arus listrik. Tetapi masih ada satu siswa yang memahami bahwa rangkaian seri dan paralel mempunyai konsep yang sama, lampu mati hanya pada lampu yang saklarnya diputuskan. Persentase skor yang di peroleh sebesar 85 %.
e. Pemahaman Siswa Mengenai Sususan Paralel Hambatan Listrik
Soal-soal yang menguji pemahaman siswa mengenai konsep susunan paralel penghambat listrik yaitu soal no 16 dan 17. Dua soal ini ditanya mengenai manfaat komponen listrik disusun secara parealel. Pada komponen listrik yang disusun paralel, jika salah satu komponen rusak atau gagal, komponen-komponen lain masih bisa bekerja. Pada soal no 16 persentase skor siswa mencapai 71 %, dan soal no 17 mencapai 77 %. Dari jawaban diketahui bahwa 4 siswa masih belum memahami istilah saklar dibuka sama dengan saklar diputuskan, sehingga menurut mereka kalau saklar dibuka berarti lampunya menyala.
f. Pemahaman Siswa Mengenai Sususan Seri Paralel Hambatan Listrik
Soal no 18,19, 20 ditanyakan mengenai gabungan seri-paralel penghambat listrik. Pada soal no 18 siswa ditanyakan mengenai perbedaan intensitas cahaya antara lampu yang disusun seri dan lampu yang disusun paralel. Kombinasi paralel mempunyai hambatan yang lebih kecil yaitu R/2 dibandingkan kombinasi seri yaitu 2R. Daya yang terpakai pada rangkaian paralel P = IV;
Rangkaian seri mempunyai hambatan 2R. Daya total yang terpakai P = IV;
Daya lebih besar pada rangkaian yang disusun paralel dengan demikian cahaya lebih terang pada susunan paralel. Ada siswa menjawab bahwa rangkaian seri lebih terang karena arusnya tidak terbagi dan sebagian menjawab karena hambatan sama maka nyalanya sama terang. 9 siswa menjawab benar tapi tidak tau alasannya. Hal ini Nampak juga dalam wawancara seperti pada siswa no kode 16
P: nah, kalau misalnya dua rangakaian terpisah seri dan parallel seperti soal no 18(tunjukkan soal no 18). Rangkaian mana yang lebih terang, yang tersusun seri atau paralel?
S: yang tersusun paralel P:alasannya?
S: ingat aja waktu SMP
P:ingat gak waktu pelajaran di kelas S: gak
Persentase skor yang dicapai hanya sebesar 27 %.
Soal no 19 ditanyakan mengenai intensitas cahaya tiga bola lampu indentik A, B, dan C dengan A dan B disusun paralel dan diantaranya dipasang saklar. Kalau saklar ditutup maka arus yang melewati lampu C harus dibagi
menjadi dua bagian yang sama ketika mencapai titik cabang ke lampu A dan B. Arus terbagi sama karena hambatan A dan B sama. Dengan demikian, lampu A dan B menerima setengah arus tersebut dan tidak secerah lampu C. Dua siswa menjawab benar dengan pemahaman sederhana. 10 siswa lain menjawab benar tanpa ada alasan. Sedangkan 14 siswa menjawab nyalanya sama terang karena hambatannya sama. Persentase yang diperoleh pada soal ini sebesar 69 %.
Soal no 20 ditanyakan mengenai kuat arus pada 3 hambatan dimana dua hambatan tersusun seri diparalelkan dengan satu hambatan. Persentase skor yang diperoleh sebesar 38 %