BAB II DASAR TEORI
C. Problem Solving (Pemecahan Soal Fisika)
Poerwadarminta (1970) menyatakan bahwa problem (masalah) adalah soal atau sesuatu yang harus dipecahkan, sedangkan solving berarti memecahkan suatu hal. Pemecahan masalah( problem solving) dalam pembelajaran fisika tidaklah berbeda dengan pemecahan masalah umum yang sering dihadapi dalam kehidupan sehari-hari. Apabila siswa pernah menemui masalah sebelumnya dan telah mengetahui solusinya, maka siswa dapat memecahkan masalah itu dengan mengingat kembali pemecahannya.
Kemampuan menyelesaikan soal dapat mencerminkan keberhasilan seorang siswa memahami materi. Soal yang digunakan dalam pengukuran hasil prestasi belajar adalah soal yang berbentuk esai terutama untuk bidang fisika. Soal uraian ini bertujuan untuk mengukur kemampuan siswa dalam hal mencermati masalah, merumuskan masalah, merancang pemecahannya, melaksanakan rancangan dan mengevaluasi.
Soal fisika merupakan soal yang berkaitan dengan peristiwa. Dari satu peristiwa maka akan muncul suatu masalah. Untuk dapat memecahkan masalah perlu diketahui data-data atau informasi-informasi yang tersedia. Berdasarkan masalah dan data yang tersedia maka dilakukan analisis untuk langkah-langkah pemecahan masalah.
Menurut Relf (Mudilarto, 2004: 169) dalam pemecahan soal-soal fisika diperlukan kemampuan dasar sebagai prasyarat utama, yakni kemampuan menginterpretasikan konsep-konsep dan prinsip-prinsip fisika secara tepat, kemampuan mendeskripsikan serta mengorganisasikan pengetahuan secara efektif.
Soal-soal fisika sangat beragam bentuknya dan tingkat kesulitannya. Ada soal yang memerlukan satu langkah berpikir, mengingat rumus dan kemudian memasukkan data yang telah tersedia dan melakukan perhitungan. Ada soal yang menggunakan pola hubungan antara beberapa konsep atau soal variatif.
Pemecahan soal dapat meningkatkan kemampuan berpikir sintesis analisis yang diperlukan dalam memecahkan masalah.
Untuk dapat memecahkan soal semacam ini diperlukan langkah berpikir analisis dengan menerapkan beberapa konsep yang saling berkaitan. Banyak siswa dalam pemecahan soal fisika hanya sampai pada soal yang memerlukan satu langkah berpikir. Siswa jarang sekali diajak berpikir dan memecahkan soal yang membutuhkan analisis atau soal yang merupakan perpaduan dari beberapa konsep secara sistematis.
Menurut Kartika Budi (2000) Langkah-langkah penyelesaian soal secara sistematis adalah sebagai berikut :
1. Analisis adalah tahap mengidentifikasi masalah dan data-data yang tersedia 2. Rencana adalah tahap mengidentifikasi peristiwanya, menentukan
langkah-langkah yang akan ditempuh untuk memecahkan masalah sesuai data yang tersedia, menentukan atau memilih konsep, hukum, persamaan yang cocok 3. Penyelesaian adalah tahap merealisasikan penyelesaian sesuai dengan
langkah-langkah, konsep, hukum, persamaan yang telah dipilih yang dalam praktek berupa perhitungan-perhitungan, sedangkan
4. Penilaian adalah tahap pengujian atau pemeriksaan kembali apa yang telah dilakukan, baik tahap analisis, rencana, dan penyelesaiaan.
Menurut Kartika Budi (2000) langkah-langkah pelaksanaannya juga harus dipikirkan, bila memungkinkan pekerjaan diteliti lagi. Penyelesaian soal fisika dapat dilakukan dengan pola :
1. Peristiwa
Peristiwa dapat dinyatakan dengan kalimat, gambar atau diagram. 2. Masalah
Masalah dapat dinyatakan dengan pernyataan mencari, menghitung, membuktikan, dan sebagainya.
3. Data
4. Analisis penyelesaian
4.a Spesifikasi peristiwa.
4.b Menetapkan masalah utama yang terdapat pada peristiwa tertentu. 4.c Menentukan/memilih persamaan atau hukum yang sesua.
4.d Dari hukum atau persamaan yang telah dipilih, kemudian mengidentifikasi besaran yang sudah diketahui dan yang belum diketahui. Di mana besaran yang belum diketahui harus dihitung dalam peristiwa yang mana dan menggunakan persamaan atau hukum mana. Sehingga masalah yang dikerjakan dapat tuntas. Setelah analisis penyelesaian tuntas, barulah realisasi penyelesaiaan dilaksanakan.
5. Realisasi penyelesaian.
Douglas Huffman (1998), dalam artikelnya menuliskan strategi dalam menyelesaikan soal. Strategi tersebut adalah ekplisit problem solving. Langkah-langkah dalam strategi tersebut adalah sebagai berikut:
1. Memusatkan masalah.
a) Membuat sketsa fisik.
b) Menuliskan informasi atau data-data. c) Menuliskan pertanyaan utama.
d) Menuliskan pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan soal. 2. Mendeskripsikan soal secara fisik.
a) Membuat diagram fisik. b) Menuliskan variabel
3. Merencanakan solusi
a) Menuliskan persamaan khusus
b) Mengecek persamaan atau variabel yang tak diketahui c) Menuliskan solusi pemecahan masalah atau soal. 4. Melakukan perhitungan
5. Mengevaluasi, apakah jawaban tepat dan lengkap atau apakah logika jawaban
benar.
Kemampuan menyelesaikan soal dapat mencerminkan keberhasilan siswa memahami materi. Penggunaan alat evaluasi berupa soal ragam esai sangat banyak diterapkan dalam fisika. Soal fisika ragam esai bermanfaat untuk mengukur kemampuan siswa sekaligus evaluasi hasil belajar.
Menurut Kennet Heller (Sinaradi: 2004) langkah-langkah problem solving secara sistematis sebagai berikut ;
(1) Mencermati permasalahan
Mencermati masalah misalnya dengan membaca berulang-ulang masalah tersebut. Sehingga diperoleh bayangan peristiwa yang dijelaskan dalam soal.
(2) Merumuskan masalah secara fisika
Merumuskan masalah secara fisika lebih menekankan mencari, untuk dapat menghitung dan membuktikan.
(3) Merancang Pemecahannya
Merancang pemecahannya lebih menekankan pada penggunaan persamaan yang di anggap sesuai.
(4) Melaksanakan Rancangan
Melaksanakan rancangan setelah rancangan pemecahannya dianggap sudah sesuai dengan masalah, kemudian melakukan perhitungan.
(5) Mengevaluasi pekerjaan yang telah dilakukan
Pekerjaaan yang telah dilakukan dilihat kembali atau dikoreksi ulang. Melakukan koreksi ulang untuk memperkecil kesalahan yang dilakukan. Bila jawaban dianggap tidak sesuai dapat dilakukan perencanaan kembali atau bahkan bisa mulai dari langkah awal sehingga diperoleh hasil penyelesaian yang baik.
Untuk lebih jelas dapat dilihat pada diagram berikut ini :
(4) Melaksanakan Rancangan
(5) Mengevaluasi pekerjaan yang telah dilakukan
(1) Mencermati permasalahan
(2) Merumuskan masalah secara Fisika
(3) Merancang Pemecahannya
(1) Mencermati permasalahan
Dalam langkah ini, hal-hal yang dilakukan adalah membayang-bayangkan peristiwa yang dijelaskan dalam soal dengan mencermati pertanyaan yang ada pada soal. Sehingga dapat merumuskan apa yang diketahui dan informasi apa yang dibutuhkan. Informasi yang diperoleh itu untuk memilih pendekatan kualitatif yang
kiranya dapat membawa ke suatu penyelesaian soal yang diterjemahkan dalam model fisika.
Untuk lebih jelas dapat dilihat pada bagan berikut ini :
Merumuskan Masalah ( soal )
Membayangkan urutan kejadian seperti dijelaskan dalam soal.
Memvisualkan urutan kejadian lengkap dengan informasi yang disajikan dalam soal.
Mencermati pertanyaan
Memilih pendekatan kualitatif yang kiranya dapat membawa ke suatu penyelesaian soal.
Merumuskan soal dari sisi pandang FISIKA.
(2) Merumuskan Masalah Secara Fisika
Dalam perumusan masalah ini lebih menekankan mencari, untuk dapat menghitung dan membuktikan. Hal-hal ini yang perlu dilakukan dalam langkah ini adalah mendeskripsikan secara singkat tentang soal dengan menggunakan diagram, gambar atau kalimat yang memperlihatkan tata hubung antara kejadian dengan besaran yang terlibat, secara matematis merumuskan apa yang ingin diketahui dari soal,menyatakan hubungan antara besaran yang terlibat dengan menggunakan rumus
atau persamaan. Gambar diagram atau kalimat membantu siswa untuk mengungkapkan informasi yang terkandung dalam masalah sehingga hubungan antar komponen dalam masalah tersebut dapat terlihat lebih jelas. Pada langkah ini akan menghasilkan informasi kuantitatif tentang soal.
Untuk lebih jelas dapat dilihat pada bagan berikut ini :
Merumuskan soal
Membuat diagram yang memperlihatkan tatahubung antar besaran yang terlibat dalam dimensi ruang dan waktu
Memastikan bahwa semua simbol yang digunakan untuk menunjukkan besaran-besaran yang terlibat telah terdefinisikan secara dalam diagram.
Merumuskan besaran yang ditanyakan.
Menyatakan hubungan antar besaran yang terlibat dengan menggunakan rumus/persamaan .
Merancang penyelesaian
( 3) Merancang Penyelesaiaan
Pada tahap ini lebih menekankan pada penggunaan persamaan. Masing-masing persamaan mempunyai tujuan yang khusus untuk menemukan sebuah besaran
yang ditanyakan dalam soal. Hubungan antara hal-hal yang sudah diketahui dengan hal yang ditanyakan sangat membantu dalam hal merancang pemecahan soal. Memecahkan soal utama biasanya merancang dan memecahkan bagian dari soal yang belum diketahui sehingga dapat digunakan untuk mencari jawaban dari soal utama atau pokok. Jika pada tahap ini besaran yang diketahui sudah tidak ditambahkan lagi, persamaan sebelumnya diselesaikan. Persamaan yang belum diketahui bisa diselesaikan terlebih dahulu untuk melaksanakan ke tahap berikutnya yaitu tahap pelaksanaan rancangan. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada bagan berikut ini:
Merumuskan masalah dari sisi pandang fisika
Memilih satu persamaan yang menyatakan hubungan – hubungan kuantitatif antar besaran yang diketahui, termasuk besaran yang ditanyakan.
Ya
Pilihlah persamaan lain dari hubungan – hubungan Kuantitatif yang telah anda temukan,mencakup besaran yang belum diketahui.
Adakah besaran tambahan yang belum diketahui.
Tidak
Menyelesaikan persamaan untuk mengungkap besaran yang belum diketahui tadi dan
substitusikan dalam persamaan yang terdahulu.
Menyelesaikan persamaan untuk mendapatkan besaran yang ditanyakan; dan periksa satuan – satuan yang terlibat.
(4) Melaksanakan rancangan
Melaksanakan rancangan berarti melaksanakan solusi yang telah direncanakan pada langkah yang ketiga. Besaran-besaran yang telah diketahui yang digunakan untuk menyelesaikan masalah tersebut dimasukkan dalam penyelesaiaan secara aljabar atau secara matematis sehingga dapat ditemukan harga numerik dari pertanyaan. Bila perlu mengubah satuan dari jawaban yang ditemukan agar lebih sederhana dan mudah dipahami rancangan penyelesaiaannya.
Untuk lebih jelas dapat dilihat pada bagan berikut ini :
Merancang penyelesaian
Memasukkan data dari besaran – besaran yang diketahui ( beri perhatian khusus pada satuan )ke dalam persamaan yang telah anda pilih.
Memeriksa apakah satuan dari besaran-besaran yang belum sesistem yang sama.
belum
Mengubah satuan dari besaran-besaran yang belum se- sistem tersebut.
Menggunakan perhitungan matematika secara benar untuk menyelesaikan persamaan untuk menuju ke besaran yang ditanyakan.
Bila perlu,mengubah satuan dari jawaban yang ditemukan agar lebih sederhana dan mudah dipahami.
Mengevaluasi Terhadap Penyelesaiaan sudah
(5) Mengevaluasi Terhadap Jawaban
Pada langkah ini sangat berguna menganalisa kembali apakah jawaban yang dibuat berdasarkan langkah-langkah tersebut sudah benar dan masuk akal sesuai dengan soal. Hasil akhir penyelesaiaan tersebut belum tentu merupakan penyelesaiaan dari permasalahan itu. Dengan demikian perlu untuk dilakukan peninjauan kembali atau pemeriksaan ulang penyelesaian yang dibuat dengan langkah-langkah yang telah ditempuh. Bila dianggap tidak sesuai dapat dilakukan perencanaan kembali atau bahkan bisa mulai dari langkah awal sehingga diperoleh hasil penyelesaiaan yang benar.
Untuk lebih jelas dapat dilihat pada bagan berikut ini :
Penyelesaiaan yang baik dan sempurna Melaksanakan Pengerjaan Soal
Memeriksa apakah jawaban sudah masuk. Memeriksa apakah jawaban sudah benar dirumuskan secara benar.
Tidak Masuk Akal
Memeriksa ulang penyelesaiaan yang dibuat.
Memeriksa apakah jawaban sudah lengkap dan semua pertanyaan sudah dijawab.
Kelebihan dan kelemahan Pemecahan masalah (problem solving)
Ignatius (2005), mengemukakan beberapa kelebihan dan kelemahan problem solving, yaitu :
1. Kelebihan :
a. Melatih siswa berpikir secara sistematis, mencari sebab akibat dari suatu permasalahan.
b. Melatih siswa agar terampil dalam mencari jalan keluar terhadap masalah yang sedang dihadapinya.
c. Melatih siswa agar terampil dalam menganalisis suatu masalah dari berbagai aspek
d. Mendidik siswa untuk bertaggung jawab terhadap keputusan yang telah
ditetapkan dalam memecahkan masalah.
e. Mendidik siswa untuk bersikap terbuka terhadap pendapat orang lain dan mampu membuat pertimbangan untuk memilih suatu keputusan.
2. Kelemahan :
a. Memerlukan waktu yang cukup banyak, jika diharapkan suatu hasil
keputusan yang tepat.
b. Tidak dapat digunakan pada kelas-kelas rendah, karena memerlukan kecakapan bersoal-jawab dan memikirkan sebab akibat.
c. Bisa menyebabkan pelajaran tertinggal, sebab satu dua masalah yang dipandang sulit dipecahkan akan memakan waktu yang lama.
Problem solving cenderung digunakan pada soal yang kompleks saja.