DATA DAN PEMBAHASAN
C. Proses belajar dengan simulasi PhET metode problem solving
Proses pembelajaran dengan menggunakan PhET dengan metode problem solving tentunya menggunakan urutan atau langkah tertentu sebagai suatu kerangka pembelajaran.
a. Identifikasi Masalah
Dalam pembahasan ini, langkah awal dalam menjalankan metode problem solving ialah menemukan masalah, membatasi permasalahan, mencari kemungkinan-kemungkinan jawaban dan memilih jawaban yang terbaik (sebagai hipotesis) yang dicakup dalam proses identifikasi masalah. Proses tersebut tentunya disesuaikan dengan kemampuan siswa dalam memunculkan masalah dan menganalisa masalah yang muncul.
Dalam pelaksanaan penelitian, langkah awal ini dicakup dalam proses perumusan masalah dan pembuatan hipotesis.
Rumusan masalah pada LKS yang digunakan sudah ditentukan oleh guru dan dibahas bersama. Untuk itu proses identifikasi masalah yang dilakukan siswa secara mandiri di dalam kelompok ialah proses pembuatan hipotesa. Pembahasan rumusan masalah bersama guru dilakukan agar siswa memiliki bayangan mengenai hipotesa yang akan dibuat untuk dibuktikan kebenarannya melalui percobaan pada aplikasi.
Selain itu, rumusan masalah yang sudah ditentukan bertujuan untuk mempermudah siswa agar tidak kesulitan dalam menentukan masalah yang digunakan sebagai acuan dan juga untuk membatasi masalah.
Rumusan masalah yang terdapat pada LKS sebagai alat bantu untuk melaksanakan langkah awal problem solving terdiri dari dua rumusan yakni rumusan untuk hukum Boyle yaitu “Bagaimana pengaruh volume dan tekanan pada suhu tetap?” dan untuk hukum Gay-Lussac ialah” Bagaimana pengaruh suhu terhadap tekanan pada volume tetap?”
Dengan membaca rumusan masalah siswa diarahkan untuk berpikir mengenai hipotesa apa yang akan dibuktikan kebenarannya melalui aplikasi. Pada pelaksanaan secara nyata, langkah merumuskan hipotesa dilakukan dengan beberapa hal yang muncul yaitu :
1. Siswa mengikuti kata-kata atau kalimat yang dicontohkan oleh guru. Hal ini terbukti dari hasil wawancara dari jawaban Putra (siswa SMA N 2 Klaten kelompok 11) yang terdapat pada lampiran halaman yaitu “...ora yo, ketoke kae mung ngganti kata-kata ne mbak e sitik kok ....” (arti : “ ..tidak ya, kelihatannya itu hanya mengganti kata-kata mbaknya sedikit kok ....”).
2. Hipotesa dibuat setelah melihat fenomena dengan mengoperasikan aplikasi PhET . Hal ini nampak pada rekaman video kelompok 1 (SMA N 1 Prambanan) pada menit ke 36 hingga 37, Tika mengoperasikan PhET mengenai panjang kotak yang terukur. Pada menit ini terjadi diskusi pengenai pembacaan data yaitu “...sing 5,20 kui tinggine lho ...” (arti “...yang 5,20 itu tingginya lho...”) kata Tika pada menit ke 36 : 55 , “....panjange ko kene pitu?..”
(arti “panjangnya dari sini tujuh?”) kata Doni. Setelah itu barulah Tika membuat hipotesis bersama dengan Puput dan terjadi beberapa dikusi pada menit ke 37:53 hingga 38:04, dimana Tika membacakan hipotesis yang telah ditulis oleh Puput “....pengaruh volum berbanding terbalik dengan tekanan artinya jika volumnya....”, kemudian Puput menjawab “....besar?..” , “..ho o, yo berbanding terbalik kui “(arti”..iya, berbanding terbalik itu”) jawab Tika. Kemudian barulah Puput menuliskan hipotesis yeng mereka buat bersama. Dari diskusi tersebut, nampak bahwa mereka menyusun hipotesis dengan melihat data dan fenomena dari aplikasi PhET kemudian mereka menyusun kata – kata untuk hipotesis.
3. Membuka-buka petunjuk pada LKS kemudian barulah membuat hipotesa. Hal ini terbukti berdasarkan hasil wawancara dari jawaban Puput (siswa SMA N 1 Prambanan ) pada lampiran ialah “....lihat petunjuk dulu baru bikin hipotesis...”. Selain itu, beberapa tindakan siswa menunjukkan bahwa mereka membuka-buka LKS untuk menyusun hipotesis. Terbukti pada menit ke 09:31 Putra nampak sedang membuka-buka LKS pada saat akan menuliskan hipotesa.
4. Merumuskan dengan berdiskusi bersama teman sekelompok . Hal ini terbukti di kelompok 11 (SMA N 2 Klaten) yaitu pada menit
ke 07:35 nampak Putra sedang menuliskan hipotesa sambil membaca lembaran lain yaitu LKS coaching hingga menit ke 09:09. Selanjutnya pada menit 09:54 Putra terlihat masih menuliskan hipotesa sambil berbicara dengan Tina, lalu berdiskusi yaitu:
Putra : “Berarti anune sebanding yo ? Ho.o to ?” (arti “berarti itu sebanding ya? Iya kan ”)
Tina : “He’em “ ( arti “ iya”).
Di SMA N 1 Prambanan juga terjadi hal yang serupa. Pada menit ke 37:53 – 38:04 nampak Puput bertanya pada Tika mengenai hipotesa yang telah ia buat. Tika membaca hipotesis yang dibuat Puput, dengan sedikit bersuara.
Tika : “Pengaruh volume berbanding terbalik dengan tekanannya artinya jika volumenya ...” (ia berhenti sejenak). Lalu secara tiba-tiba , Puput melengkapi kalimat yang dikatakan Tika.
Puput : “Besar”.
Tika : “Ho.o .. Yo berbanding terbalik kui “(arti : “iya , ya berbanding terbalik”). Hal ini menunjukkan bahwa siswa menyusun hipotesis dengan berdiskusi bersama teman sekelompoknya.
Proses tersebut menunjukkan bahwa identifikasi masalah yang dilakukan siswa berbeda-beda. Di SMA N 1 Prambanan, proses tersebut dilakukan dengan mengamati fenomena pada aplikasi PhET. Mereka cenderung terpaku untuk mengikuti petunjuk praktikum. Sedangkan di SMA N 2 Klaten, siswa berpikir sesuai dengan apa yang dipahami dan teori yang mendukung untuk membuat hipotesa. Pembuatan hipotesa dilakukan berdasarkan pemahaman salah seorang siswa yang mendapat persetujuan dari siswa lain di dalam kelompok. Proses pembuatan hipotesa kelompok 1 dilakukan dua kali saat sebelum melakukan masing-masing percobaan. Nampak pada menit ke 38:14 untuk hipotesis hukum Boyle dan menit ke 55:40 untuk hipotesis hukum Gay-Lussac oleh Puput. Sedangkan di kelompok 11, hipotesa dibuat sekaligus dalam satu waktu yang beruntut yaitu pada menit ke 09: 31 hingga 12 :18 oleh Putra.
b. Menguji Jawaban Terbaik : Memperoleh Data
Langkah selanjutnya ialah menguji jawaban terbaik di dalam ekperimen dengan mencari dan menganalisa data sesuai tujuan atau masalah yang ada. Tujuan yang digunakan sebagai acuan ialah hipotesa awal siswa. Sedangkan aplikasi PhET digunakan untuk memunculkan fenomena yang diteliti siswa. Dalam menggunakan aplikasi Gas Properties siswa diajak untuk berpikir mengenai variabel – variabel yang dapat ditetapkan (sebagai variabel konstan) dan variabel yang mengikuti secara sistematis.
Dalam percobaan hukum Boyle, siswa mengamati mengenai hubungan antara volum dan tekanan pada suhu yang dibuat tetap. Sedangkan dalam hukum Gay-Lussac, siswa mengamati hubungan antara suhu dan tekanan dalam volum wadah yang dibuat tetap. Proses pengukuran Suhu dilakukan dengan melihat termometer diatas kotak dan icon “Control Heat” untuk mengatur suhu yang digunakan. Sedangkan data volum, diperoleh dari perhitungan luasan dengan mengukur panjang kotak dan tinggi kotak. Untuk pengukuran tekanan, sudah tersedia barometer pada aplikasi sehingga diperoleh dengan membaca angka yang terukur.
Dalam pelaksanaan, langkah ini dilakukan oleh siswa secara mandiri bersama dengan kelompok. Siswa mendiskusikan mengenai beberapa angka yang diperoleh dari hasil perubahan variabel. Terbukti pada salah satu contoh di kelompok 1 ialah menit ke 36 hingga 37 terdapat kutipan percakapan “sing 5,20 kui tinggi lho . Iyo iki lho ...panjange ki 7 yo“ kata Tika sambil mengkonfirmasi data pada data yang ditulis Puput dan Doni dan menunjuk aplikasi. Sedangkan pada kelompok 11, juga nampak salah satu contohnya pada menit ke 17:06 hingga 17:10 terjadi percakapan antara Tina dan Putra mengenai data yang dibaca. Nampak Tina menunjuk angka pada pengukuran tinggi kotak icon “height = ” dan Putra mengatakan “ ..0,6..” dan Tina menjawab “...0,67..”. Siswa sering mendiskusikan mengenai data-data perkiraan yang terukur.
Dengan demikian dapat dikatakan bahwa siswa cenderung memperhatikan angka yang terukur dari masing-masing pengukur namun kurang memperhatikan keterkaitan nilai masing-masing variabel dan fenomena yang terjadi. Pengamatan fenomena tidak sering muncul dan dilakukan oleh operator di kelompok 1 sehingga tidak dapat dikatakan sebagai langkah yang dilakukan oleh kelompok. Hal ini terbukti pada menit ke 47: 47 – 48:30 Tika nampak memompa-mompa icon “pump” untuk menambah jumlah partikel. Setelah berhenti memompa, ia menaikkan suhu pada icon “Control Heat” kemudian nampak partikel pada kotak mulai bergerak cepat dan pada menit ke 48 : 30 Tika mengatakan “Wuih..langsung” pada saat tutup kotak mulai terbuka dan partikel-partikel berhamburan keluar.
Proses yang terjadi tidak sepenuhnya menyangkut mengenai proses pemecahaan masalah. Pada saat mencari data siswa mengalami kendala yang merupakan masalah dalam teknis penggunaan aplikasi. Hal ini terbukti di kelompok 11 (SMA N 2 Klaten) pada saat Tina telah mengoperasikan PhET untuk mencari data tentang hukum Boyle. Namun ia merasa kesulitan dengan teknik menentukan volume pada menit ke 13: 01-13: 12 lalu ia bertanya pada guru “...cara ngukur volumenya yang mana ?”. Selanjutnya , Tina nampak masih kebingungan mengenai data yang akan diubah dengan mengatakan bahwa volume yang digunakan untuk semua data ialah sama. Kemudian Putra dan Ani menjadi nampak
bingung . Hal ini terjadi pada menit ke 14: 10 – 14 : 52 lalu mulai muncul percakapan
Putra : “ Kui sing bener nggon endi “, kemudian Putra membuka lembaran lain.
Ani : “ Nek meh diperkecil piye?” (arti “ Kalo mau diperkecil gimana?”)
Putra : “ Lahkan nek volume tetep, sing dianu tekanane to?”(arti “ kan kalo Volumenya tetap yang di...kan tekananya kan ?”)
Tina : “ ..Piro? Ling Njawab ?” (arti “ berapa? Yang menjawab”) Ani : “...Tekanane?” (arti “Tekanannya?”)
Tina : “Piye?”. (arti “gimana ?”)Kemudian Tina bertanya pada guru
Kemudian guru pun membantu mereka untuk membenarkan cara mengubah volume. Mereka menyadari bahwa data yang diperoleh terasa janggal. Setelah mendapatkan pengarahan dari guru, mereka menemukan pemecahan cara memvariasi volume yakni dengan mengubah panjang kotak tanpa mengubah tinggi kotak. Hal ini didukung dari pernyataan Tina dari rekapan wawancara yakni “Itu lho mbak, volume..pernah salah dicara membacanya”. Terjadi hal yang serupa di dalam kelompok 1.
Keterlibatan guru dalam menunjukkan teknik pencarian data tidak dapat disebut sebagai langkah problem solving.
c. Analisa Data
Selanjutnya, proses analisa dilakukan dengan menggunakan grafik dan soal analisa yang sudah tersedia pada LKS. Tujuannya ialah membantu siswa berpikir mengenai hipotesa awal yang dibuat dan dibuktikan dengan menggunakan data yang telah diperoleh. Dari grafik yang diperoleh, siswa diarahkan dapat menyusun suatu analisa dan mampu menyusun suatu kesimpulan. Di kelompok 1, siswa mengalami kendala pada proses pembuatan grafik. Kendala tersebut terjadi pada menit ke 42 hingga 45 dimana Puput kesulitan menentukan koordinat pada masing-masing sumbu. Selanjutnya Tika membantu Puput dan untuk memastikan kebenaranya mereka bertanya pada guru. Hal ini tentunya masih menyangkut mengenai teknis pembuatan grafik. Namun, dalam membaca grafik, mereka tidak mengalami kesulitan. Contohnya ialah pada kelompok 1 di menit ke 42:06 Tika mengatakan sebuah kalimat yang menunjukkan proses analisa yaitu “..Lho kan seko iki volumene lebih luas kan tekanane menjadi lebih kecil.. “. Kalimat tersebut menjadi penanda adanya proses analisa data dengan bantuan grafik. Proses analisa data juga nampak ketika kelompok 11 menjawab analisa soal pada menit ke 25:40 hingga 26:02 Putra menulis jawaban pada analisa soal sambil bertanya pada Tina “..semakin besar tekanan, ho.o to?..”.
Sedangkan di kelompok 11 sepakat untuk membuat grafik tanpa koordinat. Tina membuat grafik tanpa menggunakan koordinat cartesian dan langsung membuat grafik hubungan antara volume dan tekanan. Pada menit ke 26:23 nampak bahwa Tina membuat grafik yang menunjukkan semakin besar volume tekanan semakin besar.
Beberapa pertanyaan yang diajukan pada guru, lebih sering mengenai teknik analisa yang telah mereka lakukan untuk memastikan jawaban. Salah satu contohnya ialah ketika guru mendekati siswa di kelompok 1 pada menit ke 44:01 nampak bahwa Tika bertanya “Grafiknya gimana e ..? Cuma kayak gini.... gak bisa...”?”. Tika telah membuat grafik dan memastikannya pada guru. Mereka mengaku bisa membaca grafik dan tidak merasa kesulitan. Hal ini terbukti pada hasil wawancara, diantara kedua kelompok mengaku dapat membaca grafik. Dari kutipan kelompok 1 “...iya bisa kalo baca grafik” dan di kelompok 11 “bisa kok mbak kalo baca grafik..”.
Proses pencarian data dan analisa data dicakup sebagai langkah pengujian hipotesis untuk menemukan solusi atau pembuktian hipotesa. Saat menemukan data, siswa banyak mengamati angka dan mendiskusikan hasil pengukuran untuk masing-masing variabel.
Proses analisa data yang terjadi sebagai langkah dalam pengujian hipotesa dari masing-masing kelompok terdapat kemiripan. Kedua kelompok cenderung untuk memperhatikan nilai atau angka yang terukur
dan diskusi yang muncul ialah diskusi mengenai teknik pencarian data. Kendala yang dijumpai pun juga mengenai teknik pengambilan data dan analisa data. Sedangkan esensi dari fenomena yang ditampilkan pada aplikasi tidak sering muncul.
Siswa cenderung ingin segera mengubah variabel namun tidak mengamati fenomena secara detail. Hal tersebut juga disebabkan karena waktu pembelajaran yang kurang dan kemampuan siswa dalam mengatur waktu untuk menjalakan semua proses. Hal ini terbukti pada hasil wawancara bahwa siswa mengaku kurang mampu mengatur waktu dalam menjalankan semua proses yang dilaksanakan.
Pemecahan masalah yang dilakukan dengan membuktikan kebenaran dari hipotesa yang dibuat, juga ditentukan oleh masalah yang sedang digunakan. Aplikasi yang tersedia pada PhET Gas Properties memunculkan fenomena mengenai partikel di dalam ruangan tertutup. Fenomena yang nampak ialah bagaimana keterkaitan antar variabel jika salah satu variabel dibuat tetap atau divariasikan. Hal ini bersesuaian dengan rumusan masalah yang sedang digunakan. Aplikasi juga memunculkan efek pada perlakuan ekstrem untuk masing-masing nilai maksimal atau nilai minimal variabel. Contohnya ialah ketika suhu dinaikkan terus menerus maka tutup gas akan terbuka jika jumlah partikel dibuat maksimal. Hal tersebut menentukan proses-proses yang terjadi pada saat pencarian data dan analisa data. Namun pada kenyataanya, siswa
tidak menggunakan rentang data pada nilai ektrem untuk menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan pada masing-masing fenomena. Rentang data yang diperoleh siswa ditentukan oleh masing-masing kelompok. Maka langkah analisa data yang dilakukan siswa berpaku pada angka yang muncul atau terukur pada aplikasi.
d. Membuat Kesimpulan
Setelah melakukan analisa data, siswa membuat kesimpulan berdasarkan pembacaan data dan grafik. Siswa menyusun kesimpulan secara spontan. Hal ini terbukti pada kelompok 1 pada menit ke 56:13 ketika guru bertanya mengenai kesimpulan untuk hukum Gay-Lussac, Tika menjawab “Semakin besar suhu, semakin besar tekanannya ..gitu doang?..” Sedangkan di kelompok 11, kesimpulan dibuat saat mereka maju ke depan kelas. Pada menit ke 25 hingga 28 Tina membacakan data dan menjelaskan grafik mengenai hukum Boyle kemudian ia menyimpulkan di depan kelas tanpa menyusunnya terlebih dahulu. Pada menit ke 27: 48 ia mengatakan “... jadi dapat disimpulkan disini ehhm… apabila tekananya naik maka volumenya ..ee gini ding ..emmhh semakin sempit luasnya maka tekananya semakin tinggi . Jadi grafiknya naik ”.
Kesimpulan tersebut tidak sama dengan kesimpulan yang diperoleh oleh kelas. Sehingga ia mengklarifikasi kesimpulan yang dibuat karena kesimpulan yang ia buat tidak sesuai. Ternyata, ia keliru dalam membuat grafik sehingga salah menyimpulkan. Proses tersebut tidak disanggah oleh
anggota kelompok. Namun didukung oleh anggota kelompok. Sehingga dapat dikatakan bahwa keputusan tersebut merupakan keputusan kelompk. Akan tetapi, setelah merasa keliru, kelompok tersebut segera membenarkan jawaban. Hal ini dibuktikan karena kelompok lain yang menjelaskan hukum Gay-Lussac, telah membuat suatu simpulan yang benar dan disetujui oleh pendapat kelas mayor pada menit ke 29. Hal ini menunjukkan bahwa faktor ketelitian dan kecermatan siswa juga berperan dalam langkah problem solving.
