https://e-journal.sdn195pinangmerah.com/index.php/jkb
e-ISSN : 2722-0052 p-ISSN : 2722-029X
J . K . B
Jurnal Kependidikan Betara
Sitasi: Handayani, T.W. (2021). Gambaran Pemahaman Konsep Siswa Dalam Menentukan Arah Resultan Gaya. Jurnal Kependidikan Betara, 2(2), 73-78.
Gambaran Pemahaman Konsep Siswa Dalam Menentukan Arah Resultan Gaya
Tut Wuri Handayani
SMA N 1 Sumberpucung, Jalan Nusa Mentaraman No 58, Malang, 65165, Indonesia
E-mail: [email protected]
1. Pendahuluan
Fisika merupakan suatu mata pelajaran yang mempelajari tentang gejala alam yang bersifat nyata maupun abstrak (Nopiani et al. 2017; Oktaviani et al. 2018). Ilmu Fisika diklasifikasikan menjadi beberapa bagian cabang ilmu. Salah satu cabang ilmu dalam fisika dasar adalah mekanika. Mekanika merupakan materi fundamental yang wajib dipamahami dengan baik oleh siswa.. Mekanika adalah salah satu cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak. Mekanika terbagi menjadi dua materi yaitu kinematika dan dinamika. Kinematika adalah ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak benda tanpa meninjau penyebab terjadinya gerak tersebut. Sedangkan dinamika adalah ilmu fisika yang mempelajari gerak benda dengan meninjau penyebab terjadinya gerak benda. Dinamika merupakan materi yang membutuhkan kemampuan tingkat tinggi untuk memahami konsep-konsepnya (Safitri &
Received Januari 2021 Revised Februari 2021 Accepted for Publication Februari 2021 Published Maret 2021
Abstract
This article aims to describe students' understanding in determining the direction of the resultant force. To achieve this goal, multiple choice questions are given along with the students' reasons for choosing the option. Problem contains about determining the direction of the resultant force in different representations. The research was conducted using a survey method. The data obtained from the options selected by students are quantitative data. The data obtained from the students' reasons for choosing were qualitative data. The results of the analysis showed that only 33.8% of students answered correctly in condition I, 19.7% of students who answered correctly in condition II, and 57.8% of students who answered correctly in condition III. The results showed that students still have difficulty understanding the concept of determining the direction of the resultant force.
Keywords: Resultant Force, Understanding Concept, an overview of understanding
Abstrak
Artikel ini bertujuan untuk mengetahui gambaran pemahaman siswa dalam menentukan arah resultan gaya. Untuk mencapai tujuan tersebut diberikan soal pilihan ganda disertai dengan alasan siswa dalam memilih opsi. Soal berisi tentang penentuan arah resultan gaya dalam representasi yang berbeda. Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode survei. Data yang diperoleh dari opsi yang dipilih siswa merupakan data kuantitatif. Data yang diperoleh dari alasan siswa memilih merupakan data kualitatif. Hasil analisis didapatkan bahwa hanya sebesar 33,8% siswa yang menjawab benar pada kondisi I, 19,7% siswa yang menjawab benar pada kondisi II, dan 57,8% siswa yang menjawab benar pada kondisi III. Hasil penelitian diketahui bahwa siswa masih kesulitan dalam memahami konsep menentukan arah resultan gaya.
Kata Kunci: Resultan gaya, Pemahaman Konsep, Gambaran Pemahaman
74 Prasi, 2020). Siswa menganggap bahwa materi dinamika partikel merupakan materi yang sulit untuk dipahami (Shofiyah, 2020).
Dari hasil penelitian terdahulu diketahui siswa masih banyak keliru dalam memahami konsep dinamika. Siswa menganggap benda diam tidak memiliki gaya (Kurniawan et al., 2016), (Hau & Nuri, 2019) (Fratiwi et al., 2017; Rahmawati et al., 2020). Anggapan tersebut keliru, karena benda berinteraksi dengan bumi dan bidang sentuhnya. Interaksi antara benda dengan bumi menghasilkan gaya gravitasi sedangkan interaksi antara benda dengan bidang sentuhnya menghasilkan gaya normal.
Kekeliruan siswa tersebut bisa diakibatkan oleh metode atau model pembelajaran yang digunakan kurang tepat. Sehingga siswa kesulitan dalam memahami konsep materi dinamika.
Materi fisika akan diterima dengan baik oleh siswa ketika proses pembelajaran dalam kelas berjalan dengan efektif. Pembelajaran dalam fisika dikemas dalam kumpulan fakta, konsep, dan prinsip (Arianti et al. 2016). Tujuan dari pembelajaran fisika adalah tercapainya pemahaman konsep yang benar oleh siswa dan digunakan dalam memecahkan masalah yang akan dihadapi (Yulianci et al. 2017;
Docktor & Mestre, 2014; Hegde & Meera, 2012; Taqwa & Pilendia, 2018). Paham konsep adalah dasar dari pemahaman prinsip dan teori, untuk dapat paham prinsip dan teori siswa harus paham terlebih dahulu konsep yang menyusun prinsip dan teori tersebut (Diana, Marethi, & Pamungkas, 2020). Siswa dapat dikatakan mengusai konsep fisika ketika siswa tersebut dapat memecahkan masalah terkait konsep fisika yang dipelajari(Wulandari & Erawati, 2020). Pemahaman konsep menuntut siswa untuk mngintegrasikan fakta dan gagasan dalam suatu ilmu pengetahuan (Mubarok, Sumarni, & Sunarto, 2020). Pemahan konsep yang keliru akan mengakibatkan miskonsepsi konsep-konsep berikutnya yang dipelajari (Maulida & Suliyanah, 2016). Karena siswa akan konsisten berpengangan pada konsep yang dianggapnya benar (Anggraeni & Suliyanah, 2017).
Tujuan yang akan dicapai seringkali terhambat karena pemahaman awal yang dimiliki siswa bertentangan dengan konsep ilmiah (Aufschnaiter & Rogge, 2010; Docktor & Mestre, 2014). Sehingga perlu mengetahui pemahaman awal siswa guna menyusun pembelajaran yang tepat agar konsep dapat diterima dengan baik oleh siswa. Artikel ini bertujuan untuk mengatahui pemahaman konsep siswa pada arah resultan gaya. Pengungkapan lebih jelas mengenai alasan-alasan siswa dalam memahami konsep akan dikupas dalam artikel ini. Alasan-alasan tersebut penting guna sebagai bahan dasar dalam menentukan model atau strategi pembelajaran yang baik untuk menjadikan proses pembelajaran yang maksimal dan konsep yang benar dapat diterima siswa dengan baik.
2. Metode Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengungkap pemahaman konsep siswa dalam menentukan arah resultan gaya. Subjek penelitian merupakan siswa kelas X IPA 5 dan X IPA 6 SMA Negeri 1 Sumberpucung.
Agar tercapai tujuan tersebut, diberikan 20 soal konseptual Hukum Newton dengan format pilihan ganda beralasan. Soal diberikan ketika proses pembelajaran fisika sudah dilakukan. Namun dalam artikel ini hanya akan dibahas 3 soal yang berkaitan dengan kemampuan siswa dalam menentukan arah resultan gaya yang mengadopsi soal dari Taqwa (2017). Ketiga soal tersebut ditunjukkan pada Gambar 1.
75 Gambar 1. Soal Konseptual Menentukan Arah Resultan Gaya
Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif dan kualitatif. Data kuantitatif diperoleh dari jawaban yang dipilih siswa dengan benar. Jawaban benar akan mendapatkan skor 1 dan jawaban salah akan mendapatkan skor 0. Data kualitatif diperoleh dari alasan-alasan siswa yang melatarbelakangi memilih opsi jawaban. Data kualitatif ini yang digunakan untuk sebagai acuan dalam mengidentifikasi kesulitan siswa dalam memahami konsep Arah resultan gaya.
3. Hasil dan Pembahasan
Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa siswa masih memiliki pemahaman yang kurang tepat dalam menentukan arah resultan gaya. Hal tersebut dibuktikan dari soal yang diberikan hanya sedikit siswa yang menjawab benar. Jumlah siswa yang memilih opsi benar pada tiap soal disajikan pada Gambar 2.
Sebuah balok meluncur pada landasan licin berupa papan lurus yang disambung dengan lingkaran, kemudian meninggalkan landasan itu. Hambatan udara diabaikan.
1. Panah nomor berapakah yang menunjukkan arah resultan gaya yang bekerja pada balok ketika di posisi I (pada lintasan lurus)?
A. (1) B. (2) C. (4) D. (5) E. Tidak ada
yang cocok; resultan gaya saat itu nol
2. Panah nomor berapakah yang menunjukkan arah resultan gaya yang bekerja pada balok ketika di posisi II (di titik terbawah)?
A. (1) B. (2) C. (3) D. (5) E. Tidak ada
yang cocok; resultan gaya saat itu nol
3. Panah nomor berapakah yang menunjukkan arah resultan gaya yang bekerja pada balok (setelah balok meninggalkan lintasan)?
B. (2) B. (3) C. (5) D. (6) E. Tidak ada
yang cocok; resultan gaya saat itu nol
76 Gambar 2. Sebaran Jawaban Siswa
Siswa yang menjawab benar lebih sedikit dibandingan dengan siswa yang menjawab salah. Hal ini menandakan bahwa pemahaman konsep siswa dalam menentukan arah resultan gaya masih rendah.
Ketidakmampuan mereka dalam menentukan arah resultan gaya diakibatkan oleh pengetahuan awal yang keliru. Mereka menganggap bahwa arah resultan gaya sama dengan arah gerak benda. Tidak mengetahui bahwa dari definisi 𝐹⃗ = 𝑚 𝑎⃗ maka arah resultan gaya selalu sama dengan arah percepatan.
Siswa tidak mampu menggunakan cara mencari resultan vektor. Hal tersebut dibuktikan bahwa sebagian siswa bisa menentukan gaya yang bekerja pada kondisi masing-masing benda, tetapi masih kebingungan untuk menentukan resultan dari gaya-gaya yang bekerja. Sebaran jawaban siswa pada tiap soal disajikan pada tabel 1.
Tabel 1. Sebaran Opsi Jawaban Siswa
No Opsi Jawaban
(A) (B) (C) (D) (E)
13 7 13 24* 13 14
14 14* 11 9 25 12
15 4 7 41* 11 8
(*) Jumlah siswa yang menjawab benar A. Arah Resultan Gaya Pada Kondisi I
Pada soal nomor 13 sebanyak 24 (33,8%) siswa menjawab benar yaitu opsi C. Opsi C merupakan arah dari resultan gaya yang paling mungkin menggambarkan pada kondisi I. Gaya yang bekerja pada kondisi I adalah gaya gravitasi dan gaya normal. Gaya gravitasi arahnya menuju pusat bumi (bawah) dan gaya normal arahnya tegak lurus dengan bidang sentuh benda. Resultan dari gaya-gaya yang bekerja yaitu gaya gravitasi (bawah) dan gaya normal (tegak lurus bidang sentuh) adalah seperti yang ditunjukkan arah panah no 4. Ketika ditinjau dari persamaan Hukum II Newton yaitu ∑𝐹⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝑚 𝑎⃗ maka arah dari resultan gaya harus sama dengan arah percepetan. Pada kondisi I diketahui bahwa benda bergerak pada lintasan miring sehingga gerak benda merupakan gerak GLBB hal tersebut berarti benda memiliki percepatan yang searah dengan arah gerak, atau benda bergerak dipercepat. Dari uraian di atas maka dapat disimpulkan bahwa arah resultan gaya yang tepat pada kondisi I adalah arah no 4.
Siswa yang memilih opsi A yaitu arah dari resultan gaya searah dengan arah panah nomor 1 , siswa beranggapan bahwa arah dari resultan gaya sama dengan arah gerak benda. siswa yang memilih opsi B yaitu arah resultan gaya searah dengan nomor 2 beranggapan bahwa gaya yang bekerja pada kondisi I hanya gaya normal saja. Siswa yang memilih opsi D yaitu arah resultan gaya searah dengan nomor 5 beranggapan bahwa gaya yang bekerja pada kondisi I hanya gaya gravitasi.
Siswa yang memilih opsi E beranggapan bahwa tidak ada resultan gaya yang cocok pada kondisi I.
Opsi Benar Opsi Salah
1 2 3
24
14
41
47 57
30
Sebaran Jawaban Siswa
Opsi Benar Opsi Salah
77 Dari uraian alasan siswa dalam memilih opsi jawaban dapat disimpulkan bahwa siswa masih belum bisa menggambarkan gaya-gaya yang bekerja sehingga siswa kesulitan dalam menentukan arah resultan gaya.
B. Arah Resultan Gaya Pada Kondisi II
Pada soal nomor 14 sebanyak 14 (19,7%) siswa menjawab benar yaitu opsi A. Opsi A merupakan arah dari resultan gaya yang paling tepat menggambarkan pada kondisi II. Gaya yang bekerja pada kondisi II merupakan gaya Normal yang arahnya tegak lurus dengan bidang sentuh (atas), dan gaya gravitasi yang arahnya menuju pusat bumi (bawah). Ditinjau dari dua gaya yang bekerja tersebut, dapat dimungkinkan jawaban resultan gaya yang bekerja pada kondisi II adalah arah ke atas, bawah, atau nol. Dari definisi hukum II Newton bahwa ∑𝐹⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝑚 𝑎⃗ maka arah resultan gaya akan selalu sama dengan arah percepatan benda. pada kondisi II arah percepatan benda bisa dipastikan menuju pusat lingkaran (atas) karena lintasan pada kondisi II adalah berbentuk setengah lingkaran. Sehingga opsi yang benar adalah opsi A yaitu arah resultan gaya sesuai dengan arah panah nomor 1 (ke atas).
Siswa yang memilih opsi B (arah panah no 2) sebanyak 11 siswa (15%) beranggapan bahwa arah resultan gaya sesuai dengan arah dari gerak benda selanjutnya. Siswa yang memilih opsi C (arah panah no 3) sebanyak 9 siswa (12%) beranggapan bahwa arah dari resultan gaya yang bekerja pada kondisi II adalah sesuai dengan arah gerak benda. Siswa masih belum memahami gaya-gaya yang bekerja pada kondisi tersebut. Siswa yang memilih opsi D (arah panah no 5) sebanyak 25 siswa (35%). Mereka sudah memahami gaya-gaya yang bekerja pada kondisi II, tetapi masih belum bisa menentukan arah resultan dari gaya-gaya tersebut. Siswa yang memilikih opsi E sebanyak 12 siswa (17%) beranggapan bahwa ketika benda di bawah maka tidak ada gaya yang bekerja, sehingga resultan gaya nol.
C. Arah Resultan Gaya Pada Kondisi III
Pada soal nomor 15 sebanyak 41 (57,8%) siswa menjawab benar yaitu opsi C. Opsi C merupakan arah dari resulta gaya yang paling tepat menggambarkan pada konsisi III. Gaya yang bekerja pada konsisi III merupakan gaya gravitasi saja. Benda melayang di udara hanya berinteraksi dengan bumi, sehingga gaya yang bekerja pada benda merupakan gaya gravitasi dan arah dari gaya gravitasi adalah menuju pusat bumi (bawah). Opsi yang benar adalah C dengan arah panah no 5 (arah bawah). Namun banyak siswa memilih opsi C bukan berdasarkan konsep, mereka memilih arah panah no 5 (arah bawah) karena dari gerak benda ketika di kondisi III dipastikan jatuh. Sehingga arah resultan gaya yang bekerja adalah nomor 5 (bawah).
Siswa dengan pilihan jawaban opsi A beranggapan bahwa arah dari resultan gaya sama dengan arah gerak. Ketika benda bergerak melewati lingkaran kemungkinan benda bergerak selanjutnya adalah sesuai dengan arah panah nomor 2. Hal itu keliru karena konsep dari resultan gaya adalah arah dari resultan gaya belum tentu sama dengan arah gerak. Siswa yang memilih opsi B beranggapan bahwa arah resultan gaya pada kondisi III adalah arah panah no 3 (arah kanan). Siswa memilih opsi D beranggapan bahwa resultan gaya yang bekerja pada konsisi III adalah arah panah no 6. siswa memilih opsi E beranggapan bahwa ketika benda melayang maka tidak ada gaya yang bekerja pada saat itu.
4. Kesimpulan dan Saran
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa pemahaman konsep siswa dalam menentukan resultan gaya masih rendah. Hal ini terjadi karena siswa masih beranggapan bahwa arah gaya selalu sama dengan arah gerak benda. Siswa masih belum bisa menentukan bagaimana cara mencari resultan vektor dari gaya-gaya yang bekerja. Pengetahuan siswa mengenai konsep gaya masih belum utuh. Berdasarkan dari hasil penelitian ini diperlukan perbaikan-perbaikan pemahaman konsep mengenai penjabaran dari gaya dan penentuan resultan vektor agar konsep yang didapat siswa benar-benar konsep yang tepat.
Daftar Rujukan
Anggraeni, D. M., & Suliyanah. (2017). Diagnosis Miskonsepsi Siswa Pada Materi Momentum, Impuls, Dan Tumbukan Menggunakan Three-Tier Diagnostic Test. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika, 06(03), 271–274.
Arianti, B. I., Sahidu, H., Harjono, A., & Gunawan. 2016. Pengaruh Model Direct Instruction
78 Berbantuan Simulasi Virtual Terhadap Penguasaan Konsep Siswa. Jurnal Pendidikan Fisika Dan Teknologi, II(4), 159–163.
Aufschnaiter, C., & Rogge, C. 2010. Misconceptions or missing conceptions? Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 6(1), 3–18.
https://doi.org/10.12973/ejmste/752 23
Diana, P., Marethi, I., & Pamungkas, A. S. (2020). Kemampuan Pemahaman Konsep Matematis Siswa : Ditinjau dari Kategori Kecemasan Matematik Kemampuan Pemahaman Konsep Matematis Siswa : Ditinjau Dari Kategori Kecemasan Matematik Aan Subhan Pamungkas. Supremum Journal of Mathematics Education, 4(1), 24–32. https://doi.org/10.35706/sjme.v4i1.2033
Docktor, J. L., & Mestre, J. P. 2014. A Synthesis of Discipline-Based Education Research in Physics.
Physical Review Special Topic - Physics Education Research, 1–148.
Fratiwi, N. J., Kaniawati, I., Suhendi, E., Suyana, I., & Samsudin, A. (2017). The transformation of two-tier test into four-tier test on Newton’s laws concepts. AIP Conference Proceedings, 1848(May), 3–8. https://doi.org/10.1063/1.4983967
Hau, R. R. H., & Nuri, N. (2019). Pemahaman Siswa terhadap Konsep Hukum I Newton. Variabel, 2(2), 56. https://doi.org/10.26737/var.v2i2.1815
Hegde, B., & Meera, B. 2012. How do they solve it ? An insight into the learner ’ s approach to the mechanism of physics problem solving. Physics Education Research, 010109, 1–9.
https://doi.org/10.1103/PhysRevSTP ER.8.010109
Kurniawan, Y., Suhandi, A., & Hasanah, L. (2016). The influence of implementation of interactive lecture demonstrations (ILD) conceptual change oriented toward the decreasing of the quantity students that misconception on the Newton’s first law. AIP Conference Proceedings, 1708(Ild).
https://doi.org/10.1063/1.4941180
Maulida, E. A., & Suliyanah. (2016). Profil Miskonsepsi Siswa Dalam Model Ecirr Berbantuan Phet Simulation Pada Materi Momentum, Impuls, Dan Tumbukan. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika, 05(03), 202–205.
Mubarok, A. R., Sumarni, W., & Sunarto, W. (2020). Pengaruh Pembelajaran Berbasis Proyek Dengan Produk Coco Leafcraftartterhadap Pemahaman Konsep Redoks Siswa Kelas X. Journal of Chemistry In Education, 9(1).
Nopiani, R., Harjono, A., & Hikmawati. 2017. Pengaruh model pembelajaran advance organizer berbantuan peta konsep terhadap hasil belajar fisika SMA Negeri 1 Lingsar. Jurnal Pendidikan Fisika Dan Teknologi, 3(2), 137–145.
Oktaviani, D. G., Harjono, A., & Gunada, I. W. 2018. Penguasaan Konsep Usaha Dan Energi Peserta Didik Kelas X Dengan Model Pembelajaran Ekspositori Berbantuan Organizers. Jurnal Pendidikan Fisika Dan Teknologi, 4(2), 192.https://doi.org/10.29303/jpft.v4i2.82 1
Rahmawati, D. U., Jumadi, Kuswanto, H., & Oktaba, I. A. (2020). Identification of students’
misconception with isomorphic multiple choices test on the force and newton’s law material.
Journal of Physics: Conference Series, 1440(1). https://doi.org/10.1088/1742- 6596/1440/1/012052
Safitri, A. N. R., & Prasi, I. G. N. (2020). Analisis Hubungan Motivasi Belajar terhadap Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa pada Pokok Bahasan Dinamika Partikel. Jurnal Kependidikan Betara, 1(2), 48–55.
Shofiyah, N. (2020). Pengaruh penerapan modul dinamika partikel terintegrasi permainan tradisional terhadap persepsi mahasiswa tentang ipa 1. In Prosiding Seminar Nasional Rekarta (pp. 114–
122).
Taqwa, M. R. A. (2017). Profil Pemahaman Konsep Mahasiswa Dalam Menetukan Arah Resultan Gaya. In Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Sains PPs Unesa 2017 (pp. 79–87).
Taqwa, M. R. A., & Pilendia, D. 2018. Kekeliruan Memahami Konsep Gaya , Apakah Pasti Miskonsepsi ? Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika Dan Integrasinya, 01(02), 1–12.
Wulandari, M., & Erawati, N. (2020). Analisis Miskonsepsi pada Siswa SMA dalam Materi Hukum Newton Received. Jurnal Kependidikan Betara, 1(5), 226–231.
Yulianci, S., Gunawan, & Doyan, A. 2017. Model inkuiri terbimbing berbantuan multimedia interaktif untuk meningkatkan penguasaan konsep fisika peserta didik. Jurnal Pendidikan Fisika Dan Teknologi, 3(2), 146–154.
