commit to user
i
ANALISIS MISKONSEPSI GERAK MELINGKAR PADA BUKU SEKOLAH ELEKTRONIK (BSE)
FISIKA SMA KELAS X SEMESTER I
SKRIPSI
Oleh:
NURUL FITRIANINGRUM K2308106
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
ii
ANALISIS MISKONSEPSI GERAK MELINGKAR PADA BUKU SEKOLAH ELEKTRONIK (BSE)
FISIKA SMA KELAS X SEMESTER I
Oleh:
NURUL FITRIANINGRUM K2308106
Skripsi
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Guna Mendapatkan Gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Fisika,
Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
iii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini
Nama : Nurul Fitrianingrum
NIM : K2308106
Jurusan/Program Studi : PMIPA/Pendidikan Fisika
Menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “ANALISIS MISKONSEPSI GERAK MELINGKAR PADA BUKU SEKOLAH ELEKTRONIK (BSE) FISIKA
SMA KELAS X SEMESTER I” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil
jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, Januari 2013
Yang membuat pernyataan
commit to user
iv
PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji
Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Surakarta, 10 Januari 2013
Pembimbing I, Pembimbing II,
commit to user
v
PENGESAHAN
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima
untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana
Pendidikan.
Pada hari : Selasa
Tanggal : 29 Januari 2013
Tim Penguji Skripsi:
Ketua : Dyah Fitriana Masithoh, M.ScSu.Si ...
Sekretaris : Drs. Jamzuri, M.Pd Dh Raharjo, S. ...
Anggota I : Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd ...
Anggota II : Dewanto Harjunowibowo, M.Sc ...
Disahkan oleh
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dekan,
commit to user
vi ABSTRAK
Nurul Fitrianingrum. ANALISIS MISKONSEPSI GERAK MELINGKAR PADA BUKU SEKOLAH ELEKTRONIK (BSE) FISIKA SMA KELAS X SEMESTER I. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret. Januari 2013.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui (1) ada tidaknya miskonsepsi (2) persentase miskonsepsi dan (3) ada tidaknya identifikasi keterangan lain yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi Gerak Melingkar dalam buku sekolah elektronik berikut ini: (a) Tri Widodo, Fisika untuk SMA dan MA Kelas X (b) Dudi Indrajit, Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah (c) Setya Nurachmandani, Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Kemendikbud.
Penelitian ini merupakan jenis penelitian deskriptif kualitatif. Objek penelitian ini adalah konsep Gerak Melingkar di dalam ketiga buku tersebut. Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah studi pustaka dan wawancara tim ahli untuk mendapatkan konsep yang benar. Validitas data dengan menggunakan teknik ketekunan atau keajegan pengamatan. Teknik analisis data dalam penelitian ini adalah analisis deskriptif kualitatif yang terdiri dari empat tahap yaitu tahap pengumpulan data, tahap reduksi data, tahap penyajian data, penarikan kesimpulan dan verifikasi.
Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan, dapat disimpulkan sebagai berikut: (1) tidak ada miskonsepsi (2) besar persentase miskonsepsi adalah 0% (3) diidentifikasi keterangan lainnya meliputi: konsep benar, konsep tidak ada, perbaikan gambar, perbaikan penulisan notasi, perbaikan penulisan satuan, perbaikan penulisan perumusan, perbaikan penulisan hasil perhitungan, dan perbaikan keterangan perumusan konsep Gerak Melingkar dalam ketiga BSE cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Kemendikbud.
commit to user
vii ABSTRACT
Nurul Fitrianingrum. THE ANALYSIS OF CIRCULAR MOTION MISCONCEPTION IN PHYSICS ELECTRONIC BOOKS OF SENIOR HIGH SCHOOL FIRST GRADE AT FIRST SEMESTER. Thesis, Teacher Training and Education Faculty Sebelas Maret University. January 2013.
The research has purpose to investigate the books of physics, such as (1) the existance of misconseptions, (2) the percentage of misconceptions, and (3) other identification of aspects which has potential to cause misconception in circular motion particularly. These books are: (a) Tri Widodo, Fisika untuk SMA dan MA Kelas X, (b) Dudi Indrajit, Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah, and (c) Setya Nurachmandani, Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X first edition 2009 published by Pusat Perbukuan Kemendikbud.
The research is a descriptive qualitative research. The object of this research is the circular motion’s concepts. The techniques of data collection in this research were done by literature and interview the expertise to get the true concept. The techniques of data validation was persistence or constancy of observation. Data analysis technique that is used in this research is a qualitative descriptive analysis consist of four stages; data collection, data reduction, data display, and conclusions drawing and verifying.
Based on data analysis it can be concluded that: (1) there are no misconceptions, (2) the percentage of misconceptions are 0%, and (3) other descriptions identification are: correct concept, the concept does not exist, the picture correction, writing notation correction, writing unit corrections, writing formulation correction, writing result calculation correction, and correction for writing explanation formula in correction the concept of circular motion in the three electronic books.
commit to user
viii MOTTO
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah
selesai dari urusan, kerjakan dengan sungguh-sungguh urusan yang lain”.
(Q.S.Al-Insyirah: 6-7)
“Barangsiapa yang menempuh perjalanan dengan tujuan untuk menuntut ilmu, niscaya Allah akan memudahkan jalan ke surga”. (H.R Muslim)
commit to user
ix
PERSEMBAHAN
Skripsi ini dipersembahkan kepada :
1. Ibu dan Bapak yang senantiasa mendoakan
dan menjadi motivasi sampai akhir.
2. Mbak Annis dan Mas Amin yang selalu
commit to user
x
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan semesta alam, yang senantiasa
mencurahkan berbagai macam nikmat, karunia serta inayah-Nya sehingga
penyusunan Skripsi dengan judul "Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar pada
Buku Sekolah Elektronik (BSE) Fisika SMA Kelas X Semester I" dapat
diselesaikan.
Dalam penyusunan Skripsi ini, penulis telah menerima banyak bantuan
dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd Dekan Fakultas Keguruan dan
Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Bapak Sukarmin, S.Pd, M.Si, Ph.D Ketua Jurusan P. MIPA Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS.
3. Bapak Drs. Supurwoko, M.Si Ketua Program Fisika jurusan P. MIPA Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS.
4. Ibu Dra. Rini Budiharti, M.Pd dan Bapak Drs. Surantoro, M.Si Koordinator
Skripsi Program Fisika P.MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta yang
telah memberikan ijin untuk menyusun Skripsi ini.
5. Bapak Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd Dosen Pembimbing I yang telah
banyak membimbing penulis dalam menyelesaikan penyusunan Skripsi ini.
6. Bapak Dewanto Harjunowibowo, S.Si, M.Sc Dosen Pembimbing II yang telah
banyak membimbing penulis dalam menyelesaikan penyusunan Skripsi ini.
7. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Fisika
8. Teman-teman Pendidikan Fisika angkatan 2008.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Skripsi ini masih banyak
kekurangan, namun demikian penulis berharap semoga Skripsi ini dapat
bermanfaat dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan pendidikan.
Surakarta, Januari 2013
commit to user
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGAJUAN ... ii
HALAMAN PERNYATAAN ... iii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iv
HALAMAN PENGESAHAN ... v
HALAMAN ABSTRAK ... vi
HALAMAN MOTTO ... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... ix
KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Identifikasi Masalah ... 3
C. Pembatasan Masalah ... 4
D. Perumusan Masalah ... 4
E. Tujuan Penelitian ... 5
F. Manfaat Penelitian ... 5
BAB II LANDASAN TEORI ... 7
A. Tinjauan Pustaka ... 7
1. Belajar ... 7
a. Pengertian Belajar ... 7
b. Konsep ... 7
c. Belajar Konsep ... 8
commit to user
xii
a. Konsepsi ... 9
b. Prakonsepsi ... 9
c. Miskonsepsi ... 9
d. Penyebab Miskonsepsi ... 10
3. Buku Ajar ... 12
a. Pengertian ... 12
b. Karakteristik Buku Ajar ... 13
c. Pandangan Ahli Pendidikan terhadap Buku Ajar ... 14
d. Analisis Miskonsepsi Buku Ajar ... 15
4. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) ... 17
a. Pengertian Kurikulum ... 17
b. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) ... 17
c. Silabus ... 18
5. Materi Gerak Melingkar ... 18
B. Penelitian yang Relevan ... 28
C. Kerangka Berpikir ... 29
D. Pertanyaan Penelitian ... 31
BAB III METODE PENELITIAN... 32
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 32
B. Pendekatan dan Jenis Penelitian ... 32
C. Data dan Sumber Data ... 33
D. Pengumpulan Data ... 33
E. Uji Validasi Data ... 35
F. Analisis Data ... 36
G. Prosedur Penelitian ... 40
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 42
A. Deskripsi Objek Penelitian ... 42
B. Deskripsi Temuan Penelitian ... 42
C. Pembahasan ... 44
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ... 68
commit to user
xiii
B. Implikasi ... 68
C. Saran ... 68
DAFTAR PUSTAKA ... 70
commit to user
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1. Contoh Susunan Molekul Zat Padat dan Zat Gas yang Berpotensi
Menimbulkan Miskonsepsi ... 11
2.2. Benda Berotasi ... 19
2.3. Grafik Hubungan antara Kecepatan Sudut dengan Waktu ... 22
2.4. Komponen Vektor Percepatan ... 24
2.5. Hubungan Roda-Roda Sepusat ... 25
2.6. Hubungan Roda-Roda Bersinggungan ... 25
2.7. Hubungan Roda-Roda Terhubung dengan Tali atau Rantai ... 26
2.8. Partikel yang Bergerak Melingkar ... 26
2.9. Perubahan Kecepatan v ... 27
2.10. a Tegak Lurus terhadap v ... 28
2.11. Paradigma Penelitian ... 30
3.1 Komponen dalam Analisis Data (Interactive Model) ... 36
3.2. Bagan Prosedur Penelitian ... 41
4.1. Histogram Data Hasil Perhitungan Identifikasi Keterangan Lain ... 43
4.2. Histogram Data Konsep Benar pada Ketiga BSE ... 46
4.3. Histogram Data Konsep Tidak Ada pada Ketiga BSE ... 48
4.4. Histogram Data Perbaikan Gambar Ketiga BSE ... 52
4.5. Histogram Data Perbaikan Penulisan Notasi Ketiga BSE ... 55
4.6. Histogram Data Perbaikan Penulisan Satuan Ketiga BSE ... 58
4.7. Histogram Data Perbaikan Penulisan Perumusan Ketiga BSE... 61
commit to user
xv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1. Penyebab Miskonsepsi Siswa ... 10
3.1. Hasil Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar pada BSE Fisika untuk
SMA/MA Cetakan Pertama Tahun 2009 Penerbit Pusat Perbukuan
Kemendikbud ... 38
3.2. Persentase Miskonsepsi Gerak Melingkar pada BSE Fisika untuk
SMA/MA Cetakan Pertama Tahun 2009 Penerbit Pusat Perbukuan
Kemendikbud ... 39
4.1. Persentase Miskonsepsi Ketiga BSE Fisika untuk SMA/MA Cetakan
Pertama Tahun 2009 Penerbit Pusat Perbukuan Kemendikbud ... 42
4.2. Rangkuman Hasil Perhitungan Identifikasi Keterangan Lain Buku Ajar
commit to user
xvi LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1 Silabus Fisika Dasar 1A ... 72
2 Hasil Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar Buku A ... 75
3 Hasil Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar Buku B ... 101
4 Hasil Analisis Miskonsepsi Gerak Melingkar Buku C ... 126
5 Buku A ... 149
6 Buku B ... 165
7 Buku C ... 176
8 Konsep Berdasarkan Studi Pustaka ... 187
9 Surat Keputusan Dekan FKIP ... 197
10 Surat Ijin Penyusunan Skripsi ... 198
commit to user
1 BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Buku ajar merupakan komponen pendidikan yang sangat penting di
dalam proses pembelajaran. Tak dapat dipungkiri semua guru disetiap tingkat
pendidikan menggunakan paling sedikit satu buku ajar dalam proses
pembelajarannya. Kebanyakan guru menggunakan buku ajar untuk pembelajaran
di kelas maupun untuk memberi tugas. Buku ajar digunakan untuk menyampaikan
materi dan bahkan menentukan strategi pembelajarannya. Sedangkan siswa
menggunakan buku ajar sebagai sumber informasi untuk mengerjakan tugas
disekolah dan pekerjaan rumah. Namun tidak semua kalangan siswa mampu
memenuhi kebutuhannya mengenai buku ajar mengingat harga buku ajar yang
mahal.
Salah satu upaya Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan
(Kemendikbud) untuk meningkatkan mutu pendidikan dengan menyediakan buku
ajar yang murah dan bermutu. Mulai tahun 2007 Kemendikbud telah membeli hak
cipta buku ajar dan buku-buku tersebut disajikan dalam bentuk buku elektronik
(ebook) dengan nama Buku Sekolah Elektronik (BSE). Dengan demikian Pusat
Perbukuan Kemendikbud dapat menerbitkan buku ajar yang memenuhi standar
nasional pendidikan dengan harga yang terjangkau dalam bentuk cetak dan gratis
dalam bentuk ebook dari jenjang SD sampai dengan SMA. Masyarakat dapat
memperoleh BSE tersebut melalui situs-situs penyedia seperti
www.bse.kemendiknas.go.id.
Penyediaan BSE yang bervariasi untuk setiap jenjang pendidikan oleh
Kemendikbud disambut baik oleh pihak sekolah di seluruh Indonesia dengan
menggunakan BSE sebagai referensi sumber belajar . Di samping mengupayakan
keterjangkauan harga, Depdiknas juga mengupayakan standarisasi mutu. Diterima
atau tidak isi buku teks, harus melalui kualifikasi bahwa buku teks tersebut dapat
diterima dengan standar atau tingkat kualitasnya dan disesuaikan dengan
commit to user
Nomor 19 Tahun 2005, khususnya dalam hal perbukuan, mensyaratkan bahwa
buku-buku teks yang digunakan oleh siswa harus terlebih dahulu lolos standarisasi
mutu oleh Badan Standarisasi Nasional Pendidikan (BSNP). Sehingga diharapkan
BSE dijadikan solusi untuk mengatasi masalah penyediaan buku yang murah dan
bermutu.
Namun menurut Ruswan (2011), menyebutkan bahwa beberapa isi dari
salah satu BSE Fisika ada yang tidak standar. Beberapa alasan yang menurut
Ruswan membuat BSE tersebut tidak standar antara lain :
1. Banyak rumus di buku ini yang “hancur” dan tidak terbaca.
2. Banyak kalimat yang “menggantung” atau kalimat yang tidak sesuai dengan
EYD.
3. Materi terlalu to the point, sehingga kurang nyaman dijadikan mitra belajar
bagi siswa. Sebagian besar pembahasan materi tidak disesuaikan dengan
kehidupan sehari-hari.
4. Kandungan aspek life skill sangat kurang, padahal ini menjadi salah satu
kriteria penilaian.
5. Gambar banyak yang tidak fokus dan kabur sehingga tidak menjelaskan materi.
Buku yang lolos penilaian ternyata kualitasnya di bawah standar. Bahkan
beberapa diantaranya ditemukan miskonsepsi seperti terdapat dalam penelitian
oleh Prastiwi (2011: 33) terdapat miskonsepsi pada pokok bahasan Besaran dan
Pengukuran sebesar 7,31%, Kinematika Gerak Lurus 8,82%, Gerak Melingkar
16,67%, dan Hukum Newton 15,38%. Dan terdapat kesalahan pada keterangan
lainnya, meliputi : definisi tidak ada, salah gambar, salah keterangan gambar,
contoh yang tidak lengkap, penulisan rumus, dan keterangan rumus.
Padahal dengan ketersediaan BSE diharapkan kegiatan belajar siswa
lebih maksimal dan dapat menunjang pelaksanaan kurikulum yang berlaku yaitu
Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP). Menurut Suparno (2009: 113)
sebenarnya dengan KTSP tidak ada lagi buku ajar yang dianggap paling tepat,
yang penting isi buku benar dan tidak mengandung banyak kesalahan dan
commit to user
3
pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima oleh pakar dalam bidang itu
(Suparno, 2005: 4).
Miskonsepsi terdapat dalam semua bidang sains, seperti Fisika, Kimia,
Biologi, dan Bumi Antariksa. Dalam bidang Fisika, semua sub bidang juga dapat
mengalami miskonsepsi seperti Mekanika, Termodinamika, Bunyi dan
Gelombang, Optik, Listrik dan Magnet dan Fisika Modern. Faktor penyebab
miskonsepsi Fisika dibagi menjadi lima sebab utama, yaitu berasal dari siswa,
pengajar, buku ajar, konteks, dan cara mengajar (Suparno, 2005: 8-29). Dari
kelima penyebab miskonsepsi tersebut, Dikmanli & Cardak (2004) menyimpulkan
bahwa miskonsepsi siswa SMA sebagian besar disebabkan oleh buku ajar
(Cobanoglu & Sahin, 2009: 77).
Begitu pentingnya buku ajar sehingga peran guru sangat penting dalam
menentukan buku ajar. Adisendjaja & Romlah (2007: 2-3) menyatakan guru
memiliki fungsi sebagai filter untuk menyeleksi buku ajar yang tepat dalam
menampilkan isi (content), hakikat, dan metodologi sains.
Berdasarkan fakta di atas mengidentifikasikan kemungkinan ada
miskonsepsi pada BSE lain. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis miskonsepsi
pada BSE Fisika yang lain. Penelitian ini akan menganalisis materi buku ajar dari
segi kedalaman, keluasan dan kesesuaiannya dengan kurikulum yang berlaku.
Melihat persentase Gerak Melingkar sebesar 16,67% lebih besar dari pokok
bahasan yang lain dalam BSE Fisika yang sama. Materi yang dianalisis dalam
penelitian ini adalah miskonsepsi Gerak Melingkar pada beberapa BSE Fisika
SMA kelas X semester I.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah tersebut, dapat diidentifikasi
beberapa masalah sebagai berikut :
1. Beberapa BSE yang lolos standarisasi BSNP ternyata masih terdapat
commit to user
2. Persentase miskonsepsi Gerak Melingkar lebih besar dari pada pokok bahasan
yang lain dalam BSE Fisika SMA kelas X semester I.
C. Pembatasan Masalah
Bedasarkan uraian latar belakang masalah dan identifikasi masalah di
atas, maka dalam penelitian ini peneliti membatasi masalah agar dapat mencapai
tujuan, ruang lingkup dan arahan yang jelas. Adapun pembatasan masalah tersebut
adalah:
1. BSE Fisika yang dianalisis miskonsepsinya adalah :
a. Fisika untuk SMA dan MA Kelas X Penulis Tri Widodo
b. Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X Sekolah Menengah
Atas/Madrasah Aliyah Penulis Dudi Indrajit
c. Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X Penulis Setya Nurachmandani
2. Materi yang dianalisis adalah Gerak melingkar kelas X semester I, kedalaman
materi mengacu pada silabus Fisika Dasar 1A penulis Budi Purwanto yang
standar sesuai Peraturan Menteri Pendidikan Nasional (Permendiknas) Nomor
22 Tahun 2006 tentang Standar Isi dan Nomor 23 Tahun 2006 tentang Standar
Kompetensi Kelulusan.
3. Penelitian ini menganalisis miskonsepsi pada buku ajar dan mengidentifikasi
katerangan lainnya yaitu konsep benar, konsep tidak ada, perbaikan gambar,
perbaikan penulisan notasi, perbaikan penulisan satuan, perbaikan penulisan
perumusan, perbaikan penulisan hasil perhitungan, dan perbaikan keterangan
perumusan.
D. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang dan pembatasan masalah di atas, dapat
dirumuskan permasalahan pada tiga BSE Fisika untuk SMA/MA kelas X semester
I cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Kemendikbud sebagai berikut:
1. Apakah ada miskonsepsi Gerak Melingkar dalam buku-buku tersebut?
commit to user
5
3. Apakah terdapat identifikasi keterangan lainnya yang berpotensi menimbulkan
miskonsepsi Gerak Melingkar dalam buku-buku tersebut?
E. Tujuan Penelitian
Tujuan diadakannya penelitian pada tiga BSE Fisika untuk SMA/MA
kelas X semester I cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat
Perbukuan Kemendikbud adalah untuk:
1. Mengetahui ada tidaknya miskonsepsi Gerak Melingkar pada buku-buku
tersebut.
2. Mengetahui persentase miskonsepsi Gerak Melingkar pada buku-buku tersebut.
3. Mengetahui ada tidaknya identifikasi keterangan lain yang berpotensi
menimbulkan miskonsepsi Gerak Melingkar pada buku-buku tersebut.
F. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:
1. Memberikan informasi kepada guru-guru SMA tentang adanya miskonsepsi
Fisika pada bab Gerak Melingkar dalam tiga BSE Fisika untuk SMA/MA
kelas X semester I cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat
Perbukuan Kemendikbud.
2. Memberikan wawasan tentang konsep yang benar pada materi Gerak
Melingkar semester I kelas X SMA/MA.
3. Menjadi salah satu acuan dalam pemilihan dan pengambilan buku ajar Fisika
yang akan digunakan sebagai salah satu sumber belajar dalam proses
pembelajaran.
4. Menjadi bahan acuan dalam penelitian lebih lanjut, sehingga dapat
memberikan sumbangan bagi upaya peningkatan mutu pendidikan, khususnya
Fisika.
5. Memberikan masukan kepada pihak-pihak yang mempunyai wewenang
dalam penerbitan BSE untuk memperhatikan lebih lanjut buku ajar khususnya
commit to user
6. Memberikan masukan kepada penulis BSE khususnya Fisika agar tidak
commit to user
7 BAB II
LANDASAN TEORI
A.Tinjauan Pustaka 1. Belajar
a. Pengertian Belajar
Sebagian besar orang beranggapan bahwa belajar adalah
semata-mata mengumpulkan atau menghafalkan fakta-fakta yang tersaji dalam
bentuk informasi/materi pelajaran. Sementara itu, beberapa ahli
mengungkapkan definisi tentang belajar, untuk menghindari
ketidaklengkapan persepsi tersebut. Aunurrahman (2009: 35) menyatakan
bahwa belajar adalah suatu perubahan tingkah laku individu sebagai hasil
pengalaman individu itu sendiri dalam suatu proses interaksi dengan
lingkungannya. Pengertian belajar juga dinyatakan oleh Slameto (2003: 2),
menurutnya, belajar adalah suatu proses usaha yang dilakukan individu
untuk memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang baru secara
keseluruhan, sebagai hasil pengalamannya sendiri dalam interaksi dengan
lingkungannya.
Berdasarkan pendapat dari beberapa ahli tentang pengertian belajar
tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa belajar merupakan suatu proses
yang dilakukan oleh individu untuk memperoleh perubahan perilaku sebagai
hasil dari pengalaman individu dalam berinteraksi dengan lingkungan.
b. Konsep
Van den Berg (1991: 8) menyatakan konsep adalah abstraksi dari
ciri-ciri sesuatu untuk mempermudah komunikasi antara manusia dan yang
memungkinkan manusia berfikir (bahasa adalah alat berfikir). Berkenaan
dengan konsep, Djamarah (2002: 30) mengemukakan bahwa orang yang
memiliki konsep mampu mengadakan abstraksi terhadap objek-objek yang
dihadapi, sehingga objek ditempatkan dalam golongan tertentu sesuai
commit to user
Sedangkan Vygotsky yang dikutip Suparno (2005: 94)
membedakan konsep menjadi konsep spontan dan konsep sainstifik. Konsep
spontan merupakan konsep yang dimiliki siswa karena pengalaman atau
pergaulannya sehari-hari tanpa struktur sistematik. Sedangkan konsep
sainstifik merupakan konsep yang didapat siswa di bangku sekolah secara
sistematik struktural.
Berdasarkan pendapat dari beberapa ahli tentang definisi konsep
tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa konsep merupakan suatu
representasi abstrak dan umum tentang sesuatu yang mempermudah
komunikasi antara manusia dan yang memungkinkan manusia berfikir.
c. Belajar Konsep
Belajar konsep adalah seperti halnya bentuk belajar yang lain yaitu
suatu hubungan dari adanya stimulus atau respon. Wilis (1989: 82)
mengemukakan teori belajar konsep ditinjau dari dua pendekatan, yaitu :
1) Pendekatan perilaku. Perbedaan utama antara belajar konsep dengan
belajar yang lain ialah dalam belajar konsep, anak yang belajar
memberikan satu respons terhadap sejumlah stimulus yang berbeda.
2) Pendekatan kognitif. Pendekatan ini memusatkan pada proses perolehan,
sifat dan bagaimana konsep-konsep disajikan dalam struktur kognitif.
Van den Berg (1991: 10-11) menjelaskan bahwa mengajar konsep
bertujuan agar siswa dapat mendefinisikan konsep yang bersangkutan,
menjelaskan perbedaan konsep yang bersangkutan, hubungan dan
perbedaan dengan konsep-konsep lain, serta menjelaskan arti konsep dalam
kehidupan sehari-hari dan menerapkannya dalam memecahkan masalah
sehari-hari.
Berdasarkan pendapat para ahli tentang belajar konsep, maka dapat
disimpulkan bahwa belajar konsep bukanlah menghafal konsep tetapi
memperhatikan konsep-konsep awal (pengetahuan awal) yang dihubungkan
dengan konsep baru atau konsep-konsep lain sehingga diperoleh konsep
commit to user
9
struktur kognitif tidak berdiri sendiri melainkan satu kesatuan dan memiliki
arti atau bermakna.
2. Miskonsepsi a. Konsepsi
Van den Berg (1991: 10) menyatakan bahwa konsepsi merupakan
penafsiran seseorang terhadap suatu konsep ilmu. Contoh : terdapat dua
buah balok dengan ukuran volume yang sama. Balok 1 terbuat dari besi,
balok 2 terbuat dari aluminium. Jika kedua balok dijatuhkan ke tanah pada
saat yang sama dari ketinggian yang sama dan gaya gesekan udara
diabaikan, maka kedua balok akan sampai ke tanah pada saat yang sama
pula. Namun, beberapa siswa beranggapan bahwa balok besi akan sampai
ke tanah lebih awal karena balok besi lebih berat daripada balok aluminium.
b. Prakonsepsi
Van den Berg (1991: 10) menyatakan bahwa prakonsepsi adalah
konsepsi yang dimiliki siswa sebelum pelajaran dimulai walaupun mereka
sudah pernah mendapatkan pelajaran formal. Misalnya, ketika siswa
memasuki kelas untuk belajar Fisika, siswa telah memiliki pengetahuan
tertentu tentang Fisika yang disebut prakonsep. Sebagai contoh siswa
memiliki banyak pengalaman dengan peristiwa-peristiwa yang berkaitan
dengan konsep kinematika oleh karena itu siswa sudah banyak
mengembangkan konsepsi yang belum tentu sama dengan konsepsi
fisikawan. Prakonsep yang dimiliki siswa belum tentu benar. Hal tersebut
kurang atau bahkan tidak diperhatikan oleh guru dalam proses
pembelajaran, padahal prakonsep siswa sangat mempengaruhi proses belajar
mengajar.
c. Miskonsepsi
Menurut Van den Berg (1991: 10) biasanya miskonsepsi berkaitan
dengan kesalahan siswa dalam pemahaman antar konsep. Misalnya,
kesalahan dalam hubungan antara gaya dan momentum, atau antara arus dan
commit to user
yang dikutip oleh Suparno (2005: 5), miskonsepsi yaitu pengertian yang
tidak akurat tentang konsep tertentu, penggunaan konsep-konsep yang
berbeda, dan hubungan hirarkis konsep-konsep yang tidak benar. Menurut
Suparno (2005: 4) miskonsepsi atau salah konsepsi menunjuk pada suatu
konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang
diterima para pakar dalam bidangnya. Bentuk miskonsepsi dapat berupa
konsep awal, kesalahan, hubungan yang tidak benar antara konsep-konsep,
gagasan intuitif atau pandangan yang naif.
Berdasarkan pendapat para ahli tentang pengertian miskonsepsi
tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa miskonsepsi atau salah konsep
merupakan konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah atau
pengertian yang diterima oleh para pakar dalam bidang itu. Bentuk
miskonsepsi dapat berupa konsep awal, kesalahan, hubungan yang tidak
benar antara konsep-konsep, gagasan intuitif atau pandangan yang naif, dan
klasifikasi contoh-contoh yang salah.
d. Penyebab Miskonsepsi
Suparno (2005: 53) menyatakan ada lima faktor penyebab
miskonsepsi Fisika yaitu: siswa, pengajar, buku teks, konteks, dan cara
mengajar. Penjelasan rincinya disajikan dalam Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Penyebab Miskonsepsi Siswa
Sebab Utama Sebab Khusus
Siswa Prakonsepsi, pemikiran asosiatif, pemikiran humanistik, reasoning yang tidak lengkap, intuisi yang salah, tahap perkembangan kognitif siswa, kemampuan siswa, minat belajar siswa
Pengajar Tidak menguasai bahan, bukan lulusan dari bidang ilmu fisika, tidak membiarkan siswa mengungkapkan gagasan/ide, relasi guru-siswa tidak baik
Buku Teks/Buku Ajar
commit to user
11
teman diskusi yang salah, keyakinan dan agama, penjelasan orang tua/orang lain yang keliru, konteks hidup siswa (tv, radio, film yang keliru, perasaan senang tidak senang, bebas atau tertekan.
Cara mengajar Hanya berisi ceramah dan menulis, langsung ke dalam bentuk matematika, tidak mengungkapkan miskonsepsi, tidak mengoreksi PR, model analogi yang dipakai kurang tepat, model demonstrasi sempit.
Penelitian ini menganalisis penyebab miskonsepsi yang
dikarenakan oleh buku ajar. Suparno (2005: 44) menyatakan buku teks
sebagai buku ajar yang menyebabkan miskonsepsi karena bahasanya sulit
dimengerti atau karena penjelasannya tidak benar.
Para peneliti Lona & Renner yang dikutip oleh Suparno (2005: 45)
menemukan beberapa buku Fisika mempunyai kesalahan, misalnya pada
analisis benda jatuh yang mempunyai energi kinetik sebesar 2
2 1
mv ,
terdapat tanda negatif yang menunjukkan gerak benda ke bawah. Padahal
cukup jelas bahwa pengertian energi kinetik negatif tidak ada dalam Fisika.
Anderson dalam Wandersee juga menemukan kesalahan pada buku ajar
Fisika. Pada salah satu buku Fisika yang diteliti terdapat gambar/skema
molekul-molekul zat padat dan gas dengan jarak yang hampir sama
(Gambar 2.1). Jarak molekul digambarkan sama, meskipun keterangannya
lain. Dan hal tersebut membuat pikiran siswa salah menangkap (Suparno,
2005: 45).
Zat padat Gas
commit to user
Suparno (2005: 46) menjelaskan buku teks sebagai buku ajar yang
terlalu sulit bagi tingkat siswa yang sedang belajar dapat menumbuhkan
miskonsepsi karena sulit dimengerti isinya. Suparno juga menyimpulkan
cukup banyak siswa mempunyai miskonsepsi karena mereka tidak tahu
bagaimana cara mambaca dan belajar buku Fisika. Mereka membaca dengan
cepat, sehingga mereka tidak mengerti konsep-konsep baru secara baik.
3. Buku Ajar a. Pengertian
Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 11 Tahun 2005
tentang Buku Teks pelajaran Pasal 1 menjelaskan bahwa buku teks (buku
pelajaran) merupakan buku acuan wajib yang digunakan di sekolah dan
disusun berdasarkan standar nasional yang berisi materi pembelajaran
sebagai upaya peningkatan keimanan dan ketakwaan, budi pekerti dan
kepribadian, kemampuan penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi,
kepekaan dan kemampuan estetis, potensi fisik dan kesehatan. Sedangkan
menurut Westbury yang dikutip oleh Adisendjaja & Romlah (2007: 3)
menyatakan bahwa buku teks sebagai sumber pengetahuan, instrumen dasar
dalam mengorganisasikan kurikulum dan sebagai alat dasar dalam proses
pembelajaran yang harus dikomunikasikan oleh sekolah. Sementara itu,
menurut Muslich (2010: 50-51) buku ajar yang berupa buku teks merupakan
buku yang memuat uraian bahan tentang mata pelajaran atau bidang studi
tertentu, yang disusun secara sistematis dan telah diseleksi berdasarkan
tujuan tertentu, orientasi pembelajaran, dan perkembangan siswa, untuk
diasimilasikan. Indikator atau ciri penanda buku teks yang digunakan
sebagai buku ajar adalah :
1) Buku sekolah yang ditujukan bagi siswa pada jenjang pendidikan
tertentu.
2) Berisi bahan yang telah terseleksi
3) Selalu berkaitan dengan bidang studi atau mata pelajaran tertentu.
commit to user
13
5) Ditulis untuk tujuan instruksional tertentu.
6) Biasanya dilengkapi dengan sarana pembelajaran.
7) Disusun secara sistematis mengikuti strategi pembelajaran tertentu.
8) Untuk diasimilasikan dalam pembelajaran.
9) Disusun untuk menunjang program pembelajaran.
Berdasarkan definisi tentang buku ajar dari beberapa ahli tersebut,
maka dapat disimpulkan bahwa buku ajar adalah buku yang disusun oleh
seorang atau tim pengarang berdasarkan kurikulum yang berlaku, baik yang
diterbitkan oleh pemerintah dalam hal ini Kemendikbud maupun penerbit
swasta yang dapat menentukan keberhasilan percapaian tujuan
instruksional, kurikuler, institusional, dan bahkan tujuan pendidikan
nasional.
b. Karakteristik Buku Ajar
Menurut Muslich (2010: 60) karakteristik buku teks sebagai buku
ajar secara umum merupakan karya tulis ilmiah sehingga sosok buku teks
sama dengan sosok karya tulis ilmiah pada umumnya. Kesamaan ini terlihat
pada hal-hal berikut:
1) Segi isi
Buku ajar berisi serangkaian pengetahuan atau informasi yang bisa
dipertanggungjawabkan keilmiahannya.
2) Segi sajian
Meteri yang terdapat dalam buku ajar diuraikan dengan mengikuti pola
penalaran tertentu, sebagaimana pola penalaran dalam sajian ilmiah,
yaitu pola penalaran induktif, deduktif, atau campuran (kombinasi
induktif-deduktif).
3) Segi format
Buku ajar mengikuti konvensi buku ilmiah, baik pola penulisan, pola
pengutipan, pola pembagian, maupun pola pembahasan.
Selain ciri umum, Muslich (2010: 61-62) menyatakan buku ajar
juga mempunyai ciri-ciri khusus yang berbeda dengan buku ilmiah pada
commit to user
1) Buku ajar disusun berdasarkan pesan kurikulum pendidikan.
2) Buku ajar memfokuskan ke tujuan tertentu.
3) Buku ajar menyajikan bidang pelajaran tertentu.
4) Buku ajar berorientasi kepada kegiatan belajar siswa.
5) Buku ajar dapat mengarahkan kegiatan mengajar guru di kelas.
6) Pola sajian buku ajar disesuaikan dengan perkembangan intelektual siswa
sasaran.
7) Gaya sajian buku ajar dapat memunculkan aktivitas siswa dalam belajar.
c. Pandangan Ahli Pendidikan terhadap Buku Ajar
Kehadiran buku ajar di dunia pendidikan disikapi oleh ahli
pendidikan dengan berbagai macam sikap. Muslich (2010: 30-32)
menyatakan ada yang bersikap negatif, ada yang bersifat positif, dan
adapula yang bersikap moderat terhadap kehadiran buku ajar, berikut
penjelasannya:
1) Pandangan negatif terhadap buku ajar, antara lain:
a) Buku ajar kurang memperhatikan perbedaan individual siswa.
b) Desain buku ajar sering tidak sesuai dengan desain kurikulum
pendidikan.
c) Konteks dan bahan ajar yang terdapat dalam buku ajar sering tidak
sesuai dengan kondisi dan lingkungan siswa sasaran.
d) Bahan ajar yang terdapat dalam buku teks sering bias dan basi.
2) Pandangan positif terhadap buku ajar antara lain:
a) Buku ajar merupakan the foundation of learning in classroom
(pondasi belajar di kelas).
b) Buku ajar memuat bahan ajar yang sebaiknya disajikan (what to teach)
dan sekuensi atau urutan cara penyajiannya.
c) Jangkauan, jumlah, dan jenis bahan ajar yang terdapat dalam buku ajar
telah relatif pasti sehingga guru memungkinkan untuk
mengalokasikannya berdasarkan jadwal sekolah.
d) Paparan masalah atau pokok persoalan (subject matter) dalam buku
commit to user
15
e) Bahan ajar dalam buku teks tertata cukup baik.
f) Buku teks cukup memuat alat bantu pengajaran, misalnya gambar
peta, dan diagram.
g) Kesinambungan bahan ajar dalam buku teks telah diatur sedemikian
rupa oleh penyusunnya.
h) Buku teks merupakan batu loncatan bagi siswa terbatas dari kegiatan
mencatat yang merupakan pemborosan waktu, tenaga, dan pikiran.
i) Buku teks sangat membantu sekolah yang tidak memiliki
perpustakaan yang lengkap.
j) Buku teks yang dipublikasikan oleh pemerintah dan pihak swasta
telah dipertimbangkan kualitasnya.
3) Pandangan yang Moderat terhadap Buku Ajar
a) Tidak ada satu pun buku teks yang ampuh untuk semua situasi.
b) Tidak ada buku ajar yang betul-betul bisa memenuhi harapan
kurikulum.
c) Tidak ada satupun buku ajar yang cocok untuk semua jenjang
pendidikan.
d. Analisis Miskonsepsi Buku Ajar
Materi buku pelajaran terdiri atas konsep-konsep dalam bidang
ilmu tertentu yang disusun secara sistematis sehingga menjadi teori-teori
yang membentuk kompetensi yang diinginkan. Oleh karena itu
konsep-konsep tersebut harus benar, valid atau relevan dilihat dari disiplin ilmunya.
Beberapa ahli mengungkapkan menganalisis miskonsepsi buku ajar sebagai
berikut:
1) Menurut Sitepu (2005: 121) hal-hal yang perlu dianalisis berkaitan
dengan kebenaran konsep dalam buku ajar sebagai berikut:
a) Kesesuaiannya dengan cakupan (ontologi) disiplin ilmu yang
bersangkutan
b) Kelengkapannya mencapai kompetensi yang dikehendaki
c) Kebenaran konsep dapat dipertanggungjawabkan dari ilmu yang
commit to user
d) Konsep-konsep yang disampaikan apakah masih relevan dengan
keadaan sekarang
Sitepu (2005: 121-122) juga menjelaskan susunan dan hubungan konsep
berbeda pada masing-masing ilmu. Untuk memudahkan memahami suatu
ilmu secara utuh perlu memahami struktur dan hubungan konsep-konsep.
Stuktur dan hubungan konsep-konsep tersebut dipahami sebagai berikut:
a) Disampaikan disusun berdasarkan hubungan struktur konsep ilmu
tersebut
b) Diawali dengan konsep yang menjadi dasar untuk memahami konsep
berikutnya
c) Disusun secara sistematis
d) Susunan urutan tersebut memudahkan siswa memahami
konsep-konsep secara keseluruhan
Sitepu (2005: 122) menyatakan perlu diberikan contoh untuk
memudahkan memahami konsep atau teori, apalagi yang bersifat sangat
abstrak. Contoh yang kurang atau tidak tepat dapat pula menimbulkan
miskonsepsi pada siswa. Dengan demikian ada beberapa hal yang perlu
diperhatikan dalam menilai contoh-contoh yang dipergunakan untuk
menjelaskan konsep yaitu apakah contoh-contoh yang dipergunakan
tersebut:
a) Relevan dengan konsep yang hendak dijelaskan?
b) Memperjelas konsep yang hendak dijelaskan?
c) Konkrit atau nyata?
d) Mudah dimengerti oleh siswa?
e) Menarik bagi siswa?
f) Memotivasi siswa untuk mempelajari konsep berikutnya?
2) Suparno (2009: 114) menyatakan dalam menganalisis miskonsepsi buku
ajar Fisika SMA, ada beberapa pertanyaan dan hal yang perlu
diperhatikan. Beberapa pertanyaan itu antara lain:
a) Apakah penulisan konsep utamanya benar?
commit to user
17
c) Apakah penggunaan gambar, tabel, ilustrasi, dan skema benar?
d) Apakah penulisan satuan, ketepatan, dan ketentuan-ketentuan lain
benar?
4. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) a. Pengertian Kurikulum
Dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 19 Tahun
2005 tentang Standar Nasional Pendidikan Pasal 1 ayat (13) menjelaskan
kurikulum sebagai pedoman penyelenggaraan kegiatan pembelajaran
memuat seperangkat rencana dan pengaturan mengenai tujuan, isi, dan
bahan pelajaran untuk mencapai pendidikan tertentu. Sementara itu,
Muslich (2010: 92) menyatakan bahwa kurikulum pada hakekatnya adalah
alat untuk mencapai tujuan pendidikan.
Berdasarkan definisi tentang kurikulum dari beberapa ahli tersebut,
maka dapat disimpulkan bahwa kurikulum adalah alat atau seperangkat
rencana mengenai tujuan, isi, dan bahan pembelajaran serta cara yang
digunakan sebagai pedoman penyelenggaraan pembelajaran untuk mencapai
tujuan pendidikan tertentu.
b. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP)
Muslich (2008: 1) menyatakan KTSP merupakan kurikulum
disusun dalam rangka memenuhi amanat yang tertuang dalam
Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem
Pendidikan Nasional dan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor
19 tahun 2005 tentang Standar Nasional Pendidikan.
KTSP merupakan penyempurnaan dari Kurikulum Berbasis
Kompetensi (KBK) 2004 adalah kurikulum operasional yang disusun dan
dilaksanakan oleh masing-masing satuan pendidikan/sekolah. Dengan kata
lain, KTSP adalah kurikulum yang dikembangkan oleh dan dilaksanakan
pada tiap-tiap satuan pendidikan. Dalam hal ini, sekolah diberi keleluasaan
untuk mengembangkan kurikulumnya. Namun demikian, tidak berarti
commit to user
c. Silabus
Dalam silabus biasanya memuat standar kompetensi, kompetensi
dasar, indikator, bahan, model pembelajaran, peralatan yang digunakan,
evaluasi, dan pembagian waktu (Suparno, 2009: 102). Sejalan dengan
pernyataan tersebut Muslich (2008: 23) menyatakan silabus merupakan
suatu produk pengembangan kurikulum yang berupa penjabaran lebih lanjut
dari standar kompetensi dan kompetensi dasar yang ingin dicapai, dan
pokok-pokok serta uraian materi yang perlu dipelajari siswa dalam rangka
pencapaian standar kompetensi dan kompetensi dasar.
Berdasarkan definisi tentang silabus dari beberapa ahli tersebut,
maka dapat disimpulkan bahwa silabus adalah penjabaran standar
kompetensi dan kompetensi dasar ke dalam materi pokok/pembelajaran,
kegiatan pembelajaran, dan indikator pencapaian kompetensi untuk
penilaian.
5. Materi Gerak Melingkar
Materi di bawah ini merupakan rangkuman dari buku Fisika Universitas
diantaranya Giancoli (2001, 132-145 & 247-251), Tipler (1998, 73-78 &
261-265), Sang (2005, 24-25) dan Serway & Jewett (2009, 136-141).
a. Pengertian Gerak Melingkar
Kinematika adalah cabang ilmu Fisika yang mempelajari gerak
titik partikel secara geometris, yaitu meninjau gerak partikel tanpa meninjau
penyebab geraknya. Dalam pembahasan kinemtika gerak, terdapat bahasan
mengenai gerak dua dimensi atau gerak dalam bidang datar diantaranya
yaitu gerak parabola dan gerak melingkar.
Gerak melingkar memiliki lintasan berbentuk lingkaran. Contoh
benda yang bergerak melingkar diantaranya roda yang berputar melingkar,
hard disk yang berputar pada komputer, lengan jarum pada jam dan
commit to user
19
b. Besaran-Besaran pada Gerak Melingkar 1) Frekuensi
Dalam gerak melingkar frekuensi ( f ) didefiniskan sebagai jumlah
putaran per sekon. Satuan untuk frekuensi adalah putaran per sekon
(put/s) diberi nama khusus, hertz (Hz) (1 Hz = 1 put/s).
2) Periode
Periode (T) dari sebuah benda yang berputar membentuk lingkaran
adalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu putaran. Satuan
untuk periode adalah sekon. Periode dan frekuensi dihubungkan dengan:
f
T 1 (2.1)
Untuk menghindari kesalahan pemahaman siswa antara periode (T)
dengan waktu (t), sebaiknya notasi periode diganti dengan p(period)
3) Posisi sudut
Posisi sudut atau seberapa jauh benda berotasi. Sudut biasanya
dinyatakan dalam derajat, tetapi matematika gerak melingkar jauh lebih
mudah jika digunakan radian sebagai ukuran sudut.
Gambar 2.2. Benda Berotasi
Satu radian (rad) didefinisikan sebagai sudut yang ujung-ujungnya
dihubungkan oleh busur yang panjangnya sama dengan radius. Secara
umum, setiap sudut dinyatakan dengan:
r l
(2.2)
Dimana r adalah radius lingkaran, dan l adalah panjang busur yang
menghubungkan ujung-ujung sudut yang dinyatakan dalam radian.
Pada lingkaran penuh ada 360°, yang tentu saja harus berhubungan
commit to user
Kelajuan linier pada gerak melingkar sama dengan keliling lintasan
melingkar dibagi periode. Karena dalam satu putaran benda menempuh
satu keliling lingkaran (2 r), secara matematis kelajuan linier
dirumuskan:
T r
v 2 (2.3)
Dengan mengetahui bahwa periode dan frekuensi dihubungkan dengan:
f
T 1
Maka kelajuan linier dapat dirumuskan:
f r
v 2 (2.4)
5) Kecepatan sudut
Nilai kecepatan sudut (huruf Yunani “omega”) sama dengan tingkat
perubahan sudut. Secara matematis besarnya kecepatan sudut
dirumuskan:
t (2.5)
Kita dapat menghubungkan kecepatan sudut dengan frekuensi f ,
dimana frekuensi berarti jumlah putaran (put) per sekon. Satu putaran
(katakanlah, sebuah roda) berhubungan dengan sudut 2 radian, dengan
demikian 1put s 2 rad s. Berarti secara umum, frekuensi f
berhubungan dengan kecepatan sudut dengan cara:
2
f atau 2 f (2.6)
commit to user
21
Besar kecepatan linier, v, adalah v l t. Perubahan sudut rotasi
dihubungkan dengan jarak linier yang ditempuh oleh l r dengan
Percepatan sudut didefinisikan sebagai perubahan kecepatan sudut dibagi
waktu yang diperlukan untuk terjadinya perubahan ini. Satuan percepatan
sudut adalah radian per sekon per sekon (rad/s2). Percepatan sudut
disebut postif jika kecepatan anguler bertambah, dan negatif bila
berkurang. Secara matematis besarnya percepatan sudut dirumuskan:
t (2.8)
c. Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Sebuah benda yang membentuk lingkaran dengan laju linier konstan v
dikatakan mengalami gerak melingkar beraturan. Besar kecepatan linier
dalam hal ini tetap konstan, arah kecepatannya terus menerus berubah.
Perumusan GMB secara matematis adalah sebagai berikut:
0
d. Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)
Sebuah benda dikatakan bergerak melingkar berubah beraturan jika
commit to user
konstan. Jika perubahan kecepatan sudut searah dengan kecepatan sudut,
maka kecepatan sudutnya akan meningkat. Jika perubahan percepatan sudut
berlawanan dengan kecepatan sudut, maka kecepatan sudutnya akan
menurun.
1) Perumusan percepatan sudut pada GMBB
Secara matematis persamaan besar percepatan sudut pada GMBB dapat
dituliskan sebagai berikut:
2) Perumusan sudut tempuh pada GMBB
Perumusan besar sudut tempuh untuk GMBB dapat diketahui dengan
pendekatan metode grafik. Sebuah benda bergerak melingkar berubah
beraturan dengan kecepatan sudut awal ( 0) dan selang waktu (t )
kecepatannya menjadi ( t). Nilai tangen kemiringan grafik (tan )
merupakan percepatan sudut yang dialami benda.
commit to user
3) Perumusan kecepatan sudut pada GMBB
Perumusan besar kecepatan sudut GMBB adalah sebagai berikut:
t
t 0 sehingga diperoleh:
0
t
t subtitusikan ke dalam:
2 0
2 1
t
t sehingga diperoleh:
commit to user
2
2 0 2
t (2.11)
Dengan:
= Besar sudut yang ditempuh (rad)
0 = Besar kecepatan sudut awal (rad/s)
t = Besar kecepatan sudut akhir (rad/s)
= Besar percepatan sudut (rad/s2)
t = Waktu (s)
4) Perumusan percepatan tangensial pada GMBB
Percepatan tangensial pada gerak melingkar berubah beraturan bekerja
untuk menaikkan (atau menurunkan) laju.
Gambar 2.4. Komponen Vektor Percepatan
Komponen tangensial dari besar percepatan (at) dirumuskan sebagai
berikut:
t v
at
Dengan besar v r
Perhatikan bahwa besar percapatan tangensial adalah:
t r t
v
at
Dimana
t menyatakan besarnya perubahan kecepatan sudut, dan
dinyatakan dengan . Sehingga perumusan secara matematis besar
percepatan tangensial tersebut sebagai berikut:
r at
(2.12)
commit to user
25
Dengan:
t
a = Besar percepatan tangensial (m/s2)
= Besar percepatan sudut (rad/s2)
r = Jari-jari lingkaran (m)
e. Hubungan Roda-Roda
1) Sepusat
Gambar 2.5. Hubungan Roda-Roda Sepusat
Kedua roda memiliki periode (T) dan frekuensi ( f ) yang sama. Arah
putar roda A dan roda B sama. Kecepatan sudut roda A dan roda B
sama. Besar kecepatan sudut secara matematis dirumuskan:
B A
Dengan
r v
, maka diperoleh:
B B
A A
r v r v
2) Bersinggungan
Gambar 2.6. Hubungan Roda-Roda Bersinggungan
Kedua roda memiliki periode (T) dan frekuensi ( f ) yang berbeda.
Arah putar kedua roda saling berlawanan dan kecepatan sudutnya
commit to user v v vA B
Dengan memasukkan v r, maka diperoleh:
B B A
Ar r
3) Terhubung dengan tali atau rantai
Gambar 2.7. Hubungan Roda-Roda Terhubung
dengan Tali atau Rantai
Roda-roda yang dihubungkan dengan tali atau rantai memiliki besar dan
arah kecepatan linier yang sama. Dengan demikian secara matematis
besarnya kecepatan linier dirumuskan:
v v vA B
Dengan memasukkan v r, maka diperoleh:
B B A
Ar r
f. Percepatan Sentripetal
Selama waktu t, partikel pada Gambar 2.7. bergerak dari titik A ke titik B
dengan menempuh jarak l menelusuri busur yang membuat sudut .
Gambar 2.8. Partikel yang Bergerak Melingkar
Perubahan vektor kecepatan adalah v2 v1 v, dan ditunjukkan pada
Gambar 2.8.
(2.15)
commit to user
27
Gambar 2.9. Perubahan Kecepatan v
Jika ditentukan t sangat kecil (mendekati nol), maka l dan juga
sangat kecil dan v2 akan nyaris paralel dengan v1 dan v akan tegak lurus
terhadap keduanya. Dengan demikian v menuju ke arah pusat lingkaran.
Karena a menurut definisi di atas, mempunyai arah yang sama dengan v,
ajuga harus menunjuk ke arah pusat lingkaran. Dengan demikian,
percepatan ini disebut percepatan sentripetal (percepatan yang mencari
pusat) atau percepatan radial (karena mempunyai arah sepanjang radius,
menuju pusat lingkaran), dan diberi notasi as.
Berikutnya, ditentukan besar percepatan sentripetal, as. Karena CA tegak
lurus terhadap v1, dan CB tegak lurus terhadap v2, berarti , yang
didefinisikan sebagai sudut antara CA dan CB, juga merupakan sudut antara
1
v dan v2. Dengan demikian vektor v2, v1 dan v pada Gambar 2.8.
membentuk segitiga yang sama secara geometris dengan segitiga ABC pada
Gambar 2.8. Dengan mengambil yang kecil (dengan memakai t
sangat kecil), dapat dituliskan
r l v
v
di mana telah ditentukan bahwa v v1 v2 karena besar kecepatan
dianggap tidak berubah. Merupakan sebuah persamaan yang tepat jika t
mendekati nol, karena dengan demikian panjang busur l sama dengan
panjang tali busur AB. Dapat dituliskan persamaan di atas yang dinyatakan
sebagai v,
l r v v
Untuk mendapatkan percepatan sentripetal, as
commit to user t l r v t v as
Dan karena l t adalah laju linier, v, sehingga:
r v as
2
(2.17)
Vektor percepatan menuju ke arah pusat lingkaran. Tetapi vektor kecepatan
selalu menunjuk ke arah gerak, yang tangensial terhadap lingkaran. Dengan
demikian vektor kecepatan dan vektor percepatan tegak lurus satu sama lain
pada setiap titik di jalurnya untuk gerak melingkar beraturan (lihat Gambar
2.10).
Gambar 2.10. a Tegak Lurus Terhadap v
B.Penelitian yang Relevan
Ada beberapa penelitian yang pernah dilakukan mengenai analisis
terhadap buku ajar dengan aspek tinjauan yang berbeda. Penelitian-penelitian
berikut menjadi salah satu referensi yang digunakan penulis dalam menyusun
penelitian.
Penelitian buku ajar oleh Adisendjaja & Romlah (2007) menyimpulkan
bahwa dari tujuh topik Biologi (struktur tumbuhan, struktur dan fungsi sel, sistem
koordinasi, metabolisme sel, bioteknologi, reproduksi sel, dan biogeografi) yang
terdapat di dalam buku teks Biologi SMU yang diteliti memiliki kesalahan sebesar
17%, miskonsepsi 11%, dan memerlukan konsep alternatif sebesar 25% dari
seluruh konsep. Sebagian kecil siswa (<25%) terpengaruh oleh kesalahan dan
commit to user
29
Penelitian buku ajar oleh Sujana (2009) menyimpulkan : terdapat
miskonsepsi dalam BSE IPA kelas VII, VIII, IX yang digunakan siswa di SMPN
213 Jakarta; terdapat beberapa kekurangan pada buku BSE diantaranya : minim
akan isi dan materi, bahasa kurang bagus, gambar kurang komunikatif, keterangan
pada gambar-gambar kurang lengkap, contoh soal kurang berbobot; BSE IPA
belum pernah di telaah oleh guru-guru sains di sekolah hanya saja telah
mencocokkan indikator pencapaian kompetensi dalam buku yang digunakan;
Beberapa guru di SMPN 213 Jakarta membetulkan miskonsepsi buku sumber di
RPP yang dibuatnya.
Penelitian BSE Fisika SMA yang diterbitkan Kemedikbud tahun 2009
oleh Prastiwi (2011) menyimpulkan terdapat empat bab yang mengandung
miskonsepsi di dalamnya yaitu : Bab I Besaran Fisika dan Pengukurannya
(7,31%), Bab III Kinematika Gerak Lurus (8,82%), Bab IV Gerak Melingkar
(16,67%), dan Bab V Hukum Newton (15,38). Selain itu terdapat keterangan lain
dalam buku ajar yang diteliti yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi,
meliputi: konsep benar tetapi kalimat perlu diperbaiki, konsep benar tetapi
terdapat penulisan keterangan yang tidak jelas, konsep tidak lengkap, mungkin
dapat menyebabkan miskonsepsi, konsep tidak ada, salah ketik, salah gambar,
penambahan gambar, perbaikan gambar, keterangan gambar diperbaiki,
penambahan keterangan gambar, contoh tidak lengkap, penulisan perumusan
diperbaiki, dan perbaikan keterangan perumusan.
C.Kerangka Berfikir
Buku ajar berperan penting dalam penyelenggaraan proses pembelajaran
sebagai salah satu sumber belajar yang utama, efektif, dan efisien. Buku ajar yang
baik adalah yang memenuhi kriteria tertentu, antara lain materi yang termuat di
dalamnya menunjang pencapaian tujuan pembelajaran dan memuat
konsep-konsep yang benar sesuai dengan kurikulum yang berlaku sekarang yaitu KTSP
(Muslich, 2010: 61).
Seorang siswa memiliki pemahaman tentang Fisika tergantung pada guru
commit to user
pengetahuan Fisika yang dimiliki siswa. Seorang guru Fisika sebagai tenaga
profesional harus mampu menyampaikan materi pelajaran Fisika dengan baik dan
dituntut untuk dapat memilih buku ajar yang sesuai sebagai sumber belajar,
sehingga tujuan pembelajaran Fisika dapat tercapai. Standar isi mata pelajaran
Fisika memuat pokok bahasan materi Fisika yang harus dikuasai siswa. Pokok
bahasan materi tersebut kemudian dijabarkan lebih lanjut dalam buku ajar Fisika.
Mutu buku ajar tidak hanya dilihat dari penampilan fisiknya yang bagus
dan harganya mahal, tetapi lebih utama adalah dilihat dari materi pelajaran yang
termuat di dalamnya. Perlu diteliti tentang konsep-konsep yang ada, apakah
konsep sudah benar dan sesuai dengan standar isi KTSP yang terbaru atau terjadi
miskonsepsi. Apabila dalam buku ajar fisika terjadi miskonsepsi, maka berakibat
pengetahuan siswa tentang konsep tersebut dan konsep lain yang terkait juga
salah. Hal ini dapat mengakibatkan rendahnya prestasi belajar Fisika.
Oleh karena itu dengan adanya terbitan berbagai buku ajar Fisika SMA
khususnya kelas X dan mengingat persentase miskonsepsi Gerak Melingkar lebih
besar daripada pokok bahasan yang lain dalam BSE Fisika SMA/MA kelas X
perlu diteliti apakah ketiga BSE tersebut sudah memenuhi syarat dan layak untuk
sumber pelajaran atau belum pada pokok bahasan Gerak Melingkar.
Untuk memperjelas kerangka berfikir di atas, maka disusun suatu
paradigma penelitian berikut :
Gambar 2.11. Paradigma Penelitian Proses
Sumber Belajar
Buku Miskonsepsi
Siswa
Guru Analisis
commit to user
31
Pemilihan buku ajar dilakukan secara acak dengan memilih tiga BSE
Fisika SMA/MA kelas X semester I cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan
oleh Pusat Perbukuan Kemendikbud. Kemudian mengidentifikasi konsep-konsep
Gerak Melingkar pada setiap BSE yang diteliti mengacu pada silabus yang
disusun sesuai dengan Permendiknas Nomor 22 Tahun 2006 tentang Standar Isi
dan Nomor 23 Tahun 2006 tentang Standar Kompetensi Lulusan. Setelah itu
konsep-konsep yang telah diidentifikasi tersebut ditelaah melalui studi pustaka
dan wawancara dengan tim ahli Fisika. Lembar observasi berupa tabel analisis
miskonsepsi digunakan sebagai instrumen penelitian. Tabel analisis miskonsepsi
digunakan untuk mengisi perbandingan konsep dari buku ajar yang diteliti dengan
konsep yang benar menurut studi pustaka dan wawancara dengan tim ahli Fisika
sehingga akan diketahui lebih lanjut temuan miskonsepsi buku ajar. Selain itu
juga mengidentifikasi keterangan lain yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi.
D.Pertanyaan Penelitian
Berdasarkan kerangka pemikiran di atas, maka dapat dituliskan
pertanyaan pada penelitian miskonsepsi Gerak Melingkar pada tiga BSE untuk
SMA/MA kelas X semester I cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh
Pusat Perbukuan Kemendikbud :
1. Apakah ada miskonsepsi Gerak Melingkar dalam buku-buku tersebut?
2. Berapa persentase miskonsepsi Gerak melingkar dalam buku-buku tersebut?
3. Apakah terdapat identifikasi kesalahan pada keterangan lainnya yang
berpotensi menimbulkan miskonsepsi Gerak Melingkar dalam buku-buku
commit to user
32 BAB III
METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pengembangan Pendidikan
Fisika dan ruang baca di Program Studi Pendidikan Fisika FKIP UNS, karena di
laboratorium tersebut terdapat komputer yang disambungkan dengan jaringan
internet untuk mengunduh buku BSE Fisika dan mendapatkan informasi serta
kajian pustaka yang berkaitan dengan penelitian. Penelitian dilakukan secara
bertahap mulai bulan Januari 2012 sampai dengan Januari 2013.
B. Pendekatan dan Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini mengikuti paradigma penelitian deskriptif kualitatif.
Penelitian deskriptif adalah penelitian yang bertujuan untuk membuat
pencandraan (deskripsi) mengenai situasi-situasi atau kejadian-kejadian
(Suryabrata, 2004: 75-76). Sedangkan penelitian kualitatif adalah penelitian yang
tidak menggunakan prosedur analisis statik atau cara kuantisasi lainnya(Moleong,
2010: 6). Namun demikian, bukan berarti bahwa dalam penelitian kualitatif ini
peneliti sama sekali tidak diperbolehkan menggunakan angka (Arikunto, 2006:
12).
Penelitian deskriptif kualitatif ini menggunakan pendekatan
fenomenologis. Melalui pendekatan fenomenologi peneliti dapat memahami
fenomena yang terjadi dalam penelitian sehingga tidak terjadi kekeliruan
penafsiran atas makna objek yang diteliti.
Penelitian deskriptif kualitatif memberikan interpretasi terhadap data
yang diperoleh secara rasional dan objektif, kemudian menggambarkan hubungan
antara variabel yang satu dengan variabel yang lain yang diteliti agar dapat
commit to user
33
C. Data dan Sumber Data
Data pada penelitian ini adalah konsep Gerak Melingkar yang terdapat
dalam ketiga BSE yang diterbitkan oleh untuk SMA/MA kelas X semester I
cetakan pertama tahun 2009 yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Kemendikbud, yaitu:
1. Fisika untuk SMA dan MA Kelas X Penulis Tri Widodo
2. Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X Sekolah Menengah
Atas/Madrasah Aliyah Penulis Dudi Indrajit
3. Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X Penulis Setya Nurachmandani
Sumber data penelitian ini adalah ketiga BSE tersebut yang diterbitkan
oleh untuk SMA/MA kelas X semester I cetakan pertama tahun 2009 yang
diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Kemendikbud.
D. Pengumpulan Data 1. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data adalah dengan suatu kegiatan untuk
mendapatkan data-data yang dibutuhkan dan dapat diolah menjadi suatu data
yang dapat disajikan sesuai dengan masalah yang dihadapi dalam penelitian
ini. Dalam penelitian ini teknik pengumpulan data dilakukan dengan studi
pustaka dan wawancara kepada tim ahli Fisika.
a. Studi Pustaka
Penelitian ini menerapkan kerja kepustakaan dengan dilakukan
survey terhadap data, menelusuri literatur yang ada serta menelaahnya
secara tekun untuk memperoleh data yang diperlukan. Studi kepustakaan
dalam penelitian ini mempunyai peranan untuk peneliti lebih yakin dalam
menginterpretasikan hasil penelitian yang hendak dilakukan.
Beberapa sumber informasi yang digunakan peneliti sebagai bahan
studi kepustakaan dalam penelitian ini antara lain :
1) Jurnal penelitian yang berupa jurnal internasional dan nasional yang
berkaitan dengan penelitian.
