BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Materi PPF yang Dikembangkan untuk Mahasiswa Prodi Teknik Konversi Energi Politeknik
Analisis landasan pendidikan politeknik menunjukkan penyelenggaraan
proses pembelajaran dalam pendidikan politeknik harus dikondisikan sedemikian
rupa sehingga mampu mengembangkan aspek kognitif mahasiswa dan
dilaksanakan dengan memberi penekanan pada aspek penguasaan konsep-konsep
fisika fundamental dan esensial, yang ada secara implisit dalam sistem peralatan.
Hal ini dapat diwujudkan melalui pemilihan materi perkuliahan yang esensial,
efisien dan efektif sesuai dengan konsep less is more dan strategi perkuliahan
yang fokus pada pengembangan kemampuan menganalisis dan mengkreasi
mahasiswa. Berbasis penguasaan konsep fisika fundamental, kemampuan
menganalisis dan mengkreasi dapat dibangun kemampuan profesional yang
dibutuhkan oleh lulusan ketika bekerja di industri.
Analisis kompetensi lulusan PSTKEP menunjukkan tidak semua
kompetensi lulusan PSTKEP dapat didukung dengan pelaksanaan PPF. Analisis
ke-4 kompetensi lulusan PSTKEP telah memunculkan materi-materi fisika yang
harus dikuasai dan dibutuhkan oleh mahasiswa PSTKEP. Penguasaan
materi-materi ini akan menghasilkan kompetensi fisika yang nantinya mampu
mendukung pembentukkan kompetensi lulusan PSTKEP, seperti diperlihatkan
Tabel 4.1. Kebutuhan Materi Fisika Berbasis Kompetensi Lulusan PSTKEP
Kompetensi Lulusan Analisis Pengertian Kompetensi Analisis Kebutuhan Materi 1.Mampu melaksanakan petunjuk operasi sistem energi (pembangkit tenaga listrik, sistem utilitas).
Petunjuk operasi sistem energi merupakan langkah prosedural operasional sistem mesin (pembangkit tenaga listrik, sistem utilitas). Sistem energi adalah seperangkat peralatan membentuk satu unit
operasional, berbasis input energi tertentu, untuk diproses sehingga ada produksi energi listrik. Pembangkit tenaga listrik merupakan sistem penghasil energi listrik. Sistem utilitas merupakan sistem peralatan yang mendukung proses pembangkitan energi listrik.
Kemampuan ini dapat dibangun melalui
penguasaan materi-materi fisika esensial yang terkandung dalam sistem konversi energi, antara lain: besaran dan satuan,
mekanika, termofisika dan listrik-magnet. 2.Mampu berkomunikasi melalui gambar teknik sesuai standar yang berlaku
Berkomunikasi adalah kemampuan memberi suatu penjelasan sehingga ada pemahaman bagi orang lain. Gambar teknik merupakan bahasa grafis, berupa garis dan simbol, biasanya
menggunakan sedikit kata-kata, karena setiap simbol dan garis memiliki makna. Karena itu gambar teknik ialah bahasa universal dipakai di seluruh dunia.
Kemampuan ini dapat didukung melalui
penguasaan dan penerapan konsep-konsep fisika, terutama besaran, satuan, dimensi, grafik, dan rumus yang ada dalam materi mekanika, termofisika dan listrik magnet. 3.Mampu menggunakan mesin-mesin energi (mesin listrik, mesin thermal, mesin fluida) dalam sistem energi.
Kemampuan menggunakan mesin energi adalah keterampilan mengoperasikan mesin energi berbasis pemahaman konsep-konsep dalam mesin. Mesin listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Mesin kalor adalah mesin yang mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Mesin fluida adalah mesin yang memanfaatkan zat alir sebagai benda kerja.
Kemampuan ini dapat dibangun melalui
penguasaan dan penerapan konsep-konsep fisika yang terkandung dalam mesin energi. Konsep tersebut ada dalam materi besaran dan satuan, mekanika, termofisika dan listrik magnet. 4.Mampu melaksanakan auditing dan retrofiting serta merealisasi-kan rancangan sistem energi sederhana
Auditing energi adalah pekerjaan mengaudit atau mengasesmen adanya kebocoran energi yang tidak perlu. Retrofiting energi yaitu perbaikan kebocoran berbasis pekerjaan auditing energi. Merealisasikan rancangan sistem energi sederhana adalah memodelkan kembali sirkulasi energi berdasarkan auditing energi sehingga diperoleh kondisi pemanfaatan energi efisien dan efektif.
Kemampuan ini dapat dibangun melalui
penguasaan dan penerapan konsep fisika terkait dengan energi, seperti yang ada dalam materi mekanika, termofisika, listrik magnet, dan gelombang
elektromagnetik.
Memperhatikan seluruh konten dalam kolom analisis kebutuhan materi
pada Tabel 4.1 maka topik-topik fisika yang harus dikuasai mahasiswa PSTKEP,
antara lain: besaran-satuan, dimensi, mekanika, termofisika, listrik-magnet, dan
fisika yang harus dibangun dalam personal mahasiswa PSTKEP melalui
pelaksanaan PPF, seperti diperlihatkan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Kompetensi Fisika Berbasis Materi Fisika Esensial
Materi Esensial Kompetensi Fisika
1.Besaran -satuan 1. Menguasai besaran fisika dan satuannya dalam Sistem Internasional. 2.Mekanika 2. Menerapkan konsep gerak lurus dan gerak melingkar dalam
memecahkan masalah yang berkaitan dengan teknik energi.
3. Menerapkan Hukum Newton dan konsep statika dalam memecahkan masalah yang berkaitan dengan teknik energi.
4. Menerapkan konsep usaha, energi, dan daya dalam memecahkan masalah yang berkaitan dengan teknik energi.
5. Menerapkan konsep momentum dan impuls dalam memecahkan masalah yang berkaitan dengan teknik energi.
6. Menguasai konsep gerak rotasi benda tegar. 7. Menguasai konsep getaran.
8. Menguasai konsep gelombang mekanik dalam menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan teknik energi.
9. Menguasai konsep fluida.
2.Termofisika 10. Menerapkan konsep kalor dan hukum termodinamika dalam mesin kalor.
3.Listrik Magnet 11. Menguasai konsep listrik statis.
12. Menerapkan konsep listrik arus searah untuk memecahkan masalah yang berkaitan dengan teknik energi.
13. Menguasai konsep medan magnet sehingga mahasiswa mampu menyelesaikan masalah dan menerapkannya dalam teknik energi. 14. Menguasai konsep gaya magnet sehingga mahasiswa mampu
menyelesaikan masalah dan menerapkannya dalam teknik energi. 15. Menguasai konsep induksi elektromagnetik sehingga mahasiswa
mampu menyelesaikan masalah dan menerapkannya dalam teknik energi.
16. Menerapkan konsep listrik arus bolak balik dalam menyelesaikan masalah teknik energi.
4.Gelombang Elektromagnetik
17. Menerapkan konsep gelombang elektromagnetik dalam menyelesaikan masalah teknik energi.
Kompetensi fisika dalam PPF ditelusuri melalui suatu pemahaman bahwa
setiap topik fisika mengandung beberapa sub-topik fisika. Fakta di dalam berbagai
literatur fisika menunjukkan jumlah sub-topik penyusun setiap topik adalah
berbeda. Ini menyebabkan setiap materi fisika esensial menghasilkan sejumlah
kompetensi berbeda. Seperti diperlihatkan pada Tabel 4.2 nampak bahwa topik
besaran-satuan hanya menghasilkan 1 kompetensi, mekanika menghasilkan 8
Penyebab lainnya adalah perbedaan kapasitas konsep yang terkandung dalam
setiap topik fisika.
Kata awal kalimat setiap kompetensi fisika nampak hanya menampilkan
dua jenis kata kerja yaitu menguasai dan menerapkan. Ini dilakukan atas 2
pertimbangan yaitu: (a) keluasan jenis konsep yang terkandung dalam setiap
materi esensial. Jika kandungan jenis konsep lebih luas termasuk konsep kualitatif
dan kuantitatif maka dipakai kata menguasai dan jika kandungan konsep lebih
sempit dan didominasi konsep kuantitatif maka dipakai kata menerapkan; dan (b)
urgensi kata menguasai dan menerapkan, terkait dengan manfaat lebih jauh dari
konsep fisika spesifik bagi mahasiswa PSTKEP. Jika konsep fisika spesifik dalam
materi esensial berperan sangat strategis maka dipakai kata menerapkan dan untuk
kurang strategis digunakan kata menguasai.
Hasil komparasi kedua kata tersebut ketika digunakan untuk menyatakan
sejumlah kompetensi fisika nampak berlaku dua hal yang sangat prinsip, yaitu:
kata menerapkan memiliki kandungan masalah lebih terbatas dan membutuhkan
keterampilan lebih terbatas dibandingkan kata menguasai. Artinya kompetensi
yang terkandung dalam “menerapkan konsep” lebih spesifik/khas dibandingkan
kompetensi yang terkandung dalam “menguasai konsep”.
Untuk mengetahui konsep-konsep fisika yang berperan strategis di dalam
proses perkuliahan tiap mata kuliah lanjutan di PSTKEP, maka perlu dianalisis
setiap silabus mata kuliah lanjutan di PSTKEP, yang terkait fisika. Oleh karena
tidak semua mata kuliah lanjutan di PSTKEP terkait dengan PPF maka perlu
dipilih beberapa mata kuliah lanjutan yang dapat didukung oleh pelaksanaan PPF
lanjutan terkait. Konsep-konsep fisika ini berperan penting ketika mahasiswa
harus menguasai setiap kompetensi mata kuliah terkait dan bidang ilmu prodi
secara keseluruhan. Penguasaan mahasiswa terhadap konsep-konsep fisika ini
dengan cara yang baik akan berdampak besar terhadap keberhasilan lulusan dalam
menangani bidang pekerjaannya di dunia industri dan diharapkan mampu
menghasilkan lulusan yang mampu berperan-serta dalam mengatasi problem
teknologi energi di lingkup lokal, nasional maupun global.
Hasil analisis terhadap silabus mata kuliah lanjutan terkait fisika, seperti
diperlihatkan pada Tabel 4.3 nampak bahwa konsep fisika strategis dalam
beberapa mata kuliah lanjutan PSTKEP sangat perlu didukung dengan PPF yang
mampu menyajikan konsep-konsep fisika terkait. Kondisi ini mengakselerasi
proses pencapaian kompetensi mata kuliah lanjutan PSTKEP seperti mekanika
fluida, rangkaian listrik, perpindahan kalor, elektronika dan termodinamika.
Tabel 4.3. Konsep Fisika Strategis dalam Mata Kuliah Lanjutan di PSTKEP
Mata
Kuliah Pokok Bahasan Konsep Fisika
Meka-nika Fluida Sifat-sifat fluida; Hidrostatik; Hidrodinamika;
Perpindahan daya pada aliran; Pompa rotasi dan torak; Turbin air; dan Kompresor.
Fluida statis dan fluida dinamis;
Tekanan, hukum Pascal, dan hukum Archimedes, tegangan permukaan, kapilaritas;
Aliran Laminer dan Turbulen, Aliran tunak dan Tidak Tunak, Debit aliran, persamaan
kontinuitas, viskositas, persamaan Bernoulli, bilangan Reynold;
Rang-kaian Listrik
Sumber dan elemen rangkaian Teorema rangkaian dan rangkaian dc; Elektrostatika;
Medan magnetik; Induksi
elektromagnetik; Rangkaian dengan eksitasi sinusoidal;
Tanggapan transien; Alat ukur; Metode pengukuran;
Hubungan antara tegangan dan arus pada rangkaian ac; Diagram locus; Rangkaian tiga fasa;
Sumber, arus, tegangan, tahanan;
Rangkaian seri, rangkaian pararel, hukum Ohm, hukum arus Kirchhoff, hukum tegangan Kirchhoff, daya dan energi listrik;
Hukum Coulomb, medan listrik, hukum Gauss, potensial listrik, energi potensial listrik, dan kapasitansi; Medan magnet, hukum Biot Savart, dan hukum Ampere; Hukum Faraday, dan hukum Henry; Gelombang Sinusoidal, periode,
frekuensi, harga maksimum, rerata, dan efektif arus bolak balik, reaktansi induktif,
Tabel 4.3. Konsep Fisika Strategis dalam Mata Kuliah Lanjutan di PSTKEP (Lanjutan)
Mata Kuliah
Bentuk tegangan periodik non-sinusoidal.
reaktansi kapasitif, impedansi, dan resonansi; Voltmeter, Ampermeter, Galvanometer; Sudut fase, faktor daya, dan daya arus bolak balik.
Perpin-dahan Kalor
Konduksi; Konveksi;
Radiasi; Aliran kalor eksternal dan internal;
Penerapan pada heat exchanger.
Temperatur, kalor jenis, kapasistas kalor, kalor lebur, kalor beku,kalor uap, kalor embun, energi kalor, perpindahan kalor, konduktivitas termal, perpindahan kalor konduksi, perpindahan kalor konveksi (alamiah dan paksa), benda hitam, emisivitas dan perpindahan kalor radiasi Elektro
-nika
Bahan semikonduktor; Dioda; Transistor; Thyristor; Diac; Triac; Mosfet dan komponen
semikonduktor lainnya;
Operasional amplifier; Rangkaian logik; IC dan mikroprossesor; Rangkaian analog; Rangkaian loop.
Teori Atom, Elektron valensi, Ikatan antar Atom, Ikatan Ionik, Ikatan Kovalen, Ikatan Vander Walls, Bahan semikonduktor, Atom Donor, Atom Akseptor, tipe P, tipe N, Diode, Rangkaian Dioda, Transistor tipe PNP dan NPN, dan Rangkaian Transistor.
Termo- dina-mika
Pengantar energi; Konsep-konsep dasar termodinamika; Energi; Entropi; Sistem Tertutup dan Terbuka; Gas; Kompresi Gas; Uap; dan Penerapan Termodinamika mesin-mesin konversi.
Sistem, lingkungan, proses termodinamika seperti isotermal, isobar, isokhorik, dan adiabatik, siklus Carnot, mesin kalor, mesin pendingin, persamaan gas ideal, usaha, hukum termodinamika I, Hukum Termodinamika II; Energi dalam, Energi kalor; Entropi
Hasil komparasi Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 menunjukkan bahwa kompetensi
fisika hasil perumusan mampu memberikan penguasaan konsep-konsep fisika
awal untuk beberapa mata kuliah lanjutan di PSTKEP. Ini berarti pencapaian
penguasaan kompetensi fisika oleh mahasiswa akan berkontribusi positif terhadap
penguasaan kompetensi ke-5 mata kuliah lanjutan di PSTKEP, seperti
diperlihatkan pada Tabel 4.3.
Berdasarkan temuan kebutuhan materi fisika dan kompetensi fisika hasil
analisis kompetensi lulusan PSTKEP, serta temuan kebutuhan konsep fisika hasil
analisis silabus mata kuliah lanjutan PSTKEP, maka dapat dimunculkan 17 pokok
bahasan dan 75 sub-pokok bahasan fisika paling penting bagi mahasiswa PSTKEP
sebagai materi PPF yang dikembangkan, seperti diperlihatkan pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4. Pokok dan Sub-Pokok Bahasan Fisika untuk Mahasiswa PSTKEP
Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan
1.Besaran dan satuan
1. Besaran pokok, turunan dan tambahan 2. Sistem satuan dan dimensi.
3. Ketidakpastian dalam pengukuran 4. Angka penting
2.Kinematika gerak
6. Persamaan gerak translasi 7. Memadu gerak (gerak parabola) 8. Persamaan gerak melingkar
9. Gerak roda-roda yang bersinggungan atau dihubungkan rantai. 3.Dinamika
gerak
10. Hukum Newton dan diagram benda bebas
11. Aplikasi hukum Newton pada gerak lurus di bidang datar dan miring 12. Statika atau keseimbangan benda partikel
13. Aplikasi hukum Newton pada gerak melingkar 4.Getaran 14. Elastisitas dan Hukum Hooke
15. Getaran pegas
16. Superposisi gerak harmonik 17. Getaran teredam
18. Getaran paksa dan resonansi 5.Usaha dan
energi
19. Usaha oleh gaya konstan 20. Usaha oleh gaya tidak konstan
21. Teorema usaha energi dan energi kinetik 22. Energi potensial gravitasi
23. Hukum kekekalan energi mekanik, konservasi energi 24. Daya mekanik
6.Momentum dan impuls
25. Momentum
26. Hubungan impuls dengan perubahan momentum
27. Hukum kekekalan momentum dan aplikasinya pada kasus tumbukan 7.Gerak rotasi
benda tegar
28. Momen gaya 29. Momen inersia 30. Energi kinetik rotasi
31. Hukum kekekalan momentum anguler 32. Gerak menggelinding benda tegar 33. Titik berat dan keseimbangan benda tegar 8.Fluida 34. Tekanan dalam Fluida
35. Debit aliran dan persamaan kontinuitas 36. Persamaan Bernoulli dan aplikasinya 9.Gelombang
mekanik
37. Persamaan gelombang pada tali 38. Gelombang berjalan
39. Gelombang tegak
40. Intensitas dan energi gelombang 41. Gelombang bunyi
10. Kalor dan hukum termo-dinamika
42. Temperatur, kalor, azas Black dan kalorimeter 43. Pemuaian termal
44. Perambatan kalor 45. Teori kinetik gas 46. Hukum termodinamika
47. Mesin kalor dan mesin pendingin 11. Listrik Statis 48. Muatan listrik dan hukum Coulomb
49. Medan listrik
50. Potensial listrik dan energi potensial listrik 51. Kapasitansi
Tabel 4.4. Pokok dan Sub-Pokok Bahasan Fisika untuk Mahasiswa PSTKEP (Lanjutan)
Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan
12. Listrik arus searah
52. Arus, hukum Ohm, dan hambatan listrik,
53. Hambatan pengganti dari rangkaian hambatan seri, paralel, kombinasi dan jembatan Wheatstone
54. Hukum Kirchhoff
55. Alat ukur listrik dan energi listrik 56. Rangkaian RC
13. Medan magnet
57. Flux magnet, medan magnet dan hukum Biot Savart
58. Intensitas magnet, permeabilitas magnet dan sifat magnet bahan 59. Penerapan hukum Ampere pada kumparan
14. Gaya magnet
60. Gaya pada muatan listrik
61. Gaya pada penghantar berarus listrik 62. Prinsip kerja motor listrik
15. Induksi Elektro-magnetik
63. Hukum Induksi Faraday, dan hukum Lenz 64. Prinsip kerja generator listrik
65. Induktansi diri dan silang
66. Rangkaian arus searah dengan komponen RL 67. Prinsip kerja transformator
16. Listrik arus bolak balik
68. Sifat arus bolak-balik dalam resistor, kapasitor dan induktor, 69. Reaktansi kapasitif, reaktansi induktif dan impedansi 70. Rangkaian seri RL, RC, dan RLC
71. Daya rangkaian arus bolak balik 17. Gelombang
elektro-magnetik
72. Teori dan Percobaan Maxwell
73. Perambatan gelombang elektromagnetik 74. Spektrum gelombang elektromagnetik 75. Energi dan daya gelombang elektromagnetik
Setiap materi esensial hasil analisis kompetensi lulusan PSTKEP nampak
merekomendasikan sejumlah pokok bahasan tertentu. Materi esensial
besaran-satuan hanya merekomendasi pokok bahasan besaran-besaran-satuan. Materi esensial
mekanika merekomendasikan pokok bahasan kinematika, dinamika, usaha-energi,
impuls-momentum, gerak rotasi, getaran, dan fluida. Materi esensial termofisika
hanya merekomendasikan pokok bahasan kalor dan hukum termodinamika.
Materi esensial listrik-magnet merekomendasikan pokok bahasan listrik statis,
listrik arus searah, medan magnet, gaya magnet, induksi elektromagnetik, dan
listrik arus bolak-balik. Materi gelombang elektromagnetik hanya
merekomendasikan pokok bahasan gelombang elektromagnetik.
Jenis konsep fisika hasil analisis silabus mata kuliah lanjutan PSTKEP
nampak juga merekomendasikan kebutuhan sejumlah pokok bahasan strategis
yang harus ada dalam PPF. Mata kuliah mekanika fluida merekomendasikan
pokok bahasan fluida. Mata kuliah rangkaian listrik dan elektronika
merekomendasikan pokok bahasan listrik statis, listrik arus searah, medan magnet,
perpindahan panas dan termodinamika merekomendasikan pokok bahasan kalor
dan termodinamika.
Selanjutnya dilakukan analisis terhadap pokok bahasan strategis hasil
analisis kebutuhan pokok bahasan yang direkomendasikan oleh kompetensi fisika
dan konsep-konsep fisika strategis yang direkomendasikan oleh ke-5 mata kuliah
lanjutan di PSTKEP. Analisis ini bertujuan merumuskan sejumlah sub-pokok
bahasan fisika strategis yang menyusun pokok bahasan terkait. Pemahaman secara
komprehensif terhadap rekomendasi dari kebutuhan materi fisika esensial dan
mata kuliah lanjutan di PSTKEP serta proses analisis sub-pokok bahasan
penyusun tiap pokok bahasan strategis merupakan latar belakang dimunculkannya
ke-17 pokok bahasan fisika dan ke-75 sub-pokok bahasan dalam PPF.
Untuk mengetahui pokok bahasan yang digunakan dalam silabus mata
kuliah fisika yang sudah digunakan di politeknik maka dilakukan analisis
terhadap silabus mata kuliah fisika di PSTKEP atau proses perkuliahan fisika
yang sedang berjalan di PSTKEP. Hasil studi pendahuluan terhadap PPF yang
sedang berjalan menunjukkan bahwa perkuliahan teori menyajikan pokok
bahasan sebagai berikut: besaran, satuan, vektor, kinematika, usaha, energi,
momentum, gerak rotasi, momen gaya, fluida statis, fluida dinamik,
kesetimbangan, suhu dan kalor. Perkuliahan praktek di laboratorium fisika
menyajikan judul-judul praktikum seperti momen inersia, tara kalor mekanik,
daya dan rangkaian resistor, gerak jatuh bebas, momen gaya dan kesetimbangan,
hukum Joule, hukum kekekalan energi mekanik, dan faktor daya arus
bolak-balik. Nampak bahwa tidak semua pokok bahasan strategis pada Tabel 4.4
berjalan di PSTKEP. Mayoritas pokok bahasan PPF yang digunakan di PSTKEP
hanya memakai materi esensial besaran-satuan, mekanika dan termofisika. Materi
esensial listrik-magnet dan gelombang elektromagnetik tidak nampak
dipergunakan. Ini perlu diklarifikasi lebih lanjut melalui uji kelayakan pada dosen
PSTKEP selaku stakeholder, yang dianggap memiliki kepakaran atau
pengetahuan tentang kebutuhan materi fisika esensial bagi mahasiswa PSTKEP.
Analisis Perancangan Tujuan Perkuliahan Fisika
Visi dan misi pendidikan fisika adalah berupaya mendidik mahasiswa
sebagai pebelajar agar berilmu dan berketerampilan unggul, berpikiran terbuka,
beretos kerja, terlatih melaksanakan penelitian sesuai metode kerja ilmiah dan
belajar mengaplikasikan pengetahuan terbaiknya, mempunyai sikap disiplin, jujur
dan bertanggung jawab. Disamping itu, agar pebelajar dapat bersikap peka,
tanggap dan berperan aktif dalam menerapkan fisika ketika memecahkan problem
yang ada di sekitar lingkungannya.
Melalui penguasaan ilmu fisika baik proses, produk dan sikap, pebelajar
akan mampu mengembangkan ilmunya, bersikap tenggang rasa dan membina
kerja sama secara sinergis, demi tercapainya efisiensi, efektivitas, kualitas dan
kesuksesan yang nyata. Melalui pembelajaran fisika, pebelajar akan dididik
mengembangkan kemampuan observasi, kemampuan eksperimentasi dan
kemampuan berpikir taat azas, yang lebih menekankan pada aspek kemampuan
berpikir eksperimental, mencakup tata laksana percobaan, mengenal peralatan
untuk pengukuran di dalam atau luar laboratorium.
Selain itu, pembelajaran fisika juga mampu membangun pemahaman yang
(Dancy, 2007). Untuk mencapai kondisi ini, mahasiswa dituntut harus mampu
mengembangkan beberapa jenis keterampilan seperti memahami pemakaian
konsep fisika fundamental, mengetahui tempat dan waktu suatu konsep spesifik
diterapkan, mampu mengkomunikasikan pemahaman fungsional dalam bentuk
multi-representasi berbentuk lisan, grafik, diagram, persamaan, dan yang lain
serta mampu memahami hakekat penerapan fisika secara efektif baik di dalam dan
luar kelas. Implementasi kondisi ini akan memfasilitasi mahasiswa dalam
menumbuhkan, mengembangkan dan membentuk kompetensi diri sesuai tuntutan
prodi di mana mahasiswa belajar, termasuk PSTKEP.
Peran utama PPF di politeknik adalah memfasilitasi mahasiswa dalam
menumbuhkan, mengembangkan dan membentuk kompetensi diri sesuai tuntutan
prodi, dimana mahasiswa belajar. PPF harus mampu mengembangkan dimensi
kognitif, psikomotorik, dan afektif pebelajar sehingga mereka dapat mengikuti
program perkuliahan lanjutan di PSTKEP. Oleh karena kualitas penguasaan
konsep fisika berkorelasi tinggi dengan tuntutan kualitas kompetensi mata kuliah
prodi, maka kegiatan PPF di PSTKEP harus dikondisikan sedemikian rupa
sehingga mahasiswa mampu memahami dan menerapkan konsep fisika pada
masalah praktis terkait bidang teknik konversi energi. PPF harus mampu memberi
pengalaman belajar pada mahasiswa melalui kegiatan bekerja dan kegiatan
berpikir secara bermakna sehingga bermanfaat bagi kehidupan mahasiswa di
kemudian hari.
Dengan memperhatikan penjelasan di atas, yaitu: hasil analisis secara
berurutan seperti ditunjukkan pada Tabel 4.1 sampai dengan Tabel 4.4 serta
fisika, maka rancangan tujuan perkuliahan fisika sementara yang dianggap sesuai
kebutuhan mahasiswa PSTKEP adalah sebagai berikut:
1. Memberi pemahaman konsep fisika dasar yang dapat menunjang kompetensi
lulusan PSTKEP;
2. Mahasiswa memiliki kemampuan menerapkan konsep, prinsip, dan hukum
fisika dalam bidang studi teknik energi;
3. Mahasiswa memiliki kemampuan menganalisis yang dibutuhkan dalam
memahami bagian konsep fisika yang terkandung dalam suatu peralatan
(sistem konsep), terkait bidang studi teknik konversi energi; dan
4. Mahasiswa memiliki kemampuan mengkreasi yang dibutuhkan dalam
memadukan beberapa konsep fisika sebagai sistem konsep, terkait bidang
studi teknik konversi energi.
Rancangan 2 tujuan perkuliahan pertama didasari oleh pentingnya
kegiatan memahami dan menerapkan konsep fisika sesuai tuntutan kompetensi
fisika yang harus dikuasai mahasiswa hasil analisis kompetensi lulusan PSTKEP.
Rancangan 2 tujuan perkuliahan terakhir didasarkan oleh pentingnya tipe aktivitas
berpikir menganalisis dan mengkreasi bagi mahasiswa PSTKEP terkait dengan
pekerjaan yang akan digeluti dan ditekuni mahasiswa, setelah lulus dan terjun di
dunia industri.
Nampak semua tujuan perkuliahan fisika di atas menekankan 4 jenis
kegiatan, antara lain: memahami, menerapkan, menganalisis dan mengkreasi
konsep fisika. Tujuan ini selaras dengan pendapat Anderson, L.W., dkk. (2001), di
mana ke-4 kegiatan tersebut didefinisikan sebagai learning outcomes kegiatan
mampu menyusun pengertian dari pesan pembelajaran berbasis komunikasi lisan,
tulisan dan grafik. Menerapkan termasuk tingkat kemampuan berpikir ke-3, yaitu
mampu melakukan atau menggunakan suatu prosedur dalam situasi yang
diberikan. Menganalisis termasuk tingkat kemampuan berpikir ke 4, yaitu mampu
memecah suatu konsep menjadi bagian-bagian konsep dan mampu menentukan
hubungan antar bagian konsep untuk maksud tertentu. Mengkreasi termasuk
tingkatan kemampuan berpikir ke-6, yaitu mampu menempatkan elemen-elemen
secara simultan guna membentuk koherensi atau mampu menyusun ulang
elemen-elemen guna menghasilkan suatu pola atau struktur yang baru.
Jika dikaji lebih dalam nampak pula bahwa implementasi semua tujuan
perkuliahan di atas akan memberikan mahasiswa hal-hal sebagai berikut: (a)
Pengetahuan dasar fisika serta pengembangan kemampuan pemahaman dan
penerapan fisika pada persoalan-persoalan teknik praktis sehingga mereka dapat
dengan mudah mengikuti mata kuliah dasar keahlian (MKDK) maupun mata
kuliah keahlian (MKK) pada masing-masing program studi. Kegiatan ini
diarahkan oleh rancangan 2 tujuan perkuliahan pertama. (b) Pengetahuan serta
pemahaman materi fisika yang tidak diperoleh pada mata kuliah program studi
sehingga mereka mempunyai wawasan umum keilmuan, khususnya berkaitan
dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Kegiatan ini diarahkan
oleh rancangan dua tujuan terakhir perkuliahan. (c) Pemahaman metode ilmiah
yang didasarkan pada pengamatan dan pengukuran besaran fisika, serta
melakukan analisa gejala untuk menyimpulkan atau mencari hubungan fisis setiap
besaran, sehingga dapat menunjang wawasan mereka saat terjun ke dunia kerja
rancangan tujuan perkuliahan fisika melalui kegiatan perkuliahan praktek berupa
praktikum dan penelitian. (d) Pengetahuan seragam dan lebih lengkap bila
dibandingkan dengan pengetahuan fisika yang mereka peroleh di sekolah lanjutan
atas, baik SMA maupun SMK, yang mereka perlukan sebagai prasyarat mengikuti
pendidikan di politeknik. Kegiatan ini diarahkan oleh rancangan dua tujuan
perkuliahan terakhir melalui kegiatan perkuliahan teori, yaitu implementasi model
pembelajaran DIBI pada mahasiswa kelas eksperimen. (e) Pengkondisian
mahasiswa yang membiasakan diri memecahkan persoalan-persoalan
teknis-praktis sehingga mereka dapat melakukan penyesuaian diri terhadap berbagai
persoalan yang dihadapi saat terjun ke dunia kerja. Kegiatan ini diarahkan oleh
semua tujuan perkuliahan melalui perkuliahan teori dengan model pembelajaran
DIBI dan perkuliahan praktek dengan kegiatan praktikum dan penelitian.
Tabel 4.5. Pendapat Dosen PSTKEP terhadap 4 Tujuan Perkuliahan PPF
Tujuan Perkuliahan Pilihan Responden (%)
1 2 3 4 5
1. Memberi pemahaman konsep fisika dasar yang dapat
menunjang kompetensi lulusan program studi teknik konversi energi politeknik.
91,7 0 0 0 8,3
2. Mahasiswa memiliki kemampuan menerapkan konsep, prinsip, dan hukum fisika dalam bidang studi teknik konversi energi.
91,7 8,3 0 0 0
3. Mahasiswa memiliki kemampuan menganalisis yang dibutuhkan dalam memahami bagian konsep fisika yang terkandung dalam suatu peralatan (sistem konsep), terkait bidang studi teknik konversi energi.
91,7 8,3 0 0 0
4. Mahasiswa memiliki kemampuan mengkreasi yang dibutuhkan dalam memadukan beberapa konsep fisika sebagai sistem konsep, terkait bidang studi teknik konversi energi.
91,7 8,3 0 0 0
Keterangan:
1: Konten dapat disetujui, tanpa ada perubahan
2: Konten dapat disetujui dengan kalimat diperbaiki penimbang utama 3: Konten dapat disetujui dengan format bahasa diperbaiki peneliti
4: Konten dapat disetujui namun peneliti perlu melakukan perubahan konten 5: Konten tidak disetujui.
Berdasarkan pendapat 12 dosen PSTKEP melalui angket maka dapat
sub-pokok bahasan dan 8 pokok bahasan fisika paling esensial, sesuai kebutuhan
mahasiswa PSTKEP. Pendapat stakeholder terhadap tujuan perkuliahan fisika
dapat dilihat pada Tabel 4.5. Nampak bahwa 97,9% responden setuju dan 91,7%
responden setuju tanpa ada perubahan terhadap ke-4 desain tujuan perkuliahan
serta 100% responden setuju terhadap 3 tujuan perkuliahan terakhir, tanpa ada
perubahan. Ini berarti ke-4 tujuan perkuliahan tersebut mempunyai landasan yang
kokoh dan kuat jika dipakai sebagai tujuan perkuliahan PPF yang dikembangkan.
Ke-4 tujuan perkuliahan yang telah dirancang diyakini oleh para dosen PSTKEP
sebagai tujuan perkuliahan sangat sesuai kebutuhan dan kepentingan mahasiswa
PSTKEP. Para dosen PSTKEP sangat setuju terhadap arah kegiatan PPF yang
menekankan penguasaan sejumlah kompetensi fisika sesuai tuntutan kompetensi
lulusan PSTKEP. Seperti telah dijelaskan sebelumnya, bahwa kompetensi fisika
yang dirumuskan merupakan pra-kompetensi yang harus dikuasai oleh mahasiswa
PSTKEP dan melalui kegiatan PPF dan perkuliahan mata kuliah lanjutan di
PSTKEP akan dihasilkan kompetensi lulusan sesuai tuntutan PSTKEP.
Pendapat 12 dosen PSTKEP melalui angket terhadap ke-17 kompetensi
fisika dapat dilihat pada Tabel 4.6. Nampak bahwa mayoritas dosen PSTKEP
memilih alternatif 1 (konten dapat disetujui tanpa ada perubahan) bahkan terdapat
8 jenis kompetensi fisika yang dipilih oleh 100% responden. Rerata persentase
dosen PSTKEP yang memilih alternatif 1 adalah 89,7%; memilih alternatif 2
adalah 3,9%; memilih alternatif 3 adalah 5,2%; dan memilih alternatif 4 adalah 0.
Ini berarti rerata responden yang setuju terhadap ke-17 kompetensi fisika adalah
98,8%. Berdasarkan hasil polling ini maka ke-17 kompetensi dapat dijadikan
dosen PSTKEP menyadari betul adanya kepentingan bagi mahasiswa PSTKEP
untuk menguasai ke-17 kompetensi fisika di atas dalam rangka mendukung
kompetensi lulusan PSTKEP. Ke-17 kompetensi fisika di atas oleh ke-12
responden dipahami sebagai kompetensi mata kuliah optimal yang dapat
diwujudkan melalui pelaksanaan PPF.
Melihat keterlaksanaan program di lapangan, nampak ada keterbatasan
alokasi waktu yang disediakan, sehingga agar sesuai kurikulum PSTKEP maka
ditetapkan hanya 8 kompetensi fisika saja. Penetapan ini didasarkan pada hasil
jajak pendapat oleh 12 dosen PSTKEP prihal 8 pokok bahasan fisika paling
esensial bagi mahasiswa PSTKEP. Ke-8 kompetensi fisika tersebut adalah: (a)
Menguasai besaran fisika dan satuannya dalam SI. (b) Menguasai konsep gerak
lurus dan melingkar dalam memecahkan masalah terkait bidang studi teknik
konversi energi. (c) Menguasai hukum Newton dan konsep statika dalam
memecahkan masalah terkait bidang studi teknik konversi energi. (d) Menguasai
konsep usaha, energi, dan daya dalam memecahkan masalah yang terkait bidang
studi teknik konversi energi. (e) Menguasai konsep momentum-impuls dalam
memecahkan masalah yang terkait bidang studi teknik konversi energi. (f)
Menguasai konsep gerak rotasi benda tegar. (g) Menguasai konsep fluida. (i)
Menguasai konsep suhu, kalor, teori kinetik gas dan hukum termodinamika dalam
memecahkan msalah yang terkait bidang studi teknik konversi energi. Ke-8
kompetensi di atas nampak disetujui oleh 97,9% responden, sehingga ke-8
kompetensi ini mempunyai landasan kokoh dan kuat serta mutlak dapat dijadikan
dasar dan target pelaksanaan PPF.
Tabel 4.6. Pendapat Dosen PSTKEP terhadap 17 Kompetensi PPF
1 2 3 4 5 1. Menguasai besaran fisika dan satuannya dalam SI 100 0 0 0 0 2. Menguasai konsep gerak lurus dan melingkar dalam
memecahkan masalah terkait bidang studi teknik konversi energi.
100 0 0 0 0
3. Menguasai hukum Newton dan konsep statika dalam memecahkan masalah terkait bidang studi teknik konversi energi.
100 0 0 0 0
4. Menguasai konsep usaha, energi, dan daya dalam memecahkan masalah yang terkait bidang studi teknik konversi energi.
100 0 0 0 0 5. Menguasai konsep momentum-impuls dalam memecahkan
masalah yang terkait bidang studi teknik konversi energi.
100 0 0 0 0 6. Menguasai konsep gerak rotasi benda tegar 100 0 0 0 0 7. Menguasai konsep getaran. 66,7 16,7 8,3 0 8,3
8. Menguasai konsep fluida. 83,4 8,3 0 0 8,3
9. Menguasai konsep gelombang mekanik 75,0 16,7 8,3 0 0 10.Menguasai konsep suhu, kalor, teori kinetik gas dan hukum
termodinamika dalam memecahkan msalah yang terkait bidang studi teknik konversi energi.
91,7 0 0 0 8,3
Tabel 4.6. Pendapat Dosen PSTKEP terhadap 17 Kompetensi PPF (Lanjutan)
Kompetensi Pilihan Responden (%)
1 2 3 4 5 11.Menguasai konsep listrik statis. 83,3 0 16,7 0 0 12.Menguasai konsep listrik arus searah untuk memecahkan
masalah, terkait bidang studi teknik konversi energi.
100 0 0 0 0 13.Menguasai konsep medan magnet 83,3 0 16,7 0 0 14.Menguasai konsep gaya magnet 83,3 0 16,7 0 0 15.Menguasai konsep induksi elektromagnetik 83,3 8,4 8,3 0 0 16.Menguasai konsep listrik arus bolak balik dalam menyelesaikan
masalah terkait bidang studi teknik konversi energi.
100 0 0 0 0 17.Menguasai konsep gelombang EM dalam menyelesaikan
masalah, terkait bidang studi teknik konversi energi.
75 16,7 8,3 0 0 Keterangan:
1: Konten dapat disetujui, tanpa ada perubahan
2: Konten dapat disetujui dengan kalimat diperbaiki penimbang utama 3: Konten dapat disetujui dengan format bahasa diperbaiki peneliti
4: Konten dapat disetujui namun peneliti perlu melakukan perubahan konten 5: Konten tidak disetujui.
Pendapat 12 dosen PSTKEP melalui angket terhadap ke-17 pokok bahasan
fisika dan ke-75 sub-pokok bahasan fisika dapat dilihat pada Tabel 4.7. Untuk
setiap sub-pokok bahasan penyusun pokok bahasan fisika tampak bahwa rerata
jumlah responden memilih alternatif 1 sekitar 83,3%; alternatif 2 sekitar 7,5%;
alternatif 3 sekitar 1,2%; alternatif 4 sekitar 0,9%; dan alternatif 5 sekitar 7,1%.
Ini berarti sekitar 92,9% responden setuju terhadap rancangan setiap sub-pokok
Oleh karena alasan 8 pokok bahasan fisika esensial sesuai dengan hasil
jajak pendapat pada 12 dosen PSTKEP, maka pokok bahasan (rerata jumlah
responden yang setuju sebagai pokok bahasan fisika paling esensial) yang dipilih
dan disetujui responden sebagai 8 pokok bahasan esensial, dapat ditentukan dalam
dua cara: (a) Berdasarkan hasil angket pada Tabel 4.7 yaitu: Besaran Satuan
(96,7%); Kinematika Gerak (91,7%); Dinamika Gerak (97,9%); Usaha-Energi
(100%); Impuls-Momentum (91,7%); Gerak Rotasi Benda Tegar (94,5%); Fluida
(91,7%); dan Termofisika (90,3%) sehingga responden yang setuju terhadap
setiap pokok bahasan dalam susunan ke-8 pokok bahasan fisika esensial adalah
94,3%. (b) Berdasarkan hasil angket langsung pada Tabel 4.8, responden yang
setuju terhadap setiap pokok bahasan dalam susunan ke-8 pokok bahasan fisika
esensial adaah 70,8%.
Tabel 4.7 Pendapat Dosen PSTKEP terhadap 75 Sub Pokok Bahasan PPF
Pokok
Bahasan Sub Pokok Bahasan
Pilihan Responden (%)
1 2 3 4 5
1. Besaran satuan
1. Besaran pokok, turunan, tambahan 100 0 0 0 0 2. Sistem satuan dan dimensi. 100 0 0 0 0 3. Ketidakpastian pengukuran 91,7 8,3 0 0 0 4. Angka penting 83,3 8,4 0 0 8,3 5. Operasi vektor 75 16,7 0 0 8,3 2. Kine-matika gerak
6. Persamaan gerak translasi 83,4 8,3 0 0 8,3 7. Memadu gerak (gerak parabola) 66,7 16,7 8,3 0 8,3 8. Persamaan gerak melingkar 83,4 8,3 0 0 8,3 9. Gerak roda-roda
bersing-gungan/dihubungkan rantai.
83,4 0 0 8,3 8,3
3. Dina-mika gerak
10.Hukum Newton & diagram benda bebas 91,7 8,3 0 0 0 11.Aplikasi hukum Newton pada gerak lurus
bidang datar/miring
83,3 8,3 0 0 8,4
12.Statika/keseimbangan benda partikel 83,3 16,7 0 0 0 13.Aplikasi hukum Newton pada gerak
melingkar
75 25 0 0 0
4. Usaha Energi
14.Usaha oleh gaya konstan 100 0 0 0 0 15.Usaha oleh gaya tidak konstan 100 0 0 0 0 16.Teorema usaha energi & energi kinetik 100 0 0 0 0 17.Energi potensial gravitasi 100 0 0 0 0 18.Hukum kekekalan energi mekanik,
konservasi energi
100 0 0 0 0
19.Daya mekanik 91,7 8,3 0 0 0
tum dan impuls
21.Hubungan impuls dengan perubahan momentum
75 8,4 8,3 0 8,3
22.Hukum kekekalan momentum dan tumbukan 75 8,4 8,3 0 8,3 6. Gerak rotasi benda tegar 23.Momen gaya 91,7 8,3 0 0 0 24.Momen inersia 91,7 8,3 0 0 0
25.Energi kinetik rotasi 91,7 8,3 0 0 0 26.Hukum kekekalan momentum anguler 66,7 16,7 0 8,3 8,3 27.Gerak menggelinding benda tegar 58,3 16,7 0 8,3 16,7 28.Titik berat & keseimbangan benda tegar 66,7 16,7 0 8,3 8,3
Tabel 4.7 Pendapat Dosen PSTKEP terhadap 75 Sub Pokok Bahasan PPF (Lanjutan)
Pokok
Bahasan Sub Pokok Bahasan
Pilihan Responden (%)
1 2 3 4 5
7. Getaran 29.Elastisitas dan hukum Hooke 83,3 8,4 8,3 0 0
30.Getaran pegas 75 8,3 8,4 8,3 0
31.Superposisi gerak harmonis 66,7 8,3 8,3 8,4 8,3 32.Getaran teredam 75 8,3 8,4 8,3 0 33.Getaran paksa dan resonansi 66,7 8,3 16,7 8,3 0 8. Fluida 34.Tekanan dalam Fluida 83,4 0 8,3 0 8,3
35.Debit aliran dan persamaan kontinuitas 91,7 0 0 0 8,3 36.Persamaan Bernoulli dan aplikasinya 91,7 0 0 0 8,3 9.
Gelom-bang mekanik
37.Persamaan gelombang pada tali 66,7 16,7 0 0 16,6 38.Gelombang berjalan 66,7 16,7 0 0 16,6 39.Gelombang tegak 66,7 16,7 0 0 16,6 40.Intensitas dan energi gelombang 75,0 16,7 0 0 8,3 41.Gelombang bunyi 66,7 16,7 0 0 16,6
10.Termo-fisika
42.Suhu, kalor, azas Black dan kalorimeter 91,7 8,3 0 0 0
43.Pemuaian termal 91,7 0 0 0 8,3
44.Perambatan kalor 91,7 0 0 0 8,3 45.Teori kinetik gas 83,3 8,4 0 0 8,3 46.Hukum termodinamika 83,3 0 0 0 16,7 47.Mesin kalor dan mesin pendingin 75,0 8,3 0 0 16,7 11.Listrik
Statis
48.Muatan listrik dan hukum Coulomb 83,4 8,3 0 0 8,3
49.Medan listrik 91,7 8,3 0 0 0
50.Potensial dan energi potensial listrik 91,7 0 0 0 8,3
51.Kapasitansi 83,3 8,4 0 0 8,3
12.Listrik arus searah
52.Arus, hukum Ohm dan hambatan listrik, 91,7 0 0 0 8,3 53.Hambatan total hambatan seri, paralel,
kombinasi & jembatan Wheatstone
91,7 0 0 0 8,3
54.Hukum Kirchhoff 91,7 0 0 0 8,3
55.Alat ukur listrik dan energi listrik 91,7 0 0 0 8,3
56.Rangkaian RC 91,7 0 0 0 8,3
13.Medan magnet
57.Flux magnet, medan magnet dan hukum Biot Savart
83,3 8,3 0 0 8,4
58.Intensitas, permeabilitas magnet & sifat magnet bahan
75,0 16,7 0 0 8,3
59.Penerapan hukum Ampere pada kumparan 91,7 0 0 0 8,3 14.Gaya
magnet
60.Gaya pada muatan listrik 91,7 0 0 0 8,3 61.Gaya pada penghantar berarus listrik 91,7 0 0 0 8,3 62.Prinsip kerja motor listrik 91,7 0 0 0 8,3
15.Induksi Elektro-magnetik
63.Hukum Induksi Faraday & hukum Lenz 83,3 8,4 0 0 8,3 64.Prinsip kerja generator listrik 83,3 8,4 0 0 8,3 65.Induktansi diri dan silang 75,0 16,7 0 0 8,3 66.Rangkaian arus searah dgn komp. RL 91,7 8,3 0 0 0 67.Prinsip kerja transformator 83,3 8,4 0 0 8,3 16.Listrik
arus bolak balik
68.Sifat arus bolak-balik dlm resistor, kapasitor & induktor,
91,7 0 0 0 8,3
69.Reaktansi kapasitif, reaktansi induktif dan impedansi
83,3 8,3 0 0 8,4
70.Rangkaian seri RL, RC, dan RLC 91,7 0 0 0 8,3 71.Daya rangkaian arus bolak balik 91,7 0 0 0 8,3
Tabel 4.7 Pendapat Dosen PSTKEP terhadap 75 Sub Pokok Bahasan PPF (Lanjutan)
Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan Pilihan Responden (%)
1 2 3 4 5
17.Gelombang Elektro-magnetik
72.Teori dan Percobaan Maxwell 66,7 16,7 0 0 16,6 73.Perambatan gelombang elektromagnetik 66,7 16,7 0 0 16,6 74.Spektrum gelombang elektromagnetik 66,7 16,7 0 0 16,6 75.Energi dan daya gelombang
elektromagnetik
66,7 16,7 0 0 16,6
Keterangan:
1: Konten dapat disetujui, tanpa ada perubahan
2: Konten dapat disetujui dengan kalimat diperbaiki penimbang utama 3: Konten dapat disetujui dengan format bahasa diperbaiki peneliti
4: Konten dapat disetujui namun peneliti perlu melakukan perubahan konten 5: Konten tidak disetujui.
Adapun hasil jajak pendapat prihal 8 pokok bahasan fisika paling esensial
diperlihatkan pada Tabel 4.8. Ini dilakukan berdasarkan pertanyaan: “Oleh karena
keterbatasan jumlah pertemuan dan semester (hanya 1 semester) yang disediakan prodi teknik energi di Polban, maka implementasi 17 pokok bahasan tidaklah mungkin. Sesuai pendapat Reif (1995) yaitu “Less is More” (sedikit lebih baik) dan Fratt (2002) yaitu “a mile wide and an inch deep” (topik sains terlalu luas namun tidak mendalam), maka perlu dipilih 8 pokok bahasan fisika, yang betul-betul esensial dan bermanfaat bagi mahasiswa teknik konversi energi di politeknik. Untuk itu, para dosen sebagai pengajar prodi teknik konversi energi dimohon merekomendasikan hanya 8 pokok bahasan yang masuk kategori esensial bagi mahasiswa prodi teknik energi di politeknik. Mohon bubuhkan tanda cek di dalam kolom opsi yang dipilih! Terimakasih.”
Dalam hasil jajak pendapat nampak getaran tidak muncul sebagai pokok
bahasan esensial. Berdasarkan Tabel 4.8, responden yang memilih getaran sebagai
bagian dari 8 pokok bahasan esensial 8,3%. Sebagian besar responden
beranggapan getaran termasuk pokok bahasan tidak penting bagi mahasiswa
PSTKEP. Hasil studi pendahuluan menunjukkan getaran dianggap sebagai salah
satu pokok bahasan fisika sesuai kurikulum PSTKEP. Ada pandangan berbeda
antara dosen PSTKEP dengan dosen fisika Unit Pelayanan Mata Kuliah Umum
(UPMKU) Polban tentang kepentingan materi getaran bagi mahasiswa PSTKEP.
Tabel 4.8 Pendapat Dosen PSTKEP terhadap 8 Pokok Bahasan Esensial PPF
No. Pokok Bahasan Jumlah Responden (%)
1. Besaran Satuan 83,3
2. Kinematika Gerak 58,3
3. Dinamika Gerak 75,0
4. Usaha Energi 91,7
5. Impuls Momentum 50,0
6. Gerak Rotasi Benda Tegar 58,3
7. Getaran 8,3
8. Fluida 75,0
9. Gelombang Mekanik 0
10. Termofisika 75,0
11. Listrik Statis 33,3
12. Listrik Arus Searah 25,0
13. Medan Magnet 50,0
14. Gaya Magnet 33,3
15. Induksi Elektromagnetik 33,3 16. Listrik Arus Bolak Balik 25,0 17. Gelombang Elektromagnetik 25,0
Berdasarkan hasil polling 8 pokok bahasan fisika paling esensial maka
secara otomatis dapat ditentukan jumlah dan jenis sub-pokok bahasan penyusun
materi PPF. Teknik penyusunannya berdasarkan pemahaman bahwa setiap pokok
bahasan terdiri atas sejumlah sub-pokok bahasan. Berdasarkan pemahaman ini,
dapat dimunculkan hanya 37 sub-pokok bahasan sebagai penyusun 8 pokok
bahasan fisika esensial, seperti diperlihatkan pada Tabel 4.9. Nampak bahwa
80% responden. Ini berarti mayoritas dosen pengampu mata kuliah lanjutan di
PSTKEP sangat setuju terhadap ke-37 sub-pokok bahasan fisika dalam PPF.
Hal menarik lainnya tampak pada Tabel 4.9 adalah ke-12 responden
menganggap setiap sub-pokok bahasan penyusun pokok bahasan usaha-energi
merupakan kumpulan sub-pokok bahasan terpenting bagi mahasiswa PSTKEP,
sehingga konsep ini harus dikuasai dengan baik oleh mahasiswa PSTKEP.
Tabel 4.9 Tiga Puluh Tujuh Sub Pokok Bahasan Penyusun Ke-8 Pokok Bahasan Esensial PPF untuk Mahasiswa PSTKEP
Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan %*)
1. Besaran Satuan 1. Besaran Pokok, Turunan, Tambahan 100
2. Sistem Satuan dan Dimensi 100
3. Ketidak-pastian Pengukuran 91,3
4. Angka Penting 83,3
5. Operasi Vektor 75,0
2. Kinematika Gerak
6. Persamaan Gerak Translasi 83,3
7. Memadu Gerak 66,7
8. Persamaan Gerak Melingkar 83,3
9. Gerak Roda-Roda Bersinggungan/Dihubungkan Rantai 83,3 3. Dinamika Gerak 10. Hukum Newton dan Diagram Benda Bebas 91,7 11. Aplikasi Hukum Newton pada Bidang Datar/Miring 83,3 12. Statika atau Keseimbangan Benda Partikel 83,3 13. Aplikasi Hukum Newton pada Gerak Melingkar 75,0 4. Usaha Energi 14. Usaha oleh Gaya Konstan 100 15. Usaha oleh Gaya Tidak Konstan 100 16. Teorema Usaha Energi dan Energi Kinetik 100
17. Energi Potensial Gravitasi 100
18. Hukum Kekekalan Energi Mekanik, Konservasi Energi 100
19. Daya Mekanik 91,7
5. Impuls Momentum
20. Momentum 75,0
21. Hubungan Impuls dengan Perubahan Momentum 75,0 22. Hukum Kekekalan Momentum dan Tumbukan 75,0 6. Gerak Rotasi
Benda Tegar
23. Momen Gaya 91,7
24. Momen Inersia 91,7
25. Energi Kinetik Rotasi 91,7
26. Hukum Kekekalan Momentum Anguler 66,7 27. Gerak Menggelinding Benda Tegar 58,3 28. Titik Berat dan Keseimbangan Benda Tegar 66,7
7. Fluida 29. Tekanan dalam Fluida 83,3
30. Debit Aliran dan Persamaan Kontinuitas 91,7 31. Persamaan Bernoulli dan Aplikasinya 91,7 8. Termofisika 32. Suhu, Kalor, Azas Black dan Kalorimeter 91,7
33. Pemuaian Termal 91,7
34. Perambatan Kalor 91,7
35. Teori Kinetik Gas 83,3
36. Hukum Termodinamika 83,3
*) Persentase responden dengan pendapat 1: konten dapat disetujui tanpa perubahan oleh 12 dosen
PSTKEP
Penerapan hasil uji kelayakan ini di lapangan selalu harus memperhatikan
ketercapaian: (a) ke-4 tujuan perkuliahan, (b) ke-8 kompetensi, (c) ke-8 pokok
bahasan dan (d) ke-37 sub-pokok bahasan PPF. Seluruh rangkaian kegiatan uji
kelayakan materi PPF yang dikembangkan, diperlihatkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Pengembangan Materi PPF untuk Mahasiswa PSTKEP dikritisi oleh peneliti
untuk melakukan
digunakan sebagai landasan teori untuk menyusun
Analisis kompetensi lulusan prodi teknik konversi energi
di politeknik
Analisis silabus mata kuliah fisika di prodi teknik konversi energi
politeknik
Analisis silabus mata kuliah prodi teknik
konversi energi di politeknik Konsep Fisika yang digunakan dalam Mata Kuliah Prodi Teknik Konversi Energi
Materi perkuliahan fisika hasil pengembangan
Polling pada stakeholder
(12 dosen prodi teknik konversi energi di politeknik) Rekomendasi (persentase pilihan oleh stakeholder) dalam
draf konten PPF untuk mahasiswa politeknik jurusan teknik konversi energi Analisis
landasan pendidikan
politeknik
Materi Fisika yang dibutuhkan untuk
Mendukung Kompetensi lulusan
prodi Teknik Konversi Energi
Konsep Fisika yang telah ada dan diberikan dalam Mata Kuliah Fisika untuk Prodi Teknik Konversi Energi
Angket penjaring pendapat stakeholder (dosen prodi teknik konversi energi di politeknik) Landasan teori
tentang karakter pendidikan di
politeknik
Draf konten PPF yang terdiri dari: 1. tujuan perkuliahan fisika (4 tjuan)
2. kompetensi fisika yang harus dibangun untuk mahasiswa teknik konversi energi di politeknik (17 kompetensi)
3. pokok bahasan esensial untuk mahasiswa teknik konversi energi di politeknik (17 pokok bahasan)
4. sub pokok bahasan fisika yang ada dalam 17 pokok bahasan fisika esensial untuk mahasiswa jurusan teknik konversi energi di politeknik (75 sub pokok bahasan)
B. Strategi PPF yang Dikembangkan untuk Meningkatkan Kemampuan Menganalisis dan Mengkreasi Mahasiswa Teknik Konversi Energi Politeknik
1. Tahap Pendahuluan
Kajian terhadap metode ILD menunjukkan metode ini mempunyai
tahapan kegiatan kognitif yang mempermudah mahasiswa mencapai tujuan
pembelajaran (Crouch, 2004; Sokoloff, Thornton, dan Laws, 2004 dalam Bolotin,
2007). Metode ini juga memberi pengalaman awal dalam membentuk kebiasaan
berpikir (habits of mind), terutama mengeksplorasi konsep implisit-eksplisit
dalam peralatan. Kemampuan profesional menjelaskan cara kerja suatu peralatan
merupakan tuntutan utama bagi lulusan politeknik ketika bekerja. Kemampuan ini
dikuasai jika didasari pemahaman yang baik semua unit konsep dalam peralatan.
Kajian metode PBI menunjukkan metode ini mampu memberi pengalaman
belajar mendalam dan bermakna bagi mahasiswa dibanding metode lain. Dalam
berbagai literatur dijelaskan PBI selalu mengkondisikan mahasiswa dapat
berinkuiri dalam arti seluas-luasnya. Melalui pengkondisian habits of mind,
mahasiswa melakukan serangkaian proses belajar, diawali eksplorasi konsep
berbasis pengetahuan awal guna proses aktifasi konsep yang telah ada dalam diri
mahasiswa, dilanjutkan modifikasi konsep berbasis temuan selama proses
pembelajaran, dan diakhiri penguatan struktur kognitif berupa merumuskan dan
menarik kesimpulan. Karakter metode PBI ini cocok untuk tujuan pembelajaran
meningkatkan kemampuan menganalisis (level IV) dan mengkreasi mahasiswa
(level VI-tertinggi) sebagai hasil belajar versi Anderson (2001).
Dengan demikian, langkah memasukkan metode ILD ke dalam kerangka
di atas, metode ILD mampu menghasilkan pembelajaran dengan pemanfaatan
waktu lebih efisien dibandingkan metode PBI murni. Dalam model pembelajaran
DIBI, ada keterlibatan dosen ketika menguji hipotesis pada kegiatan inti.
Perkuliahan praktek berupa praktikum dan penelitian secara berkelompok
dan mandiri dapat dipandang sebagai penguatan kognitif. Perkuliahan ini
mengkondisikan mahasiswa menemukan sejumlah masalah dan berusaha
menyelesaikannya serta memperoleh pengalaman belajar yang sangat bermakna
dan bermanfaat bagi pribadi mahasiswa demi kepentingan mereka di kemudian
hari. Perkuliahan praktek merupakan pelaksanaan metode PBI namun peran dosen
lebih terbatas dibandingkan mahasiswa, seperti yang ada dalam pelaksanaan
perkuliahan tatap-muka menggunakan model pembelajaran DIBI. Dengan
demikian, pendekatan praktikum dan penelitian diharapkan mampu mendukung
keberhasilan model pembelajaran DIBI di lapangan dalam meningkatkan
kemampuan menganalisis dan mengkreasi mahasiswa.
Perguruan tinggi politeknik sebagai bagian satuan pendidikan vokasional
bertugas mendidik mahasiswa, tidak hanya menekankan penguasaan pengetahuan
semata, namun juga menekankan penguasaan keterampilan berbasis pengalaman
kerja memakai peralatan di laboratorium, terkait program studi, tempat mahasiswa
belajar. Misi prodi teknik konversi energi di Polban (2009) adalah menghasilkan
ahli madya dan sarjana sains terapan bidang konversi energi, yang mampu bekerja
di dunia industri seperti pembangkit tenaga listrik, penambangan migas dan
batubara, manufaktur, dan konstruksi. Ahli ini juga diharapkan mampu berperan
serta mengatasi problem teknologi energi di lingkup lokal, nasional maupun
dalam mengoperasikan mesin berbasis teknologi energi, memahami konsep kerja
per-unit mesin dan sistem mesin. Dari sudut pandang lain, tampak ada peran
strategis yang mampu diperankan oleh tipe kemampuan menganalisis dan
mengkreasi terhadap pengembangan kemampuan profesional mahasiswa, baik
untuk kepentingan mahasiswa selama menempuh pendidikan di kampus maupun
setelah lulus dan terjun di industri. Dengan demikian pengembangan kemampuan
menganalisis dan mengkreasi sangat relevan dengan misi perguruan tinggi
politeknik, khususnya prodi teknik konversi energi politeknik.
Berdasarkan alur berpikir di atas, perlu dirumuskan strategi perkuliahan
(model pembelajaran DIBI) dengan target utama adalah meningkatkan
kemampuan menganalisis dan mengkreasi mahasiswa. Untuk menghasilkan
model pembelajaran DIBI yang terkait dan sesuai dengan materi pembelajaran
dan assesmen, maka dibutuhkan konten atau isi program perkuliahan seperti: (a)
struktur program perkuliahan sebagai silabus, uraian materi dan analisis konsep
sebagai hasil kajian materi dan konsep fisika yang harus dikuasai dalam
perkuliahan; (b) analisis kemampuan berpikir sebagai hasil kajian kemampuan
berpikir yang menjadi target dan harus dikuasai mahasiswa dalam perkuliahan; (c)
rencana pelaksanaan perkuliahan dan fasilitas pendukungnya sebagai hasil kajian
terhadap satuan acara perkuliahan (SAP) dalam perkuliahan tatap-muka; (d)
petunjuk praktikum dan petunjuk penelitian sebagai hasil kajian terhadap SAP
untuk perkuliahan praktek; (e) format monev kegiatan mahasiswa sebagai hasil
kajian penilaian dan umpan-balik untuk kegiatan mahasiswa; dan (f) instrumen
evaluasi perkuliahan sebagai hasil kajian instrumen ukur efektivitas dan dampak
2. Tahap Perancangan
Landasan utama perumusan strategi perkuliahan untuk meningkatkan
kemampuan menganalisis dan mengkreasi mahasiswa PSTKEP adalah materi
perkuliahan fisika, hasil studi kelayakan pada 12 dosen PSTKEP. Setiap
komponen PPF dideskripsikan secara bertahap dan diusahakan selalu fokus pada 3
aspek penting yaitu: kemampuan menganalisis, kemampuan mengkreasi dan
penguasaan konsep fisika yang mendasari pengembangan ke-2 kemampuan
berpikir tersebut. Hasil perancangan dijelaskan sebagai berikut.
Struktur PPF, uraian materi dan analisis konsep
Struktur PPF terdiri dari struktur kegiatan perkuliahan, struktur kegiatan
praktikum dan struktur kegiatan penelitian. Di dalam struktur kegiatan
perkuliahan terdapat komponen seperti urutan pertemuan, pokok dan sub-pokok
bahasan, proses pembelajaran, strategi pembelajaran, tagihan tugas dan kegiatan
ekstra. Isi setiap komponennya merupakan deskripsi ringkas setiap komponen.
Tujuan penyusunannya adalah untuk mengetahui isi setiap komponen dan
keterkaitan antar komponen guna kepentingan implementasi PPF satu semester.
Struktur kegiatan praktikum mengandung komponen seperti urutan
pertemuan, kegiatan praktikum, indikator kemampuan berpikir yang
dikembangkan, judul praktikum, konsep fisika yang disajikan, dan tagihan tugas.
Isinya adalah deskripsi ringkas setiap komponen. Tujuan utama penyusunannya
adalah untuk mengetahui materi, target, jenis dan tagihan tugas dari kegiatan
praktikum yang mendukung perkuliahan tatap-muka. Selain itu mengetahui
perkuliahan. Konten total struktur ini hanya sebagian struktur kegiatan
perkuliahan.
Struktur kegiatan penelitian mengandung komponen seperti: urutan
pertemuan, topik penelitian, kegiatan pembelajaran, konsep fisika yang disajikan,
indikator kemampuan menganalisis dan mengkreasi yang dikembangkan dan
tagihan tugas. Kedudukan struktur ini dalam PPF yang dikembangkan adalah
sama seperti kedudukan struktur kegiatan praktikum, yaitu pendukung struktur
kegiatan perkuliahan. Tujuan penyusunannya adalah untuk mengetahui
kemampuan kegiatan penelitian mendukung pelaksanaan struktur kegiatan
perkuliahan. Isi setiap komponennya dideskripsikan secara ringkas dan
dikondisikan selalu menjaga keterkaitan antar komponen. Dengan kata lain, isi
setiap komponen selalu mengacu kepada tujuan PPF yang dikembangkan.
Uraian materi merupakan deskripsi lengkap atas sejumlah konsep
penyusun setiap pokok bahasan PPF yang dikembangkan. Sesuai temuan hasil
penelitian, hanya perlu disusun 8 jenis uraian materi untuk pokok bahasan, yaitu:
besaran-satuan, kinematika, dinamika, usaha-energi, momentum-impuls, gerak
rotasi, fluida, dan termofisika. Berdasarkan suatu uraian materi dapat diketahui
rincian seluruh konsep, kedudukan setiap konsep, dan keterkaitan antar konsep
dalam sebuah pokok bahasan. Kegiatan ini berperan penting sebagai landasan
teori (berpikir) dalam mendesain analisis konsep dan analisis kemampuan
berpikir, khususnya materi atau konsep fisika yang mendasari kegiatan
pengembangan kemampuan berpikir mahasiswa.
Analisis konsep terdiri dari komponen seperti label, definisi, atribut (kritis,
Tujuan penyusunannya adalah untuk mengetahui karakteristik sebuah konsep
yang muncul dalam suatu pokok bahasan. Dengan melaksanakan kegiatan ini
diharapkan tidak ada lagi miskonsepsi muncul terkait penggunaan konsep dalam
kegiatan pembelajaran untuk pengembangan kemampuan berpikir mahasiswa.
Analisis indikator kemampuan menganalisis dan mengkreasi
Komponen yang perlu ditelusuri dalam melakukan analisis ini adalah: (a)
konsep dalam pokok bahasan fisika sebagai materi pembelajaran, (b) indikator
kemampuan berpikir sebagai target pembelajaran umum, (c) sub-indikator
kemampuan berpikir sebagai target pembelajaran khusus, (d) metode
pembelajaran untuk mencapai target pembelajaran dan (e) rencana evaluasi untuk
mengukur ketercapaian target pembelajaran.
Indikator kemampuan berpikir dianalisis berdasarkan pengertian versi
Anderson (2001), seperti dikaji pada bagian Bab II. Analisis kemampuan berpikir
dibatasi dalam lingkup konsep fisika sebuah pokok bahasan. Artinya kemampuan
berpikir yang dikembangkan dicari keterkaitannya dengan sub-sub pokok bahasan
penyusun sebuah pokok bahasan fisika sebagai materi pembelajaran. Selanjutnya
dimunculkan suatu target pembelajaran berdasarkan 2 hal saling mendukung dan
terkait, yaitu konsep fisika dan sub-indikator kemampuan berpikir. Hasilnya
berupa tujuan pembelajaran khusus yang akan dicapai melalui pembelajaran.
Untuk mencapai tujuan ini maka disusun langkah-langkah pembelajaran, dengan
memperhatikan 3 hal penting, yaitu: pokok bahasan fisika sebagai materi
pembelajaran, model pembelajaran DIBI sebagai strategi pembelajaran, dan
konten evaluasi sebagai target pembelajaran. Hasil analisis indikator kemampuan
pelaksanaan perkuliahan atau model pembelajaran DIBI setiap pokok bahasan,
seperti tercantum dalam struktur kegiatan perkuliahan. Berdasarkan hasil analisis
kemampuan berpikir dapat diketahui deskripsi lengkap prihal target utama dan
langkah-langkah pembelajaran tiap perkuliahan pokok bahasan.
Rencana pelaksanaan perkuliahan (RPP) dan fasiltas pendukungnya
Berdasarkan hasil analisis indikator kemampuan berpikir, terutama target
pembelajaran setiap perkuliahan yang disusun berdasarkan konsep fisika dan
sub-indikator kemampuan berpikir tertentu, maka dapat disusun RPP setiap pokok
bahasan, dengan mengikuti tahapan-tahapan model pembelajaran DIBI, yang telah
dirumuskan dalam studi pendahuluan. Untuk menjamin keterlaksanaan RPP di
lapangan maka perlu disusun fasilitas pendukungnya berupa: petunjuk kegiatan
dosen, tugas pendahuluan dan LKM. Setiap RPP suatu pokok bahasan didukung
dengan satu perangkat fasilitas perkuliahan.
Komponen RPP meliputi: (a) sub-indikator kemampuan berpikir berbasis
konsep fisika tertentu, sebagai deskripsi target pembelajaran tertentu; (b) materi
pembelajaran fisika yang mendapat penekanan utama dalam pembelajaran,
sehingga kondisi pembelajaran selalu dikaitkan dan disesuaikan dengan konten
evaluasi; (c) kegiatan pembelajaran yang mendeskripsikan tahapan-tahapan
kegiatan, dengan tetap fokus kepada penyajian semua materi pembelajaran yang
telah dirumuskan; dan (d) alokasi waktu setiap tahapan perkuliahan. Tujuan
penyusunan instrumen ini adalah untuk mengetahui semua jenis aktivitas dosen
dan aktivitas mahasiswa selama pembelajaran berlangsung. Berdasarkan RPP
setiap pokok bahasan, diharapkan dosen mampu mengendalikan seluruh kegiatan
pandang penggunaan waktu, kapasitas materi pembelajaran yang disajikan dan
strategi perkuliahan yang mengarah kepada konten evaluasi. Selain itu, melalui
kegiatan penyusunan instrumen ini akan mengkondisikan dosen selaku
implementor lebih yakin dalam mengeksekusi metode perkuliahan di lapangan.
Petunjuk kegiatan dosen merupakan petunjuk yang disusun secara khusus
untuk kepentingan dosen dalam melaksanakan kegiatan uji hipotesis konsep
berbasis perangkat peralatan demonstrasi. Pembuatan petunjuk ini merupakan
tuntutan dari model pembelajaran DIBI, seperti tercantum dalam sub-tahapan ke-2
kegiatan inti, sehingga pelaksanaan model pembelajaran DIBI dapat seperti yang
diharapkan. Dalam petunjuk ini dipaparkan tujuan kegiatan, daftar peralatan,
gambar perangkat peralatan dan cara kerja. Instrumen ini mendeskripsikan
kegiatan demonstrasi yang fokus pada kegiatan pembelajaran yang meningkatkan
kemampuan menganalisis dan mengkreasi mahasiswa.
LKM merupakan fasilitas pendukung yang dirancang secara khusus untuk
kepentingan mahasiswa dalam mengikuti tahapan-tahapan kegiatan inti model
pembelajaran DIBI, yaitu: merumuskan hipotesis, menguji hipotesis,
merumuskan dan mengambil kesimpulan. Melalui LKM, mahasiswa dibimbing
mengikuti tahapan pembelajaran melalui aktivitas berpikir dan bekerja. Aktivitas
berpikir seperti meramalkan kebenaran sebuah hipotesis yang mungkin berlaku,
merefleksikan hasil pengamatan atas kegiatan demonstrasi, menganalisis hal-hal
seperti konsep yang relevan, fungsi utama sebuah konsep, titik tinjauan sebuah
konsep, bias sebuah konsep, nilai sebuah konsep, maksud kehadiran sebuah
konsep, dllnya. Selain beberapa mahasiswa terlibat dalam menguji hipotesis
berdiskusi dengan cara mengajukan atau menjawab pertanyaan terkait konten
kegiatan demonstrasi, menuliskan jawaban pertanyaan sesuai tuntutan LKM.
Semua kegiatan dalam LKM selalu didasarkan pada pertanyaan yang fokus
kepada pengembangan kemampuan menganalisis dan mengkreasi mahasiswa.
Melalui ke-2 aktivitas ini, diharapkan kemampuan menganalisis dan mengkreasi,
serta penguasaan konsep mahasiswa meningkat.
Petunjuk kegiatan praktikum dan penelitian
Kurikulum politeknik secara umum menuntut pelaksanaan perkuliahan
dengan 50% perkuliahan tatap-muka dan 50% perkuliahan praktek atau 40%
perkuliahan tatap-muka dan 60% perkuliahan praktek yang mendukung
perkuliahan tatap-muka. Untuk itu dalam PPF yang dikembangkan,
dipertimbangkan 2 jenis kegiatan, yaitu: perkuliahan tatap-muka memakai model
pembelajaran DIBI dan perkuliahan praktek memakai praktikum dan penelitian.
Kondisi pelaksanaan perkuliahan fisika di setiap prodi politeknik, tempat
penelitian sangat variatif. Ada prodi meminta layanan berupa perkuliahan
tatap-muka dan perkuliahan praktek secara terpisah. Ada prodi meminta layanan tidak
eksplisit memisahkan perkuliahan tatap-muka dan perkuliahan praktek. Prodi
hanya memberi jadwal perkuliahan fisika, yaitu 3x50 menit atau 4x50 menit
per-minggu. Kondisi ini berdampak langsung pada: (a) kapasitas materi optimal yang
mampu disajikan, (b) perkuliahan praktek tidak mendukung perkuliahan
tatap-muka, dan (c) pelaksanaan perkuliahan tatap-muka dan perkuliahan praktek
bervariasi, yaitu: ada dilaksanakan bersamaan dan ada juga dilaksanakan
bergantian, di mana perkuliahan tatap-muka selama setengah semester awal dan
Namun demikian, perkuliahan praktek yang dikembangkan dalam
penelitian ini akan mampu mengampu dan memenuhi semua kebutuhan prodi.
Oleh karena tujuan utama perkuliahan praktek adalah memberi penguatan kognitif
mahasiswa setelah mengikuti model pembelajaran DIBI, maka acuan penyusunan
petunjuk praktikum dan petunjuk penelitian adalah sama seperti acuan
penyusunan rencana pelaksanaan perkuliahan, yaitu: sub-indikator kemampuan
berpikir berbasis konsep fisika implisit dalam peralatan untuk petunjuk praktikum
dan sub-indikator kemampuan berpikir berbasis konsep fisika implisit dalam
fenomena fisika untuk petunjuk penelitian. Komponen petunjuk praktikum
adalah: konsep fisika yang disajikan, indikator kemampuan berpikir yang
dikembangkan, tagihan tugas, daftar peralatan, cara kerja, tipe pertanyaan untuk
penguasaan konsep dan tipe pertnyaan untuk pengembangan kemampuan berpikir.
Komponen petunjuk penelitian adalah: konsep fisika yang harus disajikan,
indikator kemampuan berpikir yang dikembangkan, spesifikasi tagihan tugas dan
prosedur penelitian. Praktikum dan penelitian dilaksanakan melalui bimbingan
dosen, agar terlaksana sesuai spesifikasi tagihan tugas yang telah ditetapkan.
Alat Ukur Efektivitas dan Dampak PPF yang Dikembangkan
Untuk mengetahui sejauh mana efektivitas dan dampak PPF di lapangan
maka perlu disusun instrumen sebagai berikut: (a) 50 soal tes untuk mengetahui
peningkatan kemampuan menganalisis, kemampuan berpikir mengkreasi, dan
penguasaan konsep mahasiswa; (b) Lembar observasi aktivitas dosen dan
mahasiswa untuk mengetahui kinerja dosen dan mahasiswa melakukan kegiatan
penilaian laporan praktikum dan penelitian; dan (d) Kuesioner pengukur respon
mahasiswa terhadap pelaksanaan model pembelajaran DIBI.
Untuk menyusun soal tes, harus disusun lebih dulu kisi-soal sebagai
pedoman pembuatan soal. Di dalam kisi-soal diperoleh deskripsi tentang nomor
dan jumlah soal yang dirumuskan, materi evaluasi dan tingkat kemudahan butir
soal. Materi evaluasi efektivitas PPF adalah sub-indikator kemampuan berpikir
yang terkait konsep fisika. Sub-indikator ini diperoleh dengan cara mengkaitkan
konsep fisika sebuah pokok bahasan dengan sub-indikator kemampuan berpikir
yang dicapai melalui pelaksanaan model pembelajaran DIBI. Berbekal kisi-soal
maka dapat diketahui karakter tiap butir soal yang ditulis sesuai kepentingan.
Lembar observasi aktivitas dosen dan mahasiswa didesain berdasarkan
aspek-aspek aktivitas dosen dan mahasiswa yang muncul dalam kegiatan
pembelajaran memakai model pembelajaran DIBI. Penyusunannya dilakukan
dengan mempelajari tahapan kegiatan yang ada dalam model pembelajaran DIBI.
Setiap aspek yang diobservasi mendapat penilaian dalam skala 1 (terendah)
sampai dengan 4 (tertinggi). Berdasarkan lembar ini, seorang observer dapat
memberi penilaian dosen selaku implementor model pembelajaran DIBI dan
seluruh mahasiswa selaku objek dan target pembelajaran. Hasil penilaian diolah
secara kuantitatif untuk mengetahui indeks penilaian terhadap aktivitas dosen dan
mahasiswa secara keseluruhan.
Acuan penilaian laporan praktikum dan laporan penelitian disusun karena
evaluasi kegiatan perkuliahan praktek sangat penting untuk mengetahui
kemampuan mahasiswa dalam mengerjakan tugas-tugas perkuliahan praktek.
