ABSTRAK
Katarina Priyanti. 2014. Pemahaman dan Miskonsepsi Konsep Gaya yang terjadi pada Siswa Beberapa SMP di Yogyakarta. Skripsi. Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Penelitian ini merupakan penelitian diskriptif kuantitatif dan diskriptif kualitatif yang bertujuan (1) mengetahui tingkat pemahaman siswa beberapa SMP di Yogyakarta terhadap konsep gaya. (2) mengetahui konsep apa saja yang paling dipahami dan yang kurang dipahami oleh siswa beberapa SMP di Yogyakarta dalam memahami konsep gaya. (3) Untuk mengetahui miskonsepsi apa yang banyak terjadi pada siswa beberapa SMP di Yogyakarta dalam memahami konsep gaya.
Penelitian ini dilaksanakan di 3 SMP yang ada di Yogyakarta yaitu SMP Kanisus pakem 13 Mei 2013, SMP Aloysius Turi 23 Mei 2013, SMP Pangudi Luhur Yogyakarta 20 Mei 2013. Subyek Penelitian ini adalah siswa kelas VIII yang terdiri dari 105 siswa. Instrumen yang digunakan adalah satu set tes FCI. Penelitian ini diawali dengan peyusunan instrumen dan selanjutnya memberi tes kepada siswa.
Hasil penelitian ini menujukkan bahwa (1) siswa beberapa SMP di Yogyakarta memiliki pemahaman yang sangat kurang terhadap konsep hukum III Newton dan gravitasi, pemahaman yang kurang terhadap konsep kinematika, hukum I Newton, hukum II Newton, dan pemahaman yang cukup terhadap konsep prisip superposisi, siswa beberapa SMP di Yogyakarta memiliki pemahaman yang kurang terhadap keseluruhan konsep gaya. (2) konsep yang paling dipahami oleh siswa beberapa SMP di Yogyakarta yaitu pada konsep prinsip superposisi dan konsep yang sedikit dipahami oleh siswa yaitu pada konsep hukum III Newton. (3) miskonsepsi yang banyak terjadi pada siswa beberapa SMP di Yogyakarta adalah siswa tidak dapat membedakan posisi dengan kecepatan, tidak dapat membedakan kecepatan dengan percepatan, kehilangan/ menerima dorongan aslinya, dengan menghilangnya dorongan, massa yang besar memberikan gaya yang lebih besar, perantara/ peralatan yang aktif yang menghasilkan gaya lebih besar, hanya peralatan/ perantara yang aktif menyebabkan gaya, gaya yang mengatasi hambatan sehingga benda dapat bergerak, percepatan menyatakan bertambahnya gaya, pertambahan gravitasi sebanding dengan kecepatan jatuhnya benda, dan benda yang lebih berat jatuh lebih cepat.
ABSTRACT
Katarina Priyanti.2014. Understanding and Misconceptions of the Force Concept occur to students in some Junior High Schools in Yogyakarta. Thesis. Physics Education Study Program, Departement of Mathematics and Science Education, Faculty of Teacher Training and Education, Sanata Dharma University, Yogyakarta.
This research is quantitative descriptive and qualitative descriptive which purpose to (1) determine the level of students in some Junior High Schools in Yogyakarta understanding of the force concept. (2) want to know what concepts is most comprehensible and less understood by students in some Junior High Schools in Yogyakarta in understanding the force concepts. (3) want to know what a lot of misconception occur to students in some Junior High Schools in Yogyakarta in understanding the force concepts.
This research was done at 3 Junior High Schools in Yogyakarta, namely SMP Kanisus pakem on May 13rd2013, SMP Aloysius Turi on May 23rd, 2013, and SMP Pangudi Luhur Yogyakarta on May 20th 2013. The subjects of this research were eighth grade students consisted of 105 students. The instrument used was a set of FCI tests. This research began with drafting instruments, and then gave the test to the students.
The results of this research showed that (1) Students in some Junior High Schools in Yogyakarta has less understanding of the concept of gravity and Newton's third law, lack understanding of the concepts of kinematics , Newton's first law, Newton's second law, and sufficient understanding of the concept of the superposition principle, students in some Junior High Schools Yogyakarta have poor understanding of the overall of force concept. (2) The concept of the most understood by students is the concept of the superposition principle and the concept of which is less understood by students is Newton’s third law. (3) misconceptions prevalent students in some Junior High Schools in Yogyakarta are undiscrimination position with velocity, undiscrimination velocity with acceleration, loss/ recovery of original impetus, impetus dissipation, greater mass implies greater force, most active agent produces greatest force, active force wears out, motion when force overcomes resistance, acceleration implies increasing force, gravity increases as objects fall, heavier objects fall faster.
.
PEMAHAMAN DAN MISKONSEPSI KONSEP GAYA
YANG TERJADI PADA SISWA BEBERAPA SMP
DI YOGYAKARTA
Skripsi
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh : Katarina Priyanti
NIM : 091424038
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
i
PEMAHAMAN DAN MISKONSEPSI KONSEP GAYA
YANG TERJADI PADA SISWA BEBERAPA SMP
DI YOGYAKARTA
Skripsi
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh : Katarina Priyanti
NIM : 091424038
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
ii
SKRIPSI
PEMAHAMAN DAN MISKONSEPSI KONSEP GAYA YANG TERJADI PADA SISWA BEBERAPA SMP
DI YOGYAKARTA
Oleh :
Katarina Priyanti
NIM : 091424038
Telah disetujui oleh :
Pembimbing
iii
SKRIPSI
PEMAHAMAN DAN MISKONSEPSI KONSEP GAYA YANG TERJADI PADA SISWA BEBERAPA SMP
DI YOGYAKARTA
Dipersiapkan dan ditulis oleh :
Katarina Priyanti NIM : 091424038
Telah dipertahankan didepan Panitia Penguji
Pada tanggal 7 Februari 2014
dan dinyatakan memenuhi syarat
Susunan Panitia Penguji
Nama Lengkap Tanda Tangan
Ketua : Drs. Aufridus Atmadi, M. Si. ...
Sekretaris : Dwi Nugraheni Rositawati, S.Si., M.Si. ...
Anggota : Rohandi, Ph.D. ...
Anggota : Drs. Aufridus Atmadi, M, Si. ...
Anggota : Dwi Nugraheni Rositawati, S.Si., M.Si. ...
Yogyakarta, 7 Februari 2014
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sanata Dharma
Dekan
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
“
Dengan pancaran sinar kasih-Nya, Allah melukiskan pelangi
anugerah-Nya
di atas awan kelabu hidup kita”
Doa, Syukur atas segala yang ada, Usaha yang terbaik dan
Jalani Hidup dengan Hati yang Tenang dan Ikhlas
Kupersembahkan skripsi ini untuk:
Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria
Bapakku (Antonius Suparman) dan Ibuku (Maria Suminem) yang tercinta
Mbak Suci dan keluarga, Mbak Mimi dan keluarga
v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak
memuat karya atau bagian dari karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan
dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 8 Februari 2014
Penulis
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPERLUAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Katarina Priyanti
NIM : 091424038
Demi mengembangkan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma untuk menyimpan karya ilmiah saya
yang berjudul :
PEMAHAMAN DAN MISKONSEPSI KONSEP GAYA YANG TERJADI PADA SISWA BEBERAPA SMP DI YOGYAKARTA
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas
Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,
mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan
mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis
tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya
selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal : 8 Februari 2014
Yang menyatakan
vii
ABSTRAK
Katarina Priyanti. 2014. Pemahaman dan Miskonsepsi Konsep Gaya yang terjadi pada Siswa Beberapa SMP di Yogyakarta. Skripsi. Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Penelitian ini merupakan penelitian diskriptif kuantitatif dan diskriptif kualitatif yang bertujuan (1) mengetahui tingkat pemahaman siswa beberapa SMP di Yogyakarta terhadap konsep gaya. (2) mengetahui konsep apa saja yang paling dipahami dan yang kurang dipahami oleh siswa beberapa SMP di Yogyakarta dalam memahami konsep gaya. (3) Untuk mengetahui miskonsepsi apa yang banyak terjadi pada siswa beberapa SMP di Yogyakarta dalam memahami konsep gaya.
Penelitian ini dilaksanakan di 3 SMP yang ada di Yogyakarta yaitu SMP Kanisus pakem 13 Mei 2013, SMP Aloysius Turi 23 Mei 2013, SMP Pangudi Luhur Yogyakarta 20 Mei 2013. Subyek Penelitian ini adalah siswa kelas VIII yang terdiri dari 105 siswa. Instrumen yang digunakan adalah satu set tes FCI. Penelitian ini diawali dengan peyusunan instrumen dan selanjutnya memberi tes kepada siswa.
Hasil penelitian ini menujukkan bahwa (1) siswa beberapa SMP di Yogyakarta memiliki pemahaman yang sangat kurang terhadap konsep hukum III Newton dan gravitasi, pemahaman yang kurang terhadap konsep kinematika, hukum I Newton, hukum II Newton, dan pemahaman yang cukup terhadap konsep prisip superposisi, siswa beberapa SMP di Yogyakarta memiliki pemahaman yang kurang terhadap keseluruhan konsep gaya. (2) konsep yang paling dipahami oleh siswa beberapa SMP di Yogyakarta yaitu pada konsep prinsip superposisi dan konsep yang sedikit dipahami oleh siswa yaitu pada konsep hukum III Newton. (3) miskonsepsi yang banyak terjadi pada siswa beberapa SMP di Yogyakarta adalah siswa tidak dapat membedakan posisi dengan kecepatan, tidak dapat membedakan kecepatan dengan percepatan, kehilangan/ menerima dorongan aslinya, dengan menghilangnya dorongan, massa yang besar memberikan gaya yang lebih besar, perantara/ peralatan yang aktif yang menghasilkan gaya lebih besar, hanya peralatan/ perantara yang aktif menyebabkan gaya, gaya yang mengatasi hambatan sehingga benda dapat bergerak, percepatan menyatakan bertambahnya gaya, pertambahan gravitasi sebanding dengan kecepatan jatuhnya benda, dan benda yang lebih berat jatuh lebih cepat.
viii
ABSTRACT
Katarina Priyanti.2014. Understanding and Misconceptions of the Force Concept occur to students in some Junior High Schools in Yogyakarta. Thesis. Physics Education Study Program, Departement of Mathematics and Science Education, Faculty of Teacher Training and Education, Sanata Dharma University, Yogyakarta.
This research is quantitative descriptive and qualitative descriptive which purpose to (1) determine the level of students in some Junior High Schools in Yogyakarta understanding of the force concept. (2) want to know what concepts is most comprehensible and less understood by students in some Junior High Schools in Yogyakarta in understanding the force concepts. (3) want to know what a lot of misconception occur to students in some Junior High Schools in Yogyakarta in understanding the force concepts.
This research was done at 3 Junior High Schools in Yogyakarta, namely SMP Kanisus pakem on May 13rd2013, SMP Aloysius Turi on May 23rd, 2013, and SMP Pangudi Luhur Yogyakarta on May 20th 2013. The subjects of this research were eighth grade students consisted of 105 students. The instrument used was a set of FCI tests. This research began with drafting instruments, and then gave the test to the students.
The results of this research showed that (1) Students in some Junior High Schools in Yogyakarta has less understanding of the concept of gravity and Newton's third law, lack understanding of the concepts of kinematics , Newton's first law, Newton's second law, and sufficient understanding of the concept of the superposition principle, students in some Junior High Schools Yogyakarta have poor understanding of the overall of force concept. (2) The concept of the most understood by students is the concept of the superposition principle and the concept of which is less understood by students is Newton’s third law. (3) misconceptions prevalent students in some Junior High Schools in Yogyakarta are undiscrimination position with velocity, undiscrimination velocity with acceleration, loss/ recovery of original impetus, impetus dissipation, greater mass implies greater force, most active agent produces greatest force, active force wears out, motion when force overcomes resistance, acceleration implies increasing force, gravity increases as objects fall, heavier objects fall faster.
.
ix
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan atas berkat dan rahmat yang telah diberikan
sehingga penulis dapat menyelesaikan dengan baik penelitian dan penulisan
skripsi dengan judul Pemahaman dan Miskonsepsi Konsep Gaya yang terjadi pada
siswa Beberapa SMP di Yogyakarta.
Penulisan skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana pada Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penelitian ini dilakukan di beberapa SMP yang ada di Yogyakarta, sehingga
kesimpulan pada penelitian ini tidak untuk melihat pemahaman dan miskonsepsi
konsep gaya yang tejadi pada siswa seluruh SMP yang ada di Yogyakarta.
Dalam penyelesaian skripsi ini penulis mendapat bantuan, bimbingan dan
arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Rohandi, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pengetahuan
Universitas Sanata Dharma serta dosen pembimbing, yang telah
meluangkan waktu, tenaga, untuk membantu serta membimbing penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Drs. Aufridus Atmadi M, Si. selaku Ketua Program studi Pendidikan Fisika
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pengetahuan Universitas Sanata Dharma.
3. Dwi Nugraheni Rositawati S.Si., M.Si. selaku Dosen Pembimbing
x
4. Andrias Indra Purnama, S.T., S.Pd. selaku kepala sekolah SMP Kanisius
Pakem yang telah berkenan memberikan ijin dan kesempatan kepada
penulis untuk melaksanakan penelitian.
5. Br. Kosmas Mulyadi, S. Pd., CSA. selaku kepala sekolah SMP Aloysius turi
yang telah berkenan memberikan ijin dan kesempatan kepada penulis untuk
melaksanakan penelitian.
6. Br.Valentinus Naryo FIC, M. Pd. selaku kepala sekolah SMP Pangudi
Luhur Yogyakarta yang telah berkenan memberikan ijin dan kesempatan
kepada penulis untuk melaksanakan penelitian.
7. Ibu siska selaku guru fisika SMP Kanisius Pakem atas segala bantuan dan
dukungan dalam penelitian.
8. Bapak Bagiyo selaku guru fisika SMP Aloysius Turi atas segala bantuan
dan dukungan dalam penelitian.
9. Bapak Yuli selaku guru fisika SMP Pangudi Luhur Yogyakarta atas segala
bantuan dan dukungan dalam penelitian.
10.Kelompok skripsi FCI (Evi Mardiana dan Martina Tania) atas kebersamaan
dan kerjasamanya dalam skripsi ini.
11.Siswa kelas VIIIA dan VIIIB SMP Kanisius Pakem atas partisipasinya
sebagai subjek penelitian sehingga penelitian berjalan dengan lancar.
12.Siswa kelas VIIIB SMP Aloysius Turi atas partisipasinya sebagai subjek
penelitian sehingga penelitian berjalan dengan lancar.
13.Siswa kelas VIIID SMP Pangudi Luhur Yogyakarta atas partisipasinya
xi
14.Seluruh dosen Pendidikan Fisika atas didikan dan pengetahuan yang penulis
peroleh selama ini.
15.Seluruh staff karyawan Sekretariat JPMIPA yang telah banyak membantu
penulis selama menyelesaikan kuliah.
16.Kedua orang tuaku, atas kasih sayang, doa dan bimbingannya yang tulus
serta tidak pernah bosan dalam mendidik.
17.A. Noven Yovinda yang selalu setia menemani, sebagai tempat keluh kesah,
selalu membantu, mendukung dan memberikan semangat.
18.Seluruh anggota velocity (Pendidikan Fisika 2009) atas kebersamaannya
selama kuliah, velocity luar biasa.
19.Teman-teman banana kos (rosa, yustin, etik, nia, grasia) atas kebersamaan,
suka duka bersama, kegilaan serta dukungan yang selalu diberikan selama
ini.
20.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu terimakasih atas
segala bantuan, dukungan, dan juga bimbingan yang diberikan.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena
itu, penulis dengan senang hati menerima kritik dan saran yang membangun demi
penyempurnaan skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pembaca.
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ...iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
DAFTAR TABEL ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Tujuan ... 3
D. Manfaat ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
A. Konsep ... 5
B. Pemahaman konsep... 6
C. Miskonsepsi ... 7
xiii
E. Force Concept Inventory ... 19
F. Gaya ... 24
1. Kinematika ... 24
2. Hukum Newton ... 28
a. Hukum I Newton ... 28
b. Hukum II Newton ... 29
c. Hukum III Newton ... 30
d. Kaitan Hukum Newton, Momentum dan Impuls ... 31
3. Prinsip Superposisi ... 33
4. Macam-macam Gaya ... 33
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 36
A. Jenis Penelitian ... 36
B. Subyek Penelitian ... 36
1. Populasi ... 36
2. Sampel ... 37
C. Variabel ... 37
D. Waktu dan Tempat Penelitian ... 37
E. Metode Penelitian ... 38
1. Instrumen... 38
a. Penyusunan Instrumen ... 38
b. Validitas Instrumen ... 39
2. Pengumpulan data ... 39
xiv
1. Pemahaman ... 40
2. Miskonsepsi ... 44
BAB IV DATA DAN ANALISA ... 47
A. Pelaksanaan Penelitian ... 47
B. Data ... 48
C. Diskripsi dan Analisa Data ... 48
1. Pemahaman ... 49
2. Miskonsepsi ... 52
a. Kinematika ... 53
b. Hukum I Newton ... 58
c. Hukum II Newton ... 62
d. Hukum III Newton ... 64
e. Prinsip Superposisi ... 69
f. Macam-macam Gaya ... 71
D. Implikasi ... 78
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 80
A. Kesimpulan... 80
B. Saran ... 81
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A1. Soal FCI ... 85
Lampiran A2. Lembar Jawaban... 96
Lampiran B1. Contoh hasil pengisian lembar jawaban ... 98
Lampiran B2. Keadaan jawaban siswa ... 108
Lampiran B3. Rekap skor pemahaman pada konsep Kinematika, Hukum I Newton, Hukum II Newton ... 112
Lampiran B4. Rekap skor pemahaman pada konsep Hukum III Newton, Prinsip Superposisi, dan Macam-macam Gaya ... 115
Lampiran C1. Surat Permohonan ijin Penelitian ... 118
Lampiran C2. Surat Keterangan Telah melaksanakan Penelitian ... 121
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Contoh salah konsepsi ... 8
Tabel 2.2 Konsep-konsep gaya dalam FCI ... 22
Tabel 2.3 Miskonsepsi dalam FCI ... 23
Tabel 3.1 Tabel untuk rekap pemahaman siswa terhadap setiap konsep .... 41
Tabel 3.2 Tabel untuk pemahaman konsep gaya ... 43
Tabel 3.3 Klasifikasi pemahaman siswa menggunakan rata-rata skor... 44
Tabel 3.4 Tabel untuk keadaan siswa menjawab ... 44
Tabel 3.5 Tabel untuk jumlah siswa menjawab terhadap setiap konsep dan jenis miskonsepsinya ... ...45
Tabel 4.1 Pemahaman siswa pada konsep gaya... 49
Tabel 4.2a Jumlah siswa menjawab terhadap konsep kinematika dan jenis miskonsepsinya ... 53
Tabel 4.2b Jumlah siswa menjawab terhadap konsep Hukum I Newton dan jenis miskonsepsinya ... 58
Tabel 4.2c Jumlah siswa menjawab terhadap konsep Hukum II Newton dan jenis miskonsepsinya ... 62
Tabel 4.2d Jumlah siswa menjawab terhadap konsep Hukum III Newton dan jenis miskonsepsinya ... 64
Tabel 4.2e Jumlah siswa menjawab terhadap konsep Prinsip Superposisi dan jenis miskonsepsinya ... 69
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Fisika adalah mata pelajaran yang sudah mulai diajarkan pada jenjang
Sekolah Menengah Pertama (SMP). Dalam fisika ada banyak pokok bahasan,
salah satunya adalah gaya. Klasifikasi umum gaya terdiri dari kinematika,
hukum Newton, dan macam-macam gaya (David Hestens, dkk, 1992). Konsep
tersebut merupakan konsep yang dasar dari mekanika, dan sering digunakan
dalam kehidupan sehari-hari sehingga harus dipahami secara matang. Pokok
bahasan gaya sendiri juga sudah diajarkan pada jenjang SMP. Menurut Moh.
Amien (Kartika Budi, 1987:233), dipandang dari segi isi dalam kegiatan
belajar mengajar fisika (IPA, Sains) yang harus dipahami adalah
konsep-konsep, prinsip-prinsip dan teori-teori. Dalam memahami konsep-konsep-konsep, dan
selanjutnya prinsip yang menyatakan hubungan diantara konsep-konsep
tersebut menjadi langkah paling awal dan sangat penting dalam belajar fisika
(Kartika Budi, 1987). Dengan tidak memahami konsep maka pemahaman
konsep dapat dikatakan mengalami salah konsep atau sering disebut
mengalami miskonsepsi. Sesuai dengan kegiatan belajar fisika, maka dalam
mempelajari pokok bahasan gaya juga harus dimulai dengan memahami
konsep gaya, sehingga peneliti ingin melihat bagaimanakah pemahaman siswa
Ada instrumen yang digunakan untuk menguji pemahaman konsep gaya yaitu
Force Concept Inventory atau lebih dikenal dengan FCI. Instrumen ini bersifat
pilihan ganda dan pertanyaan-pertanyaan yang digunakan berkisar dalam
kehidupan sehari-hari. Didalam instrumen FCI untuk setiap pilihan jawaban
yang salah sudah diketahui jenis miskonsepsi yang biasa terjadi dalam
memahami konsep gaya. Dalam penelitian yang memiliki tujuan serupa
banyak peneliti yang menggunakan instrumen tersebut.
Berpedoman dengan instrumen FCI maka peneliti menggunakan
instrumen tersebut untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa dan
mengetahui miskonsepsi yang banyak terjadi pada siswa beberapa SMP di
Yogyakarta dalam memahami konsep gaya.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian pada latar belakang diatas, maka rumusan masalah
yang diteliti adalah:
1. Bagaimanakah pemahaman siswa beberapa SMP di Yogyakarta terhadap
konsep gaya?
2. Miskonsepsi apa yang banyak terjadi pada siswa beberapa SMP di
C. Tujuan
Sesuai dengan perumusan masalahnya, maka penelitian disini bertujuan:
1. Untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa beberapa SMP di
Yogyakarta terhadap konsep gaya.
2. Untuk mengetahui konsep apa saja yang paling dipahami dan kurang
dipahami oleh siswa beberapa SMP di Yogyakarta dalam memahami
konsep gaya.
3. Untuk mengetahui miskonsepsi apa yang banyak terjadi pada siswa
beberapa SMP di Yogyakarta dalam memahami konsep gaya.
D. Manfaat
1. Bagi Guru dan Calon Guru
Memberikan informasi mengenai pemahaman siswa beberapa SMP di
Yogyakarta terhadap konsep gaya. Dari informasi pemahaman tersebut
guru dan calon guru mengetahui konsep gaya yang paling dipahami dan
konsep gaya yang kurang dipahami. Sehingga guru maupun calon guru
diharapakan dapat berusaha menyampaikan dengan baik konsep-konsep
gaya terutama yang masih sedikit dipahami oleh siswa.
Memberikan informasi mengenai miskonsepsi yang ada pada konsep
gaya. Miskonsepsi yang banyak terjadi pada siswa dapat dijadikan
metode yang tepat digunakan dalam mengajar, agar kesalahan dapat
dihindari atau setidak-tidaknya mengurangi atau memperkecil.
2. Bagi peneliti
Memberikan gambaran tingkat pemahaman dan miskonsepsi terhadap
5
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Konsep
Menurut Ausebel (Berg, 1991:8) konsep adalah benda- benda,
kejadian-kejadian, situasi- situasi atau ciri–ciri yang memiliki ciri khas yang terwakili
dalam setiap budaya oleh suatu tanda atau simbol.Jadi konsep merupakan
abstraksi dari ciri–ciri sesuatu yang mempermudah komunikasi antara manusia
dan yang memungkinkan manusia berfikir. Tafsiran seseorang akan suatu
konsep berbeda-beda. Tafsiran konsep oleh seseorang disebut konsepsi (Berg,
1991:8).
Dalam hal pemahaman konsep, Berg (1991) mengatakan bahwa setiap
obyek lingkungan hidup bisa berwujud dalam banyak bentuk, ukuran, dan
ciri-ciri lain. Dalam buku itu juga disebutkan contoh meja. Meja mempunyai
bentuk persegi panjang, segtiga, dan bundar dengan warna, bahan, dan ukuran
serta jumlah kaki yang macam-macam. Kesemuannya itu dapat disebut meja.
Kata meja adalah suatu abstraksi yang menunjukkan kesamaan semua meja.
Meja adalah simbol yang dipakai manusia untuk berkomunikasi mengenai
suatu jenis benda dengan ciri-ciri tertentu.
Setiap konsep tidak berdiri sendiri, melainkkan berhubungan dengan
konsep-konsep yang lain. Misalnya konsep impuls berhubungan dengan
apabila berhubungan dengan konsep-konsep lain. Semua konsep bersama
membentuk semacam jaringan pengetahuan didalam kepala manusia. Semakin
lengkap, terpadu, tepat, dan kuat hubungan antar konsep-konsep dalam kepala
seseorang, semakin luaslah pemahaman terhadap konsepnya (Berg, 1991).
B. Pemahaman konsep
Moh.Amien (budi, 1987:233), di pandang dari segi isi ternyata dalam
kegiatan belajar mengajar fisika (IPA, Sains) yang harus dipahami adalah
konsep-konsep, prinsip-prinsip dan teori-teori. Guru fisika akan dapat
menanamkan konsep fisika dengan benar bila mereka sendiri memiliki
konsep–konsep yang benar. Oleh karena itu, pemahaman konsep secara benar
adalah sangat penting bagi guru.
Berg (1991:11) menjelaskan bahwa seseorang dapat dikatakan memahami
konsep bila ia: (1) dapat mendefinisikan konsep yang bersangkutan dengan
kata kata sendiri, (2) dapat menjelaskan perbedaan antara konsep yang
bersangkutan dengan konsep–konsep lain, (3) dapat menjelaskan hubungan
antara konsep yang satu dengan konsep yang lain, dan (4) dapat menjelaskan
arti konsep dalam kehidupan sehari–hari, maka seseorang dikatakan
memahami konsep dengan baik bila tujuan-tujuan tersebut dapat dicapai.
Siswa akan dapat menyatakan definisi dengan kata-kata sendiri, dapat
membedakan konsep yang satu dengan yang konsep yang lain, dapat
menjelaskan hubungan antar konsep dan dapat menjelaskan artinya dalam
Dahar (1989) merinci kriteria tingkat pemahaman konsep sebagai
berikut: 1) tingkat kongkret, 2) tingkat identitas, 3) tingkat klasifikatori, 4)
tingkat formal. Tingkat Kongkret dicapai apabila telah mengenal suatu benda
yang dihadapi sebelumnya. Tingkat identitas dicapai apabila mengenal suatu
obyek sesudah suatu selang waktu, bila orang itu mempunyai orientasi ruang
yang berbeda terhadap obyek itu, atau obyek itu ditentukan. Sebagai contoh
mengenal suatu bola dengan cara menyentuh bola itu, bukan melihatnya.
Tingkat Klasifikatori telah dicapai apabila mengenal persamaan dari dua
contoh yang berbeda dari kelas yang sama. Tingkat formal telah dicapai
apabila dapat menentukan atribut–atribut yang membatasi konsep.
C. Miskonsepsi
Miskonsepsi atau salah konsep adalah suatu konsep yang tidak sesuai
dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang di terima para pakar dalam
bidang itu (Suparno P, 2005). Langkah awal dari mempelajari konsep adalah
usaha untuk menangkap makna konsep melalui proses presepsi yang melalui
tahap–tahap perekaman informasi melalui indera, seleksi informasi yang
dipengaruhi oleh kondisi sesaat, motivasi, dan pemusatan perhatian,
pengiriman informasi ke otak, pengolahan informasi melalui dan penyimpanan
gambaran tersebut dalam memori (Kartika Budi, 1992:114). Kualitas
gambaran yang dihasilkan sangat ditentukan oleh kualitas proses pembentukan
dan kemampuan pembentukannya, maka tidak mengherankan bila terhadap
orang yang lain. Salah konsepsi terhadap konsep–konsep fisika terjadi bila
konsepsi seseorang berbeda dengan konsepsi para fisikawan yang secara
teoritis obyektif dianggap benar dan baku, dan secara obyektif keilmuan
konsepsi tersebut memang salah (Kartika Budi, 1992:114). Pada tabel berikut
ini adalah beberapa salah konsepsi yang pernah terjadi.
Tabel 2.1 Contoh salah konsepsi
Konsep Konsep Benar Salah Konsep
Dinamika Gerak
Agar benda bergerak dengan kecepatan tetap, gaya resultan sama dengan nol.
Agar benda bergerak dengan kecepatan tetap harus ada gaya resultan dengan besar yang tetap (>0) dan arah sejajar dengan gerak. Contoh: sepeda harus diayunkan (gaya dorong) untuk mempertahankan gerak. (Euwe Van den Berg (ed), 1991: 39).
Gaya
Gaya gravitasi dan gaya normal tidak nol pada saat benda diam atau bergerak.
Benda hanya bisa diam kalau sama sekali tidak ada gaya bekerja padanya, maka gaya gravitasi dan gaya normal dianggap nol (Euwe Van den Berg (ed), 1991: 34).
Dalam fisika ada konsep–konsep yang memiliki berbagai pengertian
yang ditunjukkan dengan adanya beberapa definisi sesuai dengan
penekanannya dan peruntukannya. Hal itu berarti bila terjadi perbedaan
konsepsi belum berarti salah konsepsi. Kemungkinan yang terjadi adalah
konsepsi seseorang tentang konsep tertentu lebih lengkap, lebih sempurna, dan
lebih fungsional dari konsepsi orang lain.
Empat sumber yang mungkin menyebabkan terjadinya miskonsepsi
(Kartika Budi, 1992). Berikut penjelasan dari keempat poin tersebut yang
dirangkum dari jurnal yang ditulis oleh Kartika Budi (1992) yang berjudul
Pemahaman Konsep Gaya dan Beberapa salah Konsepsi yang terjadi, buku
Paul Suparno (2005) yang berjudul Miskonsepsi & Perubahan Konsep
Pendidikan Fsika serta beberapa dari sumber lain.
a. Guru
Miskonsepsi siswa dapat terjadi pula karena miskonsepsi yang
dibawa oleh guru. Guru yang tidak menguasai bahan atau mengerti bahan
fisika yang tidak benar akan menyebabkan siswa mendapatkan
miskonsepsi (Suparno, 2005). Apabila guru mengajarkan konsep fisika
secara keliru/ secara salah, maka siswa akan memegangnya kuat-kuat dan
menganggap konsep itu benar sampai ada pembetulan.
Bila miskonsepsi terjadi pada siswa maka miskonsepsi yang sama
terjadi pada guru atau pengajar pada umumnya (Kartika Budi, 1992).
Hal ini dapat dijelaskan bahwa pengetahuan yang dimiliki guru dapat
berupa pengetahuan yang diperoleh saat mereka belajar di sekolah atau
perguruan tinggi. Miskonsepsi diperoleh pada proses belajar mengajar
yang tidak pernah diremidiasi karena tidak disadari sebagai sebuah
miskonsepsi atau sebuah kesalahan pengertian konsep. Bila terjadi
miskonsepsi pada guru, sulit diharapkan tidak terjadi miskonsepsi pada
siswa. Sebaliknya bila tidak terjadi miskonsepsi pada guru, tidak berarti
b. Proses Belajar Mengajar
Konsepsi dapat terbentuk dalam proses belajar mengajar. Apabila
terjadi kesalahan, dapat disebabkan oleh proses belajar mengajarnya
sendiri. Proses belajar mengajarnya sendiri kurang memberi peluang
terbentuknya konsepsi secara benar, karena pemahaman konsep
dilakukan secara cepat, pemahaman hakikat suatu konsep kurang
mendapatkan tekanan, latihan dan soal-soal ulangan atau soal ujian
kurang memaksa siswa.
c. Siswa
Siswa merupakan obyek yang sering dikaitkan apabila terjadi
miskonsepsi. Dalam bidang fisika, miskonsepsi memang paling banyak
berasal dari diri siswa sendiri. Berikut beberapa penyebab miskonsepsi
dari siswa yang dirangkum dari buku Paul Suparno (2005) yang berjudul
Miskonsepsi dan Perubahan Konsep Pendidikan Fisika, antara lain:
1. Prakonsepsi atau Konsep Awal
Sebelum siswa mengikuti pelajaran di kelas, ternyata siswa
sudah memilki konsep sendiri akan suatu bahan yang tertanam
dalam otaknya. Konsep tersebut disebut konsep awal atau
prakonsepsi. Konsepsi awal yang dimiliki siswa secara substansial
mengakui berbeda dengan gagasan yang diajarkan dan konsepsi ini
akan mempengaruhi belajar dan bisa menghambat perubahan untuk
mengandung miskonsepsi. Salah konsep awal ini jelas akan
menyebabkan miskonsepsi pada saat mengikuti pelajaran fisika,
sampai kesalahan tersebut diperbaiki. Prakonsepsi ini biasanya
diperoleh dari orangtua, teman, sekolah awal, dan pengalaman di
lingkungan siswa.
2. Reasoning yang Tidak Lengkap atau Salah
Semua orang punya nalar masing-masing untuk setiap
konsep. Tingkat penalarannya pun berbeda. Oleh karena itu
miskonsepsi juga dapat disebabkan oleh reasoning atau penalaran.
Tingkat penalaran siswa berbeda-beda, tetapi yang disayangkan
adalah sering penalaran siswa tidak lengkap atau salah. Hal tersebut
disebabkan oleh informasi atau data yang diperoleh tidak lengkap.
Akibatnya, siswa menarik kesimpulan akan suatu konsep secara
salah sehingga menyebabkan miskonsepsi. Penyebab lain penalaran
yang salah adalah logika yang salah dalam pengambilan
kesimpulan atau dalam menggeneralisasi sehingga menyebabkan
miskonsepsi. Selain itu, pengamatan yang tidak lengkap dan teliti
juga dapat menyebabkan pengambilan kesimpulan yang salah dan
miskonsepsi.
3. Intuisi yang Salah
Intuisi adalah suatu perasaan dalam diri seseorang yang
sesuatu sebelum secara obyektif dan rasional diteliti. Apabila
intuisi salah dan perasaan siswa juga dapat menyebabkan
miskonsepsi. Paul Suparno memberikan contoh, siswa memiliki
intuisi bahwa jika dua benda mempunyai percepatan yang sama,
maka kecepatan dan jaraknya juga sama. Jika kecepatanya nol,
percepatan juga nol, sehingga keduanya akan berhenti seketika.
Pengamatan akan benda atau kejadian yang terus-menerus
dapat menyebabkan pemikiran atau pengertian intuitif secara
spontan, apabila menghadapi persoalan fisika tertentu maka yang
muncul dalam benak siswa adalah pengertian yang spontan itu.
Misalnya, siswa sering melihat benda padat selalu tenggelam, maka
siswa juga akan berpendapat bahwa gabus juga akan tenggelam
bila berada di air.
4. Kemampuan
Kemampuan siswa juga mempunyai pengaruh pada
miskonsepsi. Secara umum, siswa yang memiliki tingkat
kepintaran matematis-logisnya kurang tinggi, akan mengalami
kesulitan dalam menangkap konsep fisika, terlebih konsep yang
abstrak. Hal ini akan menyebabkan siswa tidak menangkap konsep
yang benar dan merasa bahwa itulah konsep yang benar, maka
5. Minat Belajar
Siswa yang berminat pada fisika cenderung mempunyai
miskonsepsi lebih rendah daripada siswa yang tidak berminat pada
fisika. Kurang berminat untuk belajar fisika dan kurang
memperhatikan penjelasan guru mengenai pengertian fisika yang
baru. Mereka bahkan tidak mau mendengarkan penjelasan guru dan
mempelajari sendiri bahan-bahan fisika dari buku dengan
sungguh-sungguh. Akibatnya adalah terjadinya miskonsepsi, apabila itu
sudah terjadi, sering kali membiarkan saja hal itu terjadi pada
dirinya tanpa mau mencari kebenarannya.
d. Buku Pegangan
Buku sumber (buku ajar) dapat merupakan sumber miskonsepsi
yang potensial (Kartika Budi, 1992). Penyebabnya dapat berupa
miskonsepsi yang dimiliki penulis, terjadi salah tulis yaitu adalah
perbedaan ide penulis dengan apa yang tertulis, atau uraian yang tidak
jelas yang dapat menimbulkan penafsiran dan penyimpulan yang salah,
sehingga miskonsepsi tidak dapat terhindarkan.
Kartika Budi (1992) memberikan contoh yaitu, penulis kutipkan
salah satu pernyataan dari buku ajar, yaitu buku Energi, Gelombang dan
Medan: Jilid I, halaman 51 mengenai gaya aksi reaksi pada suatu sistem
yang terdiri dari buku yang terletak diam di atas meja: “Jika W
ditafsirkan sebagai gaya yang bekerja pada meja yang ditimbulkan oleh
ditimbulkan oleh meja (reaksi) (Sumadji dkk, 1980:51)”. Dari pernyataan
itu, dapat dihasilkan pengertian yang salah, yaitu bahwa W dan N
merupakan pasangan gaya aksi dan reaksi. W adalah gaya berat benda
dan N adalah gaya normal, berarti keduanya bekerja pada benda. Jadi N
dan W jelas bukan pasangan gaya aksi reaksi. Kunci penyebab kesalahan
adalah “jika W ditafsirkan gaya yang bekerja pada meja”. W adalah gaya
tarik bumi pada buku (benda), tidak dapat ditafsirkan sebagai gaya yang
bekerja pada meja. Seharusnya dikatakan “akibat W (berat buku), buku melakukan gaya pada meja”. Gaya tersebut dibuktikan bahwa besarnya
W sama dengan besar Fb-m, tetapi W dan Fb-m adalah dua gaya. Jadi yang
merupakan pasangan interaksi adalah N (Fm-b) dengan Fb-m, bukan N
dengan W.
D. Cara Mendekteksi Salah Konsepsi
Ada beberapa cara yang digunakan peneliti untuk mendeteksi
miskonsepsi siswa antara lain, menurut Kartika Budi salah konsepsi dapat
dideteksi melalui langkah- langkah sebagai berikut: (1) Pendeteksi (guru)
memahami hakikat atau makna suatu konsep dengan baik dan dinyatakan
dengan jelas, (2) berdasarkan pemahaman yang benar tersebut
kemungkinan-kemungkinan salah konsepsi yang dapat terjadi, (3) berdasarkan kemungkinan-kemungkinan
salah konsepsi yang dapat terjadi, disusun soal (dapat berbentuk uraian bebas,
dapat di deteksi, dan (4) setelah tes dilakukan (dapat secara lisan atau tertulis),
untuk mengetahui secara tepat kesalahan yang terjadi.
Ada beberapa cara yang digunakan peneliti untuk mendeteksi
miskonsepsi siswa antara lain: peta konsep, tes pilihan ganda disertai alasan,
tes esai tertulis, wawancara diagnosa, diskusi dikelas, dan praktikum dengan
tanya jawab (Suparno P, 2005).
1. Peta Konsep
Peta konsep digunakan peneliti untuk mendektesi miskonsepsi
siswa dalam bidang fisika. Peta konsep mengungkapkan hubungan
berarti antara konsep-konsep dan menenkankan gagasan–gagasan pokok,
yang disusun hirarki, dengan jelas dapat mengungkapkan miskonsepsi
siswa yang digambarkan dalam peta konsep tersebut. Miskonsepsi dapat
diidentifikasi dengan melihat apakah hubungan antara konsep-konsep itu
benar atau tidak. Biasanya miskonsepsi dapat dilihat dalam proposisi
yang salah dan tidak adanya hubungan yang lengkap antar konsep.
2. Pilihan Ganda Disertai Alasan
Dalam pilihan ganda disertai alasanya siswa harus menjawab dan
menulis alasannya menjawab seperti itu. Dalam bagian alasan, siswa
harus menulis mengapa bisa memilih jawaban itu. Berdasarkan hasil
jawaban yang tidak benar dalam pilihan ganda ini, dapat dilakukan
wawancara terhadap siswa. Tujuan dari wawancara ini adalah untuk
meneliti bagaimana cara berfikir siswa dan mengapa mereka bisa berfikir
3. Tes Esai Tertulis
Tes esai yang memuat beberapa konsep fisika yang hendak
diajarkan atau yang sudah diajarkan seharusnya dapat dipersiapkan oleh
guru. Dari tes tersebut dapat diketahui miskonsepsi yang dibawa oleh
siswa dan dalam bidang apa. Setelah ditemukan miskonsepsinya,
beberapa siswa dapat diwawancarai untuk mendalami, mengapa mereka
mempunyai gagasan seperti itu. Dari wawancara itu akan terlihat dari
mana miskonsepsi itu dibawa.
4. Wawancara Diagnosa
Wawancara berdasarkan konsep fisika dapat dilakukan untuk
melihat miskonsepsi yang dialami siswa. Guru memperkirakan beberapa
konsep fisika yang diperkirakan sulit dimengerti oleh siswa atau
beberapa konsep fisika yang pokok dari bahan yang diajarkan. Kemudian
siswa diajak untuk mengekspesikannya gagasan mereka mengenai
konsep-konsep diatas. Dari sini dapat dimengerti miskonsepsi yang ada
dan sekaligus ditanyakan dari mana memperoleh konsep alternatif
tersebut.
Wawancara dapat berbentuk bebas dan tersetruktur. Dalam
wawancara bebas, guru atau peneliti bebas bertanya kepada siswa dan
siswa dapat dengan bebas menjawab. Dalam wawancara ini pertanyaan
ataupun urutan tidak perlu dipersiapkan. Sedangkan dalam wawancara
terstruktur, pertanyaan sudah disiapkan dan urutannya secara garis besar
wawancara terstruktur adalah peneliti dapat secara sistematis bertanya
pada siswa. Bagi peneliti yang belum biasa melakukan wawancara
sebaikknya mempersiapkan pertanyaan pertanyaan terlebih dahulu. Hal
itu dilakukan untuk menghindari kemacetan-kemacetan dalam
wawancara. Sebaiknya dalam wawancara digunakan perekam agar tidak
kehilangan data yang diperlukan.
5. Diskusi Dalam Kelas
Dalam diskusi di kelas siswa diminta mengungkapkan gagasan
mereka tentang konsep yang sudah diajarkan atau hendak diajarkan. Dari
diskusi dikelas itu dapat di deteksi juga apakah gagasan mereka itu tepat
atau tidak. Dari diskusi itu, guru atau seorang peneliti dapat mengerti
konsep-konsep alternatif yang dipunyai siswa. Cara ini lebih dapat
mengerti konsep-konsep alternatif yang dipunyai siswa. Cara ini lebih
cocok digunakan pada kelas yang besar, dan juga sebagai penjajakan
awal. Yang perlu diperhatikan oleh guru adalah membantu agar setiap
siswa berani mengungkapkan pikiran mereka tentang persoalan yang
dibahas.
6. Praktikum dengan Tanya Jawab
Praktikum yang disertai dengan tanya jawab antara guru dengan
siswa yang melakukan praktikum jua dapat digunakan utuk mendeteksi
apakah siswa mempunyai miskonsepsi tentang konsep pada praktikum
siswa dan bagaimana siswa menjelaskan persoalan dalam praktikum
tersebut. Praktikum ini dapat diurutkan sebagai berikut:
a) Guru menggungkapkan persoalan yang ingin dilakukan dalam
praktikum. Misalnya, kita ingin mengerti apa yang mempengaruhi
pemuaian volum suatu benda.
b) Siswa diminta untuk membuat hipotesis atau dugaan lebih dulu dan
alasanya.
c) Siswa melakukan praktikum. Selama itu guru dapat mengajukan
pertanyaan sehingga semakin mengerti konsep siswa tentang
pemuaian volum.
d) Siswa meenyimpulkan hasilnya. Guru dapat menanyakan apakah
hasilnya sesuai dengan hipotesis yang dipikirkan sebelumnya. Bila
tidak sesuai, guru mempertanyakan mengapa hal itu terjadi?
e) Dari seluruh proses diatas, guru dapat mengerti apakah siswa
mempunyai miskonsepsi atau tidak, dan bagaimana miskonsepsi itu
dapat diperbaiki.
7. Rangkuman
Ada berbagai cara untuk mendeteksi miskonsepsi siswa. Beberapa
cara yang biasa digunakan peneliti antara lain, wawancara, peta konsep,
tes esai, tes pilihan ganda dengan alasan, diskusi dikelas, dan praktikum
dengan tanya jawab. Beberapa peneliti menggunakan beberapa cara itu
bersama-sama untuk melengkapi, seperti tes esai dengan wawancara.
mengungkapkan gagasan mereka sehingga dapat dimengerti miskonsepsi
yang di punyai.
Salah konsepsi dapat dideteksi oleh siapa saja dan kapan saja.
Mahasiswa sebagai calon guru pun dapat melakukannya dan dapat
digunakan sebagai bekal yang akan datang untuk mengajar. Bagi guru
sendiri tentu saja akan lebih baik karena kualitas guru di mana guru
mengajar akan lebih baik.
E. Force Concept Inventory
Force Concept Inventory (FCI) adalah sebuah instrumen alat ukur yang
digunakan untuk menguji pemahaman konsep gaya bagi siswa maupun
mahasiswa. Bentuk dari instrumen tersebut adalah pilihan ganda, dan pada
pilihan jawaban yang salah sudah diidentifikasi jenis miskonsepsi yang biasa
terjadi dalam memahami konsep gaya. Pertanyaan-pertanyaannya berkisar
kejadian sehari-hari yang dialami siswa yang mencakup klasifikasi umu dari
gaya yaitu kinematika, hukum newton, prinsip super posisi dan macam-macam
gaya. FCI dapat digunakan dalam tiga kategori utama untuk dua tujuan yaitu
instruksional dan penelitian (David Hestenes, dkk, 1992).
1. Sebagai sebuah alat untuk mengetahui tingkat pemahaman konsep gaya
dan juga digunakan untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasi
miskonsepsi yang terjadi. Hal itu secara khusus dapat bermanfaat bagi
kesadarannya kepada guru tentang miskonsepsi di kalangan para
siswanya sendiri.
Untuk mengidentifikasi miskonsepsi cara yang tepat digunakan
adalah dengan wawancara. Untuk melakukan wawancara diperlukan
waktu yang sangat lama, miskonsepsi itu bersifat universal untuk itu
maka dapat digunakan dengan cara menuliskan alasannya atas jawaban
yang dipilih. Teknik wawancara untuk para siswa secara individual
haruslah ditransformasikan ke dalam sebuah teknik diskusi kelas untuk
menyelidiki miskonsepsi-miskonsepsi dan merangsang interaksi di
kalangan siswa untuk menyebabkan perubahan konseptual.
2. Untuk evaluasi pengajaran
FCI merupakan sebuah instrumen yang dapat digunakan untuk
mengevaluasi pemahaman siswa mengenai konsep gaya, dan
mengidentifikasi miskonsepsi terhadap konsep gaya. Pertanyaan FCI
didesain secara khusus untuk menguji sekitar pemahaman konsep gaya
dan digunakan untuk menganalisis miskonsepsi, soal yang terdapat
dalam FCI bersifat pilihan ganda tidak ada rumus atau hitungan yang
terkandung di dalam soal sehingga dalam mengerjakan soal FCI tidak
memaksa siswa untuk berhitung dan menggunakan rumus tetapi
memaksa siswa untuk berfikir menggunakan pemahaman konsep.
Pertanyaan dalam tes pemahaman konsep bersifat kualitatif,
dimaksudkan untuk memperkenalkan konsep dan mengurangi
rumus matematika yang rumit diharapkan dapat menghilangkan kesan
bahwa fisika sangat sulit. Tes pemahaman konsep diharapkan dapat
memotivasi siswa tidak hanya menghafal rumus fisika tetapi juga belajar
memahami konsep dengan benar.
3. Sebagai sebuah ujian penempatan
FCI dapat digunakan untuk menguji kemampuan para siswa
sehingga dapat melihat kemampuan pemahamnya tentang konsep gaya
dan miskonsepsi yang terjadi, dan selanjutnya di gunakan untuk
membantu menentukan dan pertimbangan menempatkan ke jenjang yang
lebih tiinggi/ selanjutnya.
Dalam FCI klasifikasi letak konsep gaya tertera pada tabel 2.2
Konsep-konsep gaya dalam FCI halaman 22. Semua konsep yang
terkandung didalamnya merupakan konsep gaya yang esensial/penting
dan yang dibagi dalam enam dimensi konseptual. Keenamnya
dibutuhkan untuk konsep yang utuh. Selain disajikan dalam bentuk
konsep-konsep yang esensial dan jawaban dari soal-soalnya, juga
disajikan miskonsepsi yang sering terjadi pada siswa saat menjawab
soal-soal tentang konsep gaya. Hal tersebut disajikan dalam tabel 2.3
Tabel 2.2 Konsep-konsep gaya dalam FCI
Konsep Subkonsep No soal
Kinematika
(Kinematics)
Kecepatan yang dibeda-bedakan dari posisinya 12d Percepatan yang dibeda-bedakan dari kecepatannya 13d Percepatan konstan pada:
Lintasan parabola 15d Kelajuan yang berubah 16b Penjumlahan vektor kecepatan 4d
Hukum I Newton
(First Law)
Tanpa adanya gaya 2b Arah kecepatan yang tetap 17d Kelajuan konstan 18a Dengan menghilangkan gaya yang bekerja 20b
Hukum II Newton
(Second Law)
Impuls gaya 3b
Gaya yang konstan secara tidak langsung
menyatakan percepatannya konstan 12d, 16b
Hukum III Newton
(Third Law)
Untuk impuls gaya 5d
Untuk gaya yang terus menerus 7a
Prinsip Superposisi
(Superposition Principle)
Penjumlahan vektor 11b
Menghilangkan gaya yang bekerja 19c
Macam-macam gaya
(Kinds of Force)
Sentuhan pada benda padat: Pasif
Impuls
Gesekan yang berlawanan dengan gerakannya
6b 8b 19c Bekerja pada fluida:
Hambatan Udara Tekanan Udara
14d 6d Gravitasi
Percepatan tidak dipengaruhi berat benda Lintasan parabola
6b,14d,10c 1b
Tabel 2.3 Miskonsepsi dalam FCI
Konsep Kode Miskonsepsi Item
Kinematika
(Kinematics)
K1 Tidak dapat membedakan
posisi-kecepatan 12a
K2 Tidak dapat membedakan kecepatan-percepatan
12b, 12c, 13b, 13c
K3 Komponen kecepatan tidak diuraikan secara vektor 4c
Dorongan
(Impetus)
I1 Gaya dorong oleh “ pukulan” 9a, 14b, 14c, 20c
I2 Kehilangan/ menerima dorongan aslinya
3c, 15a, 17a, 17d
I3 Menghilangnya dorongan 9c, 9d, 18c, 18d
I4 Terjadi dorongan yang berubah perlahan-lahan
3d, 15c, 18b, 20d I5 Dorongan dengan arah yang melingkar 2a, 2c, 2d
Gaya Aktif
(Active Force)
AF1 Hanya perantara/ peralatan yang aktif menyebabkan gaya
5a, 7c, 8a, 14a
AF2 Gerakan yang menyatakan bahwa terdapat gaya aktif pada benda 20a
AF3 Tidak ada gerak menyatakan tidak ada
gaya 6a
AF4 Kecepatan sebanding dengan gaya
yang digunakan 16a, 19a
AF5 Percepatan menyatakan bertambahnya
gaya 10b
AF6 Gaya menyebabkan percepatan menuju ke pusat kecepatan 16c AF7 Gaya aktif yang bekerja menurun 16d
Pasangan aksi/reaksi
(Action/Reaction Pairs)
AR1 Massa yang lebih besar menyatakan
gaya yang lebih besar 5c, 7b
AR2 Perantara/peralatan yang aktif menghasilkan gaya yang lebih besar 5d
Rangkaian yang mempengaruhi CI1
Gaya yang besar menentukan arah
gerak 11a
CI2 Gabungan gaya menentukan arah gerak
Konsep Kode Miskonsepsi Item
(Concantenation
of Influences) CI3 Gaya akhir untuk menentukan gerak 3a, 4b, 17d
Beberapa
pengaruh dalam gerak
(Other Influences on Motion)
Hambatan (Resistance)
Gravitasi (Gravity)
CF Gaya Centrifugal 2c, 2d
Ob Adanya hambatan 6d, 7d
R1 Besar massa menyebabkan berhenti
bergerak 20a
R2 Gaya yang mengatasi hambatan sehingga benda bergerak 19b
R3 Hambatan yang berlawanan dengan
gaya 19d
G1 Adanya tekanan udara dan gravitasi 6c, 10a G2 Gravitasi untuk massa 10d
G3 Benda yang lebih berat jatuh lebih
cepat 1d
G4 Pertambahan gravitasi sebanding dengan kecepatan jatuhnya benda 10b
G5 Gravitasi bekerja setelah benda
dikenai dorongan 9c, 9b
F. Gaya
Gayaadalah tarikan atau dorongan. Gaya dapat menyebabkan perubahan
gerak benda atau perubahan bentuk dan ukuran benda. Gaya juga dapat
dikatakan suatu pengaruh pada sebuah benda yang menyebabkan sebuah benda
tersebut mengubah suatu kecepatannya. Klasifikasi umum dari gaya adalah:
1. Kinematika
Kinematika adalah suatu konsep tentang gerakan. Berisi
gerakan tersebut. Dalam kinematika ada beberapa konsep yang
mendukung yaitu:
a. Kecepatan dan Kelajuan
Kecepatan adalah perpindahan tiap satuan waktu. Kecepatan
merupakan besaran vektor. Sedangkan perpindahan adalah
perubahan kedudukan suatu benda dihitung dari jarak kedudukan
awal dan kedudukan akhirnya. Perpindahan juga merupakan
besaran vektor. Rumus kecepatan adalah:
Kelajuan adalah jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu.
Kelajuan merupakan besaran skalar. Sedangkan jarak adalah
panjang lintasan yang ditempuh. Jarak juga merupakan besaran.
Rumus kelajuan adalah:
b. Percepatan
Suatu benda bergerak pada umumnya mengalami perubahan
kecepatan, kadang menjadi lebih cepat atau lebih lambat.
Percepatan timbul karena adanya perubahan kecepatan sehingga
ada kaitan erat antara percepatan dengan vektor kecepatan.
Besaran adalah vektor yang diperoleh dari pembagian
ditentukan oleh besar dan arahnya. Arahnya sama dengan dan
besarnya adalah dinyatakan dalam satuan kecepatan dibagi oleh
satuan waktu. Besaran ā disebut percepatan rata-rata karena yang
diketahui hanyalah perubahan kecepatan dan selang waktu
totalnya. Percepatan konstan berarti perubahan kecepatan terhadap
waktu yang sama, baik besarnya maupun arahnya. Jika tidak ada
perubahan kecepatan, artinya kecepatan konstan maka sama
dengan nol untuk setiap selang waktu dan percepatannya juga sama
dengan nol.
Jika percepatan rata-rata yang diukur dalam berbagai selang
waktu ternyata tidak konstan, maka dikatakan bahwa benda
mengalami percepatan yang berubah. Percepatan dapat berubah
besarnya maupun arahnya atau kedua-duanya.
Salah satu contoh gerak lengkung dengan percepatan konstan
adalah gerak peluru (proyektil). Gerak peluru yang sering disebut
juga gerak parabola adalah gerak dengan percepatan konstan g
yang berarah ke bawah, dan tidak ada komponen percepatan dalam
arah horizontal. Dalam gerak melingkar biasa dalam alam dan
pengalaman sehari-hari.
c. Penjumlahan Vektor Kecepatan
Suatu kecepatan tidak hanya mengacu pada seberapa cepat
yang memiliki arah dan besar merupakan suatu besaran vektor.
Ada dua kecepatan, yaitu kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat.
1) Kecepatan rata-rata
Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai hasil bagi
perpindahan dengan selang waktu tempuhnya. Untuk gerak
lurus satu dimensi, maka persamaan kecepatan rata-rata
yaitu:
Pada gerak dalam bidang (dua dimensi) definisinya tetap,
hanya diganti dengan vektor posisi .
Bentuk konponen dari kecepatan rata-rata kita peroleh
dengan mensubstitusi dengan ke dalam
persamaan di atas.
dengan
2) Kecepatan sesaat
Kecepatan sesaat didefinisikan sebagai kecepatan
kecepatan sesaat gerak pada bidang (dua dimensi),
dinyatakan:
Bentuk komponen dari kecepatan sesaat kita peroleh
dengan mensubstitusi dalam Persamaan
dengan
2. Hukum Newton
a. Hukum I Newton
Hukum I Newton menyatakan bahwa sebuah benda dalam
keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan, kecuali ada
gaya eksternal yang bekerja pada benda itu. Kecenderungan ini
digambarkan dengan mengatakan bahwa benda mempunyai
kelembaman. Sehubungan dengan itu, hukum I Newton seringkali
dinamakan hukum kelembaman. Pada Hukum I Newton tidak
membuat perbedaan antara benda diam dan benda bergerak dengan
diam atau bergerak dengan kecepatan konstan tergantung pada
kerangka acuan dimana benda itu diamati.
Hukum I Newton menyatakan bahwa: ”jika gaya atau resultan
yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, benda akan tetap
diam atau tetap bergerak lurus beraturan”.
b. Hukum IINewton
Gaya atau resultan gaya yang bekerja pada benda tidak sama
dengan nol maka benda diam akan bergerak jika sebuah gaya luar
bekerja padanya. Benda yang diam kemudian bergerak berarti
mengalami perubahan kecepatan. Perubahan kecepatan menyebabkan
adanya percepatan. Semakain besar gaya yang bekerja pada benda
semakin cepat gerak benda.
Kesetaraan antara gaya dengan percepatan oleh Newton
dituangkan dalam hukum II Newton sebagai berikut: “Apabila
resultan gaya yang bekerja pada benda tidak sama dengan nol,
benda akan mengalami percepatan yang arahnya sama dengan arah
resultan gaya”.
Persamaan ini menjelaskan hubungan antara resultan gaya
pada sebuah benda bermassa menyebabkan benda bermassa
mengalami percepatan.
c. Hukum III Newton
Hukum ketiga newton kadang dinamakan hukum interaksi atau
hukum aksi reaksi. Hukum ini mengambarkan sifat penting dari gaya,
yaitu bahwa gaya-gaya selalu terjadi berpasangan. Jika gaya
dikerjakan pada sebuah benda A, maka harus ada benda lain B yang
mengerjakan benda itu. Selanjutnya jika benda B mengerjakan gaya
pada benda A, maka benda A harus mengerjakan gaya pada benda B
yang sama besar dan berlawanan arahnya.
Hukum Newton III menyatakan bahwa: ”jika benda pertama
mengerjakan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan
mengerjakan gaya yang sama pada benda pertama dengan arah yang
berlawanan ”. Aplikasinya dalam kehidupan
sehari-hari adalah saat kita berjalan pada permukaan yang keras, maka
sebenarnya kita sedang menekan lantai. Tapi berhubung lantai
tersebut keras, maka lantai memberikan gaya reaksinya dengan
menahan kaki kita. Jika kita berjalan di atas pasir/ tanah basah yang
permukaannya lebih lunak dari lantai. Gaya tekan yang kita berikan
tidak terlalu ditahan oleh tanah/pasir tersebut sehingga kaki kita bisa
d. Kaitan Hukum Newton, Momentum dan Impuls
Momentum adalah peristiwa gaya yang bekerja pada benda
dalam waktu hanya sesaat.
Impuls adalah peristiwa yang bekerja pada benda dalam waktu
sesaat, atau dengan kata lain impuls adalah bekerjanya gaya dalam
waktu yang sangat singkat.
Impuls sama dengan perubahan momentum. Suatu benda yang
bermassa m bekerja dengan gaya F yang konstan, maka setelah
waktu Δt benda tersebut bergerak dengan kecepatan,
seperti pada gerak lurus berubah beraturan (GLBB).
Dengan maka impuls adalah perubahan
momentum.
Diperkenalkan bentuk lain dari hukum II Newton, yang
menjelaskan hubungan antara resultan gaya dengan perubahan
momentum. Jika terdapat resultan gaya bekerja pada sebuah benda
yang pada mulanya diam maka benda tersebut bergerak. Sebelum
bergerak, benda tidak mempunyai momentum. Setelah bergerak,
benda mempunyai momentum. Sehingga dapat dikatakan bahwa
adanya resultan gaya yang bekerja pada benda menyebabkan
lain, laju perubahan momentum suatu benda sama dengan resultan
gaya yang bekerja pada benda tersebut.
...1
Persamaan 1 merupakan bentuk lain dari hukum II Newton,
yang menjelaskan hubungan antara resultan gaya dengan laju
perubahan momentum benda, baik ketika massa benda tetap maupun
ketika massa benda berubah.
...2
Persamaan 2 merupakan persamaan hukum II Newton yang
menjelaskan hubungan antara resultan gaya dengan percepatan yang
dialami benda bermassa tetap. Pada Hukum III Newton ada kaitannya
dengan gaya impuls.
Contohnya saat kita menendang batu besar dengan kecepatan
tertentu, maka kaki kita akan merasa sakit karena waktu kontak yang
kecil menyebabkan gaya impuls yang diberikan menjadi besar. Jika
saat kita menendang bola yang terbuat dari karet kaki kita tidak akan
kaki dengan bola menjadi lebih lama ketimbang saat kontak antara
kaki dengan batu. Waktu kontak yang lebih lama inilah yang
membuat kaki tidak terlalu sakit sehingga gaya impulsnya kecil.
3. Prinsip Superposisi
Prinsip superposisi adalah penjumlahan dari semua gaya interaksi
secara matematika, prinsip superposisi dapat dinyatakan dalam
vektor.Vektor adalah besaran yang mempunyai besar (angka) dan arah.
Penjumlahan vektor-vektor dengan menggunakan dalil phytagoras hanya
berlaku untuk vektor-vektor yang tegak lurus. Untuk vektor yang tidak
tegak lurus, kita bisa menggunakan cara grafis, yaitu metode jajar
genjang dan metode poligon.
4. Macam-macam Gaya
a. Gaya Gesek
Gaya gesek adalah gaya yang timbul jika ada dua benda atau
lebih saling digesekkan atau bersinggungan dengan salah satu atau
kedua permukaan benda kasar. Jika permukaan suatu benda
bersinggungan atau bergesekan dengan permukaan benda lain,
masing-masing benda akan mengerjakan gaya gesek ke benda lain,
dengan arah gaya gesekan sejajar dengan permukaan bidang sentuh
dan berlawanan. Gaya gesek bisa dikatakan suatu gaya penting yang
menyumbang pada kondisi keseimbangan benda. Ada dua jenis gaya
Gaya gesek statis cenderung untuk mempertahankan keadaan
diam benda ketika sebuah gaya dikerjakan pada benda yang diam.
Gaya gesekan kinetis (atau dinamis) cenderung untuk
mempertahankan keadaan bergerak dari benda yang sedang bergerak.
b. Hambatan Udara
Benda yang bergerak dibumi harus melalui udara. Udara
tersusun atas molekul- molekul yang dapat menghambat gerak benda
sehingga benda akan lebih sulit bergerak maju.
c. Gravitasi
Gaya yang paling umum dalam pengalam kita sehari-hari
adalah gaya tarikan gravitasi bumi pada sebuah benda. Jika kita
menjatuhkan sebuah benda dekat permukaan bumi dan mengabaikan
hambatan di udara sehingga satu-satunya gaya yang bekerja pada
benda itu adalah gaya gravitasi (keadaan ini dinamakan jatuh bebas),
benda dipercepat dibumi dengan percepatan 9,81 m/s2. Pada tiap titik
ruang, percepatan ini sama untuk semua benda, tak tergantung pada
massanya. Penerapan hukum II Newton untuk gaya gravitasi,
percepatan a di gunakan percepatan ke bawah yang disebabkan oleh
Suatu benda bekerja dengan gaya, gaya pasti disebabkan oleh
benda lain (hukum III Newton). Oleh karena setiap benda yang
dilepas selalu jatuh bebas ke permukaan bumi, Newton
menyimpulkan bahwa pusat bumilah yang mengerjakan gaya pada
benda itu, yang arahnya selalu menuju ke pusat Bumi. Newton
menganalisis tentang gravitasi sehingga menghasilkan hukum
gravitasi universalnya yang terkenal yang bisa kita nyatakan sebagai
berikut “semua benda di dunia ini menarik partikel lain dengan gaya
yang berbanding lurus dengan hasil kali massa benda-benda itu dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antaranya. Gaya ini
bekerja sepanjang garis yang menghubungkan kedua benda itu”
sehingga besar gaya gravitasi dapat dituliskan sebagai: .
Dengan m1 dan m2 adalah massa kedua benda, r adalah jarak
antaranya, dan G adalah konstanta universal yang harus diukur secara
eksperimen dan menpunyai nilai numerik yang sama untuk semua
36
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis Penelitian
Penelitian ini termasuk penelitian diskriptif kuantitatif dan diskriptif
kualitatif. Untuk pemahaman konsep diteliti dengan persentase skor siswa,
sedangkan miskonsepsi yang terjadi dinyatakan dengan persentase jumlah
siswa yang menjawab salah dan dinyatakan secara teoritis kualitatif.
Penelitian ini dilaksanakan dengan menguji soal yang berhubungan
dengan konsep gaya yaitu soal FCI. Soal FCI yang digunakan merupakan
modifikasi soal yang terdapat pada jurnal yang digunakan oleh David
Hestenes,dkk (1992) untuk kepentingan tujuan serupa. Tes yang diberikan
kepada siswa digunakan untuk mengukur tingkat pemahaman siswa dan untuk
mendiskripsikan miskonsepsi konsep gaya yang banyak terjadi pada siswa
beberapa SMP di Yogyakarta.
B. Subyek Penelitian
1. Populasi
Dalam penelitian ini yang menjadi populasi adalah siswa SMP di
2. Sampel
Sampel dari penelitian ini adalah siswa kelas VIIIA dan VIIIB
SMP Kanisius Pakem, VIIIB SMP Aloysius Turi, dan VIIID SMP
Pangudi Luhur Yogyakarta. Sampel penelitian sejumlah 105 siswa.
C. Variabel
Dalam penelitian ini terdapat dua buah variabel, yaitu pemahaman
tentang konsep gaya dan miskonsepsi tentang konsep gaya. Kedua variabel
tersebut tidak akan dicari hubungan atau pengaruhnya, sehingga tidak
dibedakan atas variabel bebas dan variabel terikat. Pemahaman konsep
gaya yang dimaksudkan dalam penelitian adalah jawaban benar mengenai
tes yang diberikan. Sedangkan miskonsepsi konsep gaya adalah jawaban
yang salah yang disertai dengan alasan pada tes tentang konsep gaya yang
diberikan kepada siswa.
D. Waktu dan Tempat Penelitian
Untuk mengadakan penelitian ini berusaha mengambil waktu yang tepat
yaitu pada siswa kelas VIII yang sudah memperoleh materi pelajaran
mengenai gaya dari guru bidang studi. Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei
tahun 2013 di SMP Kanisius Pakem, SMP Aloysius Turi, SMP Pangudi Luhur
E. Metode Penelitian
1. Instrumen
a. Penyusunan Instrumen
Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah satu set tes
untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa dan miskonsepsi konsep
gaya yang terjadi pada siswa SMP.
