Identifikasi Prakonsepsi IPA Tentang Konsep Cahaya
dan Perambatannya pada Siswa SMP Kelas VII
Nadia A. Herianto, Anisa I. Atsari, Nita R. Sari, Ferdy S. Rondonuwu
Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
Universitas Kristen Satya Wacana
[email protected]
Abstrak
Sebelum mendapatkan pembelajaran IPA di sekolah, siswa-siswi SMP sudah memiliki suatu persepsi awal atau prakonsepsi mengenai suatu fenomena alam di sekitar mereka, termasuk tentang konsep cahaya dan perambatannya. Prakonsepsi yang salah dapat menjadi miskonsepsi yang sulit dihilangkan. Untuk mengatasi miskonsepsi dan memberikan pengajaran yang efektif, identifikasi prakonsepsi sangatlah diperlukan. Penelitian ini dilakukan di SMP Negeri 2 Salatiga dengan jumlah partisipan siswa-siswi kelas VII yang berjumlah 255 anak. Soal yang diberikan berjumlah sepuluh pilihan ganda disertai kolom alasan. Soal yang diberikan meliputi sumber cahaya, proses perambatan cahaya, sifat-sifat cahaya, dan cermin datar. Beberapa soal dibuat hampir sama untuk menguji pemahaman dan kekonsistenan jawaban siswa. Dari jawaban dan alasan yang diberikan, data dianalisis dan prakonsepsi siswa yang salah dijabarkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa masih banyak siswa yang mengalami miskonsepsi tentang cahaya dan perambatannya dari hasil pemahaman mereka terhadap fenomena sehari-hari.
Kata kunci : prakonsepsi, cahaya, proses perambatan, miskonsepsi
PENDAHULUAN
Siswa-siswi sudah memiliki pengalaman tentang berbagai fenomena alam yang terjadi di sekitar mereka, yang berhubungan dengan IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) secara sadar maupun tidak sadar. Pengalaman-pengalaman ini kemudian menjadi dasar cara berpikir siswa dalam menjelaskan banyak peristiwa alam, seperti cahaya, gerak, bunyi, dan sebagainya.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui prakonsepsi siswa mengenai konsep cahaya dan perambatannya.
Pengertian Konsep, Konsepsi, Prakonsepsi, dan Miskonsepsi
Dalam IPA, khususnya fisika, ada beberapa istilah tentang konsep, yaitu konsepsi, prakonsepi, dan miskonsepsi. Menurut Ausubel (1987) dalam Berg (1991), konsep merupakan
benda-benda, sifat-sifat, situasi-situasi, maupun kejadian-kejadian yang memiliki ciri khas yang sama dan dikenal dalam budaya-budaya yang berbeda dengan suatu tanda atau simbol yang telah disetujui. Amien (1990) mengklaim bahwa konsep merupakan ide atau gagasan berdasarkan generalisasi pengalaman tertentu yang relevan.
Konsepsi adalah pemahaman atau tafsiran siswa terhadap suatu konsep tertentu (Berg, 1991). Sedangkan, Handjoyo (2004) menyatakan bahwa konsepsi adalah hasil penalaran seseorang terhadap suatu konsep. Meskipun siswa mengamati konsep yang sama, konsepsi setiap siswa dapat saja berbeda.
terbentuk dari pengalaman siswa sehari-hari dan sangat berperan dalam pembentukan konsepsi ilmiah. Seseorang dikatakan mengalami miskonsepsi jika konsepsi mereka tidak sesuai meliputi siswa, pengajar, buku teks, konteks, dan cara mengajar. Miskonsepsi pada siswa disebabkan oleh prakonsepsi, pemikiran asosiatif, pemikiran humanistik, reasoning yang tidak lengkap, intuisi yang salah, tahap perkembangan kognitif siswa, kemampuan siswa, dan minat belajar siswa.
Prakonsepsi erat kaitannya dengan miskonsepsi karena prakosepsi yang didiamkan terus-menerus dapat mengganggu proses pembentukan konsepsi ilmiah. Dalam banyak penelitian di negara-negara berkembang dan maju telah ditemukan bahwa miskonsepsi menjadi salah satu kesulitan yang dialami dalam pembelajaran siswa (Berg, 1991). Karena itulah, identifikasi miskonsepsi siswa mengenai suatu konsep sangatlah penting untuk dilakukan.
Mengatasi Miskonsepsi Fisika
Menurut Berg (1991), miskonsepsi sangat sulit untuk diubah dan bertahan lama. Belum ada cara mengatasi miskonsepsi fisika yang terbukti berhasil untuk semua jenis siswa dan konsep secara efektif dan efisien. Langkah pertama yang dapat dilakukan dalam mengatasi miskonsepsi fisika adalah mengidentifikasi prakonsepsi yang dialami oleh siswa. Dengan mengetahui prakonsepsi siswa, maka guru dapat menentukan cara untuk mengatasi miskonsepsi tertentu yang dialami siswa secara efektif dan efisien.
Miskonsepsi Siswa mengenai Cahaya
Dalam dunia IPA, khususnya Fisika, ada banyak miskonsepsi yang terjadi, salah satunya mengenai konsep cahaya. Ada banyak konsep yang ditemukan sehubungan dengan cahaya, yang meliputi definisi cahaya, sumber cahaya, penyebaran cahaya, sifat-sifat cahaya, pemantulan, dan lain-lain. mengerjakan soal sebanyak 255 anak.
2. Instrumen Pengambilan Data dan Prosedur Soal-soal yang diberikan disesuaikan dengan materi dan konsep cahaya yang mungkin dimiliki oleh siswa SMP. Instrumen penelitian yang digunakan adalah 10 soal pilihan ganda mengenai konsep cahaya disertai dengan alasannya. Siswa diberikan waktu 1 jam untuk mengerjakan soal-soal ini. Beberapa soal-soal ini diadaptasi dari penelitian Sahin et al (2008) yang disesuaikan dengan budaya Indonesia. Dari 10 soal yang diberikan, ada beberapa soal yang dibuat hampir sama dan diacak untuk mengetahui pola pikir siswa dan
kekonsistenan jawaban siswa.
Pengelompokkan 10 soal tersebut meliputi soal nomor 1, 2, dan 10 mengenai sumber cahaya, soal nomor 3, 4, 5, dan 9 mengenai proses perambatan cahaya, soal nomor 6 dan 8 mengenai sifat-sifat cahaya, dan soal nomor 7 mengenai cermin datar. Beberapa soal diberikan kolom alasan untuk siswa menuliskan alasan mereka memilih jawaban itu.
dianalisis. Kemudian dilihat kekonsistenan jawaban siswa dalam menjawab soal-soal yang memiliki kemiripan.
ANALISIS DATA
Data yang dikumpulkan dari tes konsep dianalisis secara kuantitatif. Data yang dikumpulkan dari tes konsep pilihan ganda. * = pilihan yang benar
1) Benda mana yang bukan merupakan sumber cahaya? a. Bintang b. Lilin c. Bulan d. Matahari
Alasan: ………..
Pilihan Alasan Jumlah Persentase (%)
Bintang - Bintang mendapat pantulan cahaya dari bulan. - Bintang hanya bercahaya di malam hari saja.
- Bintang tidak dapat memancarkan cahayanya sendiri.
8 3
Lilin - Lilin merupakan cahaya buatan manusia sehingga masih perlu benda-benda lain untuk menyalakannya. - Lilin tidak menghasilkan cahaya sendiri.
- Lilin dapat padam sewaktu-waktu.
46 18
Bulan - Bulan mendapat pantulan dari matahari.
- Bulan tidak dapat memancarkan cahayanya sendiri.
188* 74
Matahari - Matahari dapat memancarkan cahayanya sendiri. 13 5
Sebanyak 3% siswa menganggap bahwa bintang bukanlah sumber cahaya. Sebanyak 18% siswa menganggap lilin bukanlah sumber cahaya karena merupakan cahaya lilin merupakan buatan manusia. Sedangkan, 74% siswa menganggap bulan sebagai sumber cahaya di malam hari. Hanya 5% siswa yang menjawab matahari bukanlah sumber cahaya. Alasan yang
diberikan pun tidak konsisten dengan jawaban yang dipilih sehingga kemungkinan siswa salah membaca atau memahami maksud soal yang diberikan.
Dari alasan-alasan siswa menjawab, kebanyakan siswa mengartikan sumber cahaya sebagai benda-benda yang dapat memancarkan cahayanya sendiri tanpa bantuan lain dan harus terus-menerus memancarkan cahaya.
2) Ada kertas berwarna putih dan hitam dalam sebuah ruangan gelap. Dapatkah kamu melihat warna kertasnya?
Alasan: ………..
Pilihan Alasan Jumlah Persentase (%)
a. Ya, saya bisa melihatnya
Kertas hitam dan putih tidak dapat mengeluarkan cahaya.
1 1
b. Tidak, saya tidak bisa melihatnya.
- Dalam kegelapan kita tidak dapat melihat apapun.
- Tidak ada cahaya.
- Karena kedua kertas tidak menghasilkan cahaya.
130* 51
kertas berwarna putih. memantulkan cahaya.
- Kertas putih lebih terang daripada kertas hitam.
- Kertas putih dapat menghasilkan cahaya. d. Saya bisa melihat
kertas berwarna hitam.
Kertas warna gelap dapat berpadu dengan gelapnya ruangan.
2 1
Hampir separuh siswa, yaitu 47% siswa menjawab bahwa mereka dapat melihat kertas putih dalam kegelapan karena warnanya yang cerah. Sebesar 51% siswa menjawab benar dengan memilih bahwa mereka tidak dapat melihat kertas putih maupun hitam karena tidak ada sumber cahaya. Hanya sedikit siswa yang menjawab pilihan jawaban A dan D dan alasannya tidak konsisten dengan jawaban yang dipilihnya.
Dari alasan-alasan yang diberikan, hanya sebagian siswa menganggap bahwa sumber cahaya merupakan syarat untuk melihat. Sedangkan, sisanya menganggap bahwa sumber cahaya tidak dibutuhkan jika kita ingin melihat benda yang berwarna cerah. Malahan, cukup banyak siswa yang mengatakan bahwa benda yang berwarna cerah memancarkan atau memantulkan cahaya dalam kegelapan.
3) Gambar mana yang menunjukkan arah rambat cahaya saat kamu melihat mobil?
A B C D
Pilihan Jumlah Persentase (%)
A 48 19
B 33 13
C 172* 67
D 2 1
Persentase siswa yang menjawab benar cukup tinggi, yaitu 67%. Sebanyak 19% siswa menganggap bahwa matahari dan mata adalah sumber cahaya sehingga untuk melihat sebuah benda, matahari dan mata mengeluarkan cahaya. Sebanyak 13% siswa memilih bahwa cahaya
matahari masuk ke mata dan kemudian mata mengeluarkan cahaya untuk melihat benda. Hanya 1% yang menganggap mata sebagai sumber cahaya yang mengeluarkan cahaya dan kemudian dipantulkan ke matahari.
Pilihan Jumlah Persentase (%)
Mengarahkan senter ke cermin. 72 28
Mengarahkan senter ke dagunya. 145* 57
Mengarahkan senter sejajar dengan cermin. 27 11
Mengarahkan senter lurus ke arah cermin. 11 4
Sebanyak 28% siswa menjawab bahwa cahaya harus dipantulkan ke cermin terlebih dahulu sebelum mengenai benda agar bayangan terlihat di dalam cermin. Sedangkan, 57% siswa menjawab benar yaitu mengarahkan senter ke
dagu. Sebelas persen siswa memilih untuk mengarahkan senter sejajar dengan cermin agar dapat melihat dagu. Sedangkan, hanya 4% siswa yang mengarahkan senter lurus ke arah cermin untuk melihat dagu.
5) Pada soal nomor 4, gambar mana yang menunjukkan cara Adi memegang senter dengan benar?
Pilihan Jumlah Persentase (%)
A 122* 48
B 24 9
C 86 34
D 23 9
Dilihat dari persentase jawaban siswa pada soal nomor 4 dan 5, kawaban siswa agak kurang konsisten. Sebanyak 48% siswa menjawab benar, yaitu senter diarahkan ke dagu dan kemudian cahaya memantul di cermin. Sedangkan, pada soal nomor 4, sebanyak 57% siswa memilih konsep yang sebenarnya sama. Dengan demikian, kemungkinan besar sekitar 9% dari siswa hanya memilih jawaban secara acak tanpa memahami konsep sebenarnya.
Sebanyak 9% siswa menjawab bahwa mereka harus mengarahkan senter ke cermin dan kemudian cahaya dipantulkan ke mata. Sebanyak 34% siswa menjawab bahwa cahaya senter harus dipantulkan ke cermin terlebih dahulu sebelum mengenai benda agar terlihat di dalam cermin. Sedangkan, hanya 9% siswa yang memilih untuk mengarahkan senter ke atas sehingga menyinari dagu dan cermin.
6) Karton yang berlubang diletakkan di antara lilin dan layar. Bagaimana bayangan lilin yang terbentuk?
A B C D
Alasan: ……….
Pilihan Alasan Jumlah Persentase (%)
Bayangan berbentuk lubang seperti lubang karton.
Cahaya merambat lurus. 222 87
Bayangan berbentuk seperti cahaya lilin.
- Cahaya menyinari seluruh karton. - Cahaya lilin merambat lurus. - Cahaya dapat menembus kertas
putih sehingga cahaya lilin terlihat semua.
11* 4
Bayangan menyebar di seluruh permukaan layar.
Jika ada benda di dekat cahaya, bayangan akan menyebar.
15 6
Tidak terbentuk bayangan. Tertutup dengan kertas karton. 7 3
Hampir semua siswa, yaitu sebesar 87%, menjawab bayangan berbentuk lingkaran sesuai lubang karton karena cahaya merambat lurus dalam arah horisontal. Konsep siswa tidak salah bahwa salah satu sifat cahaya adalah merambat lurus, akan tetapi cahaya tidak hanya merambat lurus ke arah horisontal saja.
Sedangkan, hanya 4% siswa saja yang menjawab benar, yaitu bahwa bayangan
berbentuk seperti cahaya lilin. Dari 11 siswa yang menjawab pilihan B, hanya 1 siswa yang memberikan jawaban benar bahwa cahaya lilin merambat lurus. Ada siswa yang menjawab bahwa cahaya menyinari seluruh karton. Sedangkan, kebanyakan siswa mengatakan bahwa cahaya dapat menembus kertas putih karena merupakan benda bening sehingga cahaya lilin terlihat semua.
7) Sebuah senter diarahkan ke cermin datar. Apa yang terjadi dengan cahayanya?
Alasan: ………..
Pilihan Alasan Jumlah Persentase (%)
Semua cahaya masuk ke dalam cermin.
- Cermin merupakan cermin datar. - Cahaya dapat menembus benda bening.
7 3
Sebagian cahaya masuk ke dalam cermin dan sebagian memantul.
Kaca dapat memantulkan dan merupakan benda bening.
70 27
Semua cahaya memantul di kaca.
- Cahaya memantul di kaca sehingga silau. - Cahaya memantul hanya pada cermin
datar.
- Kaca tidak dapat menyerap cahaya.
170* 67
Sebagian cahaya memantul di kaca dan sebagian diserap kaca.
Kaca dapat memantulkan dan menyerap cahaya.
8 3
Sebanyak 67% siswa menjawab benar bahwa semua cahaya memantul di kaca. Alasan
kaca tidak dapat menyerap cahaya, dan cahaya hanya memantul pada cermin datar. Meskipun hanya beberapa siswa yang menjawab bahwa cahaya memantul hanya pada cermin datar, hal ini menunjukkan bahwa masih ada siswa yang berpikir bahwa cahaya memantul hanya pada bidang datar saja.
Tiga persen siswa menjawab bahwa semua cahaya masuk ke dalam cermin karena cermin yang digunakan adalah cermin datar atau cahaya dapat menembus benda bening. Sebanyak 27%
siswa menjawab bahwa sebagian sinar masuk ke dalam cermin dan sebagian memantul karena kaca dapat memantulkan dan merupakan benda bening. Dari alasan-alasan yang diberikan, terlihat bahwa siswa tidak benar-benar memahami konsep benda bening dan belum bisa membedakan antara kaca dengan cermin. Sedangkan, hanya 8 siswa yang menjawab pilihan D dengan alasan yang hampir sama seperti pilihan A dan B.
8) Sebuah lilin diletakkan di depan layar bioskop. Jika ruang bioskop sangat gelap, sampai manakah cahaya dapat merambat?
Alasan: ………
Pilihan Alasan Jumlah Persentase (%)
Cahaya merambat hingga Nina.
- Cahaya tertutup oleh Nina sehingga yang di belakang tidak bisa melihat.
- Cahaya merambat lurus hanya sampai Nina.
13 5
Cahaya merambat hingga Ferry.
- Cahaya lilin pendek.
- Cahaya tidak dapat merambat ke tempat tinggi. - Lilin berada di bawah.
- Lilin hanya setinggi Ferry.
134 52
- Cahaya menyebar ke mana-mana.
- Ruangan sangat gelap sehingga nyala lilin yang merah terlihat.
- Cahaya dapat merambat ke seluruh ruangan. - Ika berada di paling atas sehingga melihat cahaya
lilin paling terang.
- Cahaya lilin merambat ke atas.
86* 34
Siswa yang menjawab benar hanya sekitar 34% saja. Alasan yang diberikan beragam dan tidak semuanya benar. Ada siswa yang menuliskan bahwa pada ruangan yang
sangat gelap, nyala lilin dapat terlihat karena berwarna merah. Hal ini menunjukkan bahwa siswa tidak memahami konsep cahaya bahwa untuk melihat suatu benda dibutuhkan cahaya, Nina
Ferry
Adi
bukan berdasarkan warnanya. Ada juga siswa yang mengatakan bahwa semakin tinggi posisi anak, semakin terang cahaya lilin yang dilihatnya. Hal ini menunjukkan bahwa siswa tidak benar-benar memahami konsep cahaya bahwa ketinggian seseorang tidak akan mempengaruhi intensitas cahaya yang dilihatnya.
Kebanyakan siswa, yaitu sekitar 52% siswa, menganggap tinggi lilin mempengaruhi perambatan cahaya yang terjadi. Karena tinggi
lilin hanya sebatas Ferry, maka cahaya hanya merambat hingga Ferry. Dari alasan-alasan yang diberikan, terlihat bahwa siswa tidak benar-benar memahami sifat cahaya yang merambat lurus.
Sebanyak 5% siswa menjawab bahwa Ferry, Adi, dan Ika tidak dapat melihat cahaya lilin karena tertutup Nina. Sedangkan, 9% siswa menjawab bahwa cahaya lilin kurang terang sehingga hanya merambat sampai batas tertentu saja.
9) Terdapat sebuah kotak yang dalamnya gelap dengan 2 lubang di atas dan di kanan. Gambar mana yang menunjukkan arah rambat cahaya saat kamu melihat kaleng yang berada di dalam kotak gelap?
A B C D
Pilihan Jumlah Persentase (%)
A 156* 61
B 0 0
C 97 38
D 2 1
Jawaban anak kurang konsisten dengan soal nomor 3 dan 4. Sebanyak 38% siswa menjawab bahwa mata dan senter adalah sumber cahaya sehingga untuk melihat benda dibutuhkan cahaya dari keduanya. Sedangkan 61%, menjawab benar, yaitu proses perambatan cahaya dimulai dari cahaya senter yang dipantulkan oleh benda dan masuk ke mata.
Hanya 2 anak yang menjawab bahwa cahaya senter masuk ke mata terlebih dahulu dan kemudian dipantulkan ke benda. Dari soal nomor 3, 4, dan 9, terlihat bahwa masih banyak anak yang tidak benar-benar memahami proses mata melihat dengan benar, yang ditunjukkan dengan tidak konsistennya jawaban anak.
10) Yildiz, Ali, Gul, Burak, dan Tuti sedang membicarakan konsep cahaya dan penglihatan. Gul tidak yakin jika Bulan adalah sumber cahaya. Ide mana yang benar?
a. Ali : Bulan adalah sumber cahaya. Kalau tidak ada Bulan, kita tidak bisa melihat di malam hari.
S enter
S enter
S enter
b. Yildiz : Bulan bukanlah sumber cahaya. Bulan hanya memantulkan cahaya dari Matahari. Kita tidak bisa melihat jika tidak ada cahaya.
c. Burak : Kita tidak membutuhkan cahaya untuk melihat.
d. Tuti : Bulan bukanlah sumber cahaya dan kita tidak membutuhkan cahaya untuk melihat.
Pilihan Jumlah Persentase (%) menjawab berbeda pada soal nomor 1. Pada soal nomor 1, sebanyak 74% siswa menjawab bahwa bulan bukanlah sumber cahaya. Dengan demikian, cukup besar persentase anak yang tidak benar-benar meyakini bahwa bulan bukanlah sumber cahaya. Sedangkan, 6% siswa
menganggap bulan adalah sumber cahaya di malam hari karena dapat menerangi malam hari. Sedangkan, ada 1 anak yang menjawab bahwa bulan bukan sumber cahaya dan kita tidak masih banyak siswa yang memiliki prakonsepsi yang salah. Alasan-alasan yang diberikan untuk mendukung jawaban yang mereka pilih pun terkadang tidak konsisten dan sesuai dengan jawabannya. Hal ini menunjukkan bahwa siswa ragu-ragu dalam memilih jawaban atau kurang paham dengan soal yang dikerjakan.
Dari alasan-alasan yang diberikan, terlihat banyak miskonsepsi yang berbeda untuk setiap soal. Pada soal tentang sumber cahaya, kebanyakan siswa mendefinisikan sumber cahaya sebagai benda yang dapat memancarkan cahaya sendiri dan tidak pernah padam. Selain itu, banyak siswa yang menganggap benda berwarna terang memancarkan cahaya dalam kegelapan. Pada soal perambatan cahaya,
kebanyakan siswa menjawab benar meskipun tingkat kekonsistenannya rendah. Contoh miskonsepsi lainnya adalah siswa belum dapat membedakan antara cermin dan kaca sehingga tidak memahami dengan benar sifat-sifat cahaya pada kaca dan cermin. Pada soal sifat cahaya lainnya, kebanyakan siswa menganggap cahaya hanya merambat lurus ke arah horisontal, tidak ke segala arah.
Selain miskonsepsi-miskonsepsi, dari beberapa soal yang memiliki kemiripan, terlihat
bahwa banyak siswa yang tidak konsisten dengan jawabannya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Amien, M. 1990. Pemetaan konsep: Suatu Teknik untuk Meningkatkan Belajar yang Bermakna. Mimbar Pendidikan, 2 (9): 55-69.
[2] Berg, Van Den. 1991. Miskonsepsi Fisika dan Remediasi, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
