PENGEMBANGAN MODEL PRAKTIKUM KONTEKSTUAL PADA PRAKTIKUM FISIKA DASAR UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN GENERIK SAINS DAN PEMAHAMAN KONSEP.

(1)

DISERTASI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Doktor Kependidikan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)

PROMOVENDUS

KISTIONO NIM. 0706850

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2014

Halaman Pengesahan Disertasi

(2)

Disetujui Dan Disahkan Oleh Panitia Disertasi

Promotor

Dr. Andi Suhandi, M.Si Nip.196908171994031003

Kopromotor

Dr. Aloysius Rusli

Anggota

Dr. Agus Setiawan, M.Si Nip. 196902111994051001

Ketua Program Studi IPA SPS UPI

Prof. Dr. Hj. Anna Permanasari, M.Si. Nip. 195807121983032002

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi dengan judul “Pengembangan Model Praktikum Kontekstual (MPK) Pada Praktikum Fisika Dasar untuk Meningkatkan

(3)

Bandung, September 2014

Yang membuat pernyataan

(4)

Kistiono, 2014

Pengembangan Model Praktikum Kontekstual Pada Praktikum Fisika Dasar Untuk Meningkatkan Keterampilan Generik Sains Dan Pemahaman Konsep

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ABSTRAK... iv

B. Identifikasi Dan Perumusan Masalah ... 6

C. Tujuan Penelitian ... 13

D. Manfaat Penelitian ... 14

E. Definisi Operasional ... 15

F. Struktur Organisasi Disertasi ... 16

BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN KERANGKA PEMIKIRAN A. KAJIAN PUSTAKA 1. Hakekat Fisika Dan Pembelajarannya ... 17

2. Prakrtikum a. Peranan Praktikum Fisika Dalam Pembelajaran Fisika... 20

b. Inkuiri Dalam Pembelajaran Sains... 26

3. Pendekatan CTL (Contextual Teaching And Learning)... 37

4. Pemahaman Konsep (PK)... 41

5. Keterampilan Generik Sains (KGS) ... 47

6. Videobased Laboratory (VBL) ... 54

B. KERANGKA PIKIR PENELITIAN ... 57

C. Landasan Teori Pengembangan MPK 62 BAB III METODE PENELITIAN A. Metode Penelitian... 65

1. Tahap Studi Pendahuluan ... 68

2. Tahap Perancangan Intervensi (Treatment) ... 70

3. Tahap Pengembangan Intervensi (treatment) 76 B. Hasil Pengembangan Instumen Penelitian ... 84

\ 1. Hasil Pengembangan dan Validasi Instrumen Tes PK dan KGS ... 85

(5)

Kistiono, 2014

Fisika Dasar 97

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 99

A. HASIL PENELITIAN 99

1. Hasil Studi Pendahuluan ... 99

2. Hasil Tahap Perancangan (Design) Intervensi ... 105

3. Hasil Tahap Pengembangan Intervensi (Perlakuan) ... 108

B. PEMBAHASAN 136 BAB V KESIMPULAN, SARAN DAN REKOMENDASI A. KESIMPULAN ... 161

B. SARAN ... 165

C. REKOMENDASI ... 166

(6)

Kistiono, 2014

Mahasiswa pada Saat Studi pendahuluan 8

2.1 Tahapan Inkuiri... 32

2.2 Tipe-tipe Inkuiri... 35

2.3 Perbedaan lab inkuiri dengan lab Cookbook ... ₃₆

2.4 Istilah Keterampilan Generik Di Beberapa Negara ... 49

2.5 Indikator Keterampilan Generik Sains Dalam Fisika ... 53

3.1 Rancangan Instrumen Tes Keterampilan Generik Sains (KGS) .... 76

3.2 Rancangan Instrumen Tes Pemahaman Konsep (PK) ... 76

3.3 Fase-Fase Kegiatan MPK untuk Praktikum Fisika Dasar ... 77

3.4 Kisi-Kisi Tanggapan Mahasiswa Dan Dosen terhadap implementasi MPK ... 77

3.5 Komposisi jumlah dan nomor soal pada tiap indikator tes KGS .... 85

3.6 Komposisi jumlah dan nomor soal pada tiap indikator tes PK ... 85

3.7 Reakpitulasi Hasil Validasi Ahli Terhadap Instrumen Tes KGS .... 86

3.8 Reakpitulasi hasil validasi ahli terhadap instrumen tes PK ... 87

3.9 Interpretasi koefisien reliabilitas (r) tes ... 88

3.10 Interpretasi indeks tingkat kemudahan (TK) soal ... 89

3.11 Katagori indeks daya pembeda (DP) butir soal ... 90

3.12 Hasil Analisis Daya Pembeda (DP)Dan tingkat Kemudahan (TK) Tes KGS ... 90

3.13 Hasil Analisis Daya Pembeda (DP) dan tingkat Kemudahan (TK) Tes PK ... 91

3.14 Hasil Analisis Reliabilitas ... 91

3.15 Komposisi jumlah soal pada setiap indikator tes KGS yang layak digunakan... 92

3.16 Komposisi jumlah soal pada setiap indikator tes PK yang layak digunakan ... 92

3.17 Lembar Observasi Dosen dan Mahasiswa ... 93

3.18 Lembar Observasi dosen Mahasiswa ... 94

3.19 Indikator Tanggapan Dosen Dan MahasiswaPada Pelaksanaan MPK ... ... ... 94

3.20 Kriteria rata-rata gain yang dinormalisasi (<g>) 95 3.21 Kriteria keterlaksanaan MPK ... 97

(7)

Kistiono, 2014

Dasar Yang Selama Ini Dilaksanakan ... 102 4.3 Tanggapan Mahasiswa Terhadap Dampak Pelaksanaan

Praktikumfisika Dasar Yang Telah Dilaksanakan... 102 4.4 Tanggapan Mahasiswa Terhadap Akurasi Data Dan Penggunaan

Alat Bantu Dalam Praktikum Fisika Dasar ... 103 4.5 Fase-Fase Kegiatan MPK untuk Praktikum Fisika Dasar ... 105 4.6 Konstruksi LKM MPK Praktikum Fisika Dasar ... 107 4.7 Hasil Pengembangan Sintaks MPK Untuk Praktikum –

Fisika Dasar .... 108

4.8 Rekapitulasi Hasil Validasi Ahli Terhadap Sintaks MPK Yang

Dikembangkan ... 109 4.9 Rekapitulasi Hasil Validasi Ahli Terhadap LKM MPK Yang

Dikembangkan ... 113 4.10 Rekapitulasi Hasil Observasi Keterlaksanaan MPK oleh Dosen

Pada Ujicoba Terbatas ... 115 4.11 Rekapitulasi Hasil Observasi Aktivitas Mahasiswa Pada Ujicoba

Terbatas Pelaksanaan MPK ... 116 4.12 Komposisi tes awal dan tes akhir pada pelaksanaan ujicoba

terbatas ... ... 118 4.13 Hasil Rekapitulasi Tanggapan Dosen dan Mahasiswa Terhadap

MPK Pada Ujicoba Tahap 1 ... 121 4.14 Rekapitulasi Hasil Observasi Keterlaksanaan Kegiatan pada Setiap

Fase MPK oleh Dosen Pada Ujicoba Tahap 1... 122 4.15 Rekapitulasi Hasil Observasi Keterlaksanaan Kegiatan pada Setiap

Fase MPK oleh Mahasiswa Pada Ujicobatahap 2... 124 4.16 Rerata Skor Tes Awal Dan Tes Akhir Dan Gain (<g>) PK yang

dicapai Antara Kelompok Eksperimen dan kelompok Kontrol

secara keseluruhan ... 126 4.17 Hasil Uji Beda Dua Rerata Gain yang Dinormalisasi PK Antara Kelompok dan

Kelompok Kontrol Yang Menggunakan Uji Mann Whitney... 127 4.18 Rerata Skor Tes Awal Dan Tes Akhir Dan N-Gain (<G>) PK

Kelompok Eksperimen dengan Menggunakan VBL dan Tidak Menggunakan VBL dan Klompokkontrol yang Praktikumnya Menggunakan Model

Konvensional... 128 4.19 Hasil Uji Beda Dua Rerata N-Gain PKAntara Kelompok Eksperimen yang

menggunakan VBL dan yang Tidak Menggunakan VBL dngan Kelompok

Kontrol yang tidak Menggunakan VBL... ... 128 4.20 Rerata Skor Tes Awal Dan Tes Akhir Dan Gain yang Dinormalisasi KGS yang

Dicapai KGS Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol 130

4.21 Hasil Ujibeda Dua Rerata Gain yang Dinormalisasi KGS Antara Kelompok eksperimen dan Kelompok Kontrol ...

(8)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 4.22

Kelompok Kontrol ... 133 4.23 Hasil Ujibeda Dua Rerata Gain yang Dinormalisasi PK Antara Kelompok

eksperimen yang Menggunakan VBL dan yang Tidak Menggunakan VBL

dengan Kelompok Kontrol yang Tidak Menggunakan VBL ... 134 4.24 Hasil Rekapitulasi Tanggapan Dosen dan Mahasiswa Terhadap Pelaksanaan

Praktikum Fisika Dasar yang Dikembangkan ... 135 4.25 Hasil Penyelidikan Hubungan Luas Bidang Kontak Dengan Gaya

Gesekan... ... 149 4.26 Hasil Temuan Koefisien Gesekan Statik ( Antara Papan (disugu

halus) Dengan Ampelas (halus) Dan Ampelas Kayu (kasar)... 150 4.27 Hasil Temuan Penyelidikan Nilai Dan Koefisien Gesekan Kinetik

( Antara Papan Disugu Halus Dengan Ampelas (halus) Dan

Ampelas Kayu (kasar) ... ₁₅₁ 4.28 Nilai Koefisien Gesekan Kinetik ( Dan Koefisien Gesekan

Statis ( Hasil Penyelidikan ... 152 4.29 Contoh Kesulitan Mahasiswa Dalam Memprediksi Hubungan

Antara Besaran Fisis (Rumusan Hipotesis) ... 157 4.30 Contoh Kesulitan Mahasiswa Menempatkan Objek Position( )

(9)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 2.1 Contoh gerak benda yang citra dengan menggunakan video

dan analisanya dengan menggunakan tracker... 56 2.2 Diagram Kerangka Pikir Pengembangan MPK ... 62 3.1 Bagan Metode Penelitian Campuran dengan Desain Embedded

Experimental Model 66

3.2 Bagan Penggunaan Metode Campuran (Mixed Methods) dalam

Penelitian 67

3.3 Langkah-Langkah Pengembangan Intervensi (MPK 68

3.4 Desain uji coba tahap 1 ... 80 3.5 Desain uji coba tahap 2 ... 82

4.1 Diagram N-gain tes KGS dan PK Pada Pelaksanaan Ujicoba

MPK Dalam Ujicoba tahap 1... 119 4.2 Profil Peningkatan Tiap Indikator KGS Pada Pelaksanaan

Ujicoba MPK Tahap 1... 119 4.3 Profil Peningkatan Tiap Indikator PK Pada Pelaksanaan Ujicoba

MPK Tahap ... 120 4.4 Diagram perbandingan N-gain Yang dinormalisasi PK yang

dicapai kelompok eksperimen dan kelompok kontrol ... 126 4.5 Diagram Profil Perbandingan Rerata Skor Gain Yang

Dinormalisasi Untuk Setiap Indikator PK Yang Dicapai Kelompok

Eksperimen Dan Kelompok Kontrol... 128 4.6 Diagram perbandingan Rerata Gain yang Dinormalisasi KGS yang Dicapai

Kelompok Eksperimen dan Kelompok Kontrol k Kontro... 131 4.7 Diagram Profil Perbandingan Rerata Skor Gain (<G>) yang Dinormalisasi untuk

Setiap Indikator KGS yang Dicapai Kelompok Eksperimen dan Kelompok

Kontrol... 132 4.8 Grafik Hubungan Kecepatan Benda Fungsi Waktu v = v(t)

untuk Gerak Jatuh Bebas dengan massa benda (100± 0,05) gram 146 4.9 Grafik Hubungan Kecepatan Benda Fungsi Waktu v = v(t)

untuk Gerak Jatuh Bebas... 147 4.10 Grafik Hubungan Ketinggian y ,

Jarak Mendatar x=x(t), dan Kecepatan v=v(t)... 147 4.11 Bagan Permukaan Baja Yang Yang Diamati Secara Mikrokospik

Sesaat Bergesekan Dengan Nikel ... 150 4.12 Grafik Percepatan Gerak Balok Yang Dilapisi Ampelas Kasar

Bergerak Pada Sudut Kemiringan 30o ... 151 4.13 Grafik Hubungan Simpangan (y), Kecepatan (v)Dan Energi

(10)

Kistiono, 2014

Maks = A Dan Benda Dalam Keadaan Diam ... 4.16 _{x Sebagai Fungsi t untuk} ₌ _{Pada Saat t = 0 Berada Pada}

x=0Dan Simpangan Maks = A Bergerak Pada xPositip ... 155 4.17 Grafik x, v dan t Sebagai Fungsi T Simpangan Maks = A Bergerak

(11)

Kistiono, 2014

A2 Hasil Ujicoba Tes KGS Dan Pk Studi Pendahuluan... ₁₈₁ A3 Silabus Program Studi Pendidikan Fisika... 183 B1 Modul LKM MPK ... 184 B2 Kisi-Kisi Instrumen Tes KGS ...

239 B3 Kisi-kisi Instrumen Tes PK ... ₂₇₁ B4 Daftar Tanggapan Dosen dan Mahasiswa ... ₃₀₂ B5 Daftra Lembar Observasi Kegiata Dosen Dan Mahasiswa ... ₃₀₆ B6 Daftar Lembar Penilaian Validasi Ahli Terhadap LKM MPK

dan Instrumen Tes KGS dan PK ... 308 C1 Rekapitulasi Validasi Ahli Tentang Keselarasan Lkm dan

Fase-Fasenya. ... ...,... 310 C2 Rekapitulasi Validasi Ahli Tentang Instrumen Tes KGS Dan PK ₃₁₅ C3 Rekapitulasi Jawaban Ujicoba Tes 1dan Tes 2 (Test retes)...

324 C4 Analisis Korelasi Instrumen Tes Retest... ₃₂₈ C5 Analisis Tk Kemudahan, Daya Pembeda Instrumen Tes PK... ₃₂₉ C6 Analisis Tk Kemudahan, Daya Pebeda Instrumen Tes KGS... ₃₃₄

D1 Hasil Observasi Aktifitas Dosen Dan Mahasiswa Pada Ujicoba

Tahap 1... ... ₃₃₉ D2 Rekapitulasi Tanggapan Mahasiswa Dan Dosen Pada Ujicoba

Tahap 1... ... ₃₄₁ D3 Rekapitulasi Data Tes Awal Pada Uji Coba Tahap 1... ₃₄₅ D4 Rekapitulasi Data Tes Akhir Pada Uji Coba Tahap 1... ₃₄₇ E1 Analisis Jawaban Tes Awal KGS dan PK Kelompok Kontrol dan

Kelompok Eksperimen... ₃₄₉ E2 Analisis Jawaban Tes Akhir KGS Dan PK Kelompok Kontrol dan

Kelompok Eksperimen... ₃₅₇ E3 Rekapitulasi Jawaban Tes Awal Dan Tes Akhir KGS Dan PK

Kelompok Kontrol Dan Kelompok Eksperimen Ujicoba Tahap 2 ... 365 E4 Rekapitulasi Tes Awal KGS Dan PK Kelompok Kontrol dan

Kelompok Eksperimen... 368 E5 Rekapitulasi Hasil Observasi Kegiatan Dosen dan Mahasiswa Pada

Ujicoba Tahap 2 371

E6 Rekapitulasi Data Tanggapan Dosen dan Mahasiswa ... ₃₇₃ E7 Data Hasil Penyelidikan Pengaruh Luas Permukaan Terhadap Gaya

Gesekan... 378 E8 Data Hasil Penyelidikan Untuk Menentukan Gaya Gesekan Statis

(12)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRAK

Penelitian ini beranjak dari praktikum Fisika Dasar yang cenderung bersifat verifikatif (cookbook lab) sehingga belum dapat berperan sebagaimana tujuan diselenggarakannya praktikum Fisika Dasar. Tujuan penelitian ini adalah: (a) membangun karakteristik MPK untuk praktikum Fisika Dasar yang dapat meningkatkan pemahaman konsep dan keterampilan generik sains mahasiswa, (b) mendapatkan gambaran tentang efektivitas penggunaan MPK dalam meningkatkan pemahaman konsep dibandingkan dengan penggunaan model praktikum konvensional yang bersifat konvensional (verifikatif), (c) mendapatkan gambaran tentang efektivitas penggunaan MPK dalam meningkatkan keterampilan generik sains dibandingkan dengan penggunaan praktikum konvensional yang bersifat verifikatif, (d) mendapatkan gambaran tentang pengaruh penggunaan video based laboratory (VBL) dalam pelaksanaan MPK terhadap peningkatan pemahaman konsep (PK) dan keterampilan generik sains (KGS), (e) mendapatkan gambaran tentang tanggapan mahasiswa dan dosen terhadap MPK dan penggunaannya dalam praktikum Fisika Dasar, dan (f) mendapatkan gambaran tentang kekuatan dan kelemahan MPK yang dikembangkan untuk praktikum Fisika Dasar dalam implementasinya. Pengembangan MPK dengan mengadaptasi pendekatan CTL yang dikembangkan olehCrawford . Metode yang digunakan yaitu metode kombinasi, data kualiatatif dan kuantitatif dalam mengembangkan MPK diperoleh melalui tiga tahapan yaitu tahap studi pendahuluan, tahap uji coba tahap 1 dan tahap ujicoba tahap 2. Mahasiswa yang telibat dalam penelitian ini adalah mahasiswa tahun pertama dari salah satu Universitas di Sumatera Selatan Program Studi Pendidikan Fisika. Dari analisis data disimpulkan: 1) MPK yang dikembangkan memiliki sintaks lima fase yaitu: fase 1, Orientasi mahasiswa pada fenomena/peristiwa, fase 2, Demonstrasi untuk mengenalkan konsep-konsep untuk mengidentifikasi hubungan antar besaran fisis; fase 3, Praktikum secara inkuiri dan kooperatif; fase 4, Penjelasan fenomena ; dan fase 5, Refleksi. Tidak terdapat perbedaan signifikan peningkatan N-gain KGS dan PK akibat penggunaan VBL. 2) MPK yang dikembangkan Lebih efektif dalam ngembangkan keterampilan generik sains dan pemaahaman konsep mahasiswa dibandingkan implementasi praktikum konvesional. 3) MPK dapat mengembangkan tujuh indikator keterampilan generik sains, yaitu: pengamatan tak langsung, kerangka logika taat azas, hukum sebab akibat, inferensi logika, bahasa membangun konsep, dan pemodelan matematika. 4) MPK dapat mengembangkan enam indikator pemahaman konsep, yaitu: Menginterpretasi, mencontohkan, menginferensi, membandingkan, menggeneralisasi dan indikator menjelaskan. 5) Implementasi MPK mendapatkan tanggapan yang positif dari seluruh dosen dan hampir seluruh mahasiswa yang terlibat. 6) Kekuatan MPK antara lain: Sesuai dengan karakter ilmu Fisika, memfasilitasi mahasiswa untuk aktif berpikir, melatih penalaran, berorientasi pada pemahaman konseptual, membangkitkan motivasi. Keterbatasan model praktikum kontekstual yang ditemukan antara lain: memerlukan waktu yang relatif lebih lama dari yang telah dialokasikan.

(13)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRACT

This study moved from a basic physics lab that tend to be verification (cookbooklab) so it can not act as the objective of the basic physics lab. The purpose of this study is (a) establish the characteristics of laboratory contextual model (CLM) for basic physics lab that can improve the understanding of science concepts and generic skills, (b) get an overview of the differences and the GSS increase in concept understanding (CU) against the use of video-based laboratory in the implementation of the laboratory contextual model (LCLM), (c) get an overview of laboratory contextual model (LCM) in improving the effectiveness of the use of conceptual understanding, (d) get an idea of the effectiveness of the use of contextual laboratory model in increasing generic science skills (GSS), (d) get an overview of the responses of students and faculty, and (e) to get an idea of the strengths and weaknesses laboratory contextual model (CLM) developed . laboratory contextual model (CLM) development by adapting the approach developed CTL fromCrawford . The method used in developing the CLM mixs methos, the data qualitative and quantitative in developing clm CLM obtained through three stages: a preliminary study phase, test phase is limited and more extensive testing phase. Students who are involved in this study were first-year students from one university in South Sumatra Physics Education 2012-2013 th. From the analysis of the data concluded:) 1) laboratory contextual model (CLM) has developed syntax five phases: phase 1, the student orientation phenomena / events, phase 2, demonstration to introduce the concepts to identify relationships between physical quantities; phase 3, the practicum and cooperative inquiry; phase 4, Explanation phenomenon; and phase 5, Reflection. There was no significant difference in the increase in N- gain GSS and CU gain due to the use of video based laboratory (VBL). 2) laboratory contextual model (CLM) developed more effective in developing a generic science skills and concepts pemaahaman practicum students than conventional implementations. 3) laboratory contextual model (CLM) can develop generic skills seven indicators of science, namely: indirect observation, logic framework obey the principle, the law of cause and effect, logic inference, build language concepts, and mathematical modeling. 4) laboratory contextual model (CLM) can six developmen understanding of the concept of indicators, namely: Interpret, exemplify, inferention, compare, generalize, and indicators explaining. 5) Implementation of laboratory contextual model get a positive response from the entire faculty and almost all the students involved. 6) The power of the laboratory contextual model (CLM), among others: In accordance with the character of the science of physics, Facilitating students to actively think, train of reasoning, oriented conceptual understanding, motivating. Contextual model of practical limitations found among others: require a relatively longer time than has been allocated, and the implementation is not using authentic assessment.

.

(14)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Penelitian

Sains termasuk didalamnya fisika pada hakikatnya adalah kumpulan pengetahuan, cara berpikir dan penyelidikan. Sebagai kumpulan pengetahuan sains dapat berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, teori dan model. Sebagai cara berpikir merupakan aktivitas kognitif karena adanya rasa ingin tahu untuk memahami fenomena alam dan sebagai cara penyelidikan merupakan cara bagaimana informasi ilmiah diperoleh, diuji dan divalidasi. Carin dan Sund (1993) mendefinisikan sains sebagai pengetahuan yang sistematis dan tersusun secara teratur, berlaku umum (universal) yang berupa kumpulan data hasil observasi dan eksperimen. Hakikat sains setidaknya mencakup empat unsur yaitu: 1) sikap, yaitu rasa ingin tahu tentang gejala atau fenomena alam, makhluk hidup, serta hubungan sebab akibat yang menimbulkan masalah baru, 2) proses, yaitu bagaimana sains itu diperoleh melalui metode ilmiah, antara lain: penyusunan hipotesis, perancangan eksperimen atau percobaan, evaluasi, pengukuran, dan penarikan kesimpulan; 3) produk, yaitu prinsip, teori, dan hukum yang diperoleh; 4) aplikasi: yaitu bagaimanakah sains dapat diterapkan dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dan dalam kehidupan sehari- hari.

(15)

Kistiono, 2014

partikel, listrik dan magnet, optik, sifat-sifat molekul, atom dan inti atom, serta sistem berskala besar seperti gas, zat cair, dan zat padat.

Banyak cara untuk memahami fisika, menurut Sugata (1997) dapat dilakukan dengan cara mengamati fenomena-fenomena atau peristiwa-peristiwa fisis yang terjadi di alam terbuka atau di ruang laboratorium, merumuskan fenomena alam tersebut secara kuantitatif dan akhirnya meramalkan hal-hal yang akan terjadi dan terkait dengan fenomena alam tersebut. Cara memahami fisika seperti ini sangat efektif karena langsung berinteraksi dengan obyek Fisika itu sendiri. Namun cara seperti ini tidak selalu dapat dilakukan untuk semua fenomena alam, karena ada beberapa fenomena alam yang tidak bisa diamati di ruang laboratorium biasa karena keterbatasan alat eksperimen dan tidak bisa diamati pula secara langsung di alam terbuka, misalnya fenomena alam yang terjadi di luar angkasa dan fenomena-fenomena mikroskpis seperti pergerakan elektron di dalam bahan penghantar. Untuk fenomena seperti ini diperlukan cara atau pendekatan yang lain untuk mempelajarinya.

(16)

Kistiono, 2014

hipotesis, merencanakan eksperimen untuk menjawab pertanyaan, mengklasifikasikan, mengolah, dan menganalisis data, menerapkan ide pada situasi baru, menggunakan peralatan sederhana serta mengkomunikasikan informasi dalam berbagai cara, yaitu dengan gambar, lisan, tulisan dan sebagainya dengan mengedepankan proses membangun konsepsi oleh pebelajar itu sendiri dengan bimbinganpembelajar.

Dalam kurikulum tingkat satuan pendidikan (KTSP tingkat SMA:2006) dirumuskan bahwa “Pendidikan fisika sebagai bagian dari sains diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar serta prospek pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya di dalam kehidupan sehari-hari. Dengan demikian proses pembelajaran sains menekankan pada pemberian pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar peserta didik memahami alam sekitar secara ilmiah. Dengan demikian pembelajaran sains diarahkan untuk mencari tahu dan berbuat, sehingga dapat membantu peserta didik untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang alam sekitar.

(17)

Kistiono, 2014

suatu kejadian, dan lain sebagainya. Hasil penalaran itu kemudian diuji secara empiris, dalam arti dicarikan bukti-bukti empiris yang menunjang hasil penalaran tersebut. Untuk mendapatkan bukti empirik dari suatu gagasan hasil penalaran diperlukan kegiatan praktikum.

Woolnough (1983) menyatakan bahwa setidaknya terdapat empat alasan pentingnya kegiatan praktikum sains. Pertama, praktikum dapat membangkitkan motivasi belajar sains.Pebelajar yang mempunyai motivasi belajar yang tinggi, mahasiswa akan belajar bersungguh-sungguh dalam mempelajari sesuatu. Melalui kegiatan praktikum pebelajar akan memperoleh kesempatan untuk memenuhi dorongan rasa ingin tahu (motivasi), prinsip ini akan menunjang kegiatan praktikum dimana pebelajar mengembangkan pengetahuannya melalui eksplorasinya terhadap objek yang diamati. Kedua, praktikum dapat mengembangkanketerampilan dasar bereksperimen, seperti mengamati, mengestimasi, mengukur, dan memanipulasi variabel-variabel penyelidikan. Melalui kegiatan seperti inipebelajar dapat mengembangkan kemampuannya dalam hal mengobservasi, mengukur secara benar dan akurat dengan alat ukur yang sederhana maupun yang lebih canggih, menggunakan dan menangani alat secara aman, merancang, melakukan dan menginterpretasikan data eksperimen. Ketiga, praktikum sebagai wahana belajar menggunakan pendekatan ilmiah,

(18)

Kistiono, 2014

Menurut Carin (1997), dengan melaksanakan kegiatan praktikum, pebelajar akan memperoleh berbagai keterampilan, antara lain: (1) keterampilan memanipulasi bahan (manipulating materials), (2) keterampilan melakukan pengamatan (observing), (3) keterampilan dalam mengelompokan (classifying), (4) keterampilan melakukan pengukuran (measuring), (5) keterampilan dalam menggunakan bilangan (using numbers), (6) keterampilan dalam merekam, mencatat data (recording data), (7) keterampilan dalam menyalin dan mengulang (replicating), (8) keterampilan dalam mengidentifikasi variabel (identifying variables), (9) keterampilan dalam menginterpretasi data (interpreting data), (10)

keterampilan dalam membuat perkiraan atau prediksi (predicting), (11) keterampilan dalam merumuskan hipotesis (formulating hypotheses), (12) keterampilan dalam menduga, berpendapat, menarik kesimpulan (inferring), (13) keterampilan dalam menarik generalisasi (generalizing), (14) keterampilan dalam membuat pemodelan (creating models), dan (15) keterampilan dalam membuat keputusan (making decisions).

Begitu banyaknya kemampuan yang dapat dibekalkan melalui kegiatan praktikum maka sudah sangat tepat apabila dalam pembelajaran Fisika aktivitas praktikum banyak dilibatkan. Melalui pembelajaran yang menggunakan metode praktikum maka baik produk, proses maupun sikap dapat dibekalkan kepada peserta didik. Kegiatan praktikum sangat relevan dengan karakter ilmu fisika, karena sesungguhnya sebagaian besar ilmu fisikadibangun melalui proses bersifat empiris. Konsep, azas, hukum dan prinsip fisika sebagian besar dibangun (dikonstruksi) melalui serangkaian kegiatan penyelidikan. Pembelajaran fisika dengan metode praktikum berarti mengajak peserta didik untuk napak tilas mengikuti jejak para ilmuwan dalam mengkonstruksi dan membangun keilmuan fisika.

(19)

Kistiono, 2014

conceptual laboratory dan lain sebagainya. Adanya berbagai desain ini memberi

keleluasaan kepada para pengajar fisika untuk memilihnya sesuai dengan kompetensi yang akan dibangun atau dibekalkan dalam pembelajaran fisika yang dilaksanakan. Misalnya ketika pembelajaran diorientasikan pada peningkatan pemahaman konsep dan kemampuan problem solving, maka desain praktikum yang dapat dipilih adalah desainproblem solving laboratory.

Dalam rangka menunjang penguasaan materi ajar fisika dan membekalkan kemampuan mengembangkan dan melaksanakan praktikum fisika, dalam beberapa perkuliahan fisika di tingkat Universitas diselenggarakan kegiatan praktikum fisika, salah satunya adalah praktikum Fisika Dasar. Hal ini dipandang amat strategis apalagi untuk mahasiswa calon guru fisika yang nantinya akan bertugas sebagai guru fisika yang tidak akan bisa terhindar dari kegiatan praktikum. Dalam kurikulum Program Studi Pendidikan fisikadi FKIP salah satu Universitas Negeri di Sumatera Selatan dinyatakan bahwa tujuan penyelenggaraan kegiatan praktikum Fisika Dasar antara lain adalah: (a) untuk menanamkan pemahaman konsep-konsep dasar fisika agar mahasiswa mempunyai kepahaman konsep yang baik dan ajeg untuk menunjang pemahaman materi ajar pada perkuliahan Fisika selanjutnya, (b) melatihkan menggunakan metode ilmiah, (c) melatihkan berbagai keterampilan hands-on minds-on seperti keterampilan proses sains, ketrampilan generik sains dan keterampilan berpikir kreatif dan kritis (FKIP Unsri: 2010). Pada pelaksanaannya kegiatan praktikum ini diselenggarakan di luar jam tatap muka perkuliahan bertempat di laboratorium fisika dasar dengan alokasi waktu selama 120 menit.

B. Identifikasi dan Perumusan Masalah

(20)

Kistiono, 2014

terhadap pencapaian hasil perkuliahan Fisika Dasar sebagaimana tujuan diselenggarakannya praktikum Fisika Dasar.

Praktikum Fisika Dasar yang dilaksanakan selama ini cenderung diorientasikan sebagai sarana pembuktian konsep, hukum atau prinsip yang sebelumnya telah diinformasikan dalam perkuliahan tatap muka di kelas. Desain yang digunakan adalah praktikum verifikatif (cookbooklab), hal ini tercermin dari hasil telaah terhadap modul praktikum atau lembar kerja mahasiswa (LKM) yang disusun dan digunakan selama ini, yang secara rinci memuat langkah-langkah praktis yang harus diikuti mahasiswa selama pelaksanaan praktikum, mahasiswa hanya berperan sebagai tukang ukur yang harus patuh mengikuti langkah demi langkah dan ketentuan demi ketentuan yang tertera dalam panduan praktikum dan tidak boleh berbeda sama sekali. Praktikum semacam ini tidak banyak mengembangkan kemampuan berpikir dan hanya sedikit melibatkan intelektual mahasiswa. Hal ini sesuai dengan pendapat Wenning (2011) yang menyatakan bahwa cookbook labs memiliki ciri antara lain:are driven step-by step instructions requiring minimum intelectual involvement thereby promoting robotic,

rule-conformng behaviors, assume student will learn the nature of the scientific

process by “experience” or implicity, student execute imposed experimental design; tell which variables to hold constant, which to vary, which are

independent, and which dependent.

Praktikum yang bersifat verifikasi ini terkadang justru mendorong kecurangan mahasiswa untuk memanipulasi data pengukuran, karena sesungguhnya angka besaran yang akan dibuktikan dan persamaan yang digunakan untuk pembuktian sudah mereka ketahui, sehingga untuk mencapai angka yang tepat mereka dapat menyiapkannya bahkan sebelum mereka memasuki laboratorium. Tentu ini merupakan hal yang tidak diinginkan, karena dampak negatif yang justru tumbuh.

(21)

Kistiono, 2014

perkuliahan. Ada beberapa tema atau judul praktikum yang harus dipraktikumkan terlebih dahulu sebelum materi ajar yang relevan dibahas dalam perkuliahan. Misalnya ketika pada perkuliahan masih membahas tentang dinamika partikel, beberapa kelompok praktikum ada yang sudah melaksakan praktikum osilasi pegas dan bahkan hukum Archimides. Hal ini bisa terjadi karena adanya keterbatasan jumlah setup alat percobaan. Jelas ini tidak sesuai dengan desain verifikasi yang mengharuskan materi ajar dibahas lebih dahulu dalam perkuliahan untuk kemudian diverifikasi, tentu kurang mendukung pada penguasaan materi ajar Fisika dasar yang sedang dibahas.

Dalam proses praktikum yang selama ini dilakukan dosen dan mahasiswa sering kali mengalami kesulitan dalam pengukuran peristiwa dinamis seperti persoalan gerak benda, sulit sekali diperoleh data akurat untuk pengukuran posisi benda bergerak sebagai fungsi waktu dengan menggunakan alat ukur waktu seperti stopwatch. Data-data yang dikumpulkan banyak yang merupakan hasil perkiraan. Data yang terlalu banyak diperkirakan akan berakibat pada penyimpangan hasil pennyelidikan. Nilai besaran fisika yang diperoleh dari hasil praktikum akan menyimpang jauh dari nilai yang semestinya yang terdapat pada literatur, misalnya percepatan gravitasi Bumi di literatur nilainya sekitar 9,8 m/s2, tetapi dari hasil praktikum hanya diperoleh sebesar 7,2 m/s2. Tentu ini malah akan membingungkan mahasiswa itu sendiri, percaya yang mana? apakah yang mereka peroleh dari informasi pada perkuliahan atau yang mereka peroleh dari kegiatan praktikum?

(22)

Kistiono, 2014

rendah. Hal ini diindikasikan oleh perolehan hasil tes pemahaman konsep dan keterampilan generik sains mahasiswa yang seperti ditunjukkan pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1.

Hasil tes Pemahaman Konsep dan Keterampilan Generik Sains Mahasiswa pada Saat Studi pendahuluan

Tes Pemahaman Konsep Tes Keterampilan Generik Sains Rentang skor Persentase jumlah

mahasiswa

Rentang skor Persentase jumlah mahasiswa

10-20 33 % 10-20 55 %

21-30 67 % 21-30 25 %

>30 0 % 31-40 20 %

> 40 0 %

Skor maks = 100 Skor maks = 100

Rekapitulasi data hasil tes PK dan KGS selengkapnya disajikan pada Lampiran A2.

(23)

Kistiono, 2014

Dari hasil beberapa temuan yang terkait dengan pelaksanaan praktikum Fisika Dasar di atas, tampak jelas bahwa pelaksanaan praktikum Fisika Dasar dengan desain konvensional, tidak banyak menguntungkan mahasiswa dalam pembekalan kompetensinya, hal ini sesuai dengan pendapat beberapa ahli seperti Heuvelen (2001) yang menyatakan bahwa model pelaksanaan praktikum konvensional (cookbook lab) tidak menguntungkan mahasiswa, terutama yang terkait dengan pembekalan keterampilan sains, hands-on bahkan keterampilan minds-on. Dermott et al. (2000) menyatakan bahwa kegiatan laboratorium yang bersifat konvensional tidak banyak membantu dalam mengembangkan kemampuan berpikir, sedangkan Syam, dkk (2007) menyatakan bahwa praktikum konvensional (cookbook lab) lebih diarahkan pada pembuktian teori yang telah diinformasikan kepada mereka sebelumnya, sehingga kurang menumbuhkan kreativitas mereka dalam bereksperimen.

Berdasarkan paparan di atas, teridentifikasi berbagai persoalan (masalah) yang dihadapi dalam kegiatan praktikum Fisika Dasar serta faktor-faktor penyebabnya. Untuk mengatasi persoalan-persoalan tersebut maka perlu dilakukan inovasi dalam kegiatan praktikum Fisika Dasar agar peran dan fungsinya dalam menyokong proses dan hasil perkuliahan Fisika Dasar dapat ditingkatkan. Tentu dalam menginovasi kegiatan praktikum Fisika Dasar ini diperlukan pertimbangan-pertimbangan yang matang dengan melandaskan diri pada keperluan dan teori belajar yang mapan dan relevan. Atas dasar masalah yang dihadapi maka perlu dipertimbangkan beberapa hal, Pertama, perubahan fokus praktikum yang semula berorientasi pada pembuktian (verifikasi atau cookbook lab) pengetahuan yang sudah diinformasikan menjadi berorientasi pada

(24)

Kistiono, 2014

kontekstual). Ketiga, perlu ada peningkatan interaksi baik antar sesama mahasiswa dalam pelaksanaan kegiatan praktikum melalui optimalisasi kerja kelompok secara kooperatif dan kolaboratif, Keempat, perlu dipertimbangkan penggunaan alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur secara akurat variabel-variabel ukur yang terlibat dalam peristiwa dinamis seperti persoalan gerak benda, yang selama ini sulit dilakukan. Kelima, agar kegiatan praktikum benar-benar dirasakan menunjang pada penguasaan materi ajar Fisika Dasar, perlu dipertimbangkan organisasi penyajian tema-tema atau topik-topik yang dipraktikumkan harus selaras dengan konten atau materi ajar Fisika Dasar yang sedang dibahas, selain itu dapat pula dipertimbangkan kegian praktikum tersebut dibawa ke kelas dan dijadikan sebagai metode pembelajaran Fisika Dasar, tidak terpisah dari kegiatan perkuliahan seperti sekarang.

Kelima hal yang dipertimbangkan tersebut, yaitu inkuiri, kerja kooperatif, aspek kontekstual, faham konstruktivisme, dan akurasi data merupakan bagian dari pendekatan CTL(contextual teaching and learning) yang telah kita kenal selama ini. Pendekatan CTL ini sangat relevan jika diangkat dan dipergunakan dalam kegiatan praktikum Fisika Dasar. Kegiatan praktikum fisika bisa diawali dengan penyajian fenomena fisis yang sering dijumpai dalam keseharian (real world problem) sebagai sarana penumbuhan motivasi, kemudian dilanjutkan

(25)

Kistiono, 2014

ganda yaitu untuk merekam dan menganalisis gerak benda secara detil dan akurat. Keampuhan VBL telah dibuktikan oleh beberapa peneliti, diantaranya Fatkhulloh (2012) dalam penelitianya tentang “Penentuan koefisien restitusi menggunakan video based laboratory dan logger 3.84, menyimpulkan bahwa video based laboratory (VBL) dapat membantu mahasiswa dalam menentukan koefisien

restitusi secara tepat dan dapat membantu mahasiswa dalam menghubungkan representasi gejala fisis tumbukan yang abstrak dengan dunia nyata.

Dari paparan di atas muncul gagasan untuk melakukan inovasi dalam kegiatan praktikum Fisika Dasar melalui pengembangan model praktikum Fisika Dasar yang dalam prosesnya mengadaptasi beberapa komponen pendekatan CTL seperti tersebut di atas. Program praktikum yang dikembangkan selanjutnya diberi nama atau istilah Model Praktikum Kontekstual atau disingkat MPK. Untuk mewujudkan gagasan tersebut maka telah dilakukan pengembangan MPK melalui serangkaian kegiatan riset. Diantara desain-desain praktikum fisika yang sudah tersedia, MPK memiliki kekhasan dalam hal tahapan penyajian dan penjelasan fenomena fisis relevan sebagai sarana pembangkit motivasi mahasiswa dalam bereksperimen dan melatih kemampuan mengaplikasikan konsep dalam persoalan dunia nyata, yang selama ini memang kurang mendapat perhatian. Unsur itulah yang diklaim sebagai unsur kebaruan dari penelitian ini. Untuk melihat potensi MPK dalam membekalkan pemahaman konsep (PK) dan keterampilan generik sains (KGS) mahasiswa, maka dalam penelitian ini dilakukan studi pengaruh dari implementasi MPK dalam praktikum Fisika Dasar terhadap peningkatan pemahaman konsep dan keterampilan generik sains (KGS) melalui studi eksperimen.

(26)

Kistiono, 2014

mempermudah memahami konsep Fisika. Penelitian yang dilakukan Kaniawati (2005) tentang pembelajaran fisika berbasis inkuiri, diperoleh kesimpulan bahwa pembelajaran fisika berbasis inkuiri dapat secara efektif meningkatkan kemampuan bahasa simbolik dan pemodelan matematika mahasiswa. Penelitian yang dilakukan oleh Usmedi (2012) tentang pembelajaran FisikaTeknik berbasis kegiatan laboratorium, diperoleh bahwa pembelajaran Fisika Teknik berbasis kegiatan laboratorium dapat meningkatkan keterampilan generik sains mahasiswa.

Berdasarkan identifikasi masalah dan pemikiran-pemikiran solusi seperti yang dipaparkan di atas maka dirumuskan suatu permasalahan yang dikaji dalam penelitian ini, yaitu : “Bagaimanakah mengembangkan model praktikum kontekstual (MPK) untuk keperluan praktikum Fisika Dasar di tingkat Universitas yang dapat meningkatkan pemahaman konsep (PK) dan keterampilan generik sains (KGS) mahasiswa. Agar penelitian ini terarah, maka rumusan masalah tersebut dijabarkan dalam pertanyaan-pertanyaan penelitian sebagai berikut:

1. Bagaimanakah karakteristik MPK yang dikembangkan untuk praktikum FisikaDasar?

2. Bagaimanakah efektivitas penggunaan MPK yang dikembangkan dalam meningkatkan pemahaman konsep (PK) dibandingkan dengan program praktikum konvensional yang bersifat verifikatif?

3. Bagaimanakah efektivitas penggunaan MPK yang dikembangkan dalam meningkatkan keterampilan generik sains (KGS) dibandingkan dengan program praktikum konvensional yang bersifat verifikatif?

4. Bagaimanakah pengaruh penggunaan video based laboratory (VBL) dalam pelaksanaan MPK terhadap peningkatan pemahaman konsep (PK) dan keterampilan generik sains (KGS) ?

(27)

Kistiono, 2014

6. Bagaimanakah kekuatan dan kelemahan MPK yang dikembangkan untuk praktikum Fisika Dasar dalam implementasinya?

C. Tujuan Penelitian

Tujuan utama penelitian ini adalah mengembangkan MPK untuk praktikum Fisika Dasar yang dapat lebih meningkatkan pemahaman mahasiswa terhadap konten Fisika Dasar dan dapat meningkatkan keterampilan generik sains. Secara rinci tujuan penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Membangun karakteristik MPK untuk praktikum Fisika Dasar yang dapat meningkatkan pemahaman konsep dan keterampilan generik sains mahasiswa. 2. Mendapatkan gambaran tentang efektivitas penggunaan MPK dalam

meningkatkan pemahaman konsep (PK) dibandingkan dengan penggunaan model praktikum konvensional yang bersifat konvensional (verifikatif).

3. Mendapatkan gambaran tentang efektivitas penggunaan MPK dalam meningkatkan keterampilan generik sains (KGS) dibandingkan dengan penggunaan program praktikum konvensional (PPK) yang bersifat verifikatif. 4. Mendapatkan gambaran tentang pengaruh penggunaan video based laboratory

(VBL) dalam pelaksanaan MPK terhadap peningkatan pemahaman konsep (PK) dan keterampilan generik sains (KGS).

5. Mendapatkan gambaran tentang tanggapan mahasiswa dan dosen terhadap MPK dan penggunaannya dalam praktikum Fisika Dasar.

6. Mendapatkan gambaran tentang kekuatan dan kelemahan MPK yang dikembangkan untuk praktikum Fisika Dasar dalam implementasinya.

D. Manfaat Penelitian

(28)

Kistiono, 2014

tingkat Universitas terutama dalam hal pemahaman konsep dan keterampilan generik sains. Lebih jauh lagi model praktikum kontekstual (MPK) yang dikembangkan diharapkan dapat memberi sumbangan (kontribusi) yang nyata baik dari sisi praktis maupun sisi teoritis dalam peningkatan peran dan fungsi kegiatan praktikum dalam pembelajaran (perkuliahan) fisika.

1. Manfaat Teoritis

MPK yang dihasilkan dari penelitian ini diharapkan dapat memperkaya khasanah model kegiatan praktikum fisika yang inovatif yang karakteristiknya sesuai dengan karakter atau sifat ilmu fisika itu sendiri, sehingga dapat menambah alternatif pilihan desain praktikum fisika untuk kepentingan pembelajaran fisika di berbagai level pendidikan formal. Selain itu desain praktikum yang dihasilkan dapat juga digunakan sebagai pembanding, rujukan, dan pendukung dalam kegiatan pengembangan program-program atau desain-desain kegiatan praktikum fisika di masa yang akan datang.

2. Manfaat Praktis

Dari sisi praktis, MPK yang dihasilkan dari penelitian ini diharapkan dapat diterapkan (diimplementasikan) secara langsung khususnya dalam kegiatan praktikum Fisika Dasar di tingkat Universitas dan umumnya dalam kegiatan praktikum Fisika di berbagai level pendidikan formal, tentu diawali dengan peyesuaian-penyesuaian yang diperlukan.

(29)

Kistiono, 2014

Untuk menghindari kekeliruan pemahaman istilah-istilah yang digunakan dalam penelitian ini diadakan pendefinisian secara operasioanal untuk istilah-istilah yang digunakan sebagai berikut:

1. Model praktikum kontekstual yang disingkat MPK merupakan suatu model kegiatan praktikum Fisika Dasar yang tema dan konteksnya terkait dengan materi-materi ajar Fisika Dasar dan proses-prosesnya menggunakan beberapa komponen pendekatan CTL, diantaranya penyajian masalah kontekstual, menggunakan metode inquiry laboratory, prosesnya dilakukan secara kelompok kooperatif, menggunakan faham konstruktivisme, dan menggunakan perangkat VBL terutama untuk fenomena dinamis seperti gerak benda.

2. Pemahaman konsep (PK) didefinisikan sebagai suatu tingkat dimana seseorang tidak sekedar mengetahui konsep melainkan dapat memaknai dan mengungkap arti dari suatu konsep, yang ditunjukkan oleh kemampuannya dalam menginterpretasi, mencontohkan, menggeneralisasi, menginferensi, membandingkan dan menjelaskan sesuatu yang terkait dengan konsep fisika. Pemahaman konsep mahasiswa sebelum dan sesudah implementasi MPK dalam praktikum Fisika Dasar diukur dengan menggunakan tes pemahaman konsep .

(30)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu F. Struktur Organisasi Disertasi

Sajian isi disertasi ini ditulis dibagi kedalam lima bab, yaitu bab I sampai dengan bab V, ditambah dengan daftar pustaka dan lampiran-lampiran. Bab I tentang Pendahuluan, memaparkan tentang hal-ihwal atau atar belakang penelitian, identifikasi dan perumusan masalah, tujuan penelitian dan manfaat penelitian. Bab II memaparkan tentang kajian pustaka dan kerangka pikir, referensi yang dirujuk dalam penelitian meliputi, hakekat fisika dan pembelajarannya, peranan praktikum dalam pembelajaran fisika, pendekatan CTL dalam pembelajaran fisika, Level-level inkuiri, pemahaman konsep, keterampilan generiksains dan video based laboratory (VBL) sebagai perangkan untuk praktikum fisika. Landasan teori untuk pengembangan MPK adalah pendekatan CTL, teori belajar konstruktivistik, teori eksperiensial dan teori Vygotsky tentang zone of proximal development (ZPD). Bab III memaparkan tentang metode

(31)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu METODOLOGI PENELITIAN

A. Metode Penelitian

(32)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.1.

Bagan Metode Penelitian Campuran dengan Desain Embedded Experimental Model

Atas dasar analisis kebutuhan yang dilakukan, teridentifikasi bahwa diperlukan bentuk intervensi dalam kegiatan praktikum Fisika Dasar adalah berupa model praktikum kontekstual (MPK) yang dipandang dapat mengoptimalkan peran dan fungsi praktikum Fisika Dasar dalam menyokong tujuan perkuliahan Fisika Dasar terutama dalam membekalkan pemahaman materi ajar Fisika Dasar dan melatihkan keterampilan generik sains (KGS). Gambar 3.2 menunjukkan bagan penggunaan metode campuran (mixed methods) dalam penelitian yang bertujuan mengembangkan intervensi berupa model praktikum kontekstual (MPK) dan uji coba

Qualitative before intervension

Quantitative premeasure

Quantitative postmeasure

Intervension Qualitative

before intervension

Quasy Experiment

Qualitative during intervension

Interpretation based on quantitative and

(33)

Kistiono, 2014

konsep (materi ajar) dan membekalkan ketarampilan generik sains (KGS).

Gambar 3.2

Bagan Penggunaan Metode Campuran (Mixed Methods) dalam Penelitian

MPK untuk kegiatan praktikum Fisika Dasar dikembangkan dengan mengikuti alur pengembangan seperti ditunjukkan pada Gambar 3.3.

Interpretasi data berbasis pada data kualitatif dan data yang

diperoleh

dengan kontrol MPV untuk mendapatkan gambaran efeknya dalam meningkatkan

pemahaman konsep dan KGS

Observasi pelaksanaan

(34)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.3.

Langkah-Langkah Pengembangan Intervensi (MPK)

Pengembangan dan keadaan KGS dan PK

mahasiswa

Desain Sintaks dan LKM MPK

Desain instrumen KGS dan PK

(35)

Kistiono, 2014

Pada tahap ini peneliti melakukan studi lapangan terkait pelaksanaan kegiatan praktikum Fisika Dasar, perangkat pendukungnya atau pedoman kegiatan praktikum Fisika Dasar yang sampai saat ini masih digunakan di salah satu LPTK di Sumatera Selatan dan dampaknya terhadap pemahaman konsep dan keterampilan generik sain mahasiswa. Dari hasil-hasil temuan di lapangan kemudian diidentifikasi permasalahan nyata yang terjadi pada pelaksanaan kegiatan praktikum. Beberapa persoalan yang teridentifikasi di lapangan antara lain: (a) Praktikum Fisika Dasar yang dilakukan sampai saat ini masih menggunakan panduan praktikum yang masih bersifat verifikatif (konvensional), (b) pelaksanaan praktikum Fisika Dasar yang bersifat verifikatif tidak dapat memfasilitasi mahasiswa untuk mengembangkan pengetahuan dan keterampilannya, hal ini tercermin dari hasil tes KGS dan PK yang diselenggrakan peneliti saat studi pendahuluan yang masih tergolong rendah.

Hasil-hasil studi di atas menunjukkan bahwa praktikum Fisika Dasar yang masih digunakan sampai saat ini belum dapat menyokong tujuan praktikum yaitu mengembangkan keterampilan dasar dan perolehan pengetahuan terutama dalam pemahaman konsep-konsep dasar fisika sebagai landasan pengembagan fisika selanjutnya. Tentu ini sebuah masalah yang tidak bisa dibiarkan. Ketika suatu tujuan telah ditetapkan maka langkah-langkah yang ditempuh untuk mencapai tujuan tersebut harus benar-benar dapat mendukung pada pencapaian tujuan tersebut. Sebenarnya telah banyak dikembangkan model-model desain praktikum yang inovatif, antara lain inquiry laboratory, problem solving laboratory, conceptual laboratory, dan lain-lain. Desain-desain ini cocok digunakan untuk

(36)

Kistiono, 2014

sungguh-sungguh manakala mereka mengetahui manfaat dan keuntungan yang akan mereka peroleh. Salah satu cara memotivasi mahasiswa untuk mengikuti kegiatan praktikum adalah melalui penyajian tantangan penjelasan fenomena fisis yang sering mereka jumpai dalam keseharian. Untuk dapat menjelaskan fenomena yang disajikan tentu mereka membutuhkan pemahaman konsep terkait, yakinkan kepada mereka bahwa konsep fisika yang mereka butuhkan untuk penjelasan fenomena akan mereka temukan melalui kegiatan praktikum. Dapat dikembangkan suatu desain kegiatan praktikum yang diawali dengan penyajian masalah kontekstual. Sebagaimana pembelajaran yang diawali dengan penyajian masalah kontekstual yang disebut CTL (contextual teaching and learning) maka desain praktikum yang diawali dengan penyajian masalah kontekstual bisa diberi nama praktikum kontekstual. Dalam pelaksanaannya praktikum kontekstual dapat dikembangkan baik untuk meningkatkan pemahaman konsep maupun untuk mengembangkan berbagai keterampilan mahasiswa baik keterampilan proses maupun keterampilan berpikir. Model Praktikum Kontekstual (MPK) inilah yang akan dikembangkan dalam penelitian ini.

2. Tahap Perancangan Intervensi (Treatment)

(37)

Kistiono, 2014

Sintaks praktikum merupakan fase-fase atau tahapan-tahapan kegiatan yang harus dilaksanakan dosen dan mahasiswa selama kegiatan praktikum. Fase-fase atau tahapan-tahapan tersebut harus disusun sedemikian rupa agar dapat mendukung pada pencapaian tujuan kegiatan praktikum. Pola umum (global) dari kegiatan pembelajaran dikenal sebagai sintaks pembelajaran. Istilah sintaks mengacu pada pendapat Arends (1997), yaitu keseluruhan aliran atau urutan langkah-langkah yang biasanya diikuti dalam pembelajaran. Sintaks praktikum menggambarkan pola umum pelaksanaan kegiatan praktikum. Sebuah sintaks pembelajaran memiliki ciri (karakteristik) khas yang membedakannya dengan sintaks pembelajaran yang lain. Penamaan Sintaks suatu kegiatan biasanya didasarkan pada ciri spesifik yang dimilikinya. Sintaks MPK menggambarkan pola umum kegiatan MPK dengan ciri khas pada segi kontekstual.

Sintaks MPK dirancang dengan mengacu pada lima strategi dari pebelajaran CTL yang diusulkan oleh Crawford (2001), yaitu : (1) Relating, (2) Experiencing, (3) Applying, (4) Cooperating (learning community), dan (5) Transferring.

Konstruktivisme merupakan paham yang menitikberatkan pada proses konstruksi pengetahuan atau pemahaman oleh mahasiswa itu sendiri; inkuiri adalah sarana yang dapat digunakan konstruksi konsep melalui kegiatan penemuan; bertanya merupakan proses kegiatan interaktif baik lisan/tertulis untuk memperoleh jawaban dalam merumuskan masalah, membuat prediksi (hipotesis), memaknai, meginterpretasi dan menjelaskan hasil-hasil temuan serta membuat kesimpulan; refleksi merupakan kegiatan untuk mengetahui hasil-hasil kegiatan yang telah dilakukan dan kegiatan-kegiatan tindak lajut; masyarakat belajar merupakan strategi kolaboratif yang digunakan dalam kegiatan berinkuiri; penilaian yang sebenarnya merupakan penilaian yang dilakukan terhadap hasil-hasil kegiatan mahasiswa selama praktikum melalui penilaian fortopolio dengan menggunakan sebuah rubrik.

(38)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu diakhiri dengan kegiatan refleksi dan tindak lanjut.

b. Rancangan LKM MPK

Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) merupakan panduan tertulis yang berisi langkah-langkah operasional yang harus dikuti mahasiswa dan instruktur selama melakukan kegiatan praktikum. LKM suatu kegiatan tentu harus selaras dengan tujuan kegiatan dan sintaks kegiatan yang telah ditetapkan. LKM untuk MPK dirancang dengan memuat komponen-komponen antara lain: judul praktikum, rumusan tujuan praktikum, langkah-langkah (prosedur) pelaksanaan praktikum, dan kegiatan penutup. Setiap komponen tersebut dipaparkan sebagai berikut : 1) Judul/Tema yang dipraktikumkan; karena program praktikum yang

dikembangkan secara khusus diperuntukan pada matakuliah Fisika Dasar maka judul/tema praktikum dipilih harus sesuai dengan materi perkuliahan Fisika Dasar, namun karena adanya keterbatasan waktu, sarana dan prasarana maka hanya 8 judul praktikum saja yang diangkat dalam penelitian, antara lain: praktikum hukum II Newton, praktikum gerak jatuh bebas, praktikum hukum Hooke, praktikum rangkaian pegas paralel, praktikum osilasi bandul sederhana, praktikum osilasi pegas, praktikum gaya gesekan, dan praktikum hukum Archimedes.

2) Konteks; karena model kegiatan praktikum ini menggunakan pendekatan kontekstual, maka untuk setiap tema/judul praktikum harus dikaitkan dengan konteks yang relevan. Sesuai dengan jumlah tema/judul praktikum yang dikembangkan, maka jumlah konteks yang ditinjau juga berjumlah 8 konteks, yaitu: fenomena gerak benda, fenomena benda jatuh, aplikasi pegas dalam berbagai perkakas, aplikasi kombinasi pegas paralel dalam berbagai perkakas, fenomena ayunan taman, fenomena ayunan bayi, fenomena gesekan antara benda, fenomena mengapung-melayang dan tenggelam.

(39)

Kistiono, 2014

fungsi dan peran dilaksanakannya praktikum tersebut. Fungsi dan peran praktikum Fisika Dasar adalah sebagai sarana untuk memahamkan mahasiswa terhadap konsep-konsep dalam Fisika Dasar dan menanamkan berbagai keterampilan sains, sehingga tujuan praktikum Fisika Dasar ini diarahkan pada pemahaman konsep, penemuan hubungan antar konsep atau antar besaran fisika dan pengembangan keterampilan sains. Tujuan praktikum juga harus menjadi acuan untuk menyusun prosedur melaksanakan praktikum.

4) Prosedur kegiatan penyelidikan

Selakyaknya sebuah kegiatan pembelajaran, maka prosedur kegiatan praktikum harus memuat kegiatan pra praktikum (pendahuluan), kegiatan inti praktikum dan kegiatan akhir (penutup) praktikum.

a) Kegiatan pendahuluan

Kegiatan pendahuluan dilaksanakan dengan tujuan untuk meningkatkatkan motivasi mahasiswa dalam melaksanakan kegiatan praktikum. Pada MPK kegiatan memotivasi mahasiswa dilakukan dengan cara menyajikan tantangan penjelasan peistiwa/fenomena alam (objek fisis) yang sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh, fenomena pada

topik gerak jatuh bebas “mengapa sebuah mobil yang jatuh ke jurang akan

mengalami tingkat kerusakan yang lebih parah ketika jurangnya sangat

dalam?”.

b)Kegiatan inti praktikum

(40)

Kistiono, 2014

dikenal sebagai inkuiri. Jadi proses pada MPK akan tepat jika menggunakan metode inquiry laboratory. Ciri khas dari inquiry lab adalah petunjuk praktikum berupa pertanyaan bukan pernyataan. Disamping itu sesuai dengan rujukan yang dipakai yaitu CTL dimana salah satu komponennya adalah masyarakat belajar, maka proses-proses MPK harus dilaksanakan secara kooperatif dan kolaboratif.

Terdapat beberapa isi yang harus dicakup dalam kegiatan inti praktikum yaitu:

(a) Demontrasi dan diskusi yang bertujuan untuk mengenalkan konsep/besaran fisis yang terlibat dan menentukan hubungan-hubungan atau salaing kebergantungan antar besaran fisis yang terlibat dalam suatu peristiwa/fenomena.

(c) Mengajukan hipotesis untuk memprediksi bentuk hubungan fungsional yang lebih spesifik antar besaran fisis yang terlibat dalam sebuah fenomena.

(d) Melakukan analisis variabel-variabel ukur, merancang langkah-langkah percobaan dan merancang teknik atau metode analisis data.

(e) Melakukan kegiatan pengukuran (percobaan) dan kegiatan analisis data hasil percoban hingga mendapatkan kesimpulan misalnya berupa bentuk hubungan fungsional antara variabel yang ditemukan dari kegiatan praktikum. Pada tahap ini dapat terlibat berbagai modus refresentasi seperti refresentasi grafik, victorial, matematik dan verbal.

(e) Kegiatan penjelasan fenomena yang disajikan pada tahap pendahuluan. Kegiatan ini diadakan untuk menguji tingkat pemahaman konsep mahasiswa akan suatu konsep atau hubungan antar konsep yang terlibat dalam fenomena yang disajikan.

c) Kegiatan penutup

(41)

Kistiono, 2014

baik bagi mahasiswa maupun untuk dosen. Kegiatan ini juga dapat diisi dengan kegiatan tindak lanjut untuk penguatan dan pengayaan pemahaman konsep.

c. Rancangan Instrumen Tes KGS dan PK

Instrumen tes KGS dan PK dirancang berdasarkan indikator-indikator KGS dan PK serta proses-proses pembekalan yang dilakukan dalam kegiatan praktikum. Rancangan tes KGS dan PK mencakup : 1) indikator KGS dan PK yang dikembangkan melaluiMPK, 2) jumlah soal/item tes, 3) bentuk dan jenis tes 4) alokasi waktu, 5) Konten materi, dan 6) kunci jawaban.

Instrumen tes keterampilan generik sains (KGS) dirancang berdasarkan pada keterampilan generik sains (KGS) yang dikembangkan oleh Brotosiswoyo (2000). Dari 9 indikator KGS yang ada, hanya 7 indikator yang ditinjau dalam penelitian ini, yaitu: (1) pengamatan tidak langsung, (2) bahasa simbolik, (3) kerangkan logika taat azas, (4) inferensi logika, (5) hubungan sebab akibat, (6) pemodelan matematik, dan (7) membangun konsep yang dapat dikembangkan, dua indikator lain seperti indikator pengamatan langsung dan kesadaran akan skala besaran tidak ditinjau dalam penelitian ini dengan pertimbangan objek atau besaran yang diobservasi tidak dapat diamati secara langsung.

Instrumen tes pemahaman konsep (PK) dikembangkan berdasarkan indikator memahami (understanding) yang dikembangkan oleh Bloom dan

direvisi oleh Anderson, et al (2001). dari 7 indikator, yaitu, (1) menginterpretasi, (2) mencontohkan, (3) mengklasifikasi, (4)

(42)

Kistiono, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu MPK.

Untuk menjaring tanggapan dosen dan mahasiswa terhadap implementasi MPK dalam praktikum Fisika Dasar, dirancang suatu tes skala sikap yaitu disajikan beberapa pernyataan yang terkait dengan potensi MPK dalam mengembangkan berbagai kompetensi mahasiswa. Tanggapan dosen dan mahasiswa diberikan dalam bentuk persetujuan dan pertidaksetujuan terhadap item-item pernyataan yang diberikan. Ada empat pilihan tanggapan untuk setiap item pernyataan yaitu SS (bila sangat setuju), S (bila setuju), TS (bila tidak setuju), dan STS (bila sangat tidak setuju). Pernyataan yang disodorkan untuk ditanggapi dirancang mencakup 7 aspek yang terdistribusi dalam 20 butir pernyataan.

3. Tahap Pengembangan Intervensi (Treatment)

Tahap pengembangan merupakan eksekusi dari tahap perencanaan. Tahap ini terdiri atas tiga kegiatan yaitu : (1) tahap pembuatan, (2) tahap validasi ahli, dan (3) tahap uji coba, baik untuk perangkat MPK maupun untuk instrumen penelitian.

a. Tahap Pembuatan Instrumen Penelitian dan Perangkat MPK

Pada tahap ini dilakukan kegiatan pembuatan instrumen penelitian dengan menempuh langkah-langkah sebagai berikut:

(1) Membuat rancangan instrumen tes keterampilan generik sains (KGS) dan instrumen tes pemahaman konsep (PK) seperti ditunjukkan pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2. Kisi-kisi tes KGS dan PK selengkapnya disajikan pada Lampiran A2 dan Lampiran A3.

Tabel 3.1

Rancangan Instrumen Tes Keterampilan Generik Sains (KGS)

No Indikator KGS Jumlah

pertanyaan

(43)

Kistiono, 2014

3 Kerangka logika taat azas 5

4 Inferensi logika 4

5 Hukum sebab akibat 6

6 Pemodelan matematika 4

7 Membangun konsep 3

Jumlah Total 32

Tabel 3.2

Rancangan Instrumen Tes Pemahaman Konsep (PK)

(2) Mengembangkan sintaks MPK. Berdasarkan pola umum kegiatan pembelajaran yang lazim dilakukan, maka MPK akan terbagi dalam tiga kegiatan utama yaitu kegiatan pendahuluan, kegiatan inti dan kegiatan penutup. Pada setiap kegiatan utama tersebut direncanakan akan tercakup satu atau beberapa fase MPK. Rencana fase-fase kegiatan dalam MPK ditunjukkan pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3

Fase-Fase Kegiatan MPK untuk Praktikum Fisika Dasar Kegiatan

umum

Fase Orientasi

Pendahuluan Fase 1 Pembangkitan motivasi belajar (bereksperimen)

Inti Fase 2 Pengenalan konsep dan besaran-besaran fisis yang terlibat dalam suatu fenomena fisis dan identifikasi hubungan kualitatif antar besaran fisis dalam suatu fenomena yang ditinjau.

Pengajuan masalah penyelidikan

Pengajuan prediksi (hipotesis) atas masalah penyelidikan yang diajukan

Fase 3 Merencanakan dan melakukan pengumpulan dan analisis