DAFTAR ISI
B. Masalah dan Pertanyaan Penelitian ……….. C. Definisi Operasional ..………...
D. Tujuan Penelitian ……….
E. Manfaat Penelitian ………
BAB II PENERAPAN INKUIRI DAN PERANAN ANALOGI DALAM PERKULIAHAN LISTRIK-MAGNET …….……… A. Permasalahan dalam Perkuliahan Listrik-Magnet ………. B. Pengertian dan Peranan Analogi ……… C. Penerapan Inkuiri dan Kendalanya ….………
D. Hasil Belajar ………
E. Deskripsi Materi Listrik-Magnet dan Analoginya ……… BAB III METODE PENELITIAN ………..………
A. Paradigma Penelitian ……. ..……… B. Subjek Penelitian ………. ..………
C. Desain Penelitian ……….
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ……….…… A. Hasil Penelitian dan Pengembangan ………. .
1. Hasil Penelitian Pendahuluan ... 2. Pengembangan Model Pembelajaran ... 3. Hasil Uji Coba Terbatas ... 4. Perbaikan Model Pembelajaran dan Penilaian Ahli ... 5. Hasil Uji Lapangan ... 6. Pemetaan Analogi ... B. Pembahasan ... ………
1. Model Pembelajaran Inkuiri Menggunakan Analogi pada Konsep Listrik-Magnet ……… 2. Pemetaan Analogi oleh Mahasiswa dalam Uji Lapangan ….
C. Temuan Penelitian ………
D. Implikasi Hasil Penelitian terhadap Perkuliahan Listrik-Magnet E. Tindak Lanjut Penelitian ……… BAB V KESIMPULAN, SARAN DAN REKOMENDASI ...………
A. Kesimpulan .………
B. Saran ………….………
C. Rekomendasi ………
DAFTAR PUSTAKA ……… LAMPIRAN
49 49 49 58 59 62 64 69 73
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Hasil penelitian di beberapa Negara tentang kesulitan mahasiswa pada konsep listrik-magnet ………. Tabel 3.1 Subyek penelitian untuk tiap tahap penelitian ... Tabel 3.2 Indikator dan instrumen penelitian ... Tabel 4.1 Dua tipe sintaks penggunaan analogi dalam perkuliahan
listrik-magnet ... Tabel 4.2 Rangkuman hasil analisis data studi pendahuluan ... Tabel 4.3 Rekap hasil observasi dan hasil analogi mahasiswa ... Tabel 4.4 Rekap hasil kuesioner terhadap pengamat dan mahasiswa ... Tabel 4.5 Sintaks model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi ... Tabel 4.6 Perbedaan tingkat aktivitas inkuiri hasil observasi saat studi
pendahuluan dan saat uji coba model ... Tabel 4.7 Pemetaan analogi yang dikembangkan berdasarkan studi literatur
dan hasil uji lapangan pada matakuliah listrik-magnet 1 ... Tabel 4.8 Produk akhir pemetaan analogi yang dikembangkan ... Tabel 4.9 Sintaks model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi ... Tabel 4.10 Pemetaan analogi yang dibuat mahasiswa pada konsep potensial
listrik ... Tabel 4.11 Pengelompokan mahasiswa berdasarkan hasil pemetaan analogi ..
3 41 46
54 57 61 61 63
65
71 72 74
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan listrik ... Gambar 2.2 Arah gaya Coulomb untuk muatan listrik sejenis dan tidak
sejenis ……….. Gambar 2.3 Muatan listrik q berpindah dari titik 1 ke titik 2 dalam medan
listrik ……… Gambar 2.4 Benda bermassa m berada pada ketinggian h dari permukaan
benda bermassa M ……… Gambar 2.5 Penampang yang dialiri arus listrik ……….. Gambar 3.1 Kerangka berpikir ……… Gambar 3.2 Desain penelitian pengembangan model pembelajaran
listrik-magnet ……….. Gambar 4.1 Jenis analogi berdasarkan representasi yang digunakan ……… Gambar 4.2 Hasil need assessment terhadap kebutuhan mahasiswa untuk
mengatasi kesulitan dalam perkuliahan listrik-magnet…... Gambar 4.3 Aktivitas belajar mahasiswa dari dua tipe sintaks pada uji coba
terbatas ……… Gambar 4.4 Perbedaan skor hasil pemetaan analogi mahasiswa dari dua tipe
sintaks pembelajaran yang dikembangkan ………. Gambar 4.5 Nilai tes awal, tes akhir dan N-gain hasil uji lapangan ……… Gambar 4.6 Skor pemetaan analogi oleh mahasiswa dan nilai N-gain hasil
uji lapangan ………... Gambar 4.7 Contoh pemetaan analogi mahasiswa yang tidak sesuai ………..
26
28
31
33 34 39
43 52
56
60
61 68
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Instrumen Penelitian
Lampiran 2 Hasil Survei Awal, Data Live Coding Hasil Observasi dan Transkrip Wawancara
Lampiran 3 Data Hasil Studi Pendahuluan pada Pelaksanaan Perkuliahan Listrik-Magnet
Lampiran 4 Pengembangan Model Pembelajaran Inkuiri Menggunakan analogi pada Perkuliahan Listrik-Magnet
Lampiran 5 Satuan Acara Perkuliahan dari Dua Tipe Sintaks Pembelajaran Inkuiri Menggunakan Analogi yang Dikembangkan
Lampiran 6 Data Hasil Uji Coba Terbatas
Lampiran 7 Perbaikan Model yang Dikembangkan dan Penilaian Ahli Lampiran 8 Data Hasil Uji Lapangan terhadap Model Pembelajaran yang
Dikembangkan
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Listrik-magnet memiliki peran sangat penting dalam kehidupan manusia. Setiap aktivitas manusia mulai dari kehidupan rumah-tangga hingga sektor industri tidak dapat dipisahkan dengan kebutuhan listrik-magnet. Karena itu pemahaman konsep listrik-magnet sangat penting dibekalkan kepada setiap orang sejak dini. Dalam pendidikan formal di Indonesia materi listrik-magnet telah diberikan sejak pendidikan dasar (SD dan SMP), hal ini dimaksudkan agar setiap warga negara di Indonesia memiliki pengetahuan yang cukup tentang konsep listrik-magnet, sehingga dapat menggunakan dan memanfaatkan listrik-magnet secara efektif dan efisien dalam kehidupan sehari-hari.
Guna mencapai masyarakat seperti yang diuraikan di atas, maka diperlukan guru yang kompeten dalam bidang fisika, menguasai pedagogi dan konten ilmu fisika sehingga mampu membelajarkan fisika dalam menjalankan tugas dan perannya sebagai guru fisika. Program penyiapan calon guru fisika di Indonesia secara formal diselenggarakan oleh Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan (LPTK) program studi pendidikan fisika. LPTK diharapkan mampu menghasilkan guru profesional sebagaimana yang dituangkan dalam standar kualifikasi akademik dan kompetensi guru pada Permendiknas Republik Indonesia Nomor 16 Tahun 2007.
spesifik dengan standar tertentu. Kompetensi tersebut akan tampak sebagai tingkah laku yang diperlihatkan dalam melaksanakan pekerjaan, dan memiliki peran dalam kultur organisasi di lingkungan kerjanya. Dengan kata lain kompetensi adalah kombinasi dari pengetahuan, ketrampilan dan kemampuan yang diperlukan dalam melaksanakan tugas dan perannya. Kompetensi seorang guru fisika hendaknya dapat diperlihatkan melalui pengetahuan di bidang fisika dan pedagogi, memiliki ketrampilan dalam melaksanakan pembelajaran serta memiliki kemampuan untuk melaksanakan dan mengembangkan tugas dan perannya sebagai guru fisika.
Program studi pendidikan fisika sebagai salah satu bagian LPTK, harus mampu membekali mahasiswanya dengan pengetahuan, ketrampilan dan kemampuan untuk menjadi calon guru fisika. Aspek yang cukup penting dari kompetensi guru fisika adalah pengetahuan tentang berbagai materi fisika, termasuk materi listrik-magnet. Setiap LPTK penyelenggara program studi pendidikan fisika selalu memberikan materi listrik-magnet pada matakuliah fisika dasar, yang kemudian diperdalam melalui matakuliah pengayaan listrik-magnet sebagai matakuliah keahlian program studi untuk memantapkan penguasaan konsep listrik-magnet calon guru fisika.
kesulitan mahasiswa dalam pembelajaran konsep abstrak listrik-magnet diungkapkan pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1. Hasil penelitian di beberapa negara tentang kesulitan mahasiswa pada konsep listrik-magnet
Peneliti, tahun, sumber Penelitian Tempat Hasil Penelitian
Demirci & Cirkinoglu, 2004,
Journal of Turkish Science Education. 1(2). 50 – 54.
Balıkesir, Turki
Sebagian besar mahasiswa mengalami kesulitan dalam mempelajari konsep listrik-magnet.
Engelhardt & Beichner, 2004,
American Journal Physics.
72(1). 98 – 115.
North Carolina, Amerika
Banyak mahasiswa mengalami miskonsepsi dalam konsep listrik-magnet, walaupun setelah mengikuti perkuliahan.
Banyak mahasiswa tidak memahami konsep gaya magnet dan medan magnet, serta teridentifikasi adanya kesalahan konsep dalam memahami sumber medan magnet.
Narjaikaew et al., 2005,
Physics Educational Network of Thailand and The Centre for science and Technology Education Research.
Thailand Mayoritas mahasiswa tidak memahami topik listrik-magnet, dan situasi ini tidak berubah meskipun setelah pembelajaran.
Planinic, 2006, American
Journal of Physics. 74(12).
1143 – 1148.
Zagreb, Croatia
Mahasiswa mengalami kesulitan pada konsep induksi elektromagnetik, penerapan hukum Newton dalam konteks listrik-magnet, serta pada potential dan energi listrik.
Singh, 2006, American Journal
Physics. 74(10). 923 – 936.
Pittburgh, Pennsylvania
Mahasiswa tingkat dasar mengalami kesulitan dalam konsep listrik-magnet.
Mukhopadhyay, 2006,
European Journal of Physics.
27. 727 – 742.
Palmerston North, New Zealand
Kuliah listrik-magnet tidak populer, karena untuk mempelajari konsep tersebut diperlukan kemampuan berpikir abstrak. Singh, 2010, The Physics
Teacher. 48 (5). 309 – 311.
Framingham Amerika Serikat
Mahasiswa mengalami kesulitan pada perkuliahan konsep rangkaian listrik dasar.
Scaife & Heckler, 2010,
American Journal of Physics. 78
(8). 869 – 876.
Ohio, Columbus.
Banyak mahasiswa mengalami kesalahan konsep tentang representasi garis medan, hal ini dikarenakan pengetahuan mahasiswa tidak sistematis dan kacau, terutama pada konsep arah medan magnet dan penerapannya.
mengalami kesulitan dalam mempelajari konsep listrik-magnet, hal ini karena karakter konsep listrik-magnet yang kompleks (100%) dan abstrak (86%). Fakta lain mengungkapkan bahwa mahasiswa yang menyukai materi listrik-magnet cukup banyak (67%), dan perkuliahan listrik-magnet yang mereka ikuti juga cukup menyenangkan (62%). Sedangkan mengenai ketepatan metode dan strategi yang digunakan dalam perkuliahan listrik-magnet, 48% menyatakan sudah tepat, 33% menyatakan belum tepat dan 19% tidak berpendapat (Lampiran 2 Tabel L2.1). Berdasarkan data tersebut dapat dikemukakan bahwa sebagian besar mahasiswa mengalami kesulitan dalam mempelajari konsep listrik-magnet, dikarenakan konsepnya kompleks dan abstrak, sehingga perlu dikembangkan metode dan strategi perkuliahan yang lebih sesuai.
Hasil survei yang dilakukan terhadap dosen fisika berkaitan dengan perkuliahan listrik-magnet dituangkan pada Lampiran 2 Tabel L2.2. Pendapat dosen berkaitan dengan karakter konsep listrik-magnet, 100% menyatakan abstrak, 75% menyatakan kompleks dan 50% menyatakan bahwa konsep listrik-magnet tergolong sukar. Mengenai pelaksanaan perkuliaahan listrik-listrik-magnet, 50% dosen menyatakan bahwa perkuliahan listrik-magnet cukup mudah dilaksanakan, tetapi ketika ditanyakan tentang penerapan inkuiri dalam perkuliahan magnet, 100% menyatakan bahwa penerapan inkuiri dalam perkuliahan listrik-magnet cukup sulit, alasannya karena konsep listrik-listrik-magnet tergolong abstrak, kompleks dan banyak membutuhkan matematis.
listrik-magnet. Selain itu juga diperoleh informasi bahwa banyak dosen kesulitan menerapkan inkuiri dalam perkuliahan listrik-magnet karena konsepnya abstrak. Hal tersebut sesuai ungkapan Mukhopadhyay (2006) yang mengemukakan bahwa matakuliah listrik-magnet tidak populer, karena konsepnya abstrak. Buck, et al. (2007) menemukan bahwa pembelajaran berbasis inkuiri memberikan dampak yang baik, tetapi banyak guru menyatakan frustasi karena pemahaman siswa tidak segera muncul, dan mereka tidak tahu apa yang harus dilakukan. Case, et al. (1998) mengungkapkan bahwa, tantangan dalam menerapkan pembelajaran berbasis inkuiri mencakup: kekurangan waktu, kesulitan menahan diri untuk menjawab pertanyaan siswa secara langsung, dan membelajarkan hal yang abstrak.
Tahun 1996 National Research council (NRC) di Amerika Serikat menetapkan penggunaan inkuiri sebagai salah satu standar dalam pembelajaran sains di berbagai tingkat pendidikan, termasuk di perguruan tinggi. Tahun 1998 National Science Teacher Association (NSTA) and Association for Education of
Teachers Science ( AETS) menyepakati bahwa sains adalah proses berpikir manusia
dalam mempelajari dan menyikapi fenomena alam berdasarkan penemuan empiris dan proses ilmiah seperti pengamatan, pengukuran, eksperimen, penalaran dan seterusnya, sehingga penggunaan inkuiri ditetapkan sebagai salah satu standar dalam pelaksanaan pembelajaran sains di Amerika Serikat.
mengarahkan siswa untuk mengkonstruksi pengetahuannya sendiri. Dalam pandangan konstruktivisme ada dua hal pokok dalam memahami pengertian belajar, yaitu belajar sebagai upaya seseorang untuk mengkonstruksi pengetahuan baru berdasarkan pengetahuan sebelumnya, dan belajar sebagai kegiatan aktif seseorang untuk membentuk pengetahuannya. Pembelajaran berbasis inkuiri dalam implementasinya memiliki dua makna, yaitu pembelajaran inkuiri berarti mengajarkan hakekat dan proses penemuan ilmiah, dan pembelajaran inkuiri berarti siswa belajar konsep sains dengan menggunakan metode ilmiah, antara lain: mengamati, merumuskan masalah, membuat hipotesis, menguji hipotesis, melakukan interpretasi, dan membuat kesimpulan (Rustaman, 2010).
Pemahaman fenomena konsep listrik-magnet memerlukan proses berpikir tingkat tinggi yang melibatkan perangkat eksperimen (pembuktian dengan peralatan) dan perangkat analisis (menggunakan matematika). Penggunaan alat peraga dalam mempelajari konsep listrik-magnet hanya mampu menunjukkan gejala makro, lalu direpresentasikan dengan analisis matematis tanpa dapat mengetahui makna fisis dari gejala listrik-magnet yang abstrak. Hal tersebut tampaknya sebagai awal penyebab kesulitan mahasiswa dalam mempelajari konsep listrik-magnet.
(resource) yang dimiliki untuk mengatasi kesulitannya. Salah satu solusi yang dapat digunakan untuk mempelajari konsep yang abstrak adalah dengan menggunakan analogi (Chiu & Lin, 2005; Olive, 2005).
Pengetahuan dan pengalaman baru bagi seseorang akan terasa janggal jika tidak relevan dan terkait dengan pengalaman dan pengetahuan yang sudah dimilikinya. Dalam mempelajari suatu pengetahuan baru akan lebih bermakna jika dihubungkan dan disesuaikan dengan pengetahuan yang sudah dimiliki. Misalnya dalam mempelajari materi tentang "arus listrik", agar materi baru atau abstrak itu mudah dipahami oleh peserta didik, maka hendaknya difasilitasi untuk mengaitkan materi tersebut dengan materi kajian lain yang telah dikenal peserta didik. Dalam hal ini misalnya menganalogikan "arus listrik" dengan "aliran air". Cara berpikir yang demikian dinamakan sebagai berpikir analogi. Berpikir analogi merupakan suatu alternatif untuk menjadikan situasi baru yang mungkin terasa rumit atau aneh menjadi lebih akrab bagi siswa. Dengan menggunakan analogi fenomena yang abstrak dapat terasa konkret, sehingga siswa terbantu untuk memahami fenomena baru atau fenomena abstrak yang dipelajarinya.
analogi perlu rencana yang baik, dengan memilih analogi yang sesuai dan sintaks pembelajaran yang tepat.
Menurut Gentner (1983) analogi adalah alat representasi untuk memahami sesuatu yang abstrak atau belum diketahui (sebagai domain target), dengan menggunakan pengetahuan lain yang telah dimiliki (sebagai domain dasar) berdasarkan kemiripan, dengan analogi seseorang dapat belajar mulai dari suatu domain yang dikenal untuk mempelajari domain lain yang tidak dikenal. Kaper & Geodhart (Boersma, 2005) mendefinisikan analogi sebagai pemetaan satu lawan satu antar istilah yang ada dalam domain dasar dengan domain target, untuk memperoleh suatu kesimpulan. Hasil penelitian tentang penggunaan analogi (Chiu & Lin, 2005; Olive, 2005; Padolefsky & Finkelstein, 2006) menunjukkan bahwa penggunaan analogi dapat meningkatkan hasil pembelajaran dan dapat mengatasi kesalahan konsep.
hubungan analogi antar konsep, karena itu perlu dikembangkan suatu kajian yang menghasilkan panduan tentang penggunaan analogi yang user friendly untuk implementasi kurikulum pada tingkat operasional di kelas.
Berdasarkan uraian di atas, sekaligus sebagai upaya untuk mengatasi masalah kesulitan yang dialami dosen dan mahasiswa dalam perkuliahan konsep abstrak listrik-magnet, serta untuk membekali mahasiswa calon guru fisika dalam mengkonstruksi pengetahuannya, maka dilakukan penelitian dengan judul:
"Pengembangan Model Pembelajaran Inkuiri Menggunakan Analogi pada
Konsep Listrik-Magnet untuk Membekalkan Kemampuan Beranalogi Calon
Guru Fisika".
B. Masalah dan Pertanyaan Penelitian
Masalah utama penelitian ini adalah: "Bagaimana mengembangkan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep listrik-magnet yang dapat meningkatkan hasil pembelajaran calon guru fisika?". Untuk menyelesaikan masalah tersebut, dikemukakan beberapa pertanyaan penelitian sebagai berikut:
1. Bagaimana sintaks model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep listrik-magnet yang dapat meningkatkan hasil belajar calon guru fisika?
2. Apakah model pembelajaran yang dikembangkan dapat membantu membekalkan kemampuan beranalogi calon guru fisika pada konsep listrik-magnet?
4. Apa kelemahan dan keunggulan dari model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi yang dikembangkan?
5. Pemetaan analogi apa saja yang dapat digunakan untuk menjelaskan tiap bagian materi listrik-magnet?
C. Definisi Operasional
Penelitian ini terdiri dari dua variabel bebas (model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi dan pemetaan analogi), serta dua variabel terikat (penguasan konsep dan kemampuan menemukan analogi). Untuk mempertajam fokus penelitian, digunakan definisi operasional sebagai berikut:
1. Model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi yang dimaksud adalah sintaks pembelajaran inkuiri menggunakan analogi untuk implementasi kurikulum pada tingkat operasional di kelas, melalui tampilan operasi intelektual mahasiswa, berupa pengamatan dan penalaran, hingga mahasiswa mampu menemukan analogi dari konsep yang dipelajari.
2. Pemetaan analogi yang dimaksud adalah hubungan kesesuaian antar konsep atau cara untuk mempelajari konsep abstrak atau belum diketahui (domain target) menggunakan pengetahuan lain yang telah dimiliki (domain dasar) dalam satu bidang ilmu fisika. Domain adalah sekumpulan pengetahuan berupa pengalaman (fakta) atau hubungan antar fakta yang dapat diungkapkan sebagai hubungan proposisi atau hasil generalisasi.
retrieval, comprehension, alalysis dan knowledge utilization.
4. Kemampuan beranalogi yang dimaksud adalah hasil belajar berupa kemampuan menghubungkan konsep listrik-magnet dengan konsep lain yang telah dimiliki melalui analogi dalam lingkup bidang fisika, serta mampu mengidentifikasi perbedaan antar konsep tersebut.
D. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan pemetaan analogi pada konsep listrik-magnet dan mengembangkan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi agar mahasiswa dapat mengkonstruksi pengetahuannya dalam konsep abstrak listrik-magnet berdasarkan pengetahuan yang telah dimiliki sebelumnya, penguasaan konsep listrik-magnet calon guru dapat ditingkatkan, sekaligus kesulitan dosen dan mahasiswa dalam perkuliahan konsep abstrak listrik-magnet dapat diatasi.
E. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut: 1. Model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi yang dikembangkan
dapat mendorong kualitas penerapan inkuiri dalam perkuliahan listrik-magnet di LPTK, sehingga hasil pembelajaran akan lebih bermakna bagi calon guru fisika.
menimbulkan kesalahan konsep.
3. Bagi mahasiswa, hasil yang dikembangkan diharapkan dapat mengatasi masalah kesulitan belajar pada konsep abstrak listrik-magnet, sekaligus dapat membantu mahasiswa dalam mengkonstruksi pengetahuannya tentang listrik-magnet, sehingga dapat meningkatkan hasil belajar mahasiswa terutama penguasaan konsep dan kemampuan menemukan analogi dari setiap bagian konsep abstrak listrik-magnet.
4. Bagi dosen fisika, diharapkan setiap dosen menyadari pentingnya penggunaan analogi dalam perkuliahan konsep abstrak listrik-magnet, sehingga penggunaan analogi tidak dilakukan secara sepontan, tetapi digunakan melalui perencanaan yang matang, agar penggunaan analogi dapat memberikan dampak yang positif dan tidak menimbulkan kesalahan konsep.
5. Selama ini sebagian besar orang berpendapat bahwa penerapan inkuiri identik dengan pembelajaran melalui praktikum (perangkat eksperimen), dengan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi yang dikembangkan dalam penelitian ini diharapkan dapat memberikan pemahaman bahwa inkuiri tidak selalu menggunakan eksperimen, tetapi dapat dikembangkan melalui metode atau media lain, seperti halnya penggunaan analogi yang dikembangkan dalam penelitian ini.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Paradigma Penelitian
Pembelajaran merupakan proses berpikir dari seseorang dalam merespon fenomena alam berdasarkan penemuan empiris melalui proses ilmiah seperti pengamatan, pengukuran, eksperimen, dan penalaran, karena itu pembelajaran hendaknya berbasis inkuiri agar lebih bermakna. Namun demikian hasil survei menunjukkan banyak dosen mengalami kesulitan dalam pelaksanaan pembelajaran berbasis inkuiri pada konsep abstrak listrik-magnet. Buck, et al. (2007) menemukan banyak guru menyatakan frustasi karena pemahaman siswa tidak segera muncul, dan mereka tidak tahu apa yang harus dilakukan.
Gambar 3.1 Kerangka berpikir
- Masalah, berdasarkan pendapat para ahli, dosen dan mahasiswa,
listrik-magnet adalah konsep yang abstrak. Hal ini merupakan akar masalah yang menyebabkan kesulitan dosen dalam menerapkan inkuiri pada perkuliahan listrik-magnet. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kesulitan tersebut menimbulkan masalah pada mahasiswa, diantaranya mahasiswa mengalami kesulitan belajar dan tidak menguasai konsep listrik-magnet, serta terdapat kesalahan konsep dalam pemahaman konsep listrik-magnet mahasiswa. - Peluang, hasil penelitian menemukan bahwa analogi dapat membantu
dalam pembelajaran konsep abstrak, hal ini memberi peluang untuk mengatasi masalah tersebut, sehingga kesulitan mahasiswa dan dosen dalam
M
Analogi dapat membantu dalam pembelajaran konsep abstrak, dapat mengatasi miskonsepsi dan dapat meningkatkan hasil
belajar yang lebih baik
S
Model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi dan pemetaan analogi pada konsep abstrak listrik-magnet untuk meningkatkan
kualitas proses dan hasil belajar calon guru fisika
H
IS Model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi dan pemetaan
analogi pada konsep abstrak listrik-magnet dapat membantu mengatasi kesulitan mahasiswa dan dosen dalam perkuliahan listrik-magnet,
pembelajaran listrik-magnet dapat diatasi.
- Solusi alternatif, untuk mengatasi kesulitan mahasiswa dan dosen dalam
perkuliahan listrik-magnet tersebut, maka perlu dikembangkan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi dan digunakan pemetaan analogi pada konsep abstrak listrik-magnet untuk meningkatkan kualitas proses dan hasil belajar calon guru fisika.
- Hipotesis, berdasarkan berbagai hasil penelitian dan kajian teori yang telah
diungkapkan di atas, maka dapat dikemukakan hipotesis bahwa model pembelajaran inkuiri dan pemetaan analogi pada konsep abstrak listrik-magnet dapat mengatasi kesulitan dosen dan mahasiswa dalam pembelajaran listrik-magnet, bahkan dapat meningkatkan kualitas proses dan hasil belajar calon guru fisika.
B. Subjek Penelitian
dari salah satu LPTK yang digunakan dalam studi pendahuluan, dan dilakukan dalam waktu satu semester. Rincian subyek penelitian disajikan pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Subyek penelitian untuk tiap tahap penelitian
1) Subyek pada studi Pendahuluan
No. Program 2) Subyek pada uji terbatas
1. PPF-NLJ 1 kelas
3) Subyek pada uji lapangan
1 PPF-SLJ 1 kelas (38 mhs & 1 dosen)
1 semester Seluruh materi listrik-magnet 1
5 dosen (observer)
5 dosen (observer) Catatan: PPF-NDJ = Prodi Pendidikan Fisika LPTK di Jawa
PPF-NLJ = Prodi Pendidikan Fisika LPTK Luar Jawa PPF-SDJ = Prodi Pendidikan Fisika LPTK di Jawa PPF-SLJ = Prodi Pendidikan Fisika LPTK Luar Jawa
C. Desain Penelitian
Penelitian menggunakan data kualitatif dan kuantitatif. Data kualitatif digunakan untuk memperoleh gambaran yang lengkap mengenai jenis dan peran penggunaan analogi dalam perkuliahan listrik-magnet, serta untuk mengembangkan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi dan pemetaan analogi yang lengkap, memuat persamaan dan perbedaan serta syarat penggunaannya, sedangkan data kuantitatif digunakan untuk melihat dampak dari model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi yang dikembangkan pada penelitian ini.
Pemetaan analogi konsep listrik-magnet adalah bagian dari penelitian pengembangan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep abstrak listrik-magnet. Pengembangan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi dimaksudkan untuk mengatasi masalah dalam perkuliahan listrik-magnet di kelas, yang selalu dialami oleh setiap pendidik di berbagai tempat, bahkan dialami oleh guru dan dosen di berbagai negara. Penelitian ini direncanakan memiliki dua produk yang saling berkaitan, yaitu pemetaan analogi berbagai konsep listrik-magnet dan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep listrik-magnet. Rancangan pengembangan model pembelajaran dalam penelitian ini meliputi beberapa tahap yang ditunjukkan pada Gambar 3.2.
Memperbaiki dan
terbatas. Berdasarkan uji coba terbatas, dilakukan perbaikan dan pengembangan terhadap rumusan pemetaan analogi maupun model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep abstrak listrik-magnet.
TAHAP I. STUDI
Gambar 3.2. Disain penelitian dan pengembangan model pembelajaran Tahap ke-IV melakukan validasi, yaitu validasi ahli (expert judgment) dan
pemetaan analogi konsep listrik-magnet dan model pembelajaran yang dikembangkan. Berdasarkan validasi ahli tersebut dilakukan revisi, yang kemudian dilakukan validasi lapangan melalui uji lapangan yang sesungguhnya. Masing-masing validasi diuraikan sebagai berikut.
1. Validasi Ahli (Expert Judgment), pada pelaksanaan validasi ahli diperlukan
dua bidang keahlian yaitu bidang keahlian materi subjek listrik-magnet dan bidang keahlian pembelajaran sains. Masing-masing bidang keahlian menggunakan tiga orang ahli untuk menilai kelayakan rumusan pemetaan analogi dari tiap bagian konsep listrik-magnet dan model pembelajaran yang dikembangkan. Validasi terhadap rumusan pemetaan analogi dilakukan terhadap konsep listrik-magnet, analogi yang digunakan, persamaan dan perbedaan kedua domain, serta keunggulan dan keterbatasan analogi yang digunakan. Validasi terhadap model pembelajaran yang dikembangkan dilakukan mulai dari kerangka konseptual, strategi, metode, pendekatan, hingga disain model pembelajaran yang dikembangkan. Dari validasi ahli tersebut diperoleh beberapa catatan perbaikan, yang kemudian digunakan untuk melakukan penyempurnaan terhadap rumusan pemetaan analogi, maupun rancangan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi yang dikembangkan.
Validasi Lapangan, hasil rancangan yang telah divalidasi berdasarkan pandangan
diamati sesuai indikator dan instrumen yang telah dipersiapkan. Pengamatan dan pengambilan data dilakukan melalui observasi, kuesioner, pelaksanaan tes, wawancara dan metode dokumentasi. Observasi difokuskan pada penerapan inkuiri dalam pembelajaran dan penggunaan analogi dalam proses pembelajaran listrik-magnet. Dalam uji lapangan ini dilakukan tes awal dan tes akhir untuk mengamati dampak penerapan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi yang dikembangkan terhadap hasil belajar. Kuesioner dan wawancara dilakukan pada akhir uji lapangan terhadap mahasiswa dan dosen untuk memperoleh pendapat dan pandangan mengenai model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi yang dikembangkan, serta dilakukan dokumentasi terhadap hasil analogi yang ditemukan mahasiswa selama proses pembelajaran tersebut. Seluruh data hasil uji lapangan digunakan untuk memperbaiki dan menyempurnakan pemetaan analogi maupun model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep listrik-magnet yang dikembangkan.
Berdasarkan hasil validasi ahli dan validasi lapangan, maka pada tahap ke-V dilakukan revisi terhadap pemetaan analogi listrik-magnet maupun terhadap model pembelajaran yang dikembangkan. Hasil dari tahap ini adalah diperoleh dua produk penelitian yaitu: (1) pemetaan analogi dari tiap bagian konsep listrik-magnet, dan (2) model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep abstrak listrik-magnet.
Pengembangan pemetaan analogi ini, diharapkan dapat mengatasi masalah dalam pembelajaran konsep abstrak listrik-magnet, dan pada berbagai konsep abstrak dalam bidang fisika atau bahkan pada bidang ilmu yang abstrak lainnya.
D. Instrumen Penelitian
Indikator dan instrumen penelitian, serta kaitannya dengan variabel dan aspek penelitian dikemukan pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Indikator dan instrumen penelitian
No. Variabel/Aspek Indikator Sumber Data Metode/ Instrumen Teknik Analisis Data 1. Pemetaan
analogi konsep listrik-magnet
Diperoleh analogi yang sesuai dari setiap bagian konsep
listrik-Mahasiswa Survei/ kombinasi angket tertutup dan
Dosen Survei/ kombinasi angket tertutup dan
E. Pengolahan dan Analisis Data
Pengolahan dan analisis data pada penelitian ini dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Pengolahan dan analisis data kualitatif dilakukan terhadap data hasil observasi, kuesioner, wawancara, dokumentasi, catatan lapangan, dan penilaian ahli yang diperoleh sesuai tahap penelitian. Sedangkan pengolahan dan analisis data kuantitatif digunakan untuk mengolah data hasil tes awal dan tes akhir, serta dokumen portofolio mahasiswa dalam membuat analogi sebelum dan sesudah dilaksanakan uji lapangan tahap IV, untuk mengetahui peningkatan hasil belajar calon guru fisika, sebagai dampak dari penggunaan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep listrik-magnet.
1. Pengolahan dan Analisis Data Kualitatif
2. Pengolahan dan Analisis Data Kuantitatif
BAB V
KESIMPULAN, SARAN DAN REKOMENDASI
A. Kesimpulan
Hasil pengolahan data dan pembahasan yang telah dilakukan dalam penelitian pengembangan ini, mendapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Sintaks model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep listrik-magnet terdiri tujuh langkah. Pertama, melakukan pengamatan terhadap fenomena domain dasar dan domain target. Kedua, merumuskan masalah berkaitan dengan analogi kedua domain. Ketiga, melakukan analisis terhadap hubungan analogi antara kedua domain. Keempat, merumuskan hipotesis berkaitan dengan kesesuaian dan perbedaan kedua domain. Kelima, menguji hipotesis dan mengumpulkan data. Keenam, melakukan interpretasi dan menjawab pertanyaan. Ketujuh, menyimpulkan dan menyampaikan hasil, serta mencari implikasinya melalui penemuan berbagai analogi.
2. Model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi pada konsep listrik-magnet dapat meningkatkan kemampuan beranalogi calon guru fisika.
3. Model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi dapat meningkatkan penguasaan konsep listrik-magnet calon guru fisika.
dapat menemukan sendiri kesamaan dan perbedaan, serta kaitan antar konsep fisika, dan 6) meningkatkan pengusaaan konsep listrik-magnet. Sedangkan kelemahan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi: 1) memerlukan alokasi waktu yang lama, 2) jika domain dasar tidak dikuasai, maka perkuliahan tidak dapat berjalan dengan baik, 3) jika salah memahami konsep domain dasar, maka akan terjadi kesalahan konsep pada domain target.
5. Pemetaan analogi yang dikembangkan pada konsep listrik-magnet adalah analogi satu bidang ilmu fisika, dan produk pemetaan analogi yang berhasil dikembangkan berjumlah 21 pasang, yang dibedakan dalam dua jenis hubungan analogi, yaitu analogi dalam konsep (conceptual analogy) dan analogi dalam mekanisme atau cara (mechanism analogy).
B. Saran
Berdasarkan hasil temuan dalam penelitian pengambangan ini, maka dapat dikemukakan beberapa saran sebagai berikut:
1. Penggunaan analogi dalam perkuliahan listrik-magnet hendaknya direncanakan dengan baik, dan tidak muncul secara spontan sehingga tidak beresiko menimbulkan kesalahan konsep.
2. Terdapat dua hal penting yang harus dipersiapkan dalam pembelajaran inkuiri menggunakan analogi, yaitu urutan sintaks dan memilih domain dasar (analogi) yang sesuai (dapat digunakan pemetaan analogi yang telah dikembangkan dalam penelitian ini).
menyadari dan memahami adanya persamaan dan perbedaan antara domain dasar dan domain target.
4. Pelaksanaan model pembelajaran inkuiri menggunakan analogi memerlukan alokasi waktu yang cukup lama, karena itu dalam pelaksanaan pembelajaran di kelas diperlukan manajemen dan kontrol waktu yang tepat.
C. Rekomendasi
Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam penelitian pengembangan ini, serta beberapa temuan lapangan dalam perkuliahan listrik-magnet di LPTK, maka direkomendasikan beberapa hal sebagai berikut:
1. Analogi diperlukan dan cukup membantu calon guru fisika dalam mengkonstruksi pengetahuan fisikanya, karena itu penggunaan analogi harus dipilih yang sesuai dan direncanakan urutan sintaksnya. Untuk keperluan tersebut dapat digunakan model pembelajaran dan pemetaan analogi yang telah dikembangkan dalam penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Anderson, L. W., Krathwohl, D. R., Airasian, P. W., Cruikshank, K. A., Mayer, R. E., & Pintrinch, P. R. (2001). A Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing: A Revision of Bloom’s Taxonomy of Educational Objectives. New York: Longman.
Aulls, M. W. & Shore, B. M. (2008). Inquiry in Education. The Conceptual Foundations for Research as a Curricular Imperative. Volume 1. New York: Lawrences Erlbaum Associates.
Boersma K., Goedhart, M., Jong, O. D., & Eijkelhof, H. (2005). Research and The Quality of Science Education. Dordrecht, Netherlands: Springer.
Buck, G. A., Latta, M. A. M. & Pelecky, D. L. L. (2007). “Learning How to Make Inquiry into Electricity and Magnetism Discernible to Middle Level Teachers”. Journal of Science Teacher Education. 18, 377 - 397.
Case, K.N., Reagen, T.G., Campbell, P. & Case, C. W. (1998). “The Role of Collaborative Inquiry and reflective Practice in Teacher Preparation”. The Professional Educator. 21 (1), 1–16.
Chin, C. (2007). Multimodality in Teaching and Learning Science. Proceeding The 1st International Seminar on Science Education. Science Education Program. Bandung : Graduate Scholl Indonesia University of Education. Chiu, M. H. & Lin, L. W. (2005). “Promoting Fourth Graders' Conceptual
Change of Their Understanding of Electric Current via Multiple Analogies”. Journal of Research in Science Teaching. 42, (4), 429 - 464. Degeng, I. N. S. (1989). Ilmu Pengajaran Taksonomi Variabel. Jakarta: P2LPTK
Depdikbud.
Demirci, N. & Cirkinoglu, A. (2004). “Determining Students' Pre-conception/ Misconceptions in Electricity and Magnetism”. Journal of Turkish science education. 1, (2), 50 - 54.
Duit, R. (1991). “On the Role of Analogies and Metaphors in Learning Science”. Science Education. 75, (6), 649 - 672.
Engelhardt, P. V. & Beichner, R. J. (2004). “Students' Understanding of Direct Current Resistive Electrical Circuits”. American Journal Physics. 72, (1), 98 - 115.
Ennis, R. H. (1995). Critical Thinking. New Jersey: University of Illionis. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 07458.
Gentner, D. (1983). “Structure-Mapping: A Theoritical Framework for Analogy”. Cognitive Science. 7, 155 - 170.
Gluck, P. & Perkalskis, B. (2009). “Analog of Optical Elements for Sound Waves in Air”. The Physics Teacher. 47, (2), 75 - 79.
Guisasola, J., Almudi, J. M. & Zubimendi, J. L. (2004). “Difficulties in Learning The Introductory Magnetic Field Theory in The First Years of University”. Science Ecucations. 88, (3), 443-464.
Haladyna, T. M. (1997). Writing Test Item to Evaluate Higher Order Thinking. Boston: Allyn and Bacon a Viacom Company.
Lawson, A. E. (1993). The Importance of Analogy: A Prelude to the Special Issue. Journal of Research in Science Teaching. 30, (10), 1213-1214.
Maloney, D. P., O’Kuma, T. L., Hieggelke, C. J. & Heuvelen A. V. (2001). “Surveying Student's Conceptual Knowledge of Electricity and Magnetism”. American Journal Physics. 69, (7), 12 - 23.
Marzano, R. J. & Kendall, J. S. (2008). Designing and Assessing Educational Objectives. Applying the New Taxonomy. California: Corwin Press.
Mukhopadhyay, S. C. (2006). “Teaching Electromagnetics at The Undergraduate Level: a Comprehensive Approach”. European Journal of Physics. 27, 727-742.
Narjaikaew, P., Emarat, N., Arayathanakul, K. & Cowie, B. (2005). Year-1 Thai University Students’ Conceptions of Electricity and Megnetism. Physics Educational Network of Thailand (PENThai) and The Centre for science and Technology Education Research (CSTER).
Nasution, S. (2006). Berbagai Pendekatan dalam Proses Belajar dan Mengajar. Bandung: Bina Aksara.
Nersessian, N. J. (2008). Creating Scientific Concepts. Massachusetts: A Bradford Book The MIT Press.
NRC. (1996). National Science Education Standars. Washington: National Academy Press.
NSTA. (1998). Standards for Science Teacher preparation. NSTA in collaboration with the Association for the Education of Theachers in Science.
Oliva, J. M. (2005). “What Professional Knowledge Should we as Physics Teachers have about The Use of Analogies?”. Journal Physics Teacher Education. 3, (1), 11 – 16.
Pask, C. (2003). “Mathematics and the Science of Analogies. American Journal of Physics. 71, (6), 526 – 534.
Paul, R. & Elder, L. (2005). A Guide for Educators to Critical Thinking Competency Standards. www.criticalthinking.org.
Podolefsky, N. S. & Finkelstein, N. D. (2006). “Use of Analogy in Learning Physics: The Role of Representation”. Physics Review Special Topics, Physics Education Research. 2, (020101), 1 – 10.
Renzulli, J., Gentry, M & Reis, S. (2004). “A Time and Place for Authentic Learning”. Education Leadership. 62, (73-7)
Rothenstein, B. & Popescu, S. (2009). “Relativistic Velocity Addition Low from Machine Gun Analogy”. The Physics Teacher. 47, (1), 43 – 45.
Rustaman, N. Y. (2005). Perkembangan Penelitian Pembelajaran Berbasis Inkuiri dalam Pendidikan Sains. Disampaikan pada Seminar Nasional II Himpunan Ikatan Sarjana dan Pemerhati Pendidikan IPA Indonesia bekerjasama dengan FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia di Bandung pada tanggal 22-23 Juli 2005.
Rustaman, N. Y. (2010). Pengembangan Pembelajaran Sains Berbasis Kemampuan Dasar bekerja Ilmiah. Teori, Paradigma, Prinsip dan Pendekatan Pembelajaran dalam Konteks Indonesia. Bandung: FMIPA. UPI.
Scaife, T. M. & Heckler, A. F. (2010) “Student Understanding of The Direction of The Magnetic Force on a Charged Particle”. American Journal Physics. 78, (8), 869 – 876.
Singh, C. (2006). “Student Understending of Symmetry and Gauss’s Law of Electricity”. American Journal of Physics. 74, (10), 923 – 936.
Singh, V. (2010). “The Electron Runaround: Understanding Electric Circuits Basics Through a Classroom Activity. The Physics Teacher. 48, (5), 309 – 311.
Suseno, N., Setiawan, A. & Rustaman, N. Y. (2009). “The Importance of Mapping and Utilizing Analogies in Learning of Abstract Concepts on Electricity and Magnetism”. Proceeding of The Third International Seminar on Science Education. 563 – 572.
Suseno, N., Setiawan, A. & Rustaman, N. Y. (2010). Penggunaan Analogi dan Klasifikasinya dalam Perkuliahan Konsep Abstrak Listrik-Magnet di LPTK. Disampaikan pada Seminar Nasional di P4TK Bandung pada tanggal 10 April 2010.
Suseno, N., Setiawan, A. & Rustaman, N. Y. (2010). Pembelajaran Menggunakan Analogi dalam Perkuliahan Listrik-Magnet. Disampaikan pada Seminar Nasional Fisika dan Pendidikan Sains di Universitas Sebelas Maret Surakarta pada tanggal 8 Mei 2010.
Web, M. J. (1985) “Analogies and Their Limitations”. Journal of School Science and Mathematics. 85, (8), 645 – 650.
