BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan sains dan teknologi dewasa ini menuntut sumber daya manusia yang berkualitas, yaitu manusia yang mampu memahami pengetahuan dan mengaplikasikan pengetahuan tersebut dalam kehidupan sehari-hari, sehingga pengetahuan yang telah dipelajari menjadi bermakna dan bermanfaat bagi dirinya maupun masyarakat di sekitarnya. Sumber pengetahuan salah satunya adalah pendidikan. Dengan demikian, salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk menciptakan manusia yang berkualitas adalah dengan meningkatkan kualitas pendidikan.
Fisika merupakan salah satu wahana untuk menumbuhkan kemampuan berpikir yang berguna untuk memecahkan masalah di dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini sesuai dengan yang tertera dalam Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar Fisika SMA, pembelajaran fisika di sekolah bertujuan agar peserta didik memiliki kemampuan sebagai berikut (Depdiknas, 2006 : 107 ) :
1. Membentuk sikap positif terhadap fisika dengan menyadari keteraturan dan keindahan alam serta mengagungkan kebesaran Tuhan Yang Maha Esa ;
2. Mengembangkan sikap ilmiah yaitu jujur, obyektif, terbuka, ulet, kritis dan dapat bekerjasama dengan orang lain ;
3. Mengembangkan pengalaman melalui percobaan agar dapat merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis, merancang dan merakit instrumen, mengumpulkan, mengolah dan menafsirkan data, serta mengkomunikasikan secara lisan dan tertulis ;
4. Mengembangkan kemampuan bernalar dalam berpikir analisis induktif dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip Fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaian masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif ;
5. Menguasai konsep dan prinsip fisika serta mempunyai keterampilan mengembangkan pengetahuan, dan sikap percaya diri sebagai bekal untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang yang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi.
kuantitatif. Kemampuan menjelaskan merupakan salah satu macam proses kognitif yang ada pada taksonomi bloom yaitu memahami (understand).
Dahar (1996 : 79) menambahkan bahwa Fisika merupakan suatu ilmu yang sangat berhubungan erat dengan fenomena alam. Sebagai suatu ilmu, dalam Fisika pasti terdapat berbagai macam konsep. Konsep merupakan suatu dasar untuk berpikir dan melakukan proses-proses mental yang lebih tinggi agar dapat merumuskan prinsip-prinsip dan generalisasi-generalisasi. Untuk menyelesaikan masalah, siswa harus mengetahui aturan yang relevan berdasarkan konsep-konsep yang diperolehnya atau memahami konsep-konsepnya. Pemahaman konsep sangat berarti dan penting, sebagai suatu cara untuk mengorganisir atau menyusun pengetahuan dan merupakan dasar untuk membangun pemikiran menuju pada tingkat berpikir yang lebih tinggi.
Pemahaman konsep yang dimiliki siswa dipengaruhi pula oleh konsepsi siswa atau tafsiran siswa terhadap suatu konsep. Siswa datang ke kelas dengan membawa konsepsi maupun pengetahun awal mengenai suatu konsep atau penjelasan suatu fenomena sebagaimana yang mereka lihat dengan mata sendiri. Penjelasan terhadap fenomena atau konsepsi tersebut terkadang tidak sesuai dengan penjelasan secara ilmiah (Treagust, 2006: 1). Hal ini dapat mengakibatkan kesalahan dalam memahami konsep atau memunculkan konsep alternatif yang jika tidak diubah akan terus terintegrasi dalam struktur kognitif siswa. Pemahaman semacam ini biasanya bertahan dengan kuat dan membentuk struktur konsep yang salah dan akhirnya menjadi pemahaman siswa.
Terkait dengan konsepsi siswa yang berbeda dengan konsep ilmiah yang diterima secara umum, Hammer (1996: 1318) memilih menggunakan istilah miskonsepsi dan mendefinisikannya sebagai konsepsi yang dipegang kuat dan merupakan stuktur kognitif yang stabil namun tidak sama dengan konsepsi para ahli atau konsep ilmiah. Van den Berg (1991: 10) mendefinisikan miskonsepsi sebagai konsepsi seseorang yang berbeda dengan konsepsi para ahli (konsepsi ilmuwan). Konsepsi para ahli lebih canggih, lebih kompleks, lebih rumit, melibatkan lebih banyak hubungan antar konsep daripada konsepsi siswa. Umumnya miskonsepsi menyangkut kesalahan siswa dalam pemahaman hubungan antar konsep. Definisi-definisi tersebut menunjukkan bahwa siswa dikatakan mengalami miskonsepsi bukan semata-mata karena tidak konsisten dengan konsep ilmiah, tetapi juga karena konsep yang salah ini diyakini dengan kuat oleh siswa.
Kenyataan di lapangan, berdasarkan hasil studi pendahuluan di salah satu SMA di Bandung, dapat dikatakan bahwa pemahaman konsep fisika pada siswa di sekolah tersebut masih rendah. Hal ini diakibatkan karena di sekolah tersebut pembelajaran fisika pada umumnya hanya dengan menggunakan metode ceramah saja dan bersifat teacher centered, guru jarang mengajak siswa untuk melakukan praktikum sehingga siswa kurang memahami konsep yang diajarkan karena materi yang disajikan bersifat informatif, tidak menghadirkan fenomena dalam kehidupan sehari-hari, kurang memberikan pengalaman nyata pada siswa.
Untuk melihat sejauh mana pemahaman konsep fisika siswa, maka selanjutnya peneliti melakukan tes tertulis dengan memberikan soal tes pilihan ganda untuk mengetahui sejauh mana pemahaman konsep dan miskonsepsi yang dialami siswa pada konsep kalor, diperoleh hasil bahwa terdapat 18 dari 32 siswa (56,25 %) mendapatkan nilai di bawah 70 dengan rata-rata nilai kelas 66. Informasi tersebut menunjukkan bahwa pemahaman konsep siswa masih kurang memuaskan sehingga perlu untuk di tingkatkan.
merupakan indikasi langsung dari kandungan energi suatu sistem, Ketika kita menyentuh suatu objek itu menunjukkan suhu secara keseluruhan, faktor-faktor yang mempengaruhi seberapa cepat energi yang ditransfer juga berdampak berapa banyak energi yang ditransfer, warna adalah faktor yang paling penting dalam proses perpindahan kalor secara radiasi. Hal ini menunjukkan bahwa miskonsepsi siswa kelas XI di SMA ini masih ada meskipun mereka sudah mempelajari konsep kalor.
Hasil pemberian angket kepada siswa didapat informasi bahwa 87,87% siswa tidak menyukai pembelajaran fisika; 78,78% siswa mengalami kesulitan dalam mempelajari konsep kalor; 66,77% siswa tidak pernah melakukan praktikum; 60,60% siswa merasa bahwa soal-soal kalor sulit; 87,87% siswa termotivasi dengan pembelajaran kalor menggunakan media simulasi; 78,78% siswa merasa cocok apabila eksperimen menggunakan media virtual. Hal ini menunjukkan bahwa siswa termotivasi dan merasa cocok untuk melakukan eksperimen menggunakan media simulasi virtual dalam rangka untuk meningkatkan pemahaman konsep. Dari wawancara tak terstruktur dan pemberian angket dengan guru fisika ditemukan bahwa guru merasa kesulitan untuk menanamkan konsep pada siswa. Selain itu, guru jarang melakukan eksperimen karena ketersediaan alat-alat praktikumnya yang kurang.
Berdasarkan kajian literatur miskonsepsi pada materi kalor di Indonesia tenyata dialami oleh siswa pada tingkat SD, SMP, SMA, perguruan tinggi, bahkan dialami pula oleh guru (Suparno, 2013). Miskonsepsi yang dialami oleh anak SMA diantaranya adalah gaya tarik molekul disamakan dengan gerakan molekul; mendidih adalah suhu tertinggi yang dapat dicapai oleh suatu benda; panas dan dingin adalah berbeda; panas dan suhu itu sama; panas itu suatu substansi; suhu adalah sifat suatu materi; benda yang berlainan suhu dan kontak satu sama lain, tidak harus menuju suhu yang sama.
siswa pada akhirnya memahami konsep berdasarkan fenomena-fenomena yang dapat dilihat secara langsung. Selain karena sifat konsep yang abstrak, miskonsepsi pada materi kalor muncul karena perbedaan definisi kalor dalam beberapa buku teks atau penggunaan kalimat, seperti „aliran kalor‟ dan „kapasitas
kalor‟ (Sözbilir, 2003: 25-26). Kedua kalimat tersebut mengakibatkan siswa cenderung berpikir bahwa kalor adalah zat yang dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain. Perdebatan mengenai definisi kalor terjadi pula dikalangan para ahli. Namun, walaupun demikian, para ahli menyimpulkan bahwa definisi kalor adalah benar selama menunjukkan bahwa kalor itu bukan merupakan sesuatu yang terkandung atau tersimpan dalam sistem (Sözbilir, 2003: 27).
Selain itu, penjelasan mengenai definisi suhu yang terlalu abstrak dengan melibatkan teori kinetik telah menimbulkan kesulitan bagi siswa untuk memahami konsep suhu. Baierlein (Sözbilir, 2003: 27) berpendapat bahwa pernyataan suhu adalah suatu ukuran energi kinetik rata-rata molekul atau atom-atom dalam benda merupakan pernyataan yang keliru dan ia menegaskan bahwa fungsi definisi suhu bukan untuk memberikan informasi mengenai kecenderungan sistem untuk mentransfer energi (dalam bentuk kalor), cukup dengan mendefinisikan bahwa suhu adalah derajat panas zat yang terukur pada skala tertentu.
konvensional. Miskonsepsi yang terjadi pada siswa harus segera diidentifikasi agar ketika mengukur keterampilan berpikir tingkat tinggi siswa tidak semakin terjerumus.
Menurut Wenning (2008), miskonsepsi dapat diatasi dengan model perubahan konsep (conceptual change model) dan model pertukaran konsep (conceptual exchange model). Conceptual change model menyatakan bahwa ketika konsep
baru dipelajari, maka konsep baru ini akan melemahkan atau menghancurkan konsep yang sudah ada dalam memori. Dalam hal ini, guru harus membantu siswa untuk melupakan konsep yang tidak benar dan membantu siswa untuk melihat bagaimana ide awal siswa sesuai dengan kerangka kerja pemahaman ilmiah, sedangkan conceptual exchange model menyatakan bahwa konsepsi yang lama tidak dimodifikasi, tetapi konsep baru dihadirkan disepanjang konsep-konsep lamanya. Dalam model ini siswa sendiri yang akan menyadari kesalahan konsep yang mereka miliki sehingga mereka akan menolak dan menghilangkan konsepsi yang lama dan mengadopsi konsepsi baru yang lebih meyakinkan. Kedua pendekatan yang telah dijelaskan diatas secara umum terdiri atas 3 fase: dapatkan, benturkan, pecahkan (Elicit-Confront-Resolve). Dalam model ini dalam fase pertama guru menggali respon siswa terhadap suatu situasi. Selanjutnya benturkan siswa dengan situasi yang bertentangan dengan keyakinan mereka. Dalam fase ini, jika prediksi mereka salah, maka mereka akan mengalami konflik kognitif antara prediksi dan pengalaman. Dengan demikian siswa memerlukan suatu pemahaman konsep baru dan termotivasi untuk memecahkan konflik tersebut.
Namun demikian, menurut beberapa penelitian pendidikan fisika, pendekatan seperti ini tidak selalu efektif dalam pembelajaran fisika. Penggunaan Modeling Method of Instruction menegaskan pernyataan ini. Pengujian dengan Force
Concept Inventory untuk menilai keefektifan guru mencapai standar minimal
Didasarkan pada pengalamannya bergaul dengan guru ahli (experts modeler) di Chicago ITQ Science Project, Wenning mengusulkan suatu pendekatan atau model baru dalam mengatasi miskonsepsi dalam fisika yaitu model ECIRR (Elicit-Confront-Identify-Resolve-Reinforce),
dapatkan-benturkan-identifikasi-pecahkan-kuatkan. Model ECIRR merupakan pengembangan model CCM dan CEM berdasarkan penelitian dari Modeling Website. Model ECIRR menghadirkan konflik kognitif yang selalu diterapkan dalam area pedagogik untuk mengatasi miskonsepsi seperti learning cycle (Karplus), conceptual change theory (Posner, et al), bridging analogies (Clement; Perschard dan Bitbol), micro computer-based laboratory experiences (Thornton dan Sokolof), disequilibrium techniques
(Mimstrell), inquiry approach (Harrison, et al) (Wenning, 2008).
Lee H et al (2005) mengemukakan simulasi yang memperkenalkan konsep lebih efektif dalam mereduksi miskonsepsi, siswa yang mendapatkan konsep ilmiah melalui pembelajaran menggunakan media simulasi virtual mampu menjelaskan secara ilmiah gerakan benda secara sama. Pemanfaatan simulasi komputer sebagai media pembelajaran dapat digunakan pada penerapan model ECIRR, khususnya pada fase confront yang bertujuan menghadirkan konflik
kognitif. Simulasi komputer sebagai pembelajaran interaktif dapat menyediakan kesempatan bagi siswa untuk mempelajari materi setiap saat, diulang-ulang sampai memahami konsep, memahami gejala alam melalui kegiatan ilmiah, dan meniru cara kerja ilmuwan dalam menemukan fakta, konsep, hukum atau prinsip-prinsip fiska yang bersifat invisible (McKagan, et al, 2008).
bertentangan dengan konsepsi peserta didik. Pengalaman ini dapat mendorong peserta didik memodifikasi konsepsi mereka yang keliru (Zacharia dan Anderson, dalam Richards, 2010).
Berdasarkan permasalahan di atas perlu diterapkan pembelajaran yang dapat membantu mengidentifikasi miskonsepsi siswa dan meningkatkan pemahaman
konsep. Pembelajaran yang diterapkan dalam penelitian ini adalah “Penerapan Pembelajaran ECIRR Berbantuan Media Simulasi Virtual untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep dan Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa pada Konsep Kalor dan Perpindahannya”.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diungkapkan dapat dirumuskan masalah dalam penelitian ini “Bagaimana penerapan model pembelajaran ECIRR berbantuan media simulasi virtual dalam meningkatkan pemahaman konsep dan mengidentifikasi miskonsepsi siswa pada konsep kalor dan perpindahannya dibandingkan dengan model pembelajaran tradisional yang berbantuan media
simulasi virtual?”
Selanjutnya rumusan masalah di atas dijabarkan menjadi beberapa pertanyaan penelitian, sebagai berikut:
1. Bagaimanakah peningkatan pemahaman konsep siswa yang mendapatkan pembelajaran menggunakan model ECIRR berbantuan media simulasi virtual dibandingkan dengan siswa yang mendapat pembelajaran menggunakan model tradisional berbantuan media simulasi virtual?
2. Bagaimanakah profil miskonsepsi siswa pada materi kalor dan perpindahannya setelah mendapatkan pembelajaran dengan menggunakan model ECIRR berbantuan media simulasi virtual dibandingkan dengan siswa yang mendapat pembelajaran dengan menggunakan model tradisional berbantuan media simulasi virtual?
C. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui perbedaan peningkatan pemahaman konsep siswa yang mendapatkan pembelajaran menggunakan model ECIRR berbantuan media simulasi virtual dibandingkan dengan siswa yang mendapat pembelajaran menggunakan model tradisional berbantuan media simulasi virtual.
2. Mengetahui profil miskonsepsi siswa pada materi kalor dan perpindahannya setelah mendapatkan pembelajaran dengan menggunakan model ECIRR berbantuan media simulasi virtual dibandingkan dengan siswa yang mendapat pembelajaran dengan menggunakan model tradisional berbantuan media simulasi virtual.
3. Mengetahui tanggapan siswa terhadap penerapan pembelajaran dengan menggunakan model ECIRR berbantuan media simulasi virtual untuk konsep kalor dan perpindahannya.
D. Batasan Masalah
Untuk menghindari terlalu luasnya pembahasan, maka pokok permasalahan yang akan diteliti dibatasi ruang lingkupnya sebagai berikut :
1. Media simulasi virtual yang digunakan dalam penelitian ini adalah praktikum virtual dalam software flash pada program komputer diaplikasikan pada kelas eksperimen dan kelas kontrol.
2. Indikator pemahaman konsep yang digunakan dalam penelitian ini adalah indikator pemahaman konsep merujuk pada taksonomi Bloom yang direvisi, atau sering dikenal dengan taksonomi Anderson, yaitu menafsirkan, memberikan contoh, mengklasifikasi, meringkas, menyimpulkan, membandingkan, menjelaskan.
3. Profil miskonsepsi siswa pada materi kalor yang dimaksud dalam penelitian ini adalah jumlah miskonsepsi yang dialami tiap siswa pada konsep-konsep
ditentukan dengan mengacu pada Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan
(KTSP), dengan standar kompetensinya adalah menerapkan konsep kalor dan
prinsip kekekalan energi pada berbagai perubahan.
4. Miskonsepsi yang terjadi diidentifikasi dengan tes diagnostik bernama three tier test. Identifikasi hanya dilakukan pada skor postest.
5. Konsep kalor yang digunakan dalam penelitian ini adalah konsep perpindahan kalor dengan kompetensi dasarnya menganalisis cara perpindahan kalor. 6. Respon yang dimaksud dalam penelitian ini adalah sikap dan minat siswa
terhadap pembelajaran Fisika dengan menggunakan media simulasi virtual dalam model ECIRR yang dijaring melalui skala sikap.
E. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat baik bagi siswa, guru, sekolah maupun institusi pendidikan lainnya.
1. Bagi siswa, melalui penelitian ini diharapkan pemahaman konsep fisika siswa dapat meningkat serta miskonsepsinya teridentifikasi, khususnya pada pokok bahasan perpindahan kalor.
2. Bagi guru, diharapkan penelitian ini dapat :
a. Memberikan masukan mengenai model pembelajaran yang dapat dilakukan dalam upaya untuk meningkatkan pemahaman konsep Fisika dan mengidentifikasi miskonsepsi siswa (memperbaiki proses pembelajaran).
b. Memotivasi guru untuk melakukan model pembelajaran ECIRR berbantuan simulasi virtual untuk materi pelajaran lainnya.
3. Bagi sekolah, diharapkan penelitian ini dapat dijadikan informasi dan kajian untuk pengembangan pembelajaran Fisika di sekolah.
