Fisika Kompurasi, Fisilca Marerial,

(1)

Pekass

F$s*€qe

$

Ssrrusasx

ffi#s*#sm

ffiffi5FA

#ru$WEAS*me$

Sffi # %dWg-frF{YA

Vt

rsBN( 1

3)

97S-979-1

9544-9-s

f\ {

l -

,t'

\

91.l::-'rff1d

il---1.

'

j

il _.--P

P

E

il9At, est,r,r,

,i

&mmmffimmInA

wmmffiInsffimfiuffiamf,z

d --:-.:-6

ilG

PT

MffRA

INTIP#.ARGA

I f

# suppuen ros uBoRAIoRlEs & REsEARcH rftsltTi,T€s

"'.ffioslDlNG

$emin

ar

Na$ional

Fisika

Agla

Pascas

arlana

UNSRI

,

4

luli.

ZOlz

W

gi,

ringkwng ayt

b

an

rykno[o

gi

Mas

a

D

eyt

an:

famtangan ban

pe[wang

ilvnu

tislka

EiriFu

T*oti,

Fisika Kompurasi,

Fisilca

Marerial,

Fisika

Instrumentasi

I

Pengukuran, Geofisika.

BioRsit<a.

Ft1$rtr$**.,y#"s.runsan-,Fisikai\uktirsMedG

Editor: Assaidah, Erni, dan

Supardi

-

*,,*ffi

r.rENr

4;N

\

_{\ r"r}

-i"'-/'j

i.)

r*

r/

ul

tl

1

(2)

penerdp?F l-esson Srudy (tS) pada Mata Kuliah Gelombang Melaluri Tutor Sebaya

Aun L.ihun Soaldi Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Unsri

(sudirman)

.\

penerapan Model BlendedE-kaming pada Matakr.rliah Pendahuluan Fisika Zat Padat

Gda SriYanti)

penerapan Model Pembelajaran Berbasis Masalah dengan Metode Eskperimen

153

I5B

r64

r69 uffuk Meningka&an Hasil Belajar Sisrva

@edy Hamdani, ZiM Endrayani dan Connie).

pengaruh Metode Inkuiri Terbimbing Berbasis Laboratorium IPA terhadap feningkatkan Hasil Belajar Siswa SMAN 5 Kota Bengkrlu

(Andikfurwanto dan Indra Sakti Lubis)

Upaya Meningkatkan Kemampuan Guru Fisika Melalui Penerapan

ContextualTeachingandbaming (CTL) di SMANegeri 2 Muara Enim

(Giyono)

Pengembangan Materi Ajar Termodinamika dengan Model Educational Reconstrudion

di program Snrdi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sriwijaya

(leni Marlina)

...'

'.'...'....'...-:'..

Pengembangan Model Pembelajara n hoblem Soluing Fisika Melalui Pembelajaran Topik Optika pada Mahasiswa Pendidikan Fisika

(Eko Swistoro

Warimun)

...

( ta8 7

\_-./

i

Pengembangan Model Perkuliahan Multimedia Interaktif Fisika Modem

(Teori Relativitas Khusus) di LPTK

(Flamdi Akhsan dan Ketang

Wiyono)

.'....'."..,t'..'...

Strategi Efektif Pembelajaran Fisika: Ajarkan Konsep

(Muhamad

Yusup)

-.

200

Pen'garuh Pendekatan Sains-Teknologi-Masyarakat terhadap Prestasi dan Minat

Belajar Sains Siswa

(Gyono)

2oS

Peran Guru untuk Memanfaatkan Media Pembelajaran dalam Proses Pembelajaran di Sekolah (Suwarti)

173

181

t93

214

(3)

PENGEMSANcAN

MoDEL

PEMBELAJARAN

PRaBInM

sotwNc

FISIKA

a''*:|*H5#H:,'#ARANT.PIKoPTIff

\PADAMAHASIS*APENDIDIKAT'I

SALIHAN ] FOTO COPY

Eko Swistoro Warimun

i Pendidikan Fisika Junrsan PMIPA FKIP Universitas Bengkulu

Email : eko _;wistoro_@yaho o. com

Abstrak

Ljuan untuk menghasilkan suatu model pembelajaran yang dapat meningkatkan

(PK) dan kemampuan problem solving (KPS) mahasiswa calon guru fisika.

Penelitian

ini

melibatkan 32 orang mahasiswa pendidikan Fisika pada saat

uji

coba. Penelitian ini

menggunakan pendekatan penelitian dan pengembangan dengan langkah dimodifikasi menjadi empat

langkah, yaitu: studi pendahuluan, perencanaan program, pengembangan program dan validasi program. Pelaksanaan penelitian hanya sampai pada pengembangan program. Subjek penelitian adalah

mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika di Bengkulu. Data PK dan KPS dikumpulkan dengan

menggunakan tes. Implementasi pembelajaran diobservaisi dengan menggunakan pedoman observasi

dan catatan lapangan. Data dianalisis secara deskriptif dan dihitung dengan menggunakan skor gain

yang dinormalisasi. Berdasarkan hasil implementasi ujicoba model pembelajaran dapat diketahui bah..rra program pembelajaran dengan Model problem solving dapat meningkatkan penguasaan konsep dan keterampllan problem solving.

Kata kunci; model problem solving, penguasaan konsep, keterampilan problem solving.

;

PENDAHULUAN

Di

abad pengetahuan

ini,

telah te4'adi perubahan _{paradigma pendidikan, baik yang menyangkut}rsi

mau.pun pedagogi. Perubahan tersebut merekomendasi kan model problem solvitrg sebagai alternatif pembelajaran yang konstruktif. Rasionalnya, bahr,va kemampuan problent solying _Qtroblernsolving

stl@

merupakan keterampilan utama yang harus

dimiiiki

mahasiswa ketika mereka meninggalkan

ktliah

untuk memasuki dan melaknkan aktivitas di dunia. N,Ienunrt Salpeter (2001) di abad ke-21 ini ketrratnpnan belajar,

berpikir

lceatif,

membuat keputusan, dan problent

solving

akan banyak

dibutuhkan dalam mencari pekerjaan.

Terdapat enam pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam melaksanakan pembelajaran sains.

Keenam pertimbangan tersebut adalah: a) empat pilar pendidikan (belajar untuk mengetahui, belajar

untuk berbuat, belaiar untuk hidup dalam kebersamaan, dan belajar untuk rnenjadi dirinya sendiri); b)

inkuiri

ilmiah;

c) Konstruktivisme; d) sains, lingkungan, teknologi, dan masyarakat (Salingtemas); e) prablem solving; dan

₀

pembelajaran sains yang bermuatan

nilai.

Demikian

juga

menvrut The National Science Teachers Association (NSTA), problem solving merupakan kemampuan yang sangat

pentingyang harus dikembangkan dalam pembelajaran sains (NSTA, 1985). Selain itu beberapa ahli

fisika

menyatakan bahwa problem solving dipandang sebagai suatu bagian yang mendasar dari pembelajaran _fisika(Heler, Keith, & Anderson,1992).

Problem solving adalah usaha individu atau kelompok untuk menemukan _iawabanberdasarkan pemahaman dan keterampilan yang telah

dimiliki

sebelumnya dalam rangka memenuhi tuntutan suatu

masalah. Jadi kegiatan problem solving diawali dengan konfrontasi dan berakhir

jika

sebuah jawaban

telah diperoleh sesuai dengan situasi masalali. Kemampuan problem solving dapat diwujudkan rnelalui pembelajar an fisika. Yang menjadi pertanyaan adalah model pembelajaran problem solving

qflt\, 4i

o'r..--Pi6qry

r"il

v--:,

':

J.

Drs

NIP.1901

(4)

Swistoro Pengembangan Model P emb elaj aran ...

solving tsb. Untuk itulah penelitian manakah yang dapat meningkatkan kemampuan problem

pengembangan model pembelaj aran ini dilakukan.

Adapun tujuan penelitian

ini

bdalah unhrk menghasilkan sebuah model pembelajaran. Model lajaran

ygg.9rk""tlangkan

adalahmodel pembelajaran yang dapat meningkatkun

k.*u*pr1*

solvr'n) fisika mahasiswa pendidikan fisika.

E PENELITIAN

Berdasarkan permasalahan dan tujuan penelitian, maka penelitian

ini

dilakukan dengan

ggunakan pendekatan Penelitian dan Pengembangan (Research and Development)

(Borg

and

l,

1989), dengan terlebih dulu melakukan beberapa modifikasi. Dalam penelitian rni Research and 'elopment dimanfaatkan untuk menghasilkan Model pembelajaran baru yang lebih efektif yang

rai dengan kondisi dan kebutuhan nyata mahasiswa. Disain penelitian

ini

meliputi 4 tahap tetapi

ya dilakukan sampai tiga tahap saja, tahap pertama adalah studi pendahuluan, yang meliputi studi

lkaan dan survei lapangan yang berkaitan dengan analisis materi optika yang dijadikan sebagai

ajar dan perancangan model pembelajaran. Tahap kedua adalah perencanaan program. Tuhup

;a

adalah studi eksperimen pembelajaran untuk keperluan validasi (dalam skaia kecil model) belajaran yang dikembangkan. Disain yang digunakan untuk validasi model pembelajaran adalah

lne-Grottp Pretest-posttest

Design

(McMillan _{dan Schumacher, 2001).}

Disain

_ekperimen_yang

igunakan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Desain Penelitian One-Group Pretest-Posttest Design

Kelompok Pretes Peflakukan Postes

Eksnerimen

o

x

o

=ii9,

Tes PemahamanKonsep (TPK) dan Tes Kemampuan problem

solving(TKps)

;i:#r

Pembelajaran dengan model pembelajaran _{itroblem solving}

f,,,f;,:.

!

-1...-

_{_subjek}dalam penelitian

ini

adalah mahasis,,va semester _{dua yang mengambil mata kuliah}

,.,,'flsifa.Dasar

II

tahun akademik200912010 di suatu LPTK di Bengkulu.

f"k"itcp"ngambilan

sampel

':':dilakukan tidak dengan cara random sampling, tetapi menggunakan sampel total dalam satu kelas. Hal

.;.,ini

d,ilakukan karena hanya ada satu

r."Lr

ya"g duput al3ioikan subjet penelitian

di

program studi

:'' tersebut- Diantara mahasiswa yang mengambil mata

kuliah

tersebut

tidak

ada yang mengulang.

''''Penelitian

ini

melibatk an

32

orangriahasisrva pendidikan fisika.

Alat

pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian

ini

dengan melggunakan alat

pengumpul data (instrumen) yang meliputi: (1) tes, (2)

LKM,

(3) lembar observasi, aan (q) pedoman

wawancara. Tes terdiri atas Tes Pemahaman Konsep (TPK) _{dan Tes Kemampuan probiem Soiving} (TKPS). Untuk mendapatkan soal tes TPK dan TKPS dilakukan ujicoba. Setiah dilakukan ujicoba, ditentukan valiclitas butir soai mana yang memadai,

yang

dicari dengan mengkorelasikan butir soal

{3ngan skor total. Rumus yang digunakan ailalah Rumui Korelasii Pioduk Momen. Reliabilitasnya

dihitung

_dengan_rumus

Alpha.

_Analisis_{data peningkatan penguasaan konsep}_dan

kemampuan

problent solving dianalisis secara deskriptif dan

ikor

_{guin yu.rg dinormalisasi dargan}_menggunakan

rumus g-faktor _{yang diadopsi dari}

Meltier

_QaaD._{Tingkai peiolehan skor gain}_y"ang_{dinormalisasi} dikategorikan dalam tiga kategori, yaitu: N-Gain

>

0,7 -kategori tinggi, 0,3 < N-Gain < 0,7 kategori sedang, _{N-Gain <}_0,3_berkategori_rendah.

F{ASIL

DAN DISKUSI

Dari

_{hasil studi kepustakaan, model}pembelajaran _{yang dikembangkan dalam penelitian ini}

mengacu kepada strategi problem solving untuk fisika yang dikembangkan di Universitas Minesota yang mengikuti lima tahapan yaitu: 1) _{Memfokuskan masalih (Focus lhe Problem), 2) Menjabarkan}

aspek

fisis

_{(Describe the Physics), 3)}_{Merencanakan pemecahan}

(Ptan a Solution)i,4) Menjalankan

rencana pemecahan (Execute the Flan), dan 5) Mengevaluasi jawaban (Evaluate the A,nsv,ei) (Heller

(5)

Pengemb angan Modei Pembelaj aran ...

&

Heller, 200). Hasil pengembangan model berupa sintak yang disajik an pad{l abel}

Eko Swistoro

pembelajaran yang berupa draf awal program/model

abel2 kah- model Problem

Tahapln Deskripsi

1.

Memahami Masalah

secara umum

l.

Identifikasi masalah

2.

Deskripsi settingpemecahan/solusi

2.

MenampilkanMasalah menurut aspek fisika

l.

Mengorganisasi informasi (kecukupan informasi dengan menggunakan simbol fisika)

2.

Membuat diagram. tabel, erafik atau gambar

3.

Membuat suatu Rencana Pemecahan Masalah

l.

Menrtapkan pola pemecahan

2.

Membuat renana simulasi atau eksperimen (bila perlu)

3.

Menulis persamaan (bila perlu)

4.

MenjalankanRencana Menentukan hasil pemecahan (menggunakan

keterampilan menghitung bila diperlukan) Melakukan eksperimen/simulasi bila diperlukan

Menggunakan keterampilan aliabar dan Geometri

1.

)

5.

EvaluasidanPerluasan

1.

Mengoreksijawaban (kebenaranperhitungan, kerasionalan jawaban, keakuratan jawaban)

2.

Diskusi hasil penyelesaian

3.

Menemukan alternatif pemecahan lain

4.

Memperluas konseo ilmiah

dan

seneralisasi

Ke san Problem rsrka

a

Kemampuan Sub Kemampuan PS Deskripsi Kemampuan

Problem solving

Kemampuan Memahami Masalah seara l]mum (KMMU)

Keberhasilan mahasiswa dalam memahami

pernyataan masalah secara kualitatif Kemampuan Memahami Masalah

seara Fisika (KMI)

Keberhasilan mahasiswa dalam mengubah keadaan prinsip fisika dan situasi penampilan

kedalam bentuk gambar/sketsa fisika dan

simbol fisika seperti persamaan fisika secara

kuantitatif

KemampuanMatematika (KM) Keberhasilan mahasiswa dalani menggunakan

matematik yang diaplikasikan pada masalah khusus

Kemampuan membuat rencana

dan

menjalankan

rencana pemecahan masalah (KMR).

Keberhasilan mahasiswa dalam keterpaduan cara menyelesaikan masalah secara menyeluruh

Untuk

langkah ruemahani permasoluhan dapat dikembangkan deskripsi

kualitatif

dalarn

bentuk

gambar

atau

kata-kata

yang

dapat membantu mahasiswa

untuk

menemukan pokok persoalannya. _{Pada langkah menampillcan ntasalah menurut aspek}

fisikanya

_mahasiswa_dapat

menyederhanakan persoalan

jika

mungkin menggunakan gambar fisika dan mengajukan

hubungan-hubungan yang berguua. Pada langkah ntembttctt suatu rencqna pen.tecahan, mahasiswa dapat

membuat _{suatu kerangka persamaan berdasarkan hubungan}_yang

telah

_{diajukan pada}_langkah sebelumnya. Pada iangkah menjalanku't rencana tersebut siswa dapat memanipulasi

persamaan-persamaan, memasukkan bilangan-bilangan yang diketahui, dan memecahkan masalah aljabamya.

Pada langkah terakhir siswa harus mengevaluasi jawabannya, yaitu dengan memeriksa kesalahan-kesalahan dan memastikan bahwa jawaban tersebut sudah memuaskan.

Sistem sosial yang berkembang adalah minimnya peran pengajar/dosen sebagai pentmnsfsr pengeta*iuan, demokratis, pengajar dan mahasiswa

memiliki

status yang sama

yaitu

menghadapi

masalah, interaksi yang dilandasi oleh kesepakatan.

Prinsip

reaksi yang dikenrbangkan adalah

pengajar

lebih

berperan sebagai konselor, konsultan, sumber

kritik

yang konstruktif, fasilitator,

pemikir

tingkat

tinggi.

Peran tersebut ditampilkan utamanya dalam proses pembelajaran dimana

mahasiswa meiakukan aktivitas pemecahan masalah. Sarana pembelajaran yang diperlukan adalah

berupa materi konfrontatif yang mampu membangkit kan proses berpikir tingkat tinggi, dan strategi pemecahan masalah yang menantang mahasiswa untuk melakukan usaha problem solving.

bel

(6)

Eko Swistoro _Pengembangan_{Model Pembelajaran}_...

Sebagai _{dampak pembelajaran dalam}_model_ini_adalah_pemahaman,_keterampilan_kemampuan

pemecahan masalah, _{kemarnpuan komunikasi, dan keterampilah}_{menggunakan pengetahuan}_se.uta

bermakna' Sedangkan dampak pengiringnya

adalah

keterampilan proses keilmuan. Adapun kemampuan problem solving yang dikembangkan (Tabel

3)

adalah:

a)

Kemampuan memahimi masalah secilra

rhum

(KMMLD,

b)

Kemampuan memahami masalah secara

nsita

6trrtMF),

c)

Kemampuan matematika

(KM),

dan

d)

Kemampuan membuat rencana dan menjalankan rencana pemecahan masalah (KMR).

Tabel 4

RUBRIK

Kemampuan Problem solving Fisika

a.

KMMU

b.

KMMF

c.

KM

d.

KMR

No Deskriotor Skor

I Seluruh pemyataan tidak tepat dan/atau berisi kesalahan-kesalahan

I 2 Banyak pernyataan yang salah 2

3 _{Sebagian pernyataan salah}tidak

bersuna dan salah

J

4 Pernyataan berguna tetapi berisi sedikit kesalahan

4

5 Pernyataan berguna, tepat dan lengkap

5

No Deskriptor Skor

I Seluruh penyelesaian tidak jelas, tidak terfokus dan /atau tidak

konsisten

I

2 Banyak bagian penyelesaian yang

tidakjelas, tidak terfokus dan /atau

tidak konsisten

2

l _{Sebagian penyelesaian tidak}j _elas,

tidak terfokus dan /atau tidak

konsisten

3

4 Penyelesaian masalah ielas dan

terfokus dengan sedikit tidak

konsisten

4

No Deskriotor Skor

I Seluruh pendekatan/prinsip _.fi sika tidak tepat dan/atau berisi kesalahan-kesalahan

I

2 Banyak pedekatan fisika vane salah 2

J Sebagian penerapan pendekatan

fisika salah

3

4 Ketepatan penClekatan fi sika berisi sedikit kesalahan

4

5 Pendekatan fisika tepat dan lenskao 5

No Deskriptor Skor

Seluruh perhitungan tidak tepat

dan /atau berisi kesalahan-kesalahan

I

2 Banyak perhitunsan vans salah 2

3 Sebagian perhitungan salah 3

4 Ketepatan perhitungan digunakan dengan sedikit kesalahan

4

5 Perhitungan tepat dan lengkap 5

(7)

Pengembangan Model Pembelaj aran ... Eko Swistoro

5

_|Seluruh penyelesaian masalah nyata, 5 terfokus, dan berhubungan secara

Uji

validitas model pembelajaran yang dikembangkan dalam penelitian

ini

dilakukan melaliri studi eksperimen. Data Penguasaan Konsep mahasiswa dapat dilihat pada Tabel 5.

abe Skor Pretes dan Postes PK

No Topik Rata-rata N-Gain (%) Keterangan

Pretest Postest

1 Pemantulan

l.l0

3.72 67.6 Sedang

2 Pembiasan 1.13 3.53 6s,2 Sedang

Data Kemampuan Problem Solving dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6 Skor KPS Mahasiswa

No Topik Rata-rata N-Gain

(%)

Keterangan

Pretest Postest

1

KMMU

2.26 3,97 79.3 Tinssi

2 KMMF 1,86 3,93 84,7 Tinesi

J

KM

1.96 3.83 83"3 Tinsei

4 KMR 1.83 3.57 77 -3 Tinssi

Rata-rata 1.33 3,82 81,1 Tinssi

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terimakasih disampaikan

kepada dosen

mata

kuliah

Fisika Dasar II

yang telah membantu dalam penelitian

ini

dan mahasiswa

pendidikan

fisika

angkatan

2OO9

I

2O1O

sebagai subyek

penelitian.

DAFTAR

PUSTAKA

i

1.

D. E. Meltzer, Addendum tes: The _{Relationship between Mathematics Preparation. fOnline].Tersedia:}

http://wwrv.phvsics.iastate.edu/per /docs/adendum on nornralized gain _ldiakses9 Juni 2008], 2002.

2.

K. Heller, K., & P. Heller, The competent problent solverfor introductory physics. Boston: McGraw-Hill,

2000.

3.

National Science Teachers Association- " Science-Technology-soclety: Science Educaion forthe 1980's," in NSTA HANDBOOI( 1985-86. Washington, DC: National Science Teachers Association, 1985, pp. 46-49.

4.

P. Heller, R. Keith, & S. Anderson, "Teaching problent solving through cooperative groupirtg. Part

l:

Group

versus individual problem solving". American Jounnl of Physics,60,(7), 621-636. (1992).

5.

W.R. Borg & M.D. Gall, M.D. Educational Research: An Introducllon. Nerv York: Longman, 1983.

6.

Salpeter, 21"t Century Skill: Have Student Ready? Tersedia: http://www.21"tcenturyskill.org.

I

diakses 27

Maret 20091,2001.

(8)