Gunawan, Ahmad Harjono, Sutrio, Haerunnisyah Sahidu Program Studi Pendidikan Fisika, FKIP Universitas Mataram, NTB
Email: [email protected]
Abstract: Difficulty in learning abstract concepts of physics can be solved through the appropriate use of interactive multimedia. In this study has been developed interactive multimedia to support learning in some physics concepts, one of them is interactive multimedia on the optical concept. Multimedia developed has been validated, tested on a limited basis, and wide-scale testing to test its effectiveness in learning. This article will explain the characteristics, advantages, and limitations of the developed interactive multimedia. The result showed that the developed interactive multimedia including good category and can be used in learning. The use of interactive multimedia in learning can help students understand concepts better, and improve students’ critical thinking skill. This is caused pastly by the physical characteristics of interactive multimedia that provides the opportunity for students to practice more autonomously make estimates and try to validate the estimates before giving the data or conclusions of a problem. Lecturer and students also responded positively to the development and use of interactive multimedia in learning physics.
Abstrak: Kesulitan dalam pembelajaran konsep fisika yang abstrak dapat diatasi melalui penggunaan multimedia interaktif yang sesuai. Dalam penelitian ini telah dikembangkan multimedia interaktif untuk mendukung pembelajaran pada beberapa konsep fisika, salah satu diantaranya multimedia interaktif pada konsep optik. Multimedia yang dikembangkan telah divalidasi, diujicoba secara terbatas, dan pengujian dalam skala luas untuk menguji efektivitasnya dalam pembelajaran. Artikel ini akan menjelaskan karakteristik, keunggulan, dan keterbatasan multimedia interaktif yang dikembangkan. Data diperoleh masukan maupun koreksi dari validator, dosen, mahasiswa, maupun berdasarkan data hasil tes maupun observasi pembelajaran yang telah dilaksanakan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa multimedia interaktif yang dikembangkan termasuk pada kategori baik dan dapat digunakan dalam pembelajaran. Penggunaan multimedia interaktif dalam pembelajaran dapat membantu mahasiswa memahami konsep dengan lebih baik, dan meningkatkan keterampilan berpikir kritis mahasiswa. Hal ini disebabkan antara lain oleh karakteristik multimedia interaktif fisika yang memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk lebih banyak berlatih membuat perkiraan dan secara mandiri mencoba membuktikan kebenaran perkiraannya sebelum memberikan kesimpulan dari suatu data atau masalah. Dosen dan mahasiswa juga memberikan tanggapan yang positif terhadap pengembangan dan penggunaan multimedia interaktif dalam pembelajaran fisika.
Kata kunci: Multimedia Interaktif, Optik
Pendahuluan
Perkembangan teknologi informasi telah mendorong munculnya sejumlah inovasi baru dalam pembelajaran. Perannya men-jadi semakin signifikan jika dihubungkan dengan banyaknya konsep abstrak dalam fisika yang perlu visualisasi dalam pem-belajarannya. Abstraknya beberapa konsep fisika menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi sulitnya proses pembelaja-ran yang dilakukan. Konsep abstrak dalam fisika merupakan konsep yang sulit
divi-sualisasikan atau ditampilkan prosesnya secara langsung melalui kegiatan labora-torium riil sekalipun. Hal ini kemudian melatar-belakangi munculnya inovasi baru dalam pengembangan media pembelajaran fisika. Penggunaan media pembelajaran dapat melalui pemanfaatan internet dalam e-learning maupun penggunaan komputer sebagai media interaktif.
Penggunaan multimedia interaktif telah memungkinkan hadirnya sebagian atau semua bentuk interaksi sehingga pem-belajaran fisika akan lebih optimal. Konsep
fisika tersebut direalisasikan dalam program komputer dengan menggunakan piranti lunak yang mudah dipelajari. Beberapa bentuk interaksi yang dapat dimunculkan, antara lain penyajian praktik dan latihan, tutorial, permainan, simulasi, penemuan, dan pemecahan masalah.
Beberapa penelitian menunjukkan adanya dampak positif penggunaan multi-media interaktif dalam pembelajaran. Finkelstein (2005), mengatakan bahwa komputer dapat digunakan untuk menun-jang pelaksanaan praktikum fisika baik untuk mengumpulkan data, menyajikan, dan mengolah data. Selain itu, komputer juga dapat digunakan untuk memodifikasi ekspe-rimen dan menampilkan ekspeekspe-rimen lengkap dalam bentuk virtual. McKagan, et al (2008) menyatakan bahwa simulasi komputer PhET yang dikembangkan membantu mahasiswa membangun model mental dan intuisi tentang mekanika kuantum meliputi re-presentasi visual dari konsep abstrak dan proses mikroskopik yang tidak dapat diobservasi secara langsung. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa simulasi yang digunakan efektif dalam membantu siswa belajar dan telah mengungkapkan pengertian baru yang mendalam pada cara pikir siswa tentang mekanika kuantum.
Munir (2001) menyarankan peng-gunaan multimedia agar proses pembela-jaran menjadi lebih berkesan dan bermakna. Multimedia merupakan sistem yang mendu-kung komunikasi guru dengan siswa selama proses pembelajaran melalui teks, audio, gambar, animasi, video, dan grafis. Gunawan (2013) menemukan bahwa simu-lasi komputer bisa diintegrasikan dengan
duan antara model problem solving labo-ratory dengan simulasi komputer telah membantu mahasiswa belajar konsep optik dengan lebih baik dibandingkan mahasiswa yang belajar secara konvensional. Mclntyre, D.H et.al. (2008) menemukan bahwa software visualisasi dan simulasi yang di-kembangkan terbukti membantu mahasiswa mengembangkan intuisi, penalaran fisis, dan perangkat yang membantu upaya peme-cahan masalah yang dilakukan mahasiswa fisika.
Diharapkan dengan pemanfaatan media ini dapat merangsang pikiran, pera-saan, minat, serta perhatian mahasiswa se-demikan rupa sehingga proses pembelaja-ran dapat terjadi. Gunawan (2008) mene-mukan bahwa peningkatan penguasaan konsep elastisitas mahasiswa yang mengi-kuti pembelajaran multimedia interaktif lebih baik dibandingkan dengan mahasiswa yang mengikuti pembelajaran konvensional. Pengembangan multimedia interaktif pada materi fisika lainnya, seperti listrik magnet, mekanika, termodinamika, optika diharap-kan adiharap-kan membawa pengaruh positif terhadap peningkatan penguasaan konsep fisika mahasiswa.
Dalam artikel ini akan dijelaskan karakteristik, keunggulan dan kelemahan multimedia interaktif fisika pada materi optik yang telah dikembangkan dan diuji-kan secara luas dalam pembelajaran.
Metode Penelitian
Penelitian ini termasuk penelitian pengem-bangan. Dalam penelitian ini telah dikem-bangkan suatu model multimedia interaktif untuk pembelajaran fisika dasar pada materi
adalah suatu metode yang digunakan untuk menghasilkan produk tertentu dan menguji efektivitas produk tersebut (Sugiyono, 2008). Model simulasi interaktif dikembang-kan menggunadikembang-kan program Macromedia Flash 8.
Lee, William (2004) menyatakan bahwa prinsip dasar yang penting dalam pengembangan multimedia, yaitu: (1) pem-buatan kerangka kerja, termasuk alat, spe-sifikasi dan standarnya. (2) pengembangan media sesuai kerangka yang ada. (3) review dan revisi produk. (4) implementasi produk media yang telah jadi.
Pengembangan model dimulai de-ngan analisis awal dan pengembade-ngan draft. Draft yang sudah dikembangkan selanjutnya divalidasi oleh ahli. Untuk pengujian efek-tivitas model multimedia interaktif terhadap
peningkatan penguasaan mahasiswa diguna-kan metode eksperimen dengan desain pretest-posttest control group. Untuk me-ngetahui peningkatan penguasaan konsep mahasiswa dilakukan dengan menghitung besarnya skor gain yang dinormalisasi (N-gain). Hal ini dimaksudkan untuk meng-hindari kesalahan dalam menginterpretasi-kan perolehan gain masing-masing maha-siswa. Untuk memperoleh skor N-gain digunakan rumus (Cheng, 2004):
100% x S S S S gain -N pre max pre post
Keterangan : N-gain > 70% (tinggi) ; 30% N-gain 70% (sedang); dan N-gain 30% (rendah).
Hasil Penelitian dan Pembahasan
Deskripsi Model Multimedia Interaktif Optik
Tabel 1. Beberapa Tampilan MMI Optik yang Telah Dikembangkan
Contoh Tampilan Penjelasan
Menampilkan halaman awal yang berisi identitas tim peneliti, menu utama, ucapan terima kasih dan sumber pembiayaan pengembangan multimedia interaktif pada materi optik.
Berisi pilihan materi dan simulasi yang sesuai. Terdapat 10 sub materi dengan simulasi yang mendukung. Materi dibuat secara ringkas, meng-hindari kesan hanya memindahkan teks dan rumus dari buku ke dalam media interaktif.
Simulasi cermin datar, untuk membantu maha-siswa memahami hukum pemantulan tentang sudut sinar datang, sudut sinar pantul, garis normal baik yang terkait letak maupun besarnya.
Simulasi cermin cekung, untuk membantu maha-siswa memahami hubungan posisi benda dan bayangan, termasuk sifat bayangan yang terjadi.
Contoh simulasi pada lensa, untuk membantu mahasiswa memahami hubungan posisi benda dan bayangan, termasuk sifat bayangan yang terjadi.
Contoh simulasi pada mata. Proses jalannya sinar menuju mata pada mata normal maupun raun dekat maupun rabun jauh, termasuk letak bayangan yang dihasilkan. Pada bagian ini juga disertakan ilustrasi letak bayangan yang akan terjadi ketika penderita rabun dibantu meng-gunakan lensa.
Contoh simulasi interferensi cahaya untuk men-jelaskan sifat gelombang dari cahaya. Di dalam simulasi mahasiswa diharapkan memahami dampak perubahan setiap variabel terkait jumlah garis terang/gelap yang terjadi.
Disusun untuk mengevaluasi sejauh mana tingkat penguasaan mahasiswa terhadap materi dan simulasi yang sudah dilakukan. Evaluasi berben-tuk tes pilihan ganda dengan 5 opsi pilihan, dengan tindak lanjut di akhir evaluasi.
Menunjukkan ilustrasi akhir yang berisi kerabat kerja (tim peneliti dan teknisi), yang terlibat secara aktif dalam pengembangan multimedia.
Penguasaan Konsep Optik Mahasiswa Materi Optik secara garis besar dapat di-kelompokkan menjadi 3 label konsep, yaitu optik geometris, optik fisis, dan alat-alat optik. Penggunaan multimedia interaktif dalam pembelajaran optik telah membantu mahasiswa meningkatkan penguasaan kon-sepnya yang secara signifikan berbeda de-ngan kelas kontrol yang belajar secara konvensional.
Ilustrasi dan visualisasi dalam mul-timedia interaktif memotivasi mahasiswa untuk tetap belajar. Mahasiswa dilibatkan dalam rangkaian percobaan yang meman-dunya untuk dapat menemukan sendiri konsep fisika pada materi optik tersebut. Pemahaman yang telah ada sebelumnya pada diri mahasiswa diperkuat kembali dengan adanya ilustrasi yang sesuai. Sedangkan mahasiswa kelas kontrol yang terbiasa dengan pola perhitungan matematis mengalami kesulitan menjelaskan fenomena optik secara konseptual. Mahasiswa secara umum lebih mudah menjawab soal-soal hitungan, tapi mengalami kesulitan dalam menjelaskan fenomena dan menjawab soal konseptual yang menuntut mahasiswa untuk berpikir secara kritis sebelum memutuskan jawabannya.
Hal ini sejalan dengan hasil peneli-tian Tasker & Dalton (2008) yang menyata-kan bahwa penggunaan animasi dan simulasi
komputer dalam pembelajaran dapat mem-bantu mahasiswa mengkomunikasikan ide-nya tentang level molekuler secara lebih efektif. Ide tersebut kemudian dapat dihu-bungkan ke level laboratorium hingga level simbolik. Penggunaan animasi dan simulasi komputer yang tepat juga telah membantu mengatasi miskonsepsi mahasiswa.
Hal ini tentunya dapat dipahami jika kita melihat pada adanya penemuan sejumlah peneliti tentang adanya berbagai cara mahasiswa dalam memproses infor-masi yang bersifat unik. Sebagian lebih mudah memproses informasi visual, seba-gian lebih mudah kalau ada suara (audi-torial), dan sebagian lainnya akan mema-hami dengan mudah atau lebih baik jika melakukannya dengan praktek (Bobby, 1999).
Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa Ada empat indikator indikator keterampilan berpikir kritis yang digunakan dalam pene-litian ini, yaitu: kemampuan menemukan persamaan dan perbedaan (KBKr1), mampuan memberikan alasan (KBKr2), ke-mampuan membuat kesimpulan (KBKr3), dan kemampuan menggunakan prinsip yang dapat diterima (KBKr4). Berdasarkan ana-lisis pada setiap indikator dapat diketahui bahwa peningkatan tertinggi pada kedua kelas terjadi pada indikator yang sama, yaitu kemampuan membuat kesimpulan, dengan
perolehan masing-masing sebesar 56% pada kelas eksperimen dan 43% pada kelas kontrol, keduanya berada pada ketagori sedang.
Peningkatan tertinggi pada indikator menarik kesimpulan, merupakan implikasi dari kemampuan penalaran logis yang juga ikut berkembang. Peningkatan kemampuan inferensi logika dan menemukan konsep selanjutnya dapat digunakan mahasiswa untuk meningkatkan kemampuannya dalam menarik suatu kesimpulan dari suatu per-masalahan. Rancangan multimedia inter-aktif yang dikembangkan melibatkan maha-siswa untuk memperoleh pengalaman, dan melakukan eksperimen-eksperimen yang mengizinkan mereka untuk menemukan prinsip-prinsip itu sendiri.
Hal ini kemudian menyebabkan pe-ningkatan yang berbeda sangat signifikan pada indikator kemampuan menggunakan prinsip. Hal ini mudah dipahami karena kerangka berpikir awal yang memang sudah ada pada setiap mahasiswa. Dalam pembela-jaran terdapat kecenderungan mahasiswa untuk mempertahankan kerangka berpikir tersebut sampai mereka mendapat pen-jelasan atau gambaran yang rasional yang akan menyebabkan penguatan kerangka berpikir itu jika sudah benar adanya, dan adanya perubahan paradigma ke arah yang lebih sesuai jika kerangka berpikir yang ada sebelumnya kurang tepat (Gunawan, 2012).
Terjadinya peningkatan kemampuan berpikir kritis mahasiswa telah membantu mahasiswa dalam memahami konsep Optik dengan lebih baik. Misalnya, peningkatan pada indikator kemampuan menarik ke-simpulan yang merupakan implikasi dari
berkembang. Peningkatan kemampuan infe-rensi logika dan menemukan konsep selan-jutnya dapat digunakan mahasiswa untuk meningkatkan kemampuannya dalam mena-rik suatu kesimpulan dari suatu permasala-han (Gunawan, 2012).
Adanya peningkatan kemampuan menarik kesimpulan yang tinggi pada kelas eksperimen juga disebabkan antara lain oleh karakteristik multimedia interaktif yang dibuat banyak melatih mahasiswa membuat dan menarik kesimpulan dari suatu data atau grafik. Beberapa percobaan interaktif yang terdapat dalam model ini memberikan kesempatan yang besar kepada mahasiswa untuk belajar membuat perkiraan dan mencoba sendiri membuktikan kebenaran perkiraannya.
Tanggapan Dosen dan Mahasiswa
Berdasarkan hasil sebaran angket dapat diketahui bahwa secara umum dosen dan mahasiswa memberikan tanggapan yang positif terhadap multimedia yang dikem-bangkan. Data menunjukkan bahwa seba-gian besar dosen menyatakan bahwa multi-media interaktif ini dapat menumbuhkan kreatifitas dan motivasi belajar peserta didik. Multimedia interaktif yang dikembangkan dapat memfasilitasi mahasiswa mengem-bangkan keterampilan berpikirnya.
Ketersediaan gambar, animasi, dan ilustrasi yang mendukung materi juga men-dapatkan tanggapan positif dari dosen dan mahasiswa. Mahasiswa menjadi lebih senang belajar karena dapat melihat visualisasi dari konsep abstrak yang sulit mereka bayangkan. Tanggapan positif dari mahasiswa berkorelasi positif dengan
keterampilan berpikir mahasiswa setelah pembelajaran menggunakan MMI Optik.
Berdasarkan hasil observasi terhadap implementasi dalam pembelajaran, dapat dikemukakan keunggulan MMI ini, antara lain: (1) pembelajaran berpusat pada maha-siswa, dan dosen hanya bertindak sebagai fasilitator. Para mahasiswa lebih banyak belajar secara mandiri atau berkelompok; (2) terjadi interaksi dua arah, ketika pembela-jaran berlangsung mahasiswa mengajukan pertanyaan/permasalahan yang mereka te-mukan kemudian didiskusikan di kelas yang di pandu oleh dosen; (3) dapat meningkat-kan minat mahasiswa terhadap pembelajaran fisika. (4) evaluasi interaktif yang dibuat memotivasi mahasiswa untuk terus mencoba membuat perkiraan dan menemukan sendiri kesalahan yang mungkin terjadi. (5) perkembangan aspek kognitif, afektif dan psikomotor mahasiswa selama pembelajaran dapat diketahui. Mahasiswa yang terlibat aktif dalam pembelajaran, seperti: membaca materi, berlatih mengerjakan soal evaluasi, dan sebagainya dapat dipantau secara langsung. (6) mahasiswa dapat melakukan eksperimen fisika yang sebelumnya tidak pernah dilakukan karena tidak adanya sarana pendukung di laboratorium.
Keterbatasan belajar menggunaan multimedia interaktif ini antara lain di-sebabkan sangat heterogennya kemampuan mahasiswa dalam mengoperasionalkan kom-puter, sehingga kecepatan belajar mahasiswa menjadi sangat beragam pada saat mempelajari materi tertentu. Selain itu, ketersediaan komputer yang tidak memadai dapat mengganggu proses pembelajaran yang direncanakan. Hal yang perlu juga dipertimbangkan adalah penggunaan
multi-media interaktif dalam pembelajaran me-merlukan waktu lebih dibandingkan pem-belajaran secara konvensional. Waktu yang tersedia dalam jadwal perkuliahan umumnya tidak memadai untuk melaksanakan pem-belajaran dengan lengkap, sehingga perlu pertimbangan dan persiapan yang tepat untuk mencapai setiap tujuan pembelajaran yang ditetapkan.
Simpulan, Saran dan Rekomendasi
Beberapa hal yang dapat disimpulkan dalam penelitian ini antara lain: multimedia interaktif yang dikembangkan terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu: menu utama, materi, simulasi, gambar, lembar kerja, evaluasi, dan penutup. Multimedia interaktif yang dikembangkan terbukti mampu mem-bantu meningkatkan penguasaan konsep optik mahasiswa. Hal ini ditunjukkan oleh perbedaan yang signifikan pada peningkatan penguasaan konsep mahasiswa pada kedua kelas, dimana penguasaan konsep maha-siswa yang diajarkan dengan pembelajaran berbasis multimedia interaktif lebih tinggi dibandingkan dengan mahasiswa yang di-ajarkan secara konvensional. Selain pengua-saan konsep, multimedia interaktif yang dikembangkan juga dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis mahasiswa, khususnya kemampuan menarik kesimpulan dan menggunakan prinsip yang dapat diterima. Hal ini disebabkan antara lain oleh karakteristik multimedia interaktif fisika yang memberikan kesempatan kepada maha-siswa untuk berlatih membuat perkiraan dan secara mandiri mencoba membuktikan kebenaran perkiraannya sebelum memberi-kan kesimpulan dari suatu data atau masalah.
Multimedia interaktif yang dikem-bangkan perlu diujikan lebih lanjut, untuk mengetahui efektivitasnya pada berbagai keterampilan berpikir tingkat tinggi, seperti keterampilan berpikir kreatif maupun kemampuan pemecahan masalah. Perlu juga dipertimbangkan untuk penggunaan secara luas melalui pengembangan pembelajaran berbasis web maupun blended learning (perpaduan online dan face to face).
Daftar Pustaka
Bobby, D. (1999). Quantum Learning. Jakarta: Kaifa
Cheng, K., et.al. (2004). “Using Online Homeworks Systems Enhances Stu-dent. Learning of Physics Concept in an Introductory Physics Course”. American Journal of Physics. 72 (11) 1447-1453.
Dahar, R.W. (1996). Teori-teori Belajar. Jakarta: Erlangga.
Finkelstein, et.al. (2005). “When Learning About the Real World Is Better Done Virtually: A Study of Subtituting Computer Simulations for Labo-ratory Equipment”. Physics Edu-cation Research. APS (1) 1 – 8. Gunawan. (2008). “Model Pembelajaran
Berbasis Multimedia Interaktif Untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep Calon Guru Pada Materi Elastisitas”. Jurnal Penelitian Pen-didikan IPA. Vol. 2 No. 1, 11 – 21. Gunawan & Liliasari, (2012). “Model
Vir-tual Laboratory Fisika Modern untuk Meningkatkan Disposisi Berpikir
Kritis Calon Guru”. Jurnal Ilmiah Cakrwala Pendidikan, LPPMP UNY. Juni 2012, Th. XXXI, No. 2.185– 199.
Gunawan & Gunada, I.W. (2013). Model Problem Solving Laboratory Berba-sis Simulasi Komputer pada Konsep Optik. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan MIPA. FKIP Universitas Mataram.
Lee, W.W & Owens, D.L. (2004). Multimedia-Based Intructional De-sign. San Fransisco: Jhon Wiley & Sons, Inc.
McKagan et al. (2008). Developing and Researching PhET simulations for Teaching Quantum Mechanics. American Journal of Physics (76) 406 – 417
Mclntyre, D.H et.al. (2008). “Integrating Computational Activities into the Upper-Level Paradigms in Physics Curriculum at Oregon State Uni-versity”. American Journal of Physics. 76 (4&5) 340-346.
Munir. (2001). Aplikasi Teknologi Multi-media Dalam Proses Belajar Mengajar. Bandung: Jurnal Mimbar Pendidikan., 3 (20). 9 – 17.
Sugiyono. (2008). Metode Penelitian Pen-didikan: Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung: Alfabeta.
Tasker, R & Dalton, R. (2008). “Visualizing the Molecular World – Design, Evaluation, and Use of Animations”. Visualization: Theory and Practice in Science Education. UK : Springer.
