PENGEMBANGAN PROGRAM PERKULIAHAN FISIKA SEKOLAH BERORIENTASI KEMAMPUAN BERARGUMENTASI CALON GURU FISIKA.

(1)

Muslim, 2014

PENGEMBANGAN PROGRAM PERKULIAHAN FISIKA SEKOLAH BERORIENTASI KEMAMPUAN BERARGUMENTASI CALON GURU FISIKA

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

PENGEMBANGAN PROGRAM PERKULIAHAN FISIKA SEKOLAH BERORIENTASI KEMAMPUAN BERARGUMENTASI

CALON GURU FISIKA

DISERTASI

diajukan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh

gelar Doktor Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam

Oleh

Muslim

0808728

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM SEKOLAH PASCASARJANA

(2)

Muslim, 2014

(3)

Muslim, 2014

(4)

Muslim, 2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat-Nya sehingga penulisan disertasi yang berjudul

”

Pengembangan Program Perkuliahan Fisika Sekolah Berorientasi Kemampuan

Berargumentasi Calon Guru Fisika” bisa terselesaikan. Disertasi ini disusun

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor Pendidikan pada

Program Studi Pendidikan IPA Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan

Indonesia.

Disertasi ini memaparkan hasil penelitian tentang kemampuan

berargumentasi calon guru fisika sebagai impak diterapkannya PPFS-BKB.

Penelitian tentang kemampuan berargumentasi dikembangkan atas dasar

kebutuhan sumber daya manusia yang cepat dan cermat dalam mengambil

keputusan secara logis untuk mengantisipasi tuntutan zaman. Di samping itu

kebutuhan memahami hakikat argumentasi ilmiah sangat penting untuk menyikapi

permasalahan terkait isu-isu sosial-ilmiah yang terjadi pada setiap aspek kehidupan

masyarakat masa kini, yang menuntut setiap individu dan masyarakat untuk

memiliki kemampuan berpikir, mengambil keputusan, mempertimbangkan etika

dan menilai sebuah klaim yang muncul berlandaskan pada bukti-bukti yang valid

dan reliabel. Pendidikan sains harus memberikan kontribusi dalam menghasilkan

sumber daya manusia terdidik. Kebutuhan mahasiswa calon guru fisika pada

perkuliahan di LPTK dapat difasilitasi melalui upaya pengembangan program

perkuliahan fisika sekolah berorientasi kemampuan berargumentasi untuk

menunjang kompetensi yang ditetapkan.

Penulis menyadari disertasi ini masih memiliki keterbatasan dan

kekurangan. Oleh karena itu penulis sangat menghargai apabila ada saran dan

kritik untuk penyempurnaan disertasi ini. Semoga hasil penelitian pada disertasi ini

bermanfaat bagi para pembaca untuk pengembangan ilmu dan peningkatan

kualitas pendidikan khususnya pendidikan fisika.

(5)

Muslim, 2014

Muslim

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam menyelesaikan disertasi ini

tidak terlepas dari bimbingan, bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Pada

kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih dan penghargaan yang

setulus-tulusnya kepada:

1. Dr. Andi Suhandi, M.Si., selaku promotor yang telah mencurahkan segenap

tenaga, pikiran, keilmuan, dan waktunya yang sangat berharga dalam

membimbing penulis dengan pemikiran yang sangat kritis dan penuh

kesabaran dan selalu memberikan motivasi dalam menyelesaikan disertasi ini.

2. Dr. Aloysius Rusli, selaku ko-promotor yang telah mencurahkan segenap

membimbing penulis dengan pemikiran yang kritis, sangat cermat, teliti dan

penuh kesabaran.

3. Dr. Ida Kaniawati, M.Si., selaku anggota yang telah mencurahkan segenap

membimbing penulis dengan pemikiran yang kritis dan penuh kesabaran serta

selalu memberikan dorongan dan menyemangati penulis dalam menyelesaikan

disertasi ini.

4. Prof. Dr. Liliasari, M.Pd., selaku dosen pembimbing akademik yang

senantiasa mengarahkan penulis dan selalu memberikan motivasi kepada

penulis untuk segera menyelesaikan studi ini.

5. Prof. Dr. Hj. Nuryani Y. Rustaman, M.Pd, selaku dosen yang senantiasa

memberikan motivasi kepada penulis untuk segera menyelesaikan studi ini.

6. Prof. Dr. Hj. Anna Permanasari, M.Si., selaku Ketua Program Studi

Pendidikan IPA, yang selalu mendorong penulis untuk segera menyelesaikan

studi ini.

(6)

Muslim, 2014

7. Dr. Dadi Rusdiana, M.Si., Dr. Ida Hamidah, M.Si., Dr. Johar Maknun, M.Si.,

Dr. Setya Utari, M.Si., dan Dr. Andhy Setiawan, M.Si., selaku validator

instrumen penelitian atas segala masukan yang sangat berharga.

8. Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia beserta staf

yang telah memberikan layanan administrasi.

9. Rektor Universitas Pendidikan Indonesia dan Dekan FPMIPA Universitas

Pendidikan Indonesia yang telah memberikan izin untuk melakukan studi

lanjut.

10. Seluruh staf dosen Program Studi Pendidikan IPA Sekolah Pascasarjana

Universitas Pendidikan Indonesia yang telah memperkaya khasanah keilmuan

dan memberikan kesempatan kepada penulis untuk menggali pengetahuan,

pengalaman dan wawasan selama perkuliahan.

11. Staf dosen Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA UPI, yang telah memberikan dukungan dan do’anya.

12. Rekan-rekan mahasiswa S3 Program Studi Pendidikan IPA atas kebersamaan

dan bantuannya.

13. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan secara pribadi dalam ucapan terima

kasih ini.

Secara khusus ucapan terima kasih yang tulus dan tidak terhingga kepada

istriku tercinta Enung Farida, SE serta kedua anakku Fadhila Khoirunnisa dan Muhammad Firdaus atas do’anya, motivasi dan pengorbanan yang tak ternilai harganya.

Semoga amal baik yang telah diberikan mendapat balasan yang berlipat

ganda dari Allah SWT. Amin.

(7)

Muslim, 2014

Muslim

viii

(8)

Muslim, 2014

PENGEMBANGAN PROGRAM PERKULIAHAN FISIKA SEKOLAH BERORIENTASI KEMAMPUAN BERARGUMENTASI

CALON GURU FISIKA

ABSTRAK

Penelitian untuk mengembangkan Program Perkuliahan Fisika Sekolah Berorientasi Kemampuan Berargumentasi (PPFS-BKB) calon guru fisika dilakukan dengan menggunakan desain R & D. Dalam tahap pendefinisian (define) dilakukan analisis kebutuhan. Tahap pendesainan (design) dilakukan berdasarkan hasil studi literatur dan studi lapangan. Dalam tahap pengembangan (develop) dilakukan pembuatan draft PPFS-BKB, validasi ahli dan ujicoba terbatas. Draft PPFS-BKB hasil penyempurnaan diimplementasikan pada ujicoba luas menggunakan metode quasi experimental dengan pretest-posttest control group

design. Subjek penelitian adalah mahasiswa Jurusan Pendidikan Fisika pada salah

(9)

Muslim, 2014

PROGRAM DEVELOPMENT OF ARGUMENTATIVE SKILLS ORIENTED SCHOOL PHYSICS COURSE FOR

PROSPECTIVE PHYSICS TEACHER

ABSTRACT

Research to develop an Argumentative Skills Oriented School Physics Course Program (PPFS-BKB) for prospective physics teacher was conducted using R & D design. The need analysis was conducted in the define phase, while design phase is based on literature studies and field studies, and the develop phase was conducted PPFS-BKB drafting, experts validation, and limited trials. The result of improvements of PPFS-BKB draft implemented in extensive trials using quasi experimental methode with pretest-posttest control group design. Research subjects are students in the Department of Physics Education at one LPTK in Bandung which is contracting with subjects Physics School in odd semester of the academic year 2012/2013

consisting of 26 students of the experimental class and the control class of 24 students. Quantitative data was collected using argumentative skills test and concepts understanding test instruments. On the other hand, qualitative data were collected through interviews, observational sheets, and attitude scale instruments. The results of development obtained PPFS-BKB has a syntax that consists of four characteristic stages, namely: (1) identification of the problem, (2) generation of tentative arguments, (3) the argumentation session, and (4) writing arguments. The results of extensive tests PPFS-BKB implementation shows the improvement of argumentative skills in experimental class students were higher than the control class. The improvement of argumentative skills engaging in all the argumentative elements. The improvement of concept understanding in experimental class students were higher than the control class. The Improvement of concept understanding occurs in all aspects. There is a strong correlation between the improvement of students’ concept understanding and the improvement of students’ argumentative skills. In conclusion, PPFS-BKB implementation is more effective in improving the prospective physics teachers’ argumentative skills and concepts understanding compared to conventional learning. PPFS-BKB implementation got positive responses from both faculty members and students. PPFS-BKB are able to help students understand the school physics concepts, cultivate the habit of ctitical and logical thinking, the arguments construction, construct knowledge through the scientific community in collaboration, and develop a responsibility to learn.

(10)

Muslim, 2014

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN ... iii

A. Latar Belakang Masalah ... B. Rumusan Masalah ... C. Tujuan Penelitian ... D. Manfaat Penelitian ... E. Definisi Operasional ... F. Sistematika Penulisan ... 1

B. Pentingnya Kemampuan Berargumentasi bagi Guru ……….

C. Pentingnya Kemampuan Berargumentasi bagi Calon Guru …………..

D. Teori Belajar yang Melandasi Pengembangan Pembelajaran

Berorientasi Kemampuan Argumentasi ………. E. Pemahaman Konsep ...

F. Program Perkuliahan Fisika Sekolah Berorientasi Kemampuan

Berargumentasi (PPFS-BKB) ………...

G. Hasil Penelitian yang Relevan ………...

(11)

Muslim, 2014

Sekolah ………...

BAB III METODE PENELITIAN ...

A. Desain Penelitian ………...

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...

A. Hasil Penelitian ...

2. Efektivitas PPFS-BKB dalam Meningkatkan Kemampuan

Berargumentasi ...

3. Efektivitas PPFS-BKB dalam Meningkatkan Pemahaman Konsep

4. Korelasi antara Peningkatan Pemahaman Konsep dan Peningkatan

Kemampuan Berargumentasi ...

5. Tanggapan Dosen terhadap PPFS-BKB ...

6. Tanggapan Mahasiswa terhadap PPFS-BKB ...

7. Kekuatan dan Kelemahan PPFS-BKB ………..

102

BAB V KESIMPULAN, SARAN DAN REKOMENDASI ...

(12)

Muslim, 2014

LAMPIRAN-LAMPIRAN ... 190

(13)

Muslim, 2014

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Indikator Kemampuan Berargumentasi Berdasarkan Pola

Argumentasi Toulmin ………. 21

2.2 Aspek Pemahaman Konsep yang Diteliti dan Indikatornya .. 37

2.3 Keterkaitan antara Sintaks Model Pembelajaran Pembangkit Argumen dengan Kemampuan Berargumentasi dan Penahaman Konsep ……… 46

2.4 Analisis Konsep Fisika Sekolah ………. 53

3.1 Kriteria Penilaian SAP PPFS-BKB oleh Ahli ……… 80

3.2 Kriteria Penilaian LKM oleh Ahli ……….. 81

3.3 Rincian Soal Tes Kemampuan Berargumentasi Fisika Sekolah ……… 84

3.4 Rubrik Penilaian Tes Kemampuan Berargumentasi ………... 84

3.5 Rincian Soal Tes Pemahaman Konsep Fisika Sekolah ……... 86

3.6 Aktivitas Dosen dan Mahasiswa pada Tahapan Pembelajaran PPFS-BKB ……….. 86

3.7 Distribusi Butir Pernyataan Skala Sikap Tanggapan Dosen dan Mahasiswa ……… 88

3.8 Kategori Indeks Kemudahan Butir Soal ……… 89

3.9 Kategori Daya Pembeda Butir Soal ……….... 89

3.10 Kriteria Reliabilitas Tes ……….. 90

3.11 Rekapitulasi Hasil Ujicoba Tes Kemampuan Berargumentasi 92 3.12 Rekapitulasi Hasil Ujicoba Tes Pemahaman Konsep ………. 93

3.13 Rincian Soal Tes Pemahaman Konsep Fisika Sekolah Hasil Ujicoba yang Digunakan Sebagai Instrumen Penelitian ……. 96

3.14 Kriteria Keterlaksanaan Pembelajaran ……… 97

3.15 Kriteria Tanggapan Responden ………... 98

3.16 Kriteria Rereta Skor Gain yang Dinormalisasi ... 98

(14)

Muslim, 2014

Tabel Halaman

4.1 Kemampuan Beragumentasi Mahasiswa yang Telah Lulus

Fisika Sekolah ………. 104

4.2 Pemahaman Konsep Mahasiswa yang Telah Lulus Fisika

Sekolah ……… 104

4.3 Hasil Analisis Validasi Ahli terhadap SAP PPFS-BKB ……. 108

4.4 Hasil Analisis Validasi Ahli terhadap LKM PPFS-BKB …... 110

4.5 Rekapitulasi Hasil Observasi Aktivitas Dosen pada Ujicoba

Terbatas Pelaksanaan PPFS-BKB ……….. 111

4.6 Rekapitulasi Hasil Observasi Aktivitas Mahasiswa pada

Ujicoba Terbatas Pelaksanaan PPFS-BKB ………. 113

4.7 Rekapitulasi Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>) Kemampuan Berargumentasi Mahasiswa pada Ujicoba

Terbatas ………... 114

4.8 Rekapitulasi Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi

Pemahaman Konsep Mahasiswa Pada Ujicoba Terbatas ….. 115

4.9 Rekapitulasi Hasil Observasi Aktivitas Dosen Pada Ujicoba

Luas Pelaksanaan PPFS-BKB ………... 119

4.10 Rekapitulasi Hasil Observasi Aktivitas Mahasiswa pada

Ujicoba Luas Pelaksanaan PPFS-BKB ……… 120

4.11 Rekapitulasi Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>) Kemampuan Berargumentasi Kelas Eksperimen dan Kelas

Kontrol ……… 121

4.12 Uji Normalitas, Uji Homogenitas, dan Uji Beda Dua Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi <g> Kemampuan

Berargumentasi Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ……... 121

4.13 Uji Normalitas, Uji Homogenitas, dan Uji Beda Dua Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi <g> Setiap Unsur Kemampuan Berargumentasi Kelas Eksperimen dan Kelas

4.14 Kategori Kelompok Mahasiswa Kelas Eksperimen Berdasarkan Perolehan Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi

(<g>) Pemahaman Konsep ……… 125

4.15 Rekapitulasi Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>) Kemampuan Berargumentasi untuk Setiap Kategori

(15)

Muslim, 2014

Tabel Halaman

Kelompok Mahasiswa Kelas Eksperimen ……….. 126

4.16 Rekapitulasi Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>)

Pemahaman Konsep Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol .. 127

4.17 Uji Normalitas, Uji Homogenitas, dan Uji Beda Dua Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi <g> Pemahaman Konsep

Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ………. 128

4.18 Uji Normalitas, Uji Homogenitas, dan Uji Beda Dua Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi <g> Tiap Aspek Pemahaman

Konsep Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ……… 131

4.19 Korelasi Antara Peningkatan Pemahaman Konsep dan

Peningkatan Kemampuan Berargumentasi Kelas Eksperimen 130 xii

(16)

Muslim, 2014

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1

2.2

Kontribusi Argumentasi dalam Pembelajaran Sains ………...

Pola Argumentasi Toulmin ……….

16

17

2.3 Contoh Pola Argumentasi pada Materi Ajar Dinamika ……. 18

2.4 Contoh Pola Argumentasi pada Materi Ajar Listrik Dinamis 19 2.5 Struktur Pengetahuan Calon Guru Fisika diadaptasi dari Pedagogical Content Knowledge and Preparation of High School Physics Teachers ………. 24

2.6 Pola Hubungan antara Mata Kuliah MKP, MKKPS dan Fisika Sekolah ………. 40

2.8 Peta Konsep Kinematika Gerak Lurus dan Kinematika Gerak Melingkar ………... 66

2.9 Peta Konsep Dinamika ………... 67

2.10 Peta Konsep Optik Geometri ……….. 68

2.11 Peta Konsep Listrik Dinamis ……….. 69

2.12 Diagram Alur PPFS-BKB dan Kerangka Pikir Penelitian ….. 71

3.1 Bagan Alur Penelitian ………. 77

3.2 Bagan Desain Ujicoba Terbatas PPFS-BKB ……….. 81

3.3 Bagan Desain Ujicoba Luas PPFS-BKB ……… 82

4.1 Perbandingan Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>) Tiap Unsur Kemampuan Berargumentasi …………... 122

4.2 Perbandingan Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>) Tiap Aspek Pemahaman Konsep ……….. 128

4.3 Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>) Pemahaman Konsep dan Kemampuan Berargumentasi untuk Setiap Mahasiswa Kelas Eksperimen ……… 132

4.4 Gerak Dua Benda yang Dilemparkan Vertikal dan dengan Sudut Elevasi 60o……… 143

4.5 Contoh Kemampuan Berargumentasi yang Masih Keliru pada Materi Kinematika Gerak Lurus ………. 144

(17)

Muslim, 2014

Gambar Halaman

4.7 Contoh Kemampuan Berargumentasi yang Masih Keliru

pada Materi Kinematika Gerak Melingkar ………. 147

4.8 Benda yang Bergerak Melingkar Vertikal ……….. 149

pada Materi Dinamika ……… 149

4.10 Gaya-Gaya yang Bekerja pada Benda Diikat Tali yang

Bergerak Melingkar Vertikal ……….. 150

4.11 Diagram Bebas Benda Diikat Tali yang Bergerak Melingkar

Vertikal ………... 151

4.12 Benda A, B, dan C Ditempatkan di Depan Sebuah Cermin Datar M yang pada Sisi Depannya Ada Pengamat O1 dan O2

152

pada Materi Optik Geometri ………... 153

4.14 Perpanjangan Sinar-Sinar Pantul yang Mengarah Kepada Kedua Pengamat O1 dan O2 Berpotongan Membentuk

Bayangan A’ yang Dapat Diamati Dengan Jelas Oleh Kedua

Pengamat pada Waktu yang Bersamaan ………. 154

4.15 Rangkaian Listrik Tujuh Buah Hambatan yang Disusun Secara Kombinasi Seri dan Paralel Dihubungkan dengan

Sumber Tegangan 12 V ……….. 155

pada Materi Listrik Dinamis ………... 156

4.17 Percepatan Searah dengan Perubahan Kecepatan Linear

dan Tegak Lurus Kecepatan Linear v ……….. 164

4.18 Elevator Ditarik ke Atas oleh Kabel Baja ... 164

4.19 Gaya-Gaya yang Bekerja pada Benda Saat Diam dan

Bergerak pada Permukaan Bidang Mendatar ... 165

4.20 Grafik Hubungan Gaya Gesekan Statis Maksimum terhadap

Gaya Normal ………... 166

4.21 Dua Pengamat (O1 dan O2) dan Benda A, B, dan C Berada di

Depan Cermin Datar M ………... 167

4.22 Lampu L1 , L2 , L3 dan L4 yang Identik Dirangkai Seperti

(18)

Muslim, 2014

Gambar Halaman

4.23 Representasi Nyala Lampu L1 , L2 , L3 dan L4yang Salah …. 168

4.24 Representasi Nyala Lampu L1 , L2 , L3 dan L4 yang Benar .... 168

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman A Perangkat Pembelajaran A.1 Satuan Acara Perkuliahan (SAP) PPFS-BKB …... 190

A.2 Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) PPFS-BKB ………... 218

B Instrumen Penelitian B.1 Kisi-Kisi Soal Tes Kemampuan Berargumentasi Fisika Sekolah ……… 303

B.2 Kisi-Kisi Soal Tes Pemahaman Konsep Fisika Sekolah …… 310

B.3 Soal Tes Kemampuan Berargumentasi Fisika Sekolah …….. 344

B.4 Soal Tes Pemahaman Konsep Fisika sekolah ………. 351

B.5 Rekapitulasi Hasil Uji Coba Instrumen Tes Kemampuan Berargumentasi ………... 372

B.6 Rekapitulasi Hasil Uji Coba Instrumen Tes Pemahaman Konsep ………... 374

C Instrumen Lembar Observasi dan Skala Sikap C.1 Format Observasi Aktivitas Dosen ………. 377

C.2 Format Observasi Aktivitas Mahasiswa ………. 379

C.3 Skala Sikap Tanggapan Dosen …...………... 384

C.4 Skala Sikap Tanggapan Mahasiswa .……….. 386

D Lembar Validasi dan Hasil Validasi Instrumen Penelitian D.1 Lembar Validasi Satuan Acara Perkuliahan (SAP) PPFS-BKB ………... 388

D.2 Lembar Validasi Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) PPFS-BKB ……… 492

D.3 Lembar Validasi Isi Tes Kemampuan Berargumentasi Fisika Sekolah ……… ₃₉₅ D.4 Lembar Validasi Isi Tes Pemahaman Konsep Fisika Sekolah 400

(19)

Muslim, 2014

Lampiran Halaman

D.5 Hasil Validasi Isi Tes Kemampuan Berargumentasi Fisika

Sekolah ……… 408

D.7 Hasil Validasi Satuan Acara Perkuliahan (SAP) PPFS-BKB 418

D.8 Hasil Validasi Lembar Kerja Mahasiswa (LKM)

PPFS-BKB ………... 421

E Data dan Pengolahan Data Hasil Penelitian

E.1 Rekapitulasi <g> Kemampuan Berargumentasi Kelas

Eksperimen dan Kelas Kontrol ………... 423

E.2 Rekapitulasi <g> Kemampuan Berargumentasi Unsur

Klaim Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol …………... 424

E.3 Rekapitulasi <g> Kemampuan Berargumentasi Unsur Data

E.4 Rekapitulasi <g> Kemampuan Berargumentasi Unsur Pembenaran (Warrant) Kelas Eksperimen dan Kelas

E.5 Rekapitulasi <g> Kemampuan Berargumentasi Unsur

Dukungan (Backing) Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 427

E.6 Rekapitulasi <g> Pemahaman Konsep Kelas Eksperimen

dan Kelas Kontrol ………... 428

E.7 Rekapitulasi <g> Pemahaman Konsep Aspek Interpretasi

E.8 Rekapitulasi <g> Pemahaman Konsep Aspek Komparasi

E.9 Rekapitulasi <g> Pemahaman Konsep Aspek Eksplanasi

Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ……... 431

E.10 Rekapitulasi Hasil Observasi Aktivitas Dosen dan

Mahasiswa pada Uji Coba Luas ………... 432

E.11 Rekapitulasi Tanggapan Dosen terhadap PPFS-BKB Pada

Uji Coba Luas ………. 435

E.12 Rekapitulasi Tanggapan Mahasiswa terhadap PPFS-BKB

Pada Uji Coba Luas ……… 436

F Uji Statistik

(20)

Muslim, 2014

Lampiran Halaman

F.1 Uji Normalitas Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>)

Kemampuan Berargumentasi ……….. 437

F.2 Uji Homogenitas dan Uji t Rerata Skor Gain yang

Dinormalisasi (<g>) Kemampuan Berargumentasi ………… 438

Kemampuan Berargumentasi Unsur Klaim ……… 439

Dinormalisasi (<g>) Kemampuan Berargumentasi Unsur Klaim ………..

440

Kemampuan Berargumentasi Unsur Data ……….. 441

F.6 Uji Homogenitas dan Uji Mann-Whitney Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>) Kemampuan Berargumentasi

Unsur Data ………... 442

Kemampuan Berargumentasi Unsur Pembenaran (Warrant) 443

Dinormalisasi (<g>) Kemampuan Berargumentasi Unsur

Pembenaran (Warrant) ………... 444

Kemampuan Berargumentasi Unsur Dukungan (Backing) … 445

Dinormalisasi (<g>) Kemampuan Berargumentasi Unsur

Dukungan (Backing) ………... 446

Pemahaman Konsep ……… 447

Dinormalisasi (<g>) Pemahaman Konsep ……….. 448

Pemahaman Konsep Aspek Interpretasi ………. 449

Dinormalisasi (<g>) Pemahaman Konsep Aspek Interpretasi 450

Pemahaman Konsep Aspek Komparasi ……….. 451

(21)

Muslim, 2014

Lampiran Halaman

yang Dinormalisasi (<g>) Pemahaman Konsep Aspek

Komparasi ………... 452

Pemahaman Konsep Aspek Eksplanasi …………... 453

F.18 Uji Homogenitas dan Uji Mann-Whitney Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>) Pemahaman Konsep Aspek

Eksplanasi ………... 454

F.19 Uji Korelasi antara Rerata Skor Gain yang Dinormalisasi (<g>) Pemahaman Konsep dan Rerata Skor Gain yang

Dinormalisasi (<g>) Kemampuan Berargumentasi ………… 455

G. Surat Ijin Penelitian

G.1 Surat Permohonan Ijin Melakukan Studi Lapangan / Observasi Dari SPs UPI

456

G.2 Surat Ijin Melakukan Penelitian di FPMIPA UPI ………….. 457

G.3 Surat Keterangan Telah Melaksanan Penelitian di Jurusan

Pendidikan Fisika FPMIPA UPI ………. 458

H. Dokumentasi Penelitian

H.1 Dokumentasi Penelitian pada Ujicoba Terbatas ………. 459

H.2 Dokumentasi Penelitian pada Ujicoba Luas ……….. 462

I Riwayat Hidup ………... 466

(22)

1

Muslim, 2014

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang demikian cepat di era

globalisasi ini. Untuk mengantisipasi tantangan globalisasi tersebut dibutuhkan

sumber daya manusia berkualitas yang dapat bertindak secara cepat dan cermat

dalam mengambil keputusan secara logis. Dalam kondisi yang demikian tuntutan

terhadap kualitas manusia terdidik juga meningkat sesuai dengan perkembangan

masyarakat yang terus berubah. Pendidikan memegang peranan yang sangat

penting dalam proses peningkatan kualitas sumber daya manusia. Pendidikan

dapat memberikan kontribusi dalam melahirkan generasi unggul yang siap untuk

menjadikan bangsa ini bangsa yang mempunyai wibawa dan disegani, disamping

siap berkompetisi lebih terbuka di tataran internasional. Guru memiliki peranan

yang sangat strategis dalam mengembangkan sumber daya manusia melalui

pendidikan (Suyatno, 2010) karena diharapkan dapat ikut membentuk karakter

dan kecerdasan generasi muda.

Program peningkatan kualitas pendidikan dapat dimulai dari peningkatan

kualitas pembelajaran. Beberapa penelitian yang telah dilakukan

(OECD/UNESCO-UIS, 2003) mengungkapkan bahwa usaha-usaha untuk

peningkatan kualitas pendidikan tidak akan berarti banyak apabila tidak diiringi

dengan peningkatan kualitas proses pembelajaran. Hal ini mengisyaratkan bahwa

program-program peningkatan kualitas pendidikan harus lebih diarahkan pada

hal-hal yang berkaitan langsung dengan proses pembelajaran, sebab aktivitas

proses pembelajaran merupakan inti dari proses pendidikan

(OECD/UNESCO-UIS, 2003) termasuk pendidikan sains.

Pendidikan sains seyogianya dapat memberikan kontribusi dalam

menghasilkan sumber daya manusia terdidik. Oleh karena itu guru sains memiliki

(23)

2

Muslim, 2014

kualitas pendidikan sains diperlukan guru sains yang kompeten dalam menjamin

mutu layanan proses pembelajaran sains. Guru sains yang kompeten dapat

diwujudkan melalui pembekalan kompetensi guru pada tingkat pre-service (calon

guru) di LPTK. Oleh karena itu, dalam mempersiapkan calon guru sains yang

kompeten maka kegiatan perkuliahan yang membekali kemampuan para calon

guru sains seyogianya lebih ditekankan pada pemberian pengalaman belajar agar

calon guru sains dapat menguasai cara-cara memperoleh, mengolah, dan

memaknai informasi dengan mengembangkan kemampuan dan potensi pribadi

(Rustaman, 2012). Proses pembelajaran sains yang dialami oleh calon guru

selama dipersiapkan di LPTK cenderung akan berbekas dan akan diterapkan

dalam menjalankan tugasnya sebagai seorang guru kelak.

Osborne (2007) menyatakan bahwa arah pendidikan sains untuk abad

ke-21 diantaranya adalah penekanan pada pengembangan keterampilan berpikir

kritis. Kemampuan berargumentasi menjadi salah satu kompetensi yang

dibutuhkan dewasa ini karena dengan berargumentasi keterampilan berpikir kritis

dapat berkembang (Marttunen, et al., 2005). Osborne et al (2001)

mengungkapkan bahwa kemampuan berargumentasi dibutuhkan untuk menyikapi

permasalahan terkait isu-isu ilmiah yang terjadi pada setiap aspek kehidupan

masyarakat masa kini, yang menuntut setiap individu dan masyarakat untuk

memiliki kemampuan berpikir, mengambil keputusan, mempertimbangkan etika

dan menilai sebuah klaim yang muncul baik melalui media masa maupun media

lainnya berdasarkan bukti-bukti yang valid dan reliabel.

Argumentasi berperan penting dalam perkembangan sains. Sains bukan

sekedar menemukan dan menyajikan fakta, melainkan membangun argumen,

mempertimbangkannya dan memperdebatkan berbagai penjelasan tentang

fenomena sains (Osbone, Eduran & Simon, 2004; McNeill, 2009). Argumentasi

juga berperan penting dalam pendidikan sains. Oleh karena itu dalam

pembelajaran sains perlu dibangun kemampuan berargumentasi (Erduran &

Jimenez-Aleixandre, 2007). Beberapa alasan pentingnya argumentasi diterapkan

(24)

3

Muslim, 2014

menggunakan argumentasi dalam mengembangkan dan meningkatkan

pengetahuan ilmiahnya; (2) masyarakat menggunakan argumentasi dalam

perdebatan ilmiah; dan (3) para siswa atau mahasiswa dalam pembelajaran

membutuhkan argumentasi untuk memperkuat pemahamannya.

Upaya mengembangkan kemampuan mahasiswa calon guru fisika untuk

memahami dan mempraktekkan cara-cara berargumentasi dalam konteks ilmiah

melalui pembelajaran sains menjadi penting. Hal ini sejalan dengan cara kerja

ilmuwan yang menggunakan argumen untuk membangun teori, model dan

penjelasan tentang fenomena alam (Zohar & Nemet, 2002; Erduran, Ardac, &

Guzel, 2006). Kemampuan berargumentasi bukan merupakan suatu kemampuan

yang dapat berkembang dengan sendirinya seiring dengan perkembangan fisik

manusia, tetapi harus dibekalkan melalui pemberian stimulus yang menuntut

seseorang untuk mampu berargumentasi. Calon guru sains seyogianya dapat

mengembangkan argumentasi dalam pembelajaran sains di kelas (Luft &

Patterson, 2002; Sadler, 2006). Oleh karena itu calon guru sains perlu diberi

pembekalan dalam mengembangkan argumentasi sebagai fokus pembelajaran

sains.

Kemampuan berargumentasi merupakan kompetensi yang dibutuhkan

calon guru fisika di LPTK. Kemampuan berargumentasi sebenarnya bisa

dibangun di mata kuliah apapun. Namun demikian kemampuan berargumentasi

ada kaitannya dengan pemahaman konsep. Kemampuan berargumentasi dan

pemahaman konsep saling berhubungan. Dengan mempelajari konsep-konsep

ilmiah yang relevan, mahasiswa dapat terlibat secara lebih efektif dalam

argumentasi (Lewis & Leach, 2006). Latar belakang pengetahuan sangat

mempengaruhi kemampuan berargumentasi seseorang (Chang & Chiu, 2008;

Maloney & Simon, 2006; Sadler & Zeidler, 2005). Oleh karena itu untuk

membekali kemampuan berargumentasi perlu dipilih mata kuliah yang

kompetensi pemahaman konsepnya sudah kuat.

Dalam kurikulum pendidikan fisika di LPTK, calon guru fisika dibekali

(25)

4

Muslim, 2014

Mahasiswa calon guru fisika yang mengikuti mata kuliah Fisika Sekolah

sebelumnya sudah mendapatkan mata kuliah Fisika Dasar yang dapat menopang

pemahaman konsep. Untuk itu pembekalan kemampuan berargumentasi pada

penelitian ini diterapkan pada mata kuliah Fisika Sekolah. Hasil studi

pendahuluan mengindikasikan bahwa pada kenyataannya mata kuliah Fisika

Dasar belum bisa diandalkan dalam menopang kompetensi pemahaman konsep

pada mata kuliah Fisika Sekolah sehingga pemahaman konsep calon guru fisika

ketika mengikuti perkuliahan fisika sekolah perlu diperkuat lagi. Salah satu cara

memperkuat pemahaman konsep dengan menyediakan bahan bacaan pada lembar

kerja mahasiswa (LKM). Kemampuan berargumentasi dan pemahaman konsep

merupakan dua kompetensi yang harus dimiliki calon guru fisika. Kedua

kompetensi tersebut diharapkan dapat memperkuat kompetensi calon guru fisika

dalam mengembangkan materi pembelajaran fisika sekolah sesuai dengan tingkat

perkembangan peserta didik.

Perkuliahan fisika sekolah yang dilaksanakan pada Program Studi

Pendidikan Fisika pada salah satu LPTK di Bandung belum menunjukkan

dukungan yang optimal terhadap pencapaian kompetensi yang ditetapkan. Hasil

observasi terhadap pelaksanaan pembelajaran fisika sekolah menunjukkan

beberapa kelemahan dalam pembelajaran fisika sekolah selama ini, yaitu: (a)

pembelajaran cenderung monoton dan kurang menantang, (b) metode

pembelajaran yang digunakan adalah informatif, presentasi dan tanya jawab, (c)

strategi pembelajaran yang diterapkan belum memberdayakan kemampuan

berpikir mahasiswa khususnya kemampuan berargumentasi dan tidak dilatih

untuk aktif membangun pengetahuan sendiri, (d) kemampuan mahasiswa dalam

memberikan penjelasan dan mengungkapkan gagasan pada saat presentasi dan

tanya jawab di kelas masih lemah, (e) gagasan yang dikemukakan mahasiswa

sebagian besar belum mencerminkan penjelasan yang benar secara ilmiah, dan

tidak didukung oleh bukti-bukti serta alasan yang dapat memperkuat penjelasan,

dan (f) pada proses pembelajaran tidak tampak adanya upaya dosen untuk

(26)

5

Muslim, 2014

melalui diskusi kelompok, dan mengembangkan lembar kerja mahasiswa (LKM)

yang berorientasi pada kemampuan berargumentasi (Muslim, 2011).

Hasil wawancara dengan dosen pengampu mata kuliah Fisika Sekolah

diperoleh informasi bahwa dosen belum pernah mengembangkan pembelajaran

fisika sekolah yang dapat membekali kemampuan berargumentasi. Dosen

mengatakan belum secara khusus merancang dan menerapkan pembelajaran fisika

sekolah berorientasi kemampuan berargumentasi. Peningkatan kemampuan

berargumentasi sebatas mengandalkan pada metode tanya jawab dan presentasi,

padahal untuk membekali kemampuan berargumentasi diperlukan strategi

perkuliahan yang khusus. Dosen pengampu mata kuliah fisika sekolah pun belum

pernah mengembangkan tes untuk mengukur kemampuan berargumentasi secara

khusus, tetapi hanya membuat tes untuk mengukur pencapaian indikator hasil

belajar. Pada akhir wawancara, dosen pengampu mata kuliah fisika sekolah

mengungkapkan bahwa kemampuan berargumentasi merupakan salah satu

kompetensi yang perlu dibekalkan kepada mahasiswa calon guru fisika

(Muslim, 2011).

Hasil tes kemampuan berargumentasi yang diberikan kepada mahasiswa

calon guru fisika pada salah satu LPTK di Bandung yang telah lulus perkuliahan

fisika sekolah (Muslim, 2011) menunjukkan bahwa kemampuan berargumentasi

mahasiswa masih rendah dengan perolehan skor rata-rata sebesar 44,1 dari skor

maksimum 100. Demikian pula kemampuan berargumentasi mahasiswa pada

semua unsur argumentasi masih rendah. Perolehan skor rata-rata tiap unsur

kemampuan berargumentasi yaitu: 1) kemampuan membuat klaim yang akurat

sebesar 48,2; 2) kemampuan menyertakan dan menganalisis data sebesar 55,6;

3) kemampuan membuat pembenaran (warrant) sebesar 34,3; dan 4) kemampuan

membuat dukungan (backing) sebesar 38,4.

Rendahnya kemampuan berargumentasi calon guru fisika tersebut senada

dengan hasil penelitian Xie & Mui So (2012) tentang pemahaman dan praktek

argumentasi di kelas oleh calon guru sains sekolah menengah di Cina yang

(27)

6

Muslim, 2014

untuk menyusun argumentasi, dan 3) kemampuan mengembangkan argumentasi

dalam pembelajaran sains di kelas, yang menunjukkan bahwa calon guru sains

memiliki pemahaman terbatas tentang argumentasi, dan kemampuan untuk

menyusun argumentasi ilmiah juga lemah. Hasil penelitian lain yang dilakukan

oleh Chen et al (2011) tentang kemampuan siswa Taiwan dalam mengelaborasi

penjelasan yang menghubungkan data dan klaim menggunakan pola argumentasi

menyimpulkan bahwa pembenaran (warrant) yang merupakan elemen kunci dari

pola argumentasi maknanya tidak mudah dipahami oleh siswa, artinya

kemampuan berargumentasi siswa masih rendah.

Roshayanti (2012) telah mengembangkan model asesmen argumentatif

untuk mengukur keterampilan argumentasi mahasiswa pada konsep fisiologi

manusia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa wacana argumentasi lisan

mahasiswa lebih baik dibandingkan wacana argumentasi tertulis. Dengan

demikian kemampuan argumentasi tertulis mahasiswa masih rendah. Osborne

(2007) menyatakan bahwa belum berkembangnya kemampuan berargumentasi

siswa atau mahasiswa oleh karena: 1) pembelajaran sains diselenggarakan secara

konvensional yang berpusat pada guru atau dosen; 2) Siswa atau mahasiswa tidak

dilibatkan secara aktif untuk mengkonstruksi pengetahuan dan argumentasi

ilmiah; 3) Lingkungan belajar tidak diciptakan untuk terjadinya pertukaran

gagasan dari setiap siswa atau mahasiswa dalam aktivitas diskusi kelompok dan

diskusi kelas dengan memunculkan masalah.

Hasil tes pemahaman konsep yang dilakukan terhadap mahasiswa calon

guru fisika pada salah satu LPTK di Bandung yang telah lulus perkuliahan fisika

sekolah (Muslim, 2011) menunjukkan bahwa pemahaman konsep mahasiswa

masih rendah dengan perolehan skor rata-rata sebesar 57,7 dari skor maksimum

100. Demikian pula pemahaman konsep mahasiswa pada semua aspek

pemahaman konsep masih rendah. Perolehan skor rata-rata tiap pemahaman

konsep yaitu: 1) kemampuan menafsirkan (interpretasi) sebesar 57,8;

2) kemampuan membandingkan (komparasi) sebesar 58,7; dan 3) kemampuan

(28)

7

Muslim, 2014

Hasil wawancara terhadap mahasiswa yang telah mengikuti tes, terungkap

bahwa rendahnya kemampuan berargumentasi disebabkan karena mahasiswa

mengalami kesulitan dalam mengembangkan pola argumentasi seperti membuat

klaim, menganalisis data, menjelaskan data untuk mendukung klaim atau

pembenaran (warrant), dan memberikan dukungan (backing) untuk memperkuat

klaim. Demikian pula rendahnya pemahaman konsep disebabkan karena

mahasiswa mengalami kesulitan dalam hal menginterpretasi grafik,

membandingkan gejala fisis, dan menjelaskan fenomena.

Rendahnya kemampuan berargumentasi dan pemahaman konsep

mahasiswa diduga erat kaitannya dengan tidak adanya pembekalan kemampuan

berargumentasi dalam pembelajaran fisika sekolah. Hal ini mengindikasikan

perlunya pembekalan kemampuan berargumentasi bagi calon guru fisika

khususnya pada mata kuliah Fisika Sekolah. Perkuliahan fisika sekolah

berorientasi kemampuan berargumentasi perlu dikembangkan dengan

menekankan pada penyempurnaan pola pikir melalui pola pembelajaran

(Griffin et al, 2012) sebagai berikut: 1) berpusat pada mahasiswa; 2) interaktif;

3) membangun jejaring belajar melalui kolaborasi; 4) pembelajaran aktif dan

kritis; dan 5) mengembangkan potensi diri menjadi kemampuan berpikir dengan

memberikan makna terhadap apa yang dipelajari. Di sisi lain konsep-konsep pada

materi ajar fisika sekolah kaya akan permasalahan yang bersifat problematik yang

cocok untuk diargumentasikan oleh mahasiswa dalam membangun pemahaman

konsep dan argumentasi ilmiah.

Pola baru penekanan pembelajaran sains (National Science Teacher

Association, 2003) diantaranya diarahkan untuk memahami konsep sains, sains

sebagai argumen dan penjelasan, mengkomunikasikan penjelasan sains,

menganalisis dan mensintesis data setelah mempertahankan kesimpulan,

menerapkan hasil eksperimen pada argumen dan penjelasan ilmiah, dan

mengkomunikasikan ide dan karyanya kepada teman sekelas. Berdasarkan

tuntutan pembelajaran sains tersebut, maka kemampuan berargumentasi sangat

(29)

8

Muslim, 2014

penghasil calon guru bukan hanya pada pencapaian penguasaan konsep semata.

Mahasiswa harus didorong agar dapat menginternalisasikan konsep-konsep yang

dipelajari menjadi landasan berpikir dalam kehidupan sehari-hari. Mahasiswa

yang memiliki kemampuan berargumentasi yang baik akan menjadi mahasiswa

yang kritis sehingga akan bermanfaat bagi dirinya dalam menyaring suatu

informasi dan akan mengarahkan dirinya pada pola bertindak dalam masyarakat

kelak. Menurut Bassham et al (2008) kemampuan berargumentasi penting

diperkenalkan kepada peserta didik agar dapat: (1) memahami argumen dan

keyakinan orang lain; (2) secara kritis mengevaluasi argumen dan keyakinan

tersebut; dan (3) mengembangkan serta mempertahankan argumen dan keyakinan

dengan baik.

Bertolak dari permasalahan di atas, maka penyiapan calon guru fisika

melalui pembekalan kemampuan berargumentasi dan pemahaman konsep pada

perkuliahan fisika sekolah menjadi sangat penting. Penekanan perkuliahan fisika

sekolah perlu diarahkan pada pembelajaran yang melibatkan mahasiswa secara

aktif mengembangkan pengetahuan dan keterampilan yang dipelajarinya, terlibat

dalam proses pembelajaran, yaitu melakukan interaksi dengan mahasiswa dalam

mendiskusikan materi pembelajaran, mendorong mahasiswa aktif dalam

pembelajaran melalui penggunaan metode pembelajaran yang variatif serta iklim

yang dikembangkan lebih bersifat kolaboratif dan kooperatif.

Terkait dengan pentingnya kemampuan berargumentasi dibekalkan pada

calon guru, Trent (2009) mengungkapkan bahwa calon guru seyogianya mampu

mengidentifikasi, mengkonstruksi, dan mengevaluasi argumen dari materi yang

dipelajarinya. Calon guru juga seyogianya dapat mengembangkan kemampuan

dan kebiasaan berpikir untuk membangun dan mendukung klaim ilmiah melalui

argumen (Sampson & Gerbino, 2010). Cara yang produktif untuk membantu

calon guru mencapai hasil pendidikan adalah memberikan mereka lebih banyak

kesempatan untuk belajar tentang argumentasi ilmiah (Duschl dalam Sampson &

Gerbino, 2010). Berargumentasi melibatkan baik kemampuan kognitif maupun

(30)

9

Muslim, 2014

aspek sosio-kultural dari sains tetapi juga konsep-konsep dan proses-proses dasar

sains.

Gagasan pembekalan kemampuan berargumentasi bagi calon guru fisika

sejalan dengan paradigma pembelajaran abad ke-21 (Hannon, 2009) yang

diarahkan untuk mendorong mahasiswa menggali informasi, melatih berpikir,

menekankan kerjasama dan kolaborasi dalam menyelesaikan masalah, dan

mengungkapkan gagasan. Hasil penelitian (Duschl, 2008) menunjukkan bahwa

satu cara produktif untuk membantu mahasiswa mencapai hasil pendidikan sains

adalah dengan memberinya kesempatan untuk belajar tentang argumentasi ilmiah

dalam pembelajaran sains di dalam kelas. Perubahan paradigma dalam

pembelajaran, penting dilakukan dengan menciptakan lingkungan belajar dan

menyiapkan rangsangan-rangsangan kepada mahasiswa calon guru fisika

(Wenning, 2006). Argumentasi mahasiswa ketika mendiskusikan

masalah-masalah ilmiah dalam konteks sains dapat meningkatkan keterampilan dalam

mengambil keputusan dan menyelesaikan masalah (Kuhn, 1993). Newton (1999)

menyatakan bahwa untuk meningkatkan kemampuan berargumentasi, mahasiswa

perlu diberi kesempatan mendiskusikan ide-ide dan data-data untuk

mengembangkan argumentasi berdasarkan masalah. Mahasiswa perlu didorong

untuk mengungkapkan pola argumentasi ilmiah dengan baik.

Dalam beberapa tahun terakhir banyak penelitian yang memfokuskan

pada argumentasi dalam konteks pembelajaran sains. Manurung (2013) dalam

penelitiannya menemukan bahwa program pembelajaran berdasarkan pedogogi

pemecahan masalah bermuatan argumentasi Toulmin melalui tampilan Hiperteks

dapat meningkatkan kemampuan pemecahan masalah dan pemahaman konsep

mahasiswa. Acar (2012) menemukan bahwa model pembelajaran fisika berbasis

inkuri dapat meningkatkan kemampuan berargumentasi, kemampuan penalaran

ilmiah dan pemahaman konsep mahasiswa. Penelitian Chen & She (2012) tentang

efektivitas pembelajaran fisika berbasis argumentasi ilmiah menggunakan

program komputer online berpengaruh secara signifikan terhadap peningkatan

(31)

10

Muslim, 2014

dalam penelitiannya mengembangkan pembelajaran tentang lingkungan topik

perubahan iklim berbasis web menemukan kemampuan berargumentasi siswa

meningkat secara signifikan dan siswa dapat membangun argumen yang lebih

baik. Penelitian Sagir & Kihc (2012) tentang penerapan pembelajaran sains

berbasis argumentasi pada topik asam basa berpengaruh secara signifikan

terhadap keberhasilan dan retensi mahasiswa. Kelompok mahasiswa yang

mengikuti pembelajaran sains berbasis argumentasi lebih meningkat keberhasilan

belajarnya dibandingkan dengan kelompok mahasiswa yang mengikuti

pembelajaran konvensional. Hasil studi ini relevan dengan hasil penelitian Chen et

al (2011) yang menyatakan bahwa siswa yang memperoleh pembelajaran fisika

berorientasi argumentasi memiliki pemahaman konsep lebih baik daripada siswa

yang memperoleh pembelajaran konvensional.

Banyak ragam model pembelajaran yang dapat dikembangkan untuk

membekali dan meningkatkan kemampuan berargumentasi melalui pembelajaran

sains. Sampson & Gerbino (2010) mengembangkan dua model pembelajaran yang

dapat digunakan oleh guru atau dosen sains untuk membangkitkan argumentasi

ilmiah di kelas. Model ini dirancang untuk memberikan kesempatan kepada

peserta didik untuk mengemukakan dan menguji suatu pernyataan (klaim)

berdasarkan alasan-alasan atau untuk mengajukan, mendukung, mengevaluasi,

menajamkan bukti pernyataan (klaim) sebagai bagian dari aktivitas kelompok.

Model yang pertama adalah model pembelajaran pembangkit argumen

(The Generate-an-Argument Instructional Model), yang dikembangkan

berdasarkan kerja Osborne et al (2004) dan Garratt et al (1999) dirancang untuk

melibatkan peserta didik dalam argumentasi ilmiah tanpa memerlukannya untuk

mengumpulkan data di dalam laboratorium atau lapangan terlebih dahulu. Model

yang kedua adalah model pembelajaran alternatif evaluasi (The Evaluate

Alternatives Instructional Model), yang dikembangkan berdasarkan hasil kerja

Osborne et al (2004) dan Solomon et al (1992) dirancang untuk melibatkan

peserta didik dalam argumentasi ilmiah tetapi lebih menekankan pada evaluasi

(32)

11

Muslim, 2014

informatif yang dapat digunakan untuk menguji kegunaan atau manfaat suatu

pernyataan (klaim). Peserta didik juga memerlukan akses ke bahan-bahan atau

peralatan laboratorium sehingga mereka dapat mengumpulkan data-data empiris

yang mereka perlukan untuk mendukung penjelasan-penjelasan alternatif.

Mencermati pentingnya kemampuan berargumentasi dan karakteristik

perkuliahan fisika sekolah yang tidak ada praktikum sehingga mahasiswa tidak

perlu mengumpulkan data di dalam laboratorium atau lapangan terlebih dahulu

dalam aktivitas berargumentasi, maka model pembelajaran yang dapat diadopsi

adalah model pembelajaran pembangkit argumen (The Generate-an-Argument

Instructional Model). Dalam penelitian ini dikembangkan Program Perkuliahan

Fisika Sekolah Berorientasi Kemampuan Berargumentasi (PPFS-BKB) yang

didesain berdasarkan model pembelajaran pembangkit argumen (The

Generate-an-Argument Instructional Model) yang dipadukan dengan pola argumentasi

Toulmin (Toulmin’s Argument Pattern) dan strategi cooperative learning

menggunakan struktur presentasi round-robin untuk meningkatkan kemampuan

berargumentasi dan pemahaman konsep calon guru fisika. PPFS-BKB mendorong

mahasiswa untuk membangun dan mengungkapkan argumentasi yang diawali

dengan penyajian permasalahan fisis yang bersifat problematis. Melalui cara ini

mahasiswa diharapkan mampu memahami masalah yang relevan dengan materi

ajar fisik sekolah, selanjutnya menyelesaikan masalah dengan mengembangkan

klaim untuk menjawab permasalahan, menganalisis data untuk mendukung klaim,

membuat pembenaran (warrant) dan dukungan (backing) untuk mendukung

klaim.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan di atas, maka masalah

dalam penelitian ini adalah ”Bagaimana pengembangan Program Perkuliahan

Fisika Sekolah Berorientasi Kemampuan Berargumentasi (PPFS-BKB) untuk

membekali kemampuan berargumentasi dan pemahaman konsep calon guru

(33)

12

Muslim, 2014

Permasalahan tersebut dapat diturunkan menjadi beberapa pertanyaan

penelitian sebagai berikut:

1. Bagaimana karakteristik PPFS-BKB untuk membekali kemampuan

berargumentasi dan pemahaman konsep calon guru fisika?

2. Bagaimana efektivitas PPFS-BKB dalam meningkatkan kemampuan

berargumentasi calon guru fisika dibandingkan dengan pembelajaran

konvensional?

3. Bagaimana efektivitas PPFS-BKB dalam meningkatkan pemahaman konsep

calon guru fisika dibandingkan dengan pembelajaran konvensional?

4. Bagaimana korelasi antara peningkatan pemahaman konsep dan peningkatan

kemampuan berargumentasi sebagai impak penerapan PPFS-BKB?

5. Bagaimana tanggapan dosen terhadap penerapan PPFS-BKB yang

dikembangkan ?

6. Bagaimana tanggapan mahasiswa terhadap penerapan PPFS-BKB yang

dikembangkan ?

7. Apakah kekuatan dan kelemahan PPFS-BKB yang dikembangkan berdasarkan

implementasi?

C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan permasalahan penelitian di atas, maka tujuan penelitian ini

adalah sebagai berikut:

1. Mengembangkan PPFS-BKB yang dapat membekali kemampuan

berargumentasi dan pemahaman konsep calon guru fisika.

2. Mengetahui efektivitas PPFS-BKB dalam meningkatkan kemampuan

berargumentasi dan pemahaman konsep calon guru fisika dibandingkan

dengan pembelajaran konvensional.

3. Menemukan korelasi antara peningkatan pemahaman konsep dan peningkatan

kemampuan berargumentasi sebagai impak penerapan PPFS-BKB.

D. Manfaat Penelitian

(34)

13

Muslim, 2014

1. Manfaat Teoretis

a. Memperkaya khasanah pembelajaran fisika yang kreatif dan inovatif.

b. Memberikan kerangka pikir bagi pengembangan pembelajaran fisika.

2. Manfaat Praktis

a. Memberikan pengalaman langsung kepada calon guru fisika dalam

mengembangkan pembelajaran fisika berorientasi kemampuan

berargumentasi yang dapat mendorong untuk berkreasi dalam menciptakan

lingkungan belajar ketika kelak membelajarkan materi fisika kepada peserta

didiknya di lapangan.

b. Memberikan masukan kepada dosen pengampu mata kuliah fisika sekolah

mengenai program perkuliahan fisika sekolah yang dapat meningkatkan

kemampuan berargumentasi dan pemahaman konsep fisika.

c. Memberikan masukan kepada program studi yang menyelenggarakan

perkuliahan fisika sekolah tentang program perkuliahan fisika sekolah yang

dapat meningkatkan kemampuan berargumentasi dan pemahaman konsep

fisika.

d. Sebagai bahan pertimbangan bagi Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan

(LPTK) untuk merancang kurikulum, pendekatan, metode, dan strategi

pengelolaan dengan mengadopsi atau mengadaptasi PPFS-BKB.

e. Sebagai bahan pembanding maupun rujukan bagi penelitian yang akan

dilakukan oleh peneliti selanjutnya.

E. Definisi Operasional

Definisi operasional yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut,

1. Pengembangan Program Perkuliahan Fisika Sekolah Berorientasi Kemampuan

Berargumentasi (PPFS-BKB) dalam penelitian ini dimaksudkan sebagai

kegiatan perancangan, pembuatan dan penyempurnaan PPFS-BKB atas dasar

kebutuhan pembekalan kemampuan berargumentasi dan pemahaman konsep

calon guru fisika. Desain PPFS-BKB didasarkan pada pengembangan model

pembelajaran pembangkit argumen (The Generate-an-Argument Instructional

(35)

14

Muslim, 2014

cooperative learning menggunakan struktur presentasi round-robin.

Tahap-tahap pembelajaran PPFS-BKB yang didesain untuk membekali kemampuan

berargumentasi dan pemahaman konsep meliputi empat tahap, yaitu: (1)

Identifikasi masalah, (2) Pembangkitan argumen tentatif, (3) Sesi argumentasi,

dan (4) Penulisan argumen. Keterlaksanaan PPFS-BKB dijaring melalui

lembar observasi terhadap aktivitas dosen dan aktivitas mahasiswa.

2. Kemampuan berargumentasi yang dimaksud dalam penelitian ini adalah

kemampuan dalam memberikan alasan untuk memperkuat atau menolak suatu

klaim. Dalam penelitian ini diukur empat indikator kemampuan

berargumentasi, yaitu: 1) membuat klaim yang akurat sesuai permasalahan; 2)

menyertakan dan menganalisis data untuk mendukung klaim; 3) menjelaskan

hubungan antara data dan klaim (pembenaran/warrant); dan 4) melandasi

pembenaran untuk mendukung klaim (dukungan/backing). Untuk mengukur

kemampuan berargumentasi digunakan tes kemampuan berargumentasi dalam

bentuk uraian. Tes ini dikembangkan berdasarkan indikator kemampuan

berargumentasi dengan merujuk pada pola argumentasi Toulmin.

3. Pemahaman konsep yang dimaksud dalam penelitian ini adalah kemampuan

mahasiswa dalam memaknai konsep atau arti fisis dari konsep. Dalam

penelitian ini diukur tiga indikator aspek pemahaman konsep, yaitu

kemampuan: 1) menafsirkan (interpretasi); 2) membandingkan (komparasi);

dan 3) menjelaskan (eksplanasi). Ketiga aspek pemahaman konsep ini paling

relevan dengan PPFS-BKB yang dikembangkan dan sesuai dengan

karakteristik materi ajar fisika sekolah yang diteliti. Untuk mengukur

pemahaman konsep digunakan tes pemahaman konsep berbentuk pilihan

ganda dengan lima option. Tes ini dikembangkan berdasarkan indikator

pemahaman konsep dengan merujuk pada taksonomi Bloom revisi.

F. Sistematika Penulisan

Penulisan disertasi ini dibagi menjadi lima bab. Bab pertama merupakan

pendahuluan yang memaparkan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah

(36)

15

Muslim, 2014

operasional, dan sistematika penulisan. Bab kedua menjelaskan kajian pustaka

yang memaparkan tentang kemampuan berargumentasi, pentingnya kemampuan

berargumentasi bagi guru, pentingnya kemampuan berargumentasi bagi calon

guru, teori belajar yang melandasi pengembangan pembelajaran berorientasi

kemampuan berargumentasi, pemahaman konsep, Program Perkuliahan Fisika

Sekolah Berorientasi Kemampuan Berargumentasi (PPFS-BKB), hasil penelitian

yang relevan, analisis konsep dan peta konsep fisika sekolah, kerangka pikir, dan

hipotesis. Bab ketiga membahas metode penelitian yang memaparkan desain

penelitian, prosedur penelitian, subjek penelitian, instrumen penelitian, teknik

pengumpulan data, dan teknik analisis data. Bab keempat mendeskripsikan hasil

penelitian dan pembahasan. Bab kelima memaparkan kesimpulan, saran, dan

(37)

76

Muslim, 2014

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Desain Penelitian

Penelitian ini dilakukan menggunakan desain penelitian dan

pengembangan (Research and Development Design / R & D). Penelitian

difokuskan pada pengembangan Program Perkuliahan Fisika Sekolah Berorientasi

Kemampuan Berargumentasi (PPFS-BKB) calon guru fisika. Langkah

pengembangan menggunakan tahapan 4D (Thiagarajan et al, 1974), yang meliputi

tahap: 1) pendefinisian (define), 2) pendesainan (design), 3) pengembangan

(develop), dan diseminasi (disseminate). Dalam penelitian ini hanya sampai tahap

pengembangan (develop). Bagan alur penelitian ditunjukkan pada Gambar 3.1.

B. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian Pengembangan Program Perkuliahan Fisika Sekolah

Berorientasi Kemampuan Berargumentasi (PPFS-BKB) dilakukan melalui

beberapa tahap berikut:

1. Tahap Pendefinisian (Define)

Tahap pendefinisian dilakukan dengan menganalisis kebutuhan melalui

studi pendahuluan untuk memperoleh informasi terkait dengan permasalahan

pembelajaran fisika sekolah. Kegiatan yang dilakukan pada tahap pendefinisian

meliputi studi literatur dan studi lapangan. Pada studi literatur dilaksanakan

kegiatan dengan melakukan analisis terhadap: 1) kompetensi guru fisika, 2)

kemampuan yang harus dimiliki oleh calon guru fisika, 3) tujuan perkuliahan

fisika sekolah untuk calon guru fisika, 4) pentingnya kemampuan berargumentasi

dan pemahaman konsep bagi calon guru fisika, 5) teori-teori yang melandasi

pentingnya pembekalan kemampuan berargumentasi, 6) hasil-hasil penelitian

terdahulu yang relevan dengan penelitian, 7) konsep-konsep fisika sekolah,

indikator kemampuan berargumentasi dan indikator pemahaman konsep, dan 8)

(38)

77

Muslim, 2014

(39)

78

Muslim, 2014

Pada studi lapangan dilakukan kegiatan: 1) observasi terhadap pelaksanaan

perkuliahan fisika sekolah, 2) wawancara dengan dosen terkait permasalahan yang

masih perlu dibenahi pada perkuliahan fisika sekolah, 3) wawancara dengan

mahasiswa untuk mengetahui kesulitan dan tanggapan mahasiswa terhadap

perkuliahan fisika sekolah. Kegiatan lainnya melakukan tes kepada mahasiswa

yang telah mengikuti perkuliahan fisika sekolah untuk mengetahui kemampuan

berargumentasi dan pemahaman konsep mahasiswa.

2. Tahap Pendesainan (Design)

Tahap pendesainan dilakukan berdasarkan hasil studi literatur dan studi

lapangan dengan merancang Program Perkuliahan Fisika Sekolah Berorientasi

Kemampuan Berargumentasi (PPFS-BKB) yang meliputi: 1) Satuan Acara

Perkuliahan (SAP), 2) Lembar Kerja Mahasiswa (LKM), 3) Tes kemampuan

berargumentasi dan tes pemahaman konsep, 4) Lembar observasi, dan 6) Skala

sikap.

Merancang Satuan Acara Perkuliahan (SAP) dilakukan melalui studi

literatur tentang model pembelajaran pembangkit argumen yang dapat membekali

kemampuan berargumentasi pada materi ajar perkuliahan fisika sekolah yang

diteliti. Pada penelitian ini dirancang lima SAP untuk materi ajar kinematika

gerak lurus, kinematika gerak melingkar, dinamika, optik geometri, dan listrik

dinamis. Komponen yang dimuat pada setiap rancangan SAP meliputi: 1)

Identitas mata kuliah yang terdiri dari: program studi, nama mata kuliah, kode

mata kuliah, sks, semester, materi perkuliahan, dan alokasi waktu; 2) Standar

Kompetensi; 3) Kompetensi Dasar; 4) Indikator; 5) Materi Ajar: 6) Metode

Pembelajaran; 7) Langkah-langkah Pembelajaran; 8) Alat dan Sumber

Pembelajaran; dan 9) Penilaian.

Merancang Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) dilakukan dengan merujuk

pada materi perkuliahan fisika sekolah yang diteliti untuk mendukung rancangan

SAP. Pada penelitian ini dirancang lima LKM untuk materi perkuliahan

kinematika gerak lurus, kinematika gerak melingkar, dinamika, optik geometri,