IDENTIFIKASI PEMAHAMAN MAHASISWA TENTANG KONSEP TEORI
secara utuh. Miskonsepsi dapat disebabkan antara lain oleh pengetahuan awal siswa, karakteristik materi yang dipelajari, dan kegiatan pembelajaran (Horton, 2004). Salah satu sumber miskonsepsi dalam kegiatan pembelajaran adalah guru (Nahum et.al., 2004). Terkadang guru dapat menjadi sumber utama dari miskonsepsi yang dialami oleh siswa (Chiu, 2005).
Mahasiswa program studi pendidikan fisika Universitas Negeri Semarang merupakan calon guru fisika, yang pada semester 7 akan melakukan praktik mengajar di sekolah. Dalam artikel ini dipaparkan hasil penelitian identifikasi pemahaman mahasiswa tentang konsep teori atom Bohr sebagai jembatan peralihan pandangan atom klasik ke fisika kuantum yang sangat penting untuk diketahui. Sebelum mahasiswa memulai praktik mengajar, perlu untuk memahami konsep yang akan diajarkan, yang dalam hal ini mengenai topik struktur atom. Ada banyak metode yang dapat digunakan untuk menggali pemahaman konsep, salah satunya adalah dengan soal terbuka. Dengan tipe soal ini, mahasiswa dapat memberikan jawaban seluas - luasnya dan jawaban sebebas - bebasnya sesuai pemahamannya. Berdasarkan uraian di atas, peneliti melakukan penelitian dengan tujuan memperoleh informasi dan mengidentifikasi pemahaman konsep mahasiswa fisika pada topik teori atom Bohr.
METODE PENELITIAN
Tes pemahaman konsep yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari sebuah pertanyaan uraian. Tes ini menggali pemahaman mahasiswa terkait teori atom Bohr sebagai pijakan peralihan dari tinjauan klasik ke tinjauan kuantum. Tes berisi pertanyaan dimana mahasiswa menanggapi dengan memberikan jawaban bebas atau terbuka. Pernyataan jawaban siswa dikelompokkan sesuai tingkat kedalaman pemahaman. Dilakukan konfirmasi terhadap jawaban mahasiswa dengan pemahaman dalam dan dangkal melalui wawancara. Tingkat pemahaman mahasiswa dilihat dari persentase jawaban mahasiswa menggunakan persamaan menurut Sudijono (2008: 43) yakni:
𝑃 =𝑓
𝑛𝑥100%
dengan P adalah persentase jawaban mahasiswa; f adalah jumlah mahasiswa yang menjawab; n adalah jumlah mahasiswa. Kriteria tingkat pemahaman mahasiswa disajikan pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1 Kriteria Tingkat Pemahaman Mahasiswa Rentang Persentase Kriteria
85% < skor ≤ 100%
70% < skor ≤ 85%
50% < skor ≤ 70%
01% < skor ≤ 50%
Sangat baik Cukup baik Kurang baik Tidak baik
Subjek penelitian adalah mahasiswa tahun ketiga Universitas Negeri Semarang Jurusan Pendidikan Fisika pada tahun ajaran 2016/2017 sebanyak 37 mahasiswa.
Subjek penelitian telah mendapatkan materi teori atom pada mata kuliah Fisika Dasar, Fisika Modern, Fisika Inti, dan Fisika Kuantum.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tes pemahaman konsep bertujuan untuk mengetahui tingkat pemahaman mahasiswa calon guru fisika terhadap teori atom. Mahasiswa diminta untuk mengidentifikasikan perkembangan teori atom berdasarkan tinjauan fisika klasik dan fisika kuantum. Salah satu model teori atom yang dianggap penting sebagai sebuah langkah peralihan pembahasan teori atom dari tinjauan klasik menjadi tinjauan
kuantum adalah model atom bohr. Bohr mampu menjelaskan kegagalan model atom Rutherford tentang kestabilan atom dan terjadinya spektrum garis atom hidrogen.
Menurut Bohr, elektron berotasi mengelilingi inti pada lintasan-lintasan yang tentu.
Selain itu, Bohr juga menjelaskan bahwa elektron dapat berpindah ke lintasan lain dengan cara memancarkan atau menyerap energi.
Tes pemahaman konsep yang dilakukan oleh mahasiswa menunjukkan bahwa mahasiswa mampu menjelaskan model atom Bohr sebagai model peralihan pembahasan teori atom. Penjelasan yang diberikan oleh mahasiswa memiliki tingkat pendalaman yang berbeda-beda. Akan tetapi, mahasiswa mampu menjelaskan postulat yang dikemukakan oleh Bohr dengan kalimat yang lebih sederhana dan mudah untuk dipahami. Berdasarkan jawaban yang dikemukakan oleh mahasiswa, jawaban-jawaban tesebut dapat dikelompokkan seperti pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2 Isi Pernyataan Jawaban Mahasiswa Menyatakan Teori
Atom Bohr saja Membandingkan Teori Bohr dengan Teori Atom Sebelumnya
Pernyataan I Pernyataan II Pernyataan
III Pernyataan IV Elektron terletak pada
orbit stasioner yang memiliki tingkat energi tertentu dan dapat berpindah kulit jika ada energi dari luar
Mengungkapkan kelemahan Rutherford bahwa untuk dapat terus bergerak, elektron membutuhkan energi karena jika tidak maka elektron akan terjatuh ke inti.
teori atom Bohr bahwa masing-masing kulit memiliki tingkat energi tertentu (diskrit) dan
lintasannya bersifat stasioner
Persamaan energi 𝑬 = 𝒉𝝊
= −𝟏𝟑, 𝟔 𝒏𝟐 dan
momentum anguler
Perpindahan elektron disebabkan adanya energi luar
Tabel 2 menyajikan kelompok kategori jawaban yang diberikan oleh mahasiswa.
Jawaban mahasiswa pada tes pemahaman dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok besar. Terdapat kelompok mahasiswa yang hanya mampu menjelaskan teori bohr saja, sedang lainnya mampu menjelaskan teori bohr dan membandingkannya dengan teori rutherford. Jumlah mahasiswa yang memberikan jawaban sesuai pernyataan pada Tabel 2 disajikan dalam bentuk persentase pada Tabel 3 berikut.
Tabel 3 Jumlah Mahasiswa Berdasarkan Jawaban yang diberikan
Jawaban Jumlah
Mahasiswa Persentase
Pernyataan I 10 27.1%
Pernyataan I dan
Pernyataan III 1 2.7%
Pernyataan I dan IV 3 8.1%
Pernyataan II 13 35.1%
Pernyataan II dan III 3 8.1%
Pernyataan II dan IV 2 5.4%
Pernyataan II, III, dan IV Lain-lain (jawaban salah)
3
2 8.1%
5.4%
Tabel 2 menunjukkan bahwa secara umum mahasiswa mampu menjelaskan teori atom bohr. Mahasiswa menjelaskan dengan pernyataan dan tingkat kedalaman yang variatif. Sebanyak 94.6% mahasiswa mampu menjelaskan teori atom bohr dengan baik.
67.5% diantaranya mampu menjelaskan teori atom bohr dengan membandingkannya terhadap teori atom rutherford. Kemampuan dalam mengkomparasikan perkembangan teori atom ini dipengaruhi oleh pre-konsepsi yang dimiliki oleh mahasiswa (Wardhani, 2016).
Jawaban yang dinyatakan oleh mahasiswa sudah sesuai dengan konsep dasar teori atom Bohr, tidak terdapat jawaban yang menyimpang dari konsep. 94.6% jawaban yang dinyatakan mahasiswa semuanya benar, hanya saja pada tingkat pendalaman konsep yang berbeda. Dapat dikatakan bahwa mahasiswa dengan tingkat pendalaman paling dasar akan menjawab konsep teori Bohr pada ranah posisi dan energi elektron setiap saat. Pemahaman yang lebih tinggi memberikan jawaban dengan membandingkan teori atom Bohr dengan teori atom yang telah ada sebelumnya.
Jawaban ini mendapat penilaian yang lebih tinggi karena mampu menjelaskan bagaimana teori atom Bohr dapat dilihat sebagai peralihan teori atom klasik ke kuantum. Untuk dapat mengetahui peralihannya, maka harus diungkap dua teori berbeda yang mendasari peralihan tersebut. Pada jawaban ini tentunya yang menjadi perbandingan adalah teori atom Rutherford dan teori atom Bohr itu sendiri (Mansoor dan Coştub, 2009). Jawaban lain yang saling melengkapi menunjukkan tingkat pemahaman mahasiswa yang lebih baik. Jawaban mahasiswa dengan tingkat pendalaman konsep yang cukup baik ditunjukkan pada Gambar 1 berikut.
Gambar 1 Jawaban Responden A06
Jawaban responden dengan kode A06 pada Gambar 1 menjelaskan dengan kronologi yang runtut terkait dengan perkembangan model teori atom Bohr sebagai penyempurnaan model teori atom sebelumnya,yaitu model teori atom Rutherford.
Responden A06 memberikan jawaban yang tepat sesuai teori. Di sisi lain, terdapat beberapa mahasiswa yang masih mengalami kesulitan dalam menjelaskan perkembangan model teori atom. Kesulitan mahasiswa dalam memahami perkembangan teori atom dari tinjauan klasik hingga tinjauan kuantum disebabkan adanya tumpang tindih dalam konsep yang diterima oleh mahasiswa (Kalkanis et al.,
2003). Jawaban mahasiswa yang mengalami kesulitan dalam menjelaskan perkembangan model teori atom ditunjukkan pada Gambar 2 berikut
Gambar 2 Jawaban Responden A26
Responden A26 menjelaskan model teori atom Bohr dengan mengambil sedikit bagian dari postulat yang dikemukakan oleh Bohr, sehingga dapat menimbulkan kesalahpahaman. Kesulitan dalam menjelaskan perkembangan teori atom disebabkan oleh pemahaman mahasiswa yang cenderung terkunci pada pandangan teori atom secara klasik (Olsen, 2001). Konsep teori atom yang popular diajarkan pada jenjang pendidikan formal pada umumnya terhenti pada model atom Bohr. Hal ini mengakibatkan adanya konsep yang hilang yaitu terkait teori atom pada tinjauan kuantum.
SIMPULAN
Pengidentifikasian kemampuan mahasiswa dalam memahami teori atom telah dilakukan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemahaman tentang teori atom Bohr sangat baik meskipun dengan tingkat pemahaman yang berbeda-beda. Sebanyak 27.1%
mahasiswa memberikan penjelasan dalam taraf teori atom bohr saja, sedangkan 67.5%
mahasiswa mampu menjelaskan perbedaan teori atom bohr dengan teori atom rutherford. Persentase tersebut menunjukkan bahwa tingkat pemahaman mahasiswa tentang teori bohr tergolong sangat baik.
REFERENSI
Adams, K. 2012. Beginning Chemistry Teachers Use of the Triplet Relationship During their First Three Years in the Classroom. Disertasi. Arizona: Arizona State University.
Budde, M., H. Niedderer, P. Scott, dan J. Leach. 2002. ‘Electronium’: A Quantum Atomic Teaching Model. Physics Education 37 (3): 197-203.
Chiu, M.H. 2005. A National Survey of Students’ Conceptions in Chemistry in Taiwan.
Chemical Education International 6 (1): 1-7.
Horton, C. 2004. Student Preconceptions and Misconceptions in Chemistry. Arizona:
Arizona State University.
Kalkanis, G., P. Hadzidaki, D. Stavrou. 2003. An Instructional Model for a Radical Conceptual Change Towards Quantum Mechanics Concepts. International Journal of Sciences Education 87 (1): 257-280.
Mansoor, N. dan B. Coştub. 2009. Presentation of Atomic Structure in Turkish General Chemistry Textbooks. Chemistry Education: Research and Practice 10 (1): 233–240.
Nahum, T.L., A. Hofstein, dan M. Naaman. 2004. Can Final Examination Amplify Student’s Misconception in Chemistry?. Chemistry Education: Research and Practice 5 (3):
301-325.
Nakiboglu, C. 2003. Instructional Misconception of Turkish Propective Chemistry Teachers about Atomic Orbital and Hybridization. Chemistry Education: Research and Practice 4 (2): 171-188.
Olsen. 2001. A Study of Norwegian Upper Secondary Physics Specialists’ Conception of Atomic Models and the Wave Particle Duality. Presented at ESERA: Thessaloniki.
Özmen, H. 2004. Some Student Misconceptions in Chemistry: A Literature Review of Chemical Bonding. Journal of Science Education and Technology 13 (2): 147-159.
Petri, J. dan N. Hans. 2012. A Learning Pathway in High-School Level Quantum Atomic Physics. International Journal of Science Education 20 (9): 1075-1088.
Sudijono, A. 2008. Pengantar Statistik Pendidikan. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada.
Taber, K.S. 2001. Building the Structural Concepts of Chemistry: Some Considerations from Educational Research. Chemistry Education: Research and Practice in Europe 2 (2): 123-158.
Wahyuningrum, S. dan Suyono. 2013. Pola Pergeseran Konsepsi Siswa pada Struktur Atom Setelah Pembelajaran dengan Strategi Process Oriented Guided Inquiry Learning (POGIL). UNESA Journal of Chemistry Education 2 (1): 43-50.
Wardhani, N.K., Prayitno, dan F. Fajaroh. 2016. Studi Pemahaman Konsep dan Miskonsepsi Calon Guru Kimia pada Topik Struktur Atom Menggunakan Instrumen Diagnostik Two-Tier. Jurnal Pembelajaran Kimia (J-PEK) 1(2): 38-41.