Identifikasi Pemahaman Konsep Siswa Materi Suhu dan Kalor

(1)

Learning

Vol. X, No. X, pp. X~XX

E-ISSN: XXXX-XXXX, DOI: XXX  1

Identifikasi Pemahaman Konsep Siswa Materi Suhu dan Kalor

Erine Trisnasari, Sarina Oksiana

Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang

Article Info ABSTRAK

Article history:

Received mm dd, yyyy Revised mm dd, yyyy Accepted mm dd, yyyy

Pentingnya pemahaman konsep fisika ialah karena antara satu konsep fisika dengan konsep lainnya saling berkaitan serta dapat digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dalam kehidupan nyata. Materi fisika yang perlu pemahaman konsep salah satunya ialah materi suhu dan kalor. Tujuan dari penelitian ini yaitu mengetahui pemahaman konsep siswa kelas XI MIPA 3 SMAN 8 Malang pada materi suhu dan kalor. Penelitian menggunakan metode survey untuk mengetahui tingkat pemahaman konsep siswa. Data diambil dengan dari 10 soal yang diberikan kepada responden.

Data yang ada selanjutnya dianalisis secara kuantitatif deskriptif. Instrumen yang digunakan adalah instrumen soal yang diadopsi dari penelitian sebelumnya di mana instrumen tersebut telah diuji validitas dan reabilitasnya. Hasil dari penelitian ini menyatakan skor pemahaman konsep siswa mencapai 45,4%. Dapat disimpulkan bahwa dalam memahami konsep suhu dan kalor siswa kelas XI MIPA 3 SMAN 8 Malang masih tergolong kategori sedang. Dari hasil tersebut, didapatkan banyak siswa keliru memahami konsep kapasitas kalor dan kesetimbangan kalor.

Keywords:

Pemahaman konsep Fisika

Suhu Kalor

This is an open access article under the CC BY-SA license.

Corresponding Author:

Erine Trisnasari

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Malang Jalan Semarang 5, Malang, Indonesia

Email: [email protected] 1. PENDAHULUAN

Salah satu ilmu yang mempelajari gejala alam yang disajikan dengan berbagai konsep dasar berupa rumus dan hukum ialah ilmu fisika. Fisika pada konsepnya mempelajari serta menganalisis pemahaman kuantitatif dari fenomena alam serta sifat suatu zat dan implementasinya (Hara dkk., 2023). Adanya fakta di lapangan menunjukkan bahwa fisika dianggap menjadi pelajaran yang tergolong sulit dan penuh rumus di mana banyak siswa yang hanya menghafal rumus. Pelajaran yang dijuluki sebagai mata pelajaran yang kurang disukai siswa adalah fisika (Istiqomah dkk., 2017). Kurangnya minat siswa terhadap pelajaran fisika karena fisika dianggap pelajaran sulit. Fisika adalah mata pelajaran yang tergolong sulit dan sangat menantang untuk dipelajari oleh siswa [3]. Padahal rumus-rumus fisika tidak perlu dihafalkan namun hanya perlu dipahami konsepnya.

Kemampuan yang dituntut dalam fisika salah satunya adalah kemampuan dalam memahami konsep.

Sehingga ketika siswa benar-benar memahami suatu konsep fisika maka pada dasarnya mereka tidak hanya menghafal rumus saja melainkan memahami dan mengerti makna dari konsep tersebut. Dengan demikian, maka ketika dihadapkan pada suatu persoalan mereka dapat menyelesaikan masalah tersebut karena benar- benar paham konsep.

Konsep merupakan sebuah dasar atau teori dari suatu materi dari hasil pemikiran logis. Konsep berupa hasil pemikiran yang diungkapkan dengan definisi, hukum maupun teori (Azizah dkk., 2020).

Pemahaman konsep salah satu kemampuan dalam menentukan ide-ide abstrak pada matematika, mengklasifikasikan objek-objek yang diungkapkan oleh konsep, dan memecahnya menjadi contoh dan bukan

(2)

contoh sehingga konsep dapat dipahami dengan jelas [5]. Oleh karenanya, dapat disimpulkan bahwa pemahaman konsep adalah sebuah pemikiran yang benar dan tepat dari ide abstrak sehingga orang lain dapat memahami dengan jelas. Dalam fisika, antara satu konsep dengan konsep lain terdapat keterkaitan satu sama lain.

Pentingnya pemahaman konsep dalam fisika yaitu adanya keterkaitan beberapa konsep. Selain itu, pemahaman fisika digunakan untuk memecahkan masalah di dalam kehidupan nyata. Fisika memainkan peran penting dalam analisis masalah, perencanaan solusi dan pengimplementasian [6]. Dalam mengatasi berbagai permasalahan sehari-hari perlu mempunyai konsep dasar maupun ide. Ide yang dimiliki harus benar sesuai dengan konsep ilmiah. Pemahaman yang benar tentang konsep-konsep ilmiah adalah kunci untuk mempelajari konsep-konsep ilmiah lainnya (Ni’mah dkk., 2019).

Pada kenyataannya, banyak siswa yang mengalami kesalahan konsep akibat kurangnya tingkat pemahaman konsep mereka. Namun, permasalahan saat ini ialah pemahaman konsep lemah yang berakibat fatal bagi siswa dalam memahami materi tertentu (Risqa dkk., 2021). Apabila kemampuan siswa dalam memahami konsep fisika rendah maka akan berdampak pada hasil belajarnya. Kemampuan memahami konsep merupakan syarat mutlak berhasil dalam pembelajaran fisika (Febrianti dkk., 2019). Oleh karena itu, dalam pembelajaran fisika, pendidik harus membuat siswa tidak hanya menghafal rumus saja tetapi juga membuat siswa agar paham konsep-konsep fisika serta mengaitkan dengan konsep yang lain agar pembelajaran fisika dapat berhasil dan berkualitas. Fisika memiliki cabang-cabang materi salah satunya adalah konsep suhu dan kalor.

Suhu dan kalor dapat dikatakan sering ditemui di kehidupan nyata. Konsep ini adalah konsep fisika yang paling umum dalam kehidupan sehari-hari sehingga penting untuk siswa memahaminya [10]. Dalam memahami makroskopis berupa cara memahami fisika dari peristiwa nyata yang terjadi (Priyadi dkk., 2019).

Ketika peserta didik memahami konsep fisika dari fenomena alam maka mereka dapat menyelesaikan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari. Pembelajaran dengan menggunakan contoh kegiatan sehari-hari dari materi yang telah dijelaskan dapat membantu siswa menerapkannya pada pembelajaran yang sebenarnya (Hidayat dkk., 2022). Dengan demikian, ketika seseorang mempunyai pemahaman konsep yang baik dan benar maka segala permasalahan akan terselesaikan secara tepat.

Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya, dalam menjawab soal konseptual yang mendasar skor pemahaman konsep mahasiswa masih cenderung rendah (Taqwa dkk., 2019). Penelitian sebelumnya dari Zainul (2021) mengungkapkan bahwa terdapat beberapa alasan kurangnya pemahaman siswa mengenai materi suhu dan kalor. Pertama, materi tersebut berupa materi yang abstrak sehingga siswa sulit paham.

Kedua, konsep kalor memiliki banyak faktor pendukung di mana setiap faktor tidak dapat dipisahkan sehingga semua faktor tersebut harus dipahami oleh siswa. Ketiga, pemahaman siswa di kehidupan nyata dibawa saat pembelajaran. Konsep ini mungkin saja bertentangan dengan konsep yang dipahami oleh para ahli.

Penelitian ini bertujuan adalah untuk mengetahui tingkat pemahaman konsep materi suhu dan kalor siswa kelas XI MIPA 3 SMAN 8 Malang. Penelitian digunakan untuk mengidentifikasi sejauh mana tingkat pemahaman konsep siswa yang dapat dijadikan evaluasi oleh para pendidik fisika maupun peneliti agar kualitas pembelajaran fisika dapat meningkat ke depannya. Pendidik dapat melakukan asesmen pada siswa salah satunya dengan memberikan soal. Soal dalam mengukur kemampuan analisis (C4) dapat diselesaikan dengan mempertimbangkan kemampuan membagi atau menghubungkan dengan beberapa konsep (Nafi’ah dkk., 2019). Oleh karena itu, dengan pemberian soal pada siswa dapat digunakan untuk melihat sejauh mana siswa memahami konsep fisika terkait materi suhu dan kalor di mana setiap konsep terlibat satu sama lain.

2. METODE

Jenis penelitian ini adalah penelitian yang menggunakan metode survey untuk mengetahui tingkat pemahaman konsep siswa. Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret 2023 di SMAN 8 Malang. Pengambilan data dilakukan dengan memberikan soal kepada responden yakni siswa kelas XI MIPA 3 di SMAN 8 Malang sebanyak 26 siswa. Responden diberikan link untuk mengakses soal kemudian mereka mengerjakan secara individu selama 60 menit. Instrumen soal adalah 10 soal pilihan ganda beralasan yang dikerjakan melalui google form. Peneliti menggunakan instrumen soal yang diadopsi dari penelitian Wulandari (2017). Selain itu, juga menggunakan instrumen yang diadaptasi dan dikembangkan oleh Franklin (1992) dan Kamcharean

& Wattanakasiwich (2016). Ditambah lagi dengan instrumen yang diadaptasi dari penelitian Ni’mah (2019) juga Taqwa (2019). Sebelumnya, instrumen soal telah diuji validitas dan reabilitasnya sehingga layak digunakan. Data yang didapatkan yakni data kuantitatif dan kualitatif. Data kuantitatif diperoleh dari nilai pilihan ganda. Adapun data kualitatif berasal dari alasan tiap soal. Analisis dalam paper ini adalah analisis kuantitatif deskriptif. Di mana skor pilihan ganda siswa dianalisis untuk menentukan persentase pemahaman konsep materi suhu dan kalor. Sedangkan, dalam menganalisis pemikiran siswa akan dilihat dari alasan tiap soal.

(3)

Dalam menentukan persentase pemahaman konsep siswa, peneliti menggunakan kategori dari beberapa tingkatan yang tertera pada Tabel 1 (Sumber: Sari dkk., 2017)

Tabel 1. Persentase Tingkat Pemahaman Konsep Siswa No Tingkat Pemahaman Konsep Kategori

1 0% ≤ x ≤ 30% Rendah

2 30% ≤

x

≤ 60% Sedang

3 60% ≤ x ≤ 100% Tinggi

Dalam paper ini, penulis akan membahas butir-butir soal yang dianggap sukar. Perhitungan tingkat kesukaran dapat dirumuskan sebagai:

P= B JS

(1)

Keterangan:

P : Indeks kesukaran

B : Banyaknya siswa yang menjawab soal dengan benar JS : Jumlah seluruh responden

Tingkat kesukaran butir soal dapat dikategorikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Kriteria Tingkat Kesukaran Soal 0,71 – 1,00 Mudah

0,31 – 0,70 Sedang 0,0 – 0,30 Sukar 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pemahaman konsep siswa kelas XI MIPA 3 SMAN 8 Malang dengan materi suhu dan kalor tergolong sedang. Data skor pemahaman konsep siswa seperti pada Tabel 3.

Tabel 3. Jumlah siswa yang Memilih Opsi Benar No Soal Jumlah Siswa yang

Memilih Opsi Benar

1 19 (73,1%)

2 9 (34,6%)

3 10 (38,5%)

4 5 (19,2%)

5 18 (69,2%)

6 18 (69,2%)

7 13 (50,0%)

8 3 (11,5%)

9 17 (65,4%)

10 6 (23,1%)

Rata-rata 45,4%

Dalam menjawab soal diperoleh skor pemahaman konsep suhu dan kalor yang masuk kategori sedang. Rata-rata skor siswa hanya mencapai 45,4% (rata-rata dari seluruh siswa yang memilih opsi benar dari 10 soal).

Kesalahan memahami konsep suhu dan kalor dapat diidentifikasi dari distribusi jawaban siswa dari tiap soal. Dalam beberapa nomor soal, yakni soal nomor 2, 4, 8, dan 10 sebagian besar siswa memilih jawaban yang kurang tepat.

Adanya jawaban yang kurang tepat disebabkan karena kurangnya pemahaman siswa serta dapat pula disebabkan kriteria soal yang tergolong sukar (sulit).

Dari persamaan (1) dan melihat dari Tabel 2, kriteria tingkat kesukaran tiap butir soal dapat disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Analisis Tingkat Kesukaran Butir Soal No Soal Jumlah Siswa yang

Memilih Opsi Benar Nilai Indeks

Kesukaran Keterangan

(4)

1 19 0,73 Mudah

2 9 0,35 Sedang

3 10 0,38 Sedang

4 5 0,19 Sukar

5 18 0,69 Sedang

6 18 0,69 Sedang

7 13 0,50 Sedang

8 3 0,12 Sukar

9 17 0,65 Sedang

10 6 0,23 Sukar

Berdasarkan Tabel 3. Butir soal yang masuk kategori sukar adalah butir nomor 4, 8, dan 10. Oleh karena itu, peneliti akan berfokus membahas tingkat pemahaman konsep siswa pada ketiga soal tersebut.

Distribusi Pilihan Opsi Jawaban Siswa Soal Nomor 4

Distribusi jawaban siswa pada soal nomor 4 disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Jumlah Jawaban Siswa pada Nomor 4 Opsi

Jawaba

n Siswa

A 7 (26,9%)

B 5 (19,2%)

C 4 (15,4%)

D 5 (19,2%)

E* 5 (19,2%)

Pada soal nomor 4, yaitu menentukan pernyataan yang benar terkait faktor yang mempengaruhi kapasitas kalor. Sebelumnya, siswa diberi pernyataan soal mengenai definisi kapasitas kalor. Berdasarkan Tabel 4 pilihan opsi siswa dalam memilih jawaban menunjukkan bahwa siswa masih belum memahami konsep kapasitas kalor dengan benar.

Siswa yang memilih opsi A dan D mengaitkan soal dengan persamaan

C= Q

∆ T

^{. Melalui}

persamaan tersebut, mereka berpikir besar kapasitas kalor sebanding dengan Q dan berbanding terbalik dengan

∆ T

. Hal tersebut mengindikasikan siswa tidak memahami konsep pembelajaran dan hanya menghafal rumus dalam menyelesaikan soal fisika [16].

Distribusi Pilihan Opsi Jawaban Siswa Nomor 8

Jawaba

n Siswa

A 2 (7,7%)

B* 3 (11,5%)

C 15 (57,7%)

D 3 (11,5%)

E 3 (11,5%)

Pada nomor 8, siswa diminta menentukan pernyataan benar dalam konsep kesetimbangan termal yang menggambarkan suhu dari tepung, paku, dan air jika ditempatkan dalam oven dan dipanaskan sampai 60°C (140°F) kemudian dibiarkan dalam oven dengan jangka waktu yang lama. Berdasarkan Tabel 5 pilihan opsi siswa dalam memilih jawaban mengindikasi siswa masih belum memahami konsep kesetimbangan termal dengan benar.

Sebagian besar siswa menganggap bahwa suhu paku akan lebih tinggi dari 60°C karena paku merupakan bahan konduktor yang lebih cepat menyerap kalor. Sedangkan, tepung bukan konduktor sehingga memerlukan waktu yang lebih lama dalam menyerap kalor. Sehingga suhu tepung kurang dari 60°C.

(5)

Distribusi Pilihan Opsi Jawaban Siswa Nomor 10

Jawaba

n Siswa

A 6 (23,1%)

B* 6 (23,1%)

C 7 (26,9%)

D 6 (23,1%)

E 1 (3,8%)

Pada soal nomor 10, sama seperti soal nomor 8 yakni mengenai konsep kesetimbangan termal.

Siswa diminta untuk menentukan perbandingan suhu pada mangkuk kayu, logam, dan plastik dengan ukuran sama yang diletakkan di atas meja dapur selama satu malam dengan suhu ruang 75 °F sepanjang waktu.

Berdasarkan Tabel 6 pilihan opsi siswa dalam memilih jawaban mengindikasi jika siswa masih belum paham konsep kesetimbangan termal dengan benar.

Siswa memiliki pemikiran sama seperti nomor 8. Siswa yang menjawab opsi C dan D mempunyai asumsi bahwa mangkuk logam memiliki suhu paling tinggi daripada kedua mangkuk lainnya karena logam merupakan konduktor yang lebih cepat menghantarkan panas.

4. KESIMPULAN

Dalam memahami konsep suhu dan kalor, siswa kelas XI MIPA 3 SMAN 8 Malang masih tergolong kategori sedang. Hasil penelitian menyatakan banyak siswa salah dalam memahami konsep kapasitas kalor dan kesetimbangan kalor.

Kesalahan pertama dalam memahami faktor yang mempengaruhi kapasitas kalor. Siswa terpacu pada persamaan matematis

C= Q

∆ T

pada akhirnya berpikir bahwa bahwa kalor dan perubahan suhu mempengaruhi kapasitas kalor.

Kesalahan kedua dalam memahami konsep kesetimbangan kalor oleh ketiga benda dengan massa sama yang diletakkan di suatu tempat dengan suhu yang sama besar. Mereka mengaitkan dengan jenis bahan yang digunakan akan berpengaruh pada suhu benda tersebut. Mereka beranggapan bahwa benda yang terbuat dari bahan konduktor akan mempunyai suhu lebih tinggi karena lebih cepat menyerap kalor.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis berterima kasih kepada pihak Universitas Negeri Malang yang menyediakan forum untuk menerbitkan artikel ini. Kami juga berterima kasih kepada para guru dan siswa SMAN 8 Malang yang telah membantu dalam proses penelitian.

REFERENSI

[1] A. K. Hara, K. A. Astiti, and V. Lantik, “Analisis Penguasaan Konsep Fisika pada Materi Suhu dan Kalor Pasca Pembelajaran Online di Kelas XI SMA Negeri 12 Kota Kupang,” no. 2016, pp. 118–

126, 2023.

[2] P. Istiqomah, I. K. Werdhiana, and U. Wahyono, “Pengaruh Penggunaan Media Video Terhadap Peningkatan Pemahaman Konsep Suhu dan Kalor Pada Siswa Kelas X Man 1 Palu,” JPFT (Jurnal Pendidik. Fis. Tadulako Online), vol. 5, no. 3, p. 28, 2017, doi:

10.22487/j25805924.2017.v5.i3.8868.

[3] R. Jannah and R. Haryadi, “Pembelajaran Daring Fisika Siswa Sekolah Menengah Atas (SMA),”

Edumaspul J. Pendidik., vol. 4, no. 2, pp. 355–363, 2020, doi: 10.33487/edumaspul.v4i2.842.

[4] Z. Azizah, M. R. A. Taqwa, and I. T. Assalam, “Analisis Pemahaman Konsep Fisika Peserta Didik Menggunakan Instrumen Berbantukan Quizizz,” EduSains J. Pendidik. Sains Mat., vol. 8, no. 2, pp.

1–11, 2020.

[5] N. K. R. Pratiwi, “Pengembangan Bahan Ajar IPA Berbasis Multirepresentasi terhadap Pemahamn Konsep Siswa SMP,” J. Pendidik. Mipa, vol. 12, no. 2, pp. 359–366, 2022, doi:

10.37630/jpm.v12i2.614.

(6)

[6] Z. Mustofa, “Pemahaman Siswa Tentang Aplikasi Konsep Suhu Dan Kalor Yang Berkaitan Dengan Komputer,” J. Pendidik. Fis. Undiksha, vol. 11, no. 1, p. 56, 2021, doi: 10.23887/jjpf.v11i1.24501.

[7] S. M. Ni’mah, S. Kusairi, and E. Supriana, “Profil Miskonsepsi Siswa SMA pada Materi Pembelajaran Suhu dan Kalor,” J. Pendidik. Teor. Penelitian, dan Pengemb., vol. 4, no. 5, p. 586, 2019, doi: 10.17977/jptpp.v4i5.12415.

[8] M. Risqa, S. Saehana, and I. W. Darmadi, “PEMAHAMAN KONSEP SISWA KELAS XI IPA SMA/MA PADA POKOK BAHASAN SUHU DAN KALOR Concept Understanding of 11 th Graders of Natural Science Class of High School on Temperature and Heat,” J. Pendidik. Fis.

Tadulako Online, vol. 9, no. 2, pp. 50–54, 2021, [Online]. Available:

http://jurnal.fkip.untad.ac.id/index.php/jpft

[9] J. Febrianti, H. Akhsan, and M. Muslim, “Analisis Miskonsepsi Suhu Dan Kalor Pada Siswa Sma Negeri 3 Tanjung Raja,” J. Inov. dan Pembelajaran Fis., vol. 6, no. 1, pp. 90–102, 2019, doi:

10.36706/jipf.v6i1.7819.

[10] S. S. Silaban and S. Utari, “Analisis didaktik berdasarkan profil penguasaan konsep siswa pada materi suhu dan kalor,” Pros. Simp. Nas. Inov. dan Pembelajaran Sains, vol. 8, no. Snips, pp. 521–

524, 2015.

[11] R. Priyadi, K. Suryanti, and L. Varela, “Profil Model Pemahaman Peserta Didik pada Topik Suhu dan Kalor: Studi Lintas Pendidikan,” J. Penelit. Pembelajaran Fis., vol. 10, no. 1, pp. 51–56, 2019, doi: 10.26877/jp2f.v10i1.3461.

[12] M. Y. Hidayat, S. Rikha, and H. Maulida, “PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING ( PBL ) UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN KONSEP Application of The Problem Based Learning ( PBI ) Model To Improve Concept Understanding,” J. Pendidik.

Fis., vol. 2, no. 1, pp. 25–26, 2022.

[13] M. R. A. Taqwa, R. Priyadi, and L. Rivaldo, “Pemahaman Konsep Suhu Dan Kalor Mahasiswa Calon Guru,” J. Pendidik. Fis., vol. 7, no. 1, p. 56, 2019, doi: 10.24127/jpf.v7i1.1547.

[14] Z. Nafi’ah, V. R. Mustikasari, and N. Pratiwi, “Pengembangan instrumen tes two-tier multiple choice untuk mengukur kemampuan berpikir tingkat tinggi peserta didik SMP pada materi suhu dan kalor,”

JIPVA (Jurnal Pendidik. IPA Veteran), vol. 3, no. 2, p. 115, 2019, doi: 10.31331/jipva.v3i2.777.

[15] W. P. Sari, E. Suyanto, and W. Suana, “Analisis Pemahaman Konsep Vektor pada Siswa Sekolah Menengah Atas,” J. Ilm. Pendidik. Fis. Al-Biruni, vol. 6, no. 2, pp. 159–168, 2017, doi:

10.24042/jipfalbiruni.v6i2.1743.

[16] T. Prahestiningtyas and D. Sulisworo, “Pembelajaran Fisika secara Online dengan Aplikasi Seesaw Berdasarkan Scientific Based Learning untuk Peningkatan Kemampuan Berpikir Ilmiah,” J. Penelit.

Pembelajaran Fis., vol. 13, no. 1, pp. 81–94, 2022, doi: 10.26877/jp2f.v13i1.11108.