ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA. Skripsi Oleh: Anjar Taufik Hidayat K

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA

Skripsi Oleh: Anjar Taufik Hidayat K2307018

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juli 2012 commit to user


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama

: Anjar Taufik Hidayat

NIM

: K2307018

Jurusan/Program Studi

: PMIPA/Pendidikan Fisika

menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Bila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.

Surakarta, Juli 2012

Yang membuat pernyataan Anjar Taufik Hidayat

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA

Oleh: Anjar Taufik Hidayat K2307018

Skripsi Ditulis dan Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Guna Mendapatkan Gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user Juli 2012 iii


digilib.uns.ac.id

PERSETUJUAN

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta, Juli 2012

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Drs. Surantoro, M.Si NIP. 19570820 198601 1 001

Drs. Edy Wiyono, M.Pd NIP. 19510421 197501 1 001

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

PENGESAHAN

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi salah satu persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan.

Hari

:

Tanggal

:

Tim Penguji Skripsi Nama Terang

Tanda Tangan

Ketua

: Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D.

______________________

Sekretaris

: Drs. Sutadi Waskito, M.Pd.

______________________

Anggota I

: Drs. Surantoro, M.Si

______________________

Anggota II

: Drs. Edy Wiyono, M.Pd

______________________

Disahkan oleh Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret a.n Dekan,

Prof. Dr. rer. nat Sajidan, M.Si NIP.19660415 199103 1 002

commit to user v


digilib.uns.ac.id

MOTTO v Allah-lah yang menciptakan tujuh langit dan seperti itu pula bumi. Perintah Allah berlaku padanya, agar kamu mengetahui bahwasannya Allah Maha Kuasa atas segala sesuatu, dan sesungguhnya Allah ilmu-Nya benar-benar meliputi segala sesuatu. (Ath-Thalaaq: 12) v Masih tetap ada segolongan dari umatku yang berada di atas kebenaran, tidak membahayakan mereka orang yang menelantarkan mereka, tidak pula orang yang menyelisihi mereka sampai datang keputusan Allah (hari kiamat) sedang mereka dalam keadaan tersebut. (HR. Muslim) v Rabbmu merasa heran terhadap pemuda yang tidak mempunyai rasa cinta. (HR. Ahmad) v Sesungguhnya

kelembutan

tidak

ada

dalam

sesuatu

kecuali

akan

menghiasinya, tidaklah dicabut dari sesuatu kecuali akan membuatnya menjadi buruk. (HR. Muslim)

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Alhamdulillahi Rabbil ‘Alamin, Skripsi ini dipersembahkan kepada: v “Bapak dan Ibu” Do’a

yang

diberikan,

dipanjatkan, dan

kasih

pengorbanan

sayang

yang

yang selalu

dicurahkan. Saya bersyukur kepada Allah karena telah diperkenankan menjadi salah satu putra kalian. Semoga Allah selalu menyayangi kalian. v “Adikku Dharu Taufik Pradistiya” Yang sangat saya sayangi. commit to user vii


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK

Anjar Taufik Hidayat. ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Juli 2012. Tujuan penelitian ini adalah (1) Mengetahui letak kesalahan konsep pada materi pokok Energi, Usaha dan Daya dalam buku teks Fisika berikut ini: (a) Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. (b) Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. (c) Karya Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. (2) Mengetahui dari ketiga buku di atas, buku manakah yang paling baik digunakan oleh siswa dan guru jika dilihat dari kebenaran konsepnya dalam materi pokok Usaha, Energi dan Daya. Penelitian ini merupakan penelitian kualitatif deskriptif. Subjek penelitian ini adalah tiga buah buku ajar Fisika SMA kelas XI semester 1, yaitu: (a) Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. (b) Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. (c) Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. Objek penelitian ini adalah konsep-konsep Fisika di dalam ketiga buku di atas, yang meliputi istilah, pengertian, penjelasan konsep, perumusan, simbol, satuan, besaran, diagram dan gambar. Teknik pengumpulan data adalah dengan kajian dokumen dan wawancara. Validitas data menggunakan teknik ketekunan atau keajegan pengamatan, triangulasi sumber data, uraian rinci, review informan kunci dan auditing. Analisis data menggunakan teknik analisis data kualitatif dengan metode interaktif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa masing-masing buku teks Fisika SMA kelas XI semester 1 mengandung kesalahan konsep. Jumlah kesalahan konsep yang terdapat pada ketiga buku teks Fisika SMA kelas XI semester 1 commit to user viii


digilib.uns.ac.id

ialah: (a) buku karya Setya Nurachmandani: 9, (b) buku karya Koesmanto: 9, (c) buku karya Mikrajuddin Abdullah: 3. Dengan melihat jumlah kesalahan konsep yang terdapat di dalam masingmasing buku teks Fisika di atas, maka dapat disimpulkan bahwa buku teks Fisika berjudul FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I karya Mikrajuddin Abdullah adalah buku teks yang paling baik kualitasnya di antara tiga buku teks Fisika yang diteliti.

Kata kunci: Analisis isi, buku teks, kesalahan konsep

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT

Anjar Taufik Hidayat. THE ANALYSIS OF PHYSICS TEXTBOOK MISCONCEPTION ON THE FIRST HALF OF SECOND GRADE SENIOR HIGH SCHOOL. Thesis. Teacher Training and Education Faculty of Sebelas Maret University. July 2012. The purpose of this research were (1) to find out the missconception on the subject matter of Energy, Work and Power in the following physics textbooks: (a) Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Printing Center of National Education Ministry . (b) Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. (c) Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. (2) to find out which one of the three books was the best to be used by students and teachers viewed from the right concept in the subject matter of Work, Energy and Power. The method of the research was qualitative descriptive method. The subject was three physics textbook on the first half of second grade senior high school concluding: (a) Setya Nurachmandani. 2009. Physics 2 for FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Printing Center of National Education Ministry. (b) Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. (c) Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. The object of this research was the Physics concepts of the three textbook above included the term, definition, explanation of the concept, formulation, symbols, units, scale, diagrams and pictures. The technique of collecting data was study the documents and interviews. The technique of validating data was persistence or constancy of observation, triangulation of data sources, detailed descriptions, key informant review and auditing. The technique of analyzing data was qualitative data analysis techniques with interactive methods.

commit to user x


digilib.uns.ac.id

The results showed that each of physics textbook contained of misconceptions. The total misconceptions of each book were as follows: (a) book by Setya Nurachmandani: 9, (b) book by Koesmanto: 9, (c) book by Abdullah Mikrajuddin: 3. By looking at the number of misconceptions of each Physics textbook above, it could be concluded that the Physics textbook entitled FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I written by Abdullah Mikrajuddin was the best textbook among the other physics textbooks.

Key words: content analysis, textbooks, fault concept, misconception

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................

i

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ...........................

ii

HALAMAN JUDUL .................................................................................

iii

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................

iv

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................

v

MOTTO ....................................................................................................

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN ...............................................................

vii

ABSTRAK ................................................................................................

viii

ABSTRACT ..............................................................................................

x

DAFTAR ISI .............................................................................................

xii

DAFTAR TABEL .....................................................................................

xvii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................

xviii

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................

xx

KATA PENGANTAR ..............................................................................

xxi

BAB I.

BAB II

PENDAHULUAN A. Pendahuluan ....................................................................

1

B. Identifikasi Masalah ........................................................

4

C. Pembatasan Masalah .......................................................

4

D. Perumusan masalah .........................................................

4

E. Tujuan Penelitian .............................................................

5

F. Manfaat Penelitian ...........................................................

5

LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka .............................................................

6

1. Belajar dan Pembelajaran.............................................

6

2. Miskonsepsi............... ..................................................

10

a. Konsep............... ......................................................

10

b. Konsepsi............... ................................................... commit to .............................................. user c. Miskonsepsi...............

11

xii

11


digilib.uns.ac.id

3. Analisis Isi....................................................................

15

4. Buku Teks............... .....................................................

19

5. Standar Kompetensi, kompetensi Dasar, Indikator dan Materi Pokok Fisika SMA Kelas XI Semester 1...............

BAB III

21

6. Materi Fisika SMA Kelas XI Semester 1.....................

24

a. Usaha dan Energi............... ......................................

24

b. Energi Potensial dan Kekekalan energi............... ....

26

B. Penelitian yang relevan ....................................................

30

C. Kerangka Berfikir ............................................................

33

1. Tahap Penentuan Sumber Data............... .....................

34

2. Tahap Pengambilan Data.............. ...............................

35

a. Kajian Dokumen dan Arsip............... ......................

35

b. Wawancara............... ...............................................

36

3. Tahap Reduksi Data............... ......................................

38

4. Tahap Penyajian Data............... ...................................

38

5. Tahap Penarikan Kesimpulan............... .......................

39

a. Ketekunan atau Keajegan Pengamatan....................

41

b. Triangulasi............... ................................................

42

c. Uraian Rinci.............................................................

43

d. Review Informan Kunci............... ............................

43

e. Auditing............... ....................................................

43

1) Pra-entri............... ...............................................

44

2) Penetapan Hal-hal yang Dapat Diaudit...............

44

3) Kesepakatan Formal............... ............................

45

4) Penentuan Keabsahan Data............... .................

45

5) Tahap Akhir........................................................

46

D. Pertanyaan Penelitian............... .........................................

46

METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian ................................................................

48

B. Tempat dan Waktu Penelitian ......................................... commit to user 1. Tempat Penelitian............... .........................................

48

xiii

48


BAB IV.

digilib.uns.ac.id

2. Waktu Penelitian.............. ............................................

48

C. Subjek dan Objek Penelitian ...........................................

48

D. Teknik dan Instrumen Pengumpulan Data ......................

49

1. Teknik Pengumpulan Data............... ............................

49


49

b. Wawancara............... ...............................................

50

2. Instrumen Penelitian............. .......................................

51

E. Keabsahan Data ...............................................................

51

1. Ketekunan atau Keajegan Pengamatan............... .........

51

2. Triangulasi.............. .....................................................

52

3. Uraian Rinci............... ..................................................

53

4. Review Informan Kunci.............. .................................

53

5. Auditing............... .........................................................

54

a. Pra-entri............... ....................................................

54

b. Penetapan Hal-hal yang Dapat Diaudit............... ....

55

c. Kesepakatan Formal............... .................................

55

d. Penentuan Keabsahan Data............... ......................

55

e. Tahap Akhir............... ..............................................

56

F. Teknik Analisis Data .......................................................

56

1. Pengumpulan Data............... ........................................

56


57

b. Wawancara............... ...............................................

58

2. Reduksi Data.............. ..................................................

58

3. Sajian Data............... ....................................................

58

4. Penarikan Simpulan dan Verifikasi..............................

59

HASIL PENELITIAN A. Deskripsi Data .................................................................

61

B. Pembahasan .....................................................................

61

1. Buku A............... ..........................................................

61

a. Kesalahan Konsep 1............... ................................. commit2............... to user ................................. b. Kesalahan Konsep

61

xiv

63


digilib.uns.ac.id

c. Kesalahan Konsep 3............... .................................

66

d. Kesalahan Konsep 4............... .................................

67

e. Kesalahan Konsep 5............... .................................

69

f. Kesalahan Konsep 6............... ..................................

71

g. Kesalahan Konsep 7............... .................................

73

h. Kesalahan Konsep 8............... .................................

82

i. Kesalahan Konsep 9.............. ...................................

84

j. Analisis Tambahan............... ....................................

85

1) Kekurangan Materi atau Konsep............... .........

85

2) Kesalahan Ketik............... ..................................

88

2. Buku B.............. ...........................................................

90

a. Kesalahan Konsep 1............... .................................

90

b. Kesalahan Konsep 2............... .................................

92


94

d. Kesalahan Konsep 4............... .................................

97

e. Kesalahan Konsep 5............... .................................

99

f. Kesalahan Konsep 6............... ..................................

102

g. Kesalahan Konsep 7............... .................................

103

h. Kesalahan Konsep 8............... .................................

104

i. Kesalahan Konsep 9.............. ...................................

106

j. Analisis Tambahan............... ....................................

108

1) Kesalahan Ketik............... ..................................

108

2) Kekurangan Materi atau Konsep............... .........

113

3. Buku C............... ..........................................................

115

a. Kesalahan Konsep 1............... .................................

115

b. Kesalahan Konsep 2............... .................................

118


119

d. Analisis Tambahan............... ...................................

122

1) Kesalahan Ketik............... ..................................

122

2) Kekurangan Materi atau Konsep............... ......... commit to user

124

xv


BAB V.

digilib.uns.ac.id

KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ......................................................................

126

B. Implikasi ..........................................................................

126

C. Keterbatasan Penelitian ...................................................

127

D. Saran ................................................................................

127

DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................

129

LAMPIRAN-LAMPIRAN ........................................................................

131

commit to user xvi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Ciri-Ciri Umum Pendidikan, Belajar dan Perkembangan................

7

Tabel 2.2 Penyebab Miskonsepsi ....................................................................

12

Tabel 2.3 Kompetensi Dasar, Indikator dan Materi Pokok Mata Pelajaran Fisika Kelas XI Semester 1. ...........................................................

21

Tabel 2.4 Tabel Hasil Penelitian Konsep Alternatif Usaha, Daya, dan Energi Siswa Sekolah Dasar Turki ............................................................

32

Tabel 2.5 Desain Tabel Lembar Identifikasi Kesalahan Konsep ....................

39

Tabel 2.6 Peringkat Kualitas Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Semester 1 Ditinjau dari Kesalahan Konsepnya ................................................

39

Tabel 2.7 Perbedaan Penelitian Kuantitatif dan Kualitatif Dilihat dari Segi Konstruknya ...................................................................................

40

Tabel 2.8 Ikhtisar Teknik Pemeriksaan Keabsahan Data ...............................

41

Tabel 3.1 Desain Tabel Lembar Identifikasi Kesalahan Konsep ....................

51

Tabel 3.2 Sajian Data ......................................................................................

59

Tabel 3.3 Peringkat Kualitas Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Semester 1 Ditinjau dari Kesalahan Konsepnya ................................................

59

Tabel 5.1 Hasil Analisis Kesalahan Konsep ................................................... 124

commit to user xvii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kerja (usaha) yang Dilakuakan Oleh Gaya Gravitasi Ӹ .............

26

Gambar 2.2 Model untuk Gerak Periodik ........................................................

27

Gambar 2.3 Desain Penelitian..........................................................................

33

Gambar 2.4 Triangulasi Sumber .....................................................................

42

Gambar 3.1 Triangulasi Sumber .....................................................................

53

Gambar 3.1 Model Analisis Interaktif .............................................................

57

Gambar 4.1 Persamaan Umum Usaha .............................................................

61

Gambar 4.2 Persamaan Usaha sebagai Hasil Kali Skalar ................................

62

Gambar 4.3 Persamaan Usaha Saat Gaya Membentuk Sudut

Terhadap

Perpindahan ...............................................................................

63

Gambar 4.4 Perkalian Antara Dua Nilai Besaran Vektor ................................

63

Gambar 4.5 Perkalian Antara Besaran Skalar dan Nilai Besaran Vektor ........

65

Gambar 4.6 Kesalahan Penggunaan Notasi Titik di Halaman 102 ..................

65

Gambar 4.7 Anak Bergerak ke Samping Sambil Membawa Barang ..............

66

Gambar 4.8 Perpindahan Partikel dari Titik A Menuju Titik B ......................

66

Gambar 4.9 Perkalian Silang pada Halaman 106 ............................................

67

Gambar 4.10 Perkalian Silang pada Halaman 119 ..........................................

68

Gambar 4.11 Pengertian Gaya Konservatif .....................................................

69

Gambar 4.12 Simbol Gaya Berat di Dalam Buku A ........................................

71

Gambar 4.13 Gambar Balok Menuruni Bidang Miring ...................................

73

Gambar 4.14 Keterangan Gambar 4.12 ...........................................................

73

Gambar 4.15 Perpindahan Sebuah Benda ke Bawah .......................................

76

Gambar 4.16 Peristiwa Buku Jatuh ..................................................................

77

Gambar 4.17 Keterangan Matematis dari Gambar 4.12 ..................................

78

Gambar 4.18 Tiga Buah Perpindahan ..............................................................

79

Gambar 4.19 The Work Done by Constant Force ............................................

79

Gambar 4.20 Gambar Balok Menuruni Bidang Miring yang Sesuai dengan Konsep Para Ahli Fisika ........................................................... commitFisika to user Gambar 4.20 Contoh Penulisan Besaran dalam Buku A ...................... xviii

82 83


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.21 Perpindahan Benda ke Atas .......................................................

84

Gambar 4.22 Benda di Atas Permukaan Bumi ................................................

86

Gambar 4.23 Kesalahan Ketik pada Halaman 112 ..........................................

88

Gambar 4.24 Kesalahan Ketik pada Halaman 113 ..........................................

89

Gambar 4.25 Kesalahan Ketik pada Halaman 117 .........................................

89

Gambar 4.26 Pengertian Usaha ........................................................................

90

Gambar 4.27 Penjelasan Konsep Usaha ..........................................................

90

Gambar 4.28 Pemakaian Simbol S ..................................................................

93

Gambar 4.29 Gambar Penjelasan Hubungan Arah Gaya, Perpindahan dan Usaha yang Dikerjakan ............................................................

94

Gambar 4.30 Gaya pada Benda yang Searah dengan Perpindahan Benda ......

94

Gambar 4.31 Gambar yang Sesuai dengan Konsep Para Ahli .........................

97

Gambar 4.32 Grafik Hubungan antara Percepatan Gravitasi dan Ketinggian . 101 Gambar 4.33 Grafik Hubungan antara Energi Potensial dan Ketinggian ........ 101 Gambar 4.34 Penggunaan Tanda Titik dalam Buku B .................................... 102 Gambar 4.35 Simbol Kecepatan Rata-rata ....................................................... 103 Gambar 4.36 Kesalahan Penjelasan Energi Kinetik ........................................ 105 Gambar 4.37 Simbol Energi Potensial dan Energi Kinetik ............................. 107 Gambar 4.38 Kesalahan Ketik pada Halaman 95 ............................................ 108 Gambar 4.39 Kesalahan Ketik pada Halaman 96 ............................................ 109 Gambar 4.40 Kesalahan Ketik pada gambar di Halaman 96 ........................... 109 Gambar 4.41 Kesalahan Ketik pada Halaman 98 ............................................ 110 Gambar 4.42 Kesalaha Ketik pada Halaman 99 .............................................. 111 Gambar 4.43 Kekuranglengkapan Persamaan pada Halaman 97 .................... 112 Gambar 4.44 Pengertian Gaya Konservatif dan Gaya Non-konservatif .......... 114 Gambar 4.45 Simbol Energi Kinetik, Energi Potensial dan Energi Mekani.... 117 Gambar 4.46 Kesalahan Ketik pada Halaman 114 .......................................... 122 Gambar 4.47 Kesalahan Ketik pada Halaman 151 .......................................... 122 Gambar 4.48 Arah Percepatan yang Sejajar dengan Perpindahan pada Halaman 145 buku C ................................................................ 123 commit to user xix


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 INSTRUMEN PENELITIAN ................................................

131

A. INDIKATOR KESALAHAN KONSEP ..........................

131

B. SUBMATERI PADA MASING-MASING BUKU ........

133

C. SUBMATERI MATERI POKOK USAHA, ENERGI DAN DAYA PADA TIGA BUKU ...............................

136

D. LEMBAR IDENTIFIKASI KESALAHAN KONSEP ....

138

E. HASIL IDENTIFIKASI KESALAHAN KONSEP ........

217

F. PERINGKAT BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER 1 ................................................................

218

Lampiran 2 LEMBAR HASIL WAWANCARA......................................

219

Lampiran 3 LEMBAR VALIDASI AUDITOR........................................

235

Lampiran 4 BIODATA NARASUMBER WAWANCARA....................

237

Lampiran 5 BIODATA AUDITOR...........................................................

238

Lampiran 6 BUKU A.................................................................................

239

Lampiran 7 BUKU B.................................................................................

252

Lampiran 8 BUKU C.................................................................................

259

Lampiran 9 SURAT KEPUTUSAN DEKAN FKIP.................................

277

Lampiran 10 SURAT PERMOHONAN IJIN MENYUSUN SKRIPSI ....

278

commit to user xx


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur dan terima kasih kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga atas kehendak-Nya penulisan Skripsi dengan judul “ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA”, dapat diselesaikan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan. Banyak hambatan yang menimbulkan kesulitan dalam penyelesaian penulisan Skripsi ini, namun berkat bantuan dari berbagai pihak akhirnya kesulitan yang timbul dapat teratasi. Oleh karena itu, segala bentuk bantuannya, penulis sampaikan terima kasih kepada yang terhormat : 1. Bapak Prof. Dr. H. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd. Selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Bapak Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D. Selaku Ketua Jurusan P. MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Bapak Drs. Supurwoko, M.Si. Selaku Ketua Program Fisika Jurusan P. MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta 4. Ibu Dra. Rini Budiharti, M.Pd. dan bapak Drs. Surantoro, M.Si. Selaku Koordinator Skripsi Program Fisika Jurusan P. MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. 5. Bapak Drs. Surantoro, M.Si. dan bapak Drs. Edy Wiyono, M.Pd. Selaku Pembimbing I dan II yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan Skripsi ini. 6. Bapak, Ibu dan Adik yang telah memberikan do’a restu dan dorongan sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini. 7. Sahabat-sahabatku Fisika 2007 untuk segala dukungan, persahabatan, dan bantuannya. 8. Teman-teman kost An-Nur Putra yang selalu memberi warna tersendiri untuk commit to user segala dukungan dan kekeluargaannya. xxi


digilib.uns.ac.id

9. Semua pihak yang telah membantu terlaksananya penelitian ini. Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan Skripsi ini. Namun demikian, penulis berharap semoga Skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.

Surakarta,

Juli 2012

Penulis

commit to user xxii


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

A. Pendahuluan Fisika adalah salah satu bidang ilmu dalam ilmu alam yang mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Fisika sering disebut sebagai "ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (Biologi, Kimia, Geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum Fisika. Misalnya, Kimia adalah ilmu tentang molekul dan zat Kimia yang dibentuknya. Sifat suatu zat Kimia ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang dapat dijelaskan oleh ilmu Fisika seperti mekanika kuantum, termodinamika dan elektromagnetika. Banyak sekali konsep mengenai gejala benda mati yang dipelajari dalam Fisika. Dalam pembelajaran Fisika, proses mengajar menyangkut pemberian (transfer) konsep, ketrampilan serta nilai-nilai dari guru kepada anak didik. Dalam mengajar, “yang paling diutamakan dalam pengajaran sehari-hari adalah konsep” (Vanden Berg et al, 1991: 8). “Konsep merupakan abstraksi dari ciri-ciri sesuatu yang mempermudah komunikasi antara manusia dan yang memungkinkan manusia berpikir” (Vanden Berg et al, 1991: 8). Dalam Pembelajaran Fisika, guru menemui berapa permasalahan dalam mengajar, salah satunya adalah miskonsepsi Fisika. “Miskonsepsi Fisika adalah sebuah istilah untuk menyebutkan konsepi siswa yang tidak sesuai dengan konsepsi para Fisikawan” (Vanden Berg et al, 1991: 10). “Konsepsi adalah tafsiran perorangan dari suatu konsep ilmu (Vanden Berg et al, 1991: 10). Miskonsepsi Fisika sampai saat ini masih banyak dialami oleh banyak orang, termasuk di dalamnya para siswa. Menurut paradigma konstruktivis dalam pikiran setiap orang terdapat skema Piaget. Berdasarkan skema ini setiap orang membangun gambaran mental tentang gejala yang baru saja dialaminya, sehingga pengalaman tersebut dapat ia pahami. Jika tafsiran konsep (konsepsi) tersebut berbeda dengan konsepsi para ahli di bidang keilmuan yang sesuai dengan konsep commit to user dalam konsep tersebut. Suatu tersebut, maka ia telah mengalami miskonsepsi 1


digilib.uns.ac.id 2

miskonsepsi disebut prakonsepsi. Jika seseorang belum mengalami pembelajaran formal dan membangun konsep yang ada dalam pikirannya semata-mata didasarkan pada pengalaman-pengalamannya di lingkunannya sehari-hari. Keterampilan siswa dalam mengubah-ubah bentuk matematis rumusrumus yang menyatakan hukum-hukum Fisika serta kelihaian mereka dalam menggunakannya

dalam

menyelesaikan

soal-soal

kuantitatif

dapat

menyembunyikan miskonsepsi yang ada dalam diri mereka tentang hukum-hukum tersebut. Mereka belum tentu dapat menjelaskan hukum-hukum tersebut secara kualitatif, misalnya seperti besaran mana yang merupakan sebab dan besaran mana yang merupakan akibat. Apa saja penyebab timbulnya miskonsepsi pada diri siswa? Suparno (2005: 29) menerangkan bahwa: “secara garis besar, penyebab miskonsepsi dapat diringkas dalam lima kelompok, yaitu: siswa, guru, buku teks dan metode mengajar”. Salah satu komponen yang penting dari perangkat kurikulum pendidikan di sekolah adalah buku pelajaran, yang sering disebut sebagai buku teks. Ketersediaan buku teks yang bermutu dan memadai merupakan instrumen untuk menghasilkan pendidikan yang bermutu. Pentingnya buku teks sebagai sarana belajar tercermin dalam semboyan-semboyan yang sering didengar ketika berada di bangku Sekolah Dasar: buku adalah guru yang tak pernah jemu dan buku adalah jendela informasi dunia. Bahkan UNESCO mencanangkan semboyan book for all (buku untuk semua). Penelitian Supriadi terhadap 867 SD dan MI di Indonesia mencatat bahwa “tingkat kepemilikan siswa akan buku pelajaran di SD berkolaborasi positif dan signifikan dengan hasil belajarnya sebagaimana diukur dengan Nilai Ebtanas Murni. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin besar akses siswa terhadap buku pelajaran akan meningkatkan hasil belajar siswa” (Abdulkarim, 2007: 119). Proses pembelajaran di sekolah cenderung banyak melibatkan buku teks. Di dalam kelas buku teks bukan hanya digunakan sebagai bahan rujukan pokok commit to menjadi user bagi siswa dalam belajar, melainkan juga acuan utama bagi para guru


digilib.uns.ac.id 3

dalam proses pembelajaran. Dengan semakin besarnya peranan buku teks dalam pembelajaran, maka kebutuhan akan buku teks yang bermutu pun semakin besar. Kecenderungan tersebut berdampak positif maupun negatif terhadap proses, produk dan mutu pendidikan pada umumnya. Ketergantungan terhadap buku teks yang semakin besar memacu para penulis dan penerbit dalam memasarkan buku teks ke sekolah-sekolah. Belum lagi Kementrian Pendidikan yang telah menyebarkan buku teks elektronik dalam bentuk hardfile maupun softfile yang dapat diunduh secara gratis pada situs www.diknas.info. Dengan semakin banyaknya buku teks yang beredar, maka seleksi buku menjadi hal yang sangat penting. Pemakaian buku teks tanpa seleksi yang memadai dapat merugikan siswa sendiri. Dengan banyaknya buku teks yang beredar, peranan guru dan siswa dalam memilih dan memutuskan buku teks mana yang dipakai dalam pembelajaran sangat dibutuhkan. Salah satu kriteria baiknya mutu suatu buku teks adalah kejelasan konsep. Konsep yang dihadirkan pada buku teks tidak hanya harus benar dalam sudut pandang para ahli ilmu yang bersangkutan namun juga perlu dijelaskan secara terang dan seksama. Penjelasan yang kurang lengkap dapat menimbulkan miskonsepsi pada siswa. Peran guru sangat penting dalam menjelaskan konsepkonsep ilmu pengetahuan pada proses pembelajaran di kelas. Guru tidak hanya berperan menjelaskan kesalahan konsep yang ada di dalam suatu buku ajar, namun juga berperan dalam menjelaskan hal-hal yang kurang lengkap dan tepat dalam suatu buku ajar. Peranan ini menjadi tidak berharga ketiga guru masih belum selamat dari miskonsepsi. Buku teks yang bermutu, secara khusus benar dan jelas konsepnya sangat diperlukan dalam pembelajaran di kelas. Oleh karena itu, penelitian tentang kebenaran dan kejelasan konsep dalam suatu buku teks menjadi sangat penting. Berdasarkan uraian di atas, maka penulis hendak melakukan penelitian untuk menganalisis kesalahan konsep Fisika yang ada pada buku ajar Fisika, dengan judul penelitian “ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA”. commit to user


digilib.uns.ac.id 4

B. Identifikasi Masalah Dari latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka permasalahan dalam pembelajaran Fisika, yaitu: 1. Adanya konsepsi Fisika siswa yang tidak sesuai dengan konsepsi para Fisikawan (miskonsepsi Fisika). 2. Salah satu penyebab terjadinya miskonsepsi siswa berasal dari buku pelajaran atau buku teks. 3. Perlu adanya peninjauan kembali buku teks agar tidak menimbulkan miskonsepsi pada siswa.

C. Pembatasan Masalah Permasalahan yang disebutkan di atas sangat luas, maka dalam penelitian ini dibatasi permasalahannya agar penelitian dapat lebih jelas dan terarah, yaitu: 1. Buku teks yang dianalisis adalah buku teks Fisika SMA kelas XI semester I. 2. Buku teks yang dianalisis adalah sebagai berikut: a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. 3. Materi pokok yang dianalisis adalah Energi, Usaha, dan Daya.

D. Perumusan Masalah Berdasarkan identifikasi dan pembatasan masalah di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Berapakah jumlah kesalahan konsep pada materi pokok Energi, Usaha dan Daya dalam buku teks Fisika di bawah ini: a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. commit to user


digilib.uns.ac.id 5

b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. 2. Dilihat dari kesalahan konsep yang terdapat pada materi pokok Energi, Usaha dan Daya dalam ketiga buku di atas, buku manakah yang paling baik kualitasnya?

E. Tujuan Penelitian Tujuan diadakannya penelitian ini adalah untuk: 1. Mengetahui letak kesalahan konsep pada materi pokok Energi, Usaha dan Daya dalam buku teks Fisika di bawah ini: a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. 2. Mengetahui dari ketiga buku di atas, buku manakah yang paling baik digunakan oleh siswa dan guru jika dilihat dari kebenaran konsepnya dalam materi pokok Usaha, Energi dan Daya.

F. Manfaat Penelitian Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat Vanden Berguna untuk: 1. Memberikan informasi kepada guru-guru SMA dan siswa SMA Kelas XI tentang adanya kesalahan konsep pada materi pokok Energi, Usaha dan Daya dalam buku teks Fisika di bawah ini: a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: commit to user Mefi Caraka.


digilib.uns.ac.id 6

c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. 2. Memberikan wawasan tentang konsep yang sesuai dengan para Fisikawan mengenai materi pokok Energi, Usaha, dan Daya dalam ketiga buku teks Fisika di atas. 3. Menjadi acuan dalam pemilihan buku teks Fisika yang digunakan untuk proses pembelajaran. 4. Menjadi referensi bagi ketiga penulis buku teks Fisika di atas dalam membuat buku teks Fisika selanjutnya.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB II LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka 1. Belajar dan Pembelajaran Belajar merupakan kegiatan yang penting bagi setiap manusia. Dari proses belajar inilah pengetahuan seseorang dibagikan kepada orang lain. Secara khusus kegiatan belajar dilakukan oleh siswa untuk mencapai standar kompetensi yang direncanakan oleh pengajar. Dimyati dan Mudjiono (2009: 7) berpendapat bahwa “Belajar merupakan tindakan dan perilaku yang kompleks. Sebagai tindakan, maka belajar hanya dialami oleh siswa sendiri. Siswa adalah penentu terjadinya atau tidak terjadinya proses belajar”. Bertitik tolak kepada pandangan tentang belajar dari beberapa ahli pendidikan seperti: B. F. Skinner, Robert M. Gagne, Jean Piaget, Carl R. Roger dan Benjamin Bloom, Sagala (2003: 37) menjelaskan bahwa, Meskipun di antara mereka para ahli tersebut ada perbedaan mengenai pengertian belajar, namun baik secara eksplisit maupun implisit di antara mereka terdapat kesamaan maknanya, yaitu definisi manapun konsep belajar itu selalu menunjukkan kepada “suatu proses perubahan perilaku atau pribadi seseorang berdasarkan praktek atau pengalaman tertentu”. Hal-hal pokok dalam pengertian belajar adalah belajar itu membawa perubahan tingkah laku karena pengalaman dan latihan, perubahan itu pada pokoknya didapatkannya kecakapan baru, dan perubahan itu terjadi karena usaha yang disengaja. Walaupun proses belajar hanya dilakukan oleh siswa sendiri, tindakan ini tampak sebagai perilaku belajar yang terlihat dari luar. Ciri-ciri umum pendidikan, belajar dan perkembangan dapat dilihat dalam Tabel 2.1 berikut ini: Tabel 2.1 Ciri-Ciri Umum Pendidikan, Belajar dan Perkembangan Unsur-unsur 1. Pelaku

Pendidikan

Belajar

Perkembangan

Guru sebagai palaku

Siswa yang bertindak

Siswa yang

mendidik dan siswa yang

belajar atau

mengalami

commit to user 7


digilib.uns.ac.id 8

2. Tujuan

3. Proses

4. Tempat

terdidik

pembelajar

perubahan

Membantu siswa untuk

Memperoleh hasil

Memperoleh

menjadi pribadi mandiri

belajar dan

perubahan mental

yang utuh

pengalaman hidup

Proses interaksi sebagai

Internal pada diri

Internal pada diri

faktor eksternal belajar

pembelajar

pembelajar

Lembaga pendidikan

Sembarang tempat

Sembarang tempat

Sepanjang hayat

Sepanjang hayat

Motivasi belajar kuat

Kemanapun

sekolah dan luar sekolah

5. Lama waktu

Sepanjang hayat dan sesuai jenjang lembaga

6. Syarat terjadi

7. Ukuran keberhasilan

8. Manfaat

9. Hasil

Guru memiliki kewibawaan pendidikan

mengubah diri

Terbentuk pribadi

Dapat memecahkan

Terjadinya

terpelajar

masalah

perubahan positif

Bagi masyarakat

Bagi pembelajar

Bagi pembelajar

mencerdaskan kehidupan

mempertinggi

memperbaiki

bangsa

martabat pribadi

kemajuan mental

Pribadi sebagai

Hasil belajar sebagai

Kemajuan ranah

pembangun yang

dampak pengajaran

kognitif, afektif,

produktif dan kreatif

dan pengiring

dan psikomotorik

(Adaptasi dari Monks, Knoers, Siti Rahayu, 1989; Biggs & Tefler, 1987; Winket, 1991. Dikutip oleh Dimyati & Mudjiyono, 2009: 8) Dimyati dan Mudjiono (2009: 26-30) mengutip jenjang-jenjang kemampuan pada ranah kognitif, afektif dan psikomotor dari beberapa ahli pendidikan dapat dirangkum sebagai berikut: commit to user


digilib.uns.ac.id 9

a.

Ranah Kognitif Kognitif yaitu kemampuan yang berkenaan dengan pengetahuan, penalaran atau pikiran. Ranah kognitif (Bloom, dkk) terdiri atas enam jenis perilaku sebagai berikut: 1) Pengetahuan, mencapai kemampuan ingatan tentang hal yang telah dipelajari dan tersimpan dalam ingatan. Pengetahuan itu berkenaan dengan fakta, peristiwa, pengertian, kaidah, teori, prinsip atau metode. 2) Pemahaman, mencakup kemampuan menangkap arti dan makna tentang hal yang dipelajari. 3) Penerapan, mencakup kemampuan menerapkan metode dan kaidah untuk menghadapi masalah yang nyata dan baru. 4) Analisis, mencakup kemampuan merinci suatu kesatuan dalam bagian-bagian sehingga struktur keseluruhan dapat dipahami dengan baik. 5) Sintesis, mencakup kemampuan membentuk suatu pola baru. 6) Evaluasi, mencakup kemampuan membentuk pendapat tentang beberapa hal berdasarkan kriteria tertentu.

b.

Ranah Afektif Afektif yaitu kemampuan yang mengutamakan perasaan, emosi dan reaksi-reaksi yang berbeda dengan penalaran. Ranah afektif (Krathwohl & Bloom, dkk) terdiri dari lima perilaku-perilaku sebagai berikut: 1) Penerimaan, yang mencakup kepekaan tentang hal tertentu dan kesediaan memperhatikan hal tersebut. 2) Partisipasi yang mencaku kerelaan, kesediaan memperhatikan dan berpartisipasi dalam suatu kegiatan. 3) Penilaian dan penetuan sikap, yang mencakup menerima suatu nilai, menghargai, mengakui dan menetukan sikap. 4) Organisasi, yang mencakup kemampuan membentuk suatu sistem nilai sebagai pedoman dan pegangan hidup. commit to user


digilib.uns.ac.id 10

5) Pembentukan pola hidup, yang mencakup kemampuan menghayati nilai dan membentuknya menjadi pola nilai kehidupan pribadi. c.

Ranah Psikomotorik Psikomotorik yaitu kemampuan yang mengutamakan ketrampilan jasmani. Ranah psikomotor (Simpson) terdiri dari tujuh jenis perilaku sebagai berikut: 1) Persepsi,

yang

mencakup

kemampuan

memilah-milahkan

(mendeskriminasikan) hal-hal secara khas dan menyadari adanya perbedaan yang khas tersebut. 2) Kesiapan, yang mencakup kemampuan penempatan diri dalam keadaan di mana akan terjadi suatu gerakan atau rangkaian gerakan. Kemampuan ini mencakup jasmani dan rohani. 3) Gerakan terbimbing, mencakup kemampuan melakukan gerakan sesuai contoh atau gerakan peniruan. 4) Gerakan yang terbiasa, mencakup kemampuan melakukan gerakangerakan tanpa contoh. 5) Gerakan kompleks, yang mencakup kemampuan melakukan gerakan atau keterampilan yang terdiri dari banyak tahap secara lancar, efisien dan tepat. 6) Penyesuaian pola gerakan, yang mencakup kemampuan mengadakan perubahan dan penyesuaian pola gerak-gerik dengan persyaratan khusus yang berlaku. 7) Kreativitas, mencakup kemampuan melahirkan pola gerak-gerik yang baru atas dasar prakarsa sendiri.

2.

Miskonsepsi a.

Konsep Menurut Ausubel dalam Vanden Berg et al (1991: 8): Konsep adalah benda-benda, kejadian-kejadian, situasi-situasi, atau ciri-ciri yang memiliki ciri-ciri khas dan yang terwakili dalam setiap budaya oleh suatu tanda atau simbol (objects, events, situations, commit to user



or properties that possess common critical attributcs and are designated in any given culture by some accepted sign or symbol). Dengan demikian ”konsep merupakan abstraksi dari ciri-ciri sesuatu yang mempermudah komunikasi antara manusia dan yang memungkinkan manusia berpikir” (Vanden Berg et al, 1991: 8). b. Konsepsi Vanden Berg et al (1991: 10) menyatakan bahwa ”Konsepsi adalah tafsiran perorangan dari suatu konsep ilmu”. Misal inti konsep dari benda yang jatuh dari ketinggian tertentu dengan mengabaikan gaya gesek udara adalah tidak tergantung pada massa benda tetapi pada ketinggian dan besarnya percepatan gravitasi di tempat tersebut. Akan tetapi banyak siswa yang memiliki konsepsi berbeda, mereka cenderung menganggap benda yang lebih berat akan jatuh lebih cepat dibandingkan benda yang ringan. c.

Miskonsepsi Vanden Berg et al (1991) mendefinisikan: “miskonsepsi sebagai pertentangan atau ketidak cocokan konsep yang dipahami seseorang dengan konsep yang dipakai oleh para pakar ilmu yang bersangkutan”. Pendapat Fowler yang dikutip oleh

Suparno(2005: 5): “Miskonsepsi

sebagai pengertian yang tidak akurat akan konsep, penggunaan konsep yang salah, klasifikasi contoh-contoh yang salah, kekacauan konsepkonsep yang berbeda, dan hubungan hierarkis konsep-konsep yang tidak benar”. Sementara Suparno(2005: 4): “Miskonsepsi atau salah konsep menunjuk pada suatu konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima para pakar dalam bidang itu”. Secara khusus Vanden Berg et al (1991: 10) mendefinisikan miskonsepsi Fisika sebagai istilah yang digunakan “ketika konsepsi siswa bertentangan dengan konsepsi para Fisikawan”. Disamping istilah miskonsepsi (misconception), ada peneliti yang menggunakan pandangan alternatif (alternative frameworks), konsepsi alternatif (alternative conceptions) atau teori anak-anak (children commit to useruntuk menhindari label salah dan theories). Ketiga istilah ini digunakan



untuk menunjukkan bahwa miskonsepsi siswa seringkali merupakan bagian dari suatu teori siswa yang dengan sendirinya cukup logis dan lumayan konsisten (Vanden Berg et al, 1991). Secara umum Suparno(2005: 53) menyatakan faktor penyebab miskonsepsi Fisika bisa dibagi menjadi lima sebab utama, yaitu berasal dari siswa, pengajar, buku teks, konteks, dan cara mengajar. Adapun penjelasan rincinya adalah seperti yang disajikan pada Tabel 2.2 di bawah ini: Tabel 2.2 Penyebab Miskonsepsi Sebab

Sebab Khusus

Utama ·

Prakonsepsi

·

Pemikiran asosiatif

·

Pemikiran humanistik

·

Reasoning yang tidak lengkap

·

Intuisi yang salah

·

Tahap perkembangan kognitif siswa

·

Kemampuan siswa

·

Minat belajar siswa

·

Tidak menguasai bahan

·

Bukan lulusan dari bidang ilmu Fisika

·

Tidak membiarkan siswa mengungkapkan gagasan/ide

·

Relasi guru-siswa tidak baik

Buku

·

Penjelasan keliru

Teks

·

Salah tulis terutama dalam rumus

·

Tingkat penulisan buku terlalu tinggi bagi siswa

·

Tidak tahu membaca buku teks

·

Buku fiksi dan kartun sains sering salah konsep

Siswa

Pengajar

Karena alasan menariknya yang perlu Konteks

·

commit to user Pengalaman siswa



·

Bahasa sehari-hari berbeda

·

Teman diskusi yang salah

·

Keyakinan dan agama

·

Penjelasan orang tua/orang lain yang keliru

·

Konteks hidup siswa (tv, radio, film yang keliru)

·

Perasaan senang tidak senang

·

Bebas atau tertekan

Cara

·

Hanya berisi ceramah dan menulis

mengajar

·

Langsung ke dalam bentuk matematika

·

Tidak mengungkapkan miskonsepsi siswa

·

Tidak mengoreksi PR yang salah

·

Model analogi yang diapakai kurang tepat

·

Model Praktikum

·

Model diskusi

·

Model demonstrasi sempit

·

Non-multiple Intelegences

(Paul Suparno, 2005: 53) Vanden Berg et al (1991: 5) berpendapat dalam hal pengoreksian miskonsepsi pada siswa: “ternyata miskonsepsi awet dan sulit dirubah”. Vanden Berg et al (1991: 6) memberikan langkah-langkah mengatasi miskonsepsi berikut ini: 1) Langkah pertama adalah mendeteksi prakonsepsi siswa. Apa yang sudah ada dalam kepala siswa sebelum kita mengajar? Prakonsepsi apakah yang sudah terbentuk dalam kepala siswa oleh pengalaman dengan peristiwa-peristiwa yang akan dipelajari? Apa kekurangan prakonsepsi tersebut? Prakonsepsi dapat diketahui dari literatur, dari test diagnostis, dari pengamatan kegiatan siswa langsung, dan dari pengalaman guru. Literatur dan test diagnosis dapat sangat membantu. Begitu pula membaca test esai siswa dengan cara kritis dan santai. Waktu mengoreksi test gurutobiasanya bekerja terlalu cepat untuk commit user



menyadari penyebab kesalahan siswa. Tetapi sesudah mengoreksi guru dapat mempelajari kembali secara santai beberapa jawaban yang salah. Barangkali guru dapat menemukan penyebab kesalahan siswa. 2) Langkah yang kedua adalah merancang pengalaman belajar yang bertolak dari prakonsepsi tersebut dan kemudaian menghaluskan bagian yang sudah baik dan mengoreksi bagiam konsep yang salah. Prinsip utama dalam koreksi miskonsepi adalah bahwa siswa diberi pengalaman belajar yang menunjukkan pertentangan konsep mereka dengan peristiwa alam. Dengan demikian diharapkan bahwa pertentangan pengalaman baru dengan konsep yang lama akan menyebabkan koreksi konsepsi. (cognitive dissonance theory, Festinger). Atau dengan memakai istilah Piaget dapat dikatakan bahwa pertentangan pengalaman baru dengan konsep yang salah akan menyebabkan akomodasi, yaitu penyesuaian struktur kognitif (otak) yang menghasilkan konsep baru yang lebih tepat. Akan tetapi, belum tentu pengalaman yang tidak cocok dengan prakonsepsi akan berhasil. Contoh gerak jatuh tersebut di mana pengalaman siswa dengan gerak jatuh toh tidak cukup untuk menghasilkan konsep yang benar membuktikan bahwa prakonsep dapat bertahan walaupun pengalaman sebenarnya bertentangan dengannya. Penelitian oleh Rowell dan Dawson (1983) di Australia juga memperlihatkan daya kenyal miskonsepsi. 3) Langkah yang ketiga adalah latihan pertanyaan dan soal untuk melatih konsep baru dan menghaluskannya. Pertanyaan dan soal yang dipakai harus dipilih sedemikian rupa sehingga perbedaan antara konsepsi yang benar dan konsepsi yang salah akan muncul dengan jelas. Cara mengajar yang tidak membantu adalah kalau guru hanya membahas soal tanpa memperhatikan konsep atau hanya menulis banyak rumus pada papan tulis, atau hanya berceramah tanpa interaksi dengan murid. commit to user



3.

Analisis Isi Analisis isi didefinisikan oleh Krippendorff (1991: 15) sebagai “suatu teknik penelitian untuk membuat inferensi-inferensi yang dapat ditiru (replicabel) dan sahih data dengan memperhatikan konteksnya”. Berelson (1952, dalam Guba dan Lincoln, 1981: 240, dalam Moleong, 2011: 220) mendefinisikan kajian isi sebagai teknik penelitian untuk keperluan mendeskripsikan secara objektif, sistematis, dan kuantitatif tentang manifestasi komunikasi. Weber (1985:9, dalam Moleong, 2011: 220) menyatakan bahwa kajian isi adalah metodologi penelitian yang memanfaatkan seperangkat prosedur untuk menarik kesimpulan yang sahih dari sebuah buku atau dokumen. Holsti (1969, dalam Guba dan Lincoln, 1981: 240, dalam Moleong, 2011: 220) memberikan definisi yang menyatakan bahwa kajian isi adalah teknik apa pun yang digunakan untuk menarik kesimpulan melalui usaha menemukan karakteristik pesan, dan dilakukan secara objektif dan sistematis. Krippendorf (1991: 15) menerangkan bahwa “analisis isi bertujuan memberikan pengetahuan, membuka wawasan baru, menyajikan “fakta” dan panduan praktis pelaksanaanya”. Menurut Jenis (1965) (Krippendorf, 1991: 35-36), Analisis isi dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: a.

Analisis isi pragmatis Prosedur yang mengklasifikasikan tanda menurut sebab atau akibatnya yang mungkin. Misalnya, penghitungan berapa kali suatu kata diucapkan, yang dapat mengakibatkan munculnya sikap suka terhadap Jerman pada audiens tertentu.

b.

Analisis isi semantik Prosedur yang mengklasifikasikan tanda menurut maknanya. Misalnya, penghitungan berapa kali Negara Jerman dijadikan referensi, tidak jadi masalah kata apa yang digunakan untuk menunjukkan referensi itu. 1) Analisis penunjukkan (designation) Menggambarkan seberapa sering objek tertentu dirujuk. Analisis ini commitpokok to user disebut juga dengan analisis bahasan (subject matter).



2) Analisis pensifatan (attributions) Menggambarkan frekuensi seberapa sering karakterisasi tertentu dirujuk. 3) Analisis pernyataan (assertions) Menggambarkan

frekuensi

seberapa

sering

objek

tertentu

dikarakterisasikan secara khusus. Analisis ini disebut juga analisis tematik. c.

Analisis sarana tanda (sign-vehicle) Prosedur yang mengklasifikasikan isi menurut sifat psiko-fisik dari tanda. Misalnya, penghitungan berapa kali kata “Negara Jerman” muncul. Berelson (Krippendorf, 1991: 36-37) menyebut 17 kegunaan analisis

isi sebagai berikut: a.

Mendeskripsikan kecenderungan-kecenderungan dalam isi komunikasi.

b.

Melacak perkembangan ilmu pengetahuan.

c.

Menyingkap perbedaan-perbedaan internasional dalam isi komunikasi.

d.

Memperhitungkan isi komunikasi dalam hubungannya dengan sasaransassarannya.

e.

Mengkonstruksikan dan menerapkan standard-standard komunikasi.

f.

Membantu pelaksanaan teknis penelitian (mengkode pernyataan terbuka dalam wawancara survei).

g.

Menyingkapkan teknik-teknik propaganda.

h.

Mengukur “kehandalan” bahan-bahan komunikasi.

i.

Menemukan gambaran-gambaran stylistik.

j.

Mengidentifikasi niat-niat (intentions) dan karakteristik lain komunikator.

k.

Menggambarkan keadaan psikologis seseorang atau kelompok.

l.

Mendeteksi eksistensi propaganda (terutama untuk tujuan yang legal).

m. Melindungi intelejensi politik dan militer. n.

Mereplikasikan berbagai sikap, kepentingan dan nilai (“pola-pola kultural”) berbagai kelompok masyarakat.

o.

Mengungkapkan fokus perhatian. commit to user



p.

Mendeskripsikan respons yang berbentuk sikap dan perilaku terhadap komunikasi. Guba dan Lincoln (1981: 247, dalam Moleong, 2011: 220)

menguraikan prinsip dasar kajian isi seperti yang dikemukakan berikut ini: a.

Proses mengikuti aturan Setiap langkah dilakukan atas dasar aturan dan prosedur yang disusun secara eksplisit. Aturan itu harus berasal dari kriteria yang ditentukan dan prosedur yang ditetapkan. Analisis berikutnya yang akan mengadakan pengkajian harus menggunakan aturan yang sama, prosedur yang sama dan kriteria yang sama sehingga dapat menarik kesimpulan yang sama pula.

b.

Kajian isi adalah proses sistematis Hal ini berarti dalam rangka pembentukan kategori sehingga memasukkan dan mengeluarkan kategori dilakukan atas dasar aturan yang taat asas. Jadi, apabila aturan telah ditetapkan, hal itu harus diterapkan dengan prosedut yang sama, terlepas dari apakah menurut analisis atau tidak.

c.

Kajian isi merupakan proses yang diarahkan untuk menggeneralisasi Pada masa yang akan datang, penemuan hendaknya memerankan sesuatu yang relevan dan teoritis. Atau dalam pengertian penelitian ilmiah, penemuan itu harus mendorong pengembangan pandangan yang berkaitan dengan konteks dan dilakukan atas dasar contoh selain dari contoh yang telah dilakukan atas dasar dokumen yang ada.

d.

Kajian isi mempersoalkan isi yang termanifestasikan Jadi, jika peneliti akan menarik kesimpulan harus berdasarkan isi suatu dokumen yang termanifestasikan.

e.

Kajian isi menekankan analisis secara kuantitatif, namun hal itu dapat pula dilakukan bersama analisis kualitatif. Krippendorf (1991: 65-68) menyatakan bahwa secara holistik desain

analisis isi dapat dibagi menjadi tiga tipe desain, yaitu: a.

Desain untuk mengestimasikan Desain ini sesuai dengan definisi analisis isi dan digunakan ketika analisis commit to user isi dipakai sebagai metode tunggal. Desain peneilitian ini berhubungan



dengan realitas, khususnya cara temuan empirisnya diinterpretasikan sebagai sesuatu yang indikatif bagi konteks. Contoh estimasi parameter tunggal bisa berupa inferensi tentang tingkat kecemasan seorang pasian psikiatris selama wawancara, penilaian terhadap sikap, ideologi yang dianut seorang pembicara, atau estimasi kadar perhatian masyarakat kepada masalah-maslaah sosial. Hal yang mendasar dalam desain ini adalah bahwa analis isi memanfaatkan semua pengetahuan yang ia miliki tentang

sistem

gejala

yang

menjadi

perhatiannya

dalam

menginterpretasikan serangkaian data yang tidak terstruktur atau bersifat simbolik. b.

Desain untuk menguji substitutabilitas Dalam desain ini dua atau lebih metode diterapkan terhadap data yang sama dengan tujuan menguji apakah kedua metode tersebut membawa hasil yang dapat diperbandingkan dan apabila lebih dari dua metode yang digunakan, metode manakah lebih baik.

c.

Desain untuk menguji hipotesis Desain ini membandingkan hasil sebuah analisis isi dengan data yang diperoleh secara independen dan gejala yang tidak diinferensikan dengan menggunakan analisis isi. Seringkali analisis isi menjadi bagian dari usaha penelitian yang lebih luas. Krippendorf (1991: 69) menjelaskan komponen-komponen dalam

proses analisis isi adalah sebagai berikut: a.

Pembentukan data Sebuah datum merupakan sebuah unit ibformasi yang direkam media yang tahan lama, dapat dibedakan dengan data lain, dapat dianalisis dengan teknik-teknik eksplisit, dan relevan dengan masalah tertentu. Data dalam anasis isi biasanya berasal dari bentuk simbolik yang rumit dalam sebuah bahasa asli, seperti: kartun, catatan pribadi, karya sastra, teater, drama televisi, iklan, film, pidato politik, dokumen historis, interaksi kelompok kecil, atau wawancara.

b.

Reduksi data

commit to user



Reduksi data dapat terjadi di bagian manapu dalam desain penelitian, namun pada prinsipnya ia hasu disesuaikan dengan upaya komputasional yang mudah, dengan menyesuaikan bendtuk data yang ada menjadi bentuk yang diperlukan teknik analitis. c.

Penarikan inferensi Penarikan inferensi memerlukan semua pengetahuan yang mungkin dimiliki analis isi tentang cara data dikaitkan dengan konteksnya dan pengetahuan ini akan diperkuat dengan keberhasilan inferensial.

d.

Analisis Analisis bersifat menjelaskan atau deskriptif terhadap analisis isi.

4.

Buku Teks Menurut Tarigan (1986: 13, dalam Abdulkarim, 2007: 121), buku teks adalah buku pelajaran dalam bidang studi tertentu merupakan buku standar yang disusun oleh para pakar dalam bidang itu untuk maksud-maksud dan tujuan instruksional yang diperlengkapi dengan sarana dan mudah dipahami oleh para pemakainya, di sekolah-sekolah dan perguruan tinggi dalam menunjang sesuatu program pembelajaran. Penggunaan istilah buku teks dapat dianggap padanan kata dari istilah textbook dalam bahasa inggris. Rusyana (1982: 211, dalam Abdulkarim, 2007: 122) mengistilahkan buku teks dengan buku ajar, yaitu “buku yang merupakan pegangan pembelajaran yang digunakan di sekolah untuk menyajikan pengalaman tak langsung dalam suatu jumlah yang banyak dan untuk menunjang program pengajaran”. Buku teks yang berkualitas baik perlu memenuhi beberapa kriteria. Menurut Greene dan Petty (Tarigan, 1986: 22, dalam Abdulkarim, 2007: 122123), kriteria-kriteria tersebut adalah sebagai berikut: a.

Sudut pandang (point of view) Buku teks harus mempunyai landasan, prinsip, dan sudut pandang tertentu yang menjiwai dan melandasi buku teks secara keseluruhan. Sudut pandang itu berupa teori dan ilmu jiwa, bahasa dan sebagainya.

b.

Kejelasan konsep

commit to user



Konsep-konsep yang digunakan dalam suatu buku teks harus jelas dan tandas. Keremang-remangan perlu dihindari agar siswa mendapat kejelasan atas berbagai uraian yang dikemukakannya. c.

Relevan dengan kurikulum Buku teks harus relevan dengan kurikulum yang berlaku. Hal ini sesuai dengan fungsinya sebagai media pengajaran di sekolah yang harus mengikuti berbagai ketentuan kelembangaan, termasuk di dalamnya kurikulum.

d.

Menarik minat Buku teks ditulis untuk siswa. Oleh karena itu, penulis buku teks harus mempertimbangkan minat siswa pemakai buku teks tersebut. Semakin sesuai dengan minat siswa, semakin tinggi daya penarik buku teks itu.

e.

Menumbuhkan motivasi Buku teks yang baik adalah buku teks yang dapat membuat siswa merasa ingin dan senang untuk mengerjakan tugas atau latihan-latihan yang ada dalam buku tersebut.

f.

Menstimulasi aktivitas siswa Buku teks yang baik ialah buku teks yang merangsang, menantang, dan menggairahkan aktivitas siswa. Hal ini sesuai dengan konsep CBSA atau klasifikasi nilai.

g.

Ilustratif Buku teks harus disertai dengan ilustrasi yang mengena dan menarik. Ilustrasi yang cocok pastilah memberikan daya tarik tersendiri serta memperjelas hal yang dibicarakan.

h.

Harus dapat dimengerti Buku teks harus dimengerti oleh pemakainya. Aspek pemahaman harus didahulukan. Faktor utama yang berperan di sin I adalah bahasa. Bahasa buku haruslah sesuai dengan bahasa siswa. Kalimat-kalimatnya efektif dan terhindar dari makna ganda.

i.

Menujang mata pelajaran lain commit to user



Dengan mempelajari buku teks suatu mata pelajaran dapat menambah pengetahuan bagi mata pelajaran lainnya. j.

Menghargai perbedaan individu Buku teks yang baik tidak membesar-besarkan perbedaan individu tertentu dalam

kemampuan,

bakat,

ekonomi,

dan

sosial

budaya

tidak

dipermasalahkan. k.

Memantapkan nilai-nilai Buku teks yang baik berusaha memantapkan nilai-nilai yang berlaku dalam masyarakat, melestarikan nilai-nilai perjuangan, dan semangat UUD 1945,

nilai

luhur

Pancasila,

sehingga

siswa

akan

berusaha

melestarikannya.

5.

Standar Kompetensi, Kompetensi Dasar, Indikator dan Materi Pokok Fisika SMA Kelas XI Semester I Berdasarkan standar kompetensi Fisika SMA dan MA yang diterbitkan oleh Pusat Kurikulum Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pendidikan Nasional tahun 2003, standar kompetensi Fisika yang diberikan kepada siswa SMA kelas XI semester 1 adalah mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika klasik sistem diskret (partikel).

Standar kompetensi : 3. Mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika klasik sistem diskret (partikel). Tabel 2.3 Kompetensi Dasar, Indikator dan Materi Pokok Mata Pelajaran Fisika Kelas XI Semester 1. KOMPETENSI DASAR 3.4 Mendeskripsikan

INDIKATOR ·

karakteristik gerak melalui analsis vektor

Menentukan hubungan x – t, v – t, dan a – t melalui grafik

·

Menganalisis gerak tanpa percepatan dan gerak dengan

percepatan tetap commit to user

MATERI POKOK Kinematika



·

Menentukan persamaan fungsi sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut pada gerak melingkar

3.5 Menginterpretasikan

·

Membedakan antara koefisien Dinamika

hikum-hukum

gesekan statis dan gesekan

Newton dan

kinetis

penerapannya pada

·

gerak benda

Menganalisis gerak benda pada bidang miring di bawah pengaruh gaya gesekan

·

Menyatakan hukum Newton tentang gravitasi, sebagai gaya medan yang berhubungan dengan gaya antara dua benda bermassa dan penerapannya

·

Menyatakan hukum-hukum newton tentang gerak dan gravitasi pada gerak planet

·

Menentukan kaitan konsep gaya pegas dengan sifat elastisitas bahan

·

Menganalisis gerak di bawah pengaruh gaya pegas

3.6 Membedakan konsep

·

Memformulasikan hubungan

Usaha dan

energi, usaha, dan

antara gaya, energi, usaha,

Energi

daya serta mampu

dan daya ke dalam bentuk

mencari hubungan

persamaan

antara usaha dan perubahan energi

·

Menunjukkan hubungan

antara usaha dengan commit to user



kinetik

perubahan energi kinetik ·

Memformulasikan konsep daya ke dalam bentuk persamaan dan hubungannya dengan usaha dan energi

3.7 Menerapkan hukum

·

Merumuskan hubungan

kekekalan energi

antara medan konservatif

mekanik dalam

dengan energi potensial dan

kehidupan sehari-hari

hukum kekekalan energi mekanik ·

Merumuskan hukum kekekalan energi mekanik pada medan gaya konservatif

·

Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik dalam kehidupan sehari-hari

3.8 Menemukan

·

Memformulasikan konsep

Momentum

hubungan antara

impuls dan momentum serta

Linier dan

konsep impuls dan

keterkaitan antara keduanya

Impuls

momentum,

·

Merumuskan hukum

berdasarkan pada

kekekalan momentum untuk

hukum Newton

sistem tanpa gaya luar

tentang gerak, dan

·

Menerapkan prinsip

hukum kekekalan

kekekalan momentum untuk

momentum linier

menyelesaikan masalah yang

untuk menyelesaikan

menyangkut interaksi melalui

masalah pada

gaya-gaya internal

tumbukan

·

Mengintegrasikan hukum

kekekalan energi dan commit to user



kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan (Pusat Kurikulum, 2003: 29)

6.

Materi Fisika SMA Kelas XI Semester 1 Materi di bawah ini merupakan rangkuman dari buku Fisika Universitas (Young & Freedman, 2002: 164-216) Berdasarkan standar kompetensi yang telah dituliskan di atas, maka berikut adalah materi pokok Usaha, Energi dan Daya yang diberikan pada siswa SMA Kelas XI Semester 1: a.

Usaha dan Energi Energi adalah besaran yang dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Kerja atau Usaha (work) W yang dilakukan oleh gaya konstan F yang bekerja pada benda adalah ෨

⌘

(2.1)

Satuan usaha dalam SI adalah Joule (J), di mana 1 J = 1 Nm. Usaha adalah hasil kali skalar antara dua vektor. ෨

di mana

෨

•

(2.2)

⌘ cos

(2.3)

adalah sudut yang terbentuk antara

dan .

Percepatan partikel ketika diberikan gaya konstan adalah konstan, maka dapat digunakan hukum kedua Newton, ⌘

berubah dari

௰

ke

i. Misalkan laju

ketika partikel melakukan perpindahan

෈

෈௰

dari titik ෈௰ ke ෈ . Maka dengan persamaan Gerak Lurus Berubah Beraturan didapatkan

i

௰

2

2i ௰

Maka didapatkan persamaan dari hukum kedua Newton ⌘commiti to user 2

௰



dan

Besarnya

௰

1 2

⌘

1 2

(2.4)

௰

dinamakan energi kinetik (kinetic energy): 1 2

(2.5)

Berdasarkan persamaan (2.4) dapat disimpulkan bahwa usaha atau kerja yang dilakukan oleh gaya total pada partikel sama dengan perubahan energi kinetik partikel: ෨Ǵ

Ǵ

∆

௰

(2.6)

Daya (power) adalah laju waktu di mana kerja dilakukan. Seperti energi, daya adalah Besaran skalar. Ketika jumlah kerja ∆෨ dilakukan selama selang waktu ∆ , kerja rata-rata yang dilakukan per satuan waktu atau daya rata-rata (average power) ƼǴ

ƼǴ

didefinisikan sebagai

∆෨ ∆

(2.7)

Sedangkan daya sesaat (instantaneous power) bisa didapatkan dengan membuat ∆ mendekati nol:

lim

∆Ǵ→

∆෨ ∆

෨

(2.8)

Satuan SI untuk daya adalah watt (W). 1 W = 1 J/s. Satuan lainnya adalah horsepower/tenaga kuda (hp) di mana 1 hp = 746 W = 0,746 kW. Satuan komersial yang umum pada energi listrik adalah kilowatt-hour (kWh). 1 kWh = (103 J/s) (3600 s) = 3,6

106 J = 3,6 MJ

Kilowatt-hour adalah satuan kerja atau usaha bukan satuan daya.

commit to user



b. Energi Potensial dan Kekekalan Energi

Gambar 2.1 Kerja (usaha) yang Dilakuakan oleh Gaya Gravitasi 

Kedua contoh di atas tersebut menjelaskan energi yang berhubungan dengan posisi suatu benda pada suatu sistem. Untuk alasan ini, energi yang berhubungan dengan posisi dinamakan energi potensial (potential energy). Energi yang berhubungan dengan berat dan ketinggian suatu benda relatif terhadap tanah disebut dengan energi potensial gravitasi. Kerja yang dilakukan oleh gaya berat adalah: ෨ᶸƼ

di mana

a

⌘

ú௰

ú

(2.9) Ė, gaya yang

adalah gaya berat dengan persamaan

diakibatkan oleh percepatan gravitasi. Ėú

(2.10)

Maka kerja yang dilakukan oleh gaya gravitasi: ෨ᶸƼ

a

௰

Tanda negatif di depan ∆

௰

∆

(2.11)

merupakan hal penting. Ketika benda bergerak

naik, y akan semakin besar, kerja yang dilakukan oleh gaya gravitasi akan negatif, maka energi potensial gravitasi akan bertambah ( ∆

0 ).

Sebaliknya ketika benda turun, y akan berkurang, gaya gravitasi akan melakukan kerja positif maka energi potensial gravitasi akan berkurang ((∆

0).

commit to user



Dengan melihat persamaan (2.6) dan persamaan (2.10) akan didapatkan persamaan baru: ∆ dan dapat dituliskan sebagai 1 2

௰ ௰

Penjumlahan

௰ ௰

+

∆

Ėú௰

௰

(2.12) 1 2

Ėú

(2.13)

didefinisikan dari energi kinetik dan energi

, energi mekanik total (total mechanical energy) dari

potensial sebagai

sistem. Yang dimaksud sistem adalah benda bermassa m dan Bumi dihitung jadi satu. Ketika posisi ú௰ dan ú merupakan 2 titik yang berbeda

selama pergerakan benda, maka energi mekanik total E akan bernilai sama untuk semua titik selama gerak: konstan

(2.14)

Jika ada usaha atau kerja yang berasal dari gaya lain yang bekerja pada sistem, maka persamaan menjadi ௰

௰

෨:

y

(2.15)

1 1 (2.16) Ėú௰ ෨: y Ėú ௰ 2 2 Besaran yang selalu memberikan nilai yang sama dinamakan Besaran yang kekal. Ketika hanya gaya gravitasi yang bekerja, maka energi mekanik total akan konstan, jadi energi tersebut kekal. Hal di atas merupakan contoh dari kekekalan energi mekanik (conservation of mechanical energy).

commit to user



Gambar 2.2 Model untuk Gerak Periodik Ketika benda bermassa yang terkait pada pegas (Gambar 2.2) dipindahkan, kerja yang harus dilakukan pada pegas untuk memindahkan satu ujung yang dari perpanjangan ෈௰ ke perpanjangan lain ෈ adalah: ෨

1 ෈ 2 ௰

:

1 ෈ 2

(2.17)

Subskrip “el” pada ෨ :menandakan arti elastis.

Seperti halnya pada kerja gravitasi, kerja yang dilakukan oleh

pegas dapat dinyatakan dalam bentuk Besaran yang diberikan sebagai fungsi perpindahan awal dan akhir. Besaran ini adalah

௰

෈ , yang

didefinisikan sebagai energi potensial elastis (elastic potential energy):

෨

:

1 ෈ 2 ௰

1 ෈ 2

1 ෈ 2

(2.18) ௰

Teori kerja energi menyatakan bahwa ෨Ǵ

∆

Ǵ

(2.19) ௰,

dengan

tidak memperhatikan gaya-gaya apa saja yang bekerja pada benda. Jika gaya elastis merupakan satu-satunya gaya yang bekerja pada benda, maka Teori kerja-energi ෨Ǵ 1 2

௰

Ǵ

෨Ǵ ௰

෨

Ǵ

1 ෈ 2 ௰

௰

:

௰,

1 2

௰

akan memberikan:

commit to user

(2.20) 1 ෈ 2

(2.21)



Pada kasus ini energi mekanik total

(penjumlahan energi

kinetik dan energi potensial elastis) akan kekal. Agar persamaan (2.21) berlaku dengan benar, maka pegas ideal yang telah dibicarakan harus tidak bermassa. Jika pegas tersebut memiliki massa, maka pegas juga akan memiliki energi kinetik pada saat bergerak maju dan mundur. Energi kinetik pada pegas dapat diabaikan jika massa pegas lebih kecil dari massa benda m, yang diikat pada pegas. Jika ada gaya lain yang bekerja pada sistem ini maka persamaan menjadi: ௰

௰

෨:

(2.22)

y

1 1 1 1 (2.23) ෈௰ ෨: y ෈ ௰ 2 2 2 2 Persamaan ini menujukkan bahwa kerja yang dilakukan oleh semua gaya selain gaya elastis sama dengan perubahan energi mekanik total dari suatu sistem, di mana

adalah energi gaya elastis pegas.

“sistem” yang dimaksud terdiri dari massa benda m, dan konstanta pegas k. Sebuah gaya yang mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi kinetik dan energi potensial dinamakan gaya konservatif (conservative force). Contoh gaya konsertvatif adalah gaya gravitasi dan gaya pegas. Ciri penting dari gaya konservatif adalah kerja yang dihasilkannya selalu reversible (dapat diubah kembali ke asalnya). Aspek lain dari gaya konservatif adalah bahwa sebuah benda dapat berpindah dari titik 1 ke titik 2 dengan berbagai lintasan, tetapi kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif akan tetap sama untuk setiap lintasan. Kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif selalu memiliki sifatsifat berikut ini: 1) Dapat selalu dinyatakan sebagai perbedaan antara nilai awal dengan nilai akhir dari fungsi energi potensial. 2) Bersifat reversibel (bisa bolak-balik). 3) Tidak tergantung pada lintasan benda dan hanya tergantung pada titik commit to user awal dan titik akhir lintasan.



4) Ketika titik awal dan titik akhir sama, kerja total yang dihasilkan sama dengan nol. Sebuah

gaya

yang

tidak

konservatif

dinamakan

gaya

nonkonservatif (nonconservative force). Kerja yang dilakukan gaya nonkonservatif tidak dapat dinyatakan dalam fungsi energi potensial. Beberapa gaya nonkonservatif, seperti gesekan kinetik, atau hambatan udara, menyebabkan energi mekanik menjadi hilang atau berkurang, gaya jenis ini dinamakan gaya disipasi (dissipative force).

B. Penelitian yang Relevan Suparno(2005: 11) mengatakan bahwa “Dari 700 studi mengenai konsep alterantif bidang Fisika, ada 300 yang meneliti tentang miskonsepsi dalam mekanika; 159 tentang listrik; 70 tentang panas, optika, dan sifat-sifat materi; 35 tentang Bumi dan antariksa; serta 10 studi mengenai Fisika modern”. Berikut ini adalah penelitian yang relevan dengan penelitian penulis: 1.

Penelitian Buku Ajar oleh Ari Subiyarti (2001) Penelitian ini berjudul “Analisis buku Ajar Pelengkap Kimia SMU Kelas III yang Beredar di DIY Tahun Ajaran 2000/2001 Ditinjau Dari Kesalahan Konsepnya.” Buku yang diteliti berjumlah 4 buah buku. Penelitian ini menghasilkan beberapa hal diantaranya: a.

Salah konsep dalam buku ajar pelengkap kimia SMU kelas III sebanyak 6 konsep atau 1,69% (sangat rendah).

b.

Prosentase salah konsep dalam masing-masing buku ajar pelengkap kimia SMU kelas III berturut turut: 2,25%; 1,12%; 1,12%; dan 2,25%. Penelitian ini menujukkan bahwa di dalam buku teks Kimia SMA

yang sudah beredar masih terdapat kesalahan konsep. 2.

Penelitian Buku Ajar oleh Yusuf Helmi Adisendjaja dan Oom Romlah (2007) Peneliti meneliti sebuah buku ajar biologi dan mendapatkan hasil sebagai berikut: Dari tujuh Topik Biologi (Struktur tumbuhan, Struktur dan fungsi sel, Sistem koordinasi, Metabolisme sel, Bioteknologi, Reproduksi sel, to user dan Biogeografi) yang terdapatcommit di dalam buku teks biologi SMU yang diteliti



masih memiliki kesalahan sebesar 17%, miskonsepsi 11%, dan memerlukan konsepsi alternatif sebesar 25% dari seluruh konsep. Sebagian kecil siswa (25%<) terpengaruh oleh kesalahan dan miskonsepsi yang terdapat di dalam buku teks. Penelitian ini menujukkan bahwa kesalahan konsep tidak hanya terjadi di dalam buku teks Kimia SMA, namun juga terjadi di dalam buku teks Biologi. 3.

Penelitian Buku Ajar oleh Andi Desy Yuliana Mukti (2011: 3) Peneliti meneliti sebuah buku ajar Fisika SMA yang berjudul Fisika 1 SMA kelas X karangan Purwoko dan Fendi H cetakan kedua tahun 2010 yang diterbitkan oleh Yudhistira. Penelitian kualitatif deskriptif ini menghasilkan persentase potensi miskonsepsi pada setiap materi dengan rincian sebagai berikut: a.

Materi pengukuran 7,2%

b.

Materi vektor 0,8%

c.

Materi kinematika gerak lurus 7,2%

d.

Materi kinematika gerak melingkar 1,6%

e.

Materi dinamika gerak lurus 7,2%

f.

Materi dinamika gerak melingkar 2,4% Penelitian ini menunjukkan terdapatnya potensi miskonsepsi di dalam

buku teks Fisika SMA yang sudah beredar. Penelitian ini menujukkan persentase konsep di dalam buku teks yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi di dalam diri siswa. 4.

Penelitian identifikasi konsep alternatif siswa sekolah dasar oleh Mehmet Küçük, Salih Çepni dan Murat Gökdere (2005: 22-26) Penelitian ini diadakan oleh tiga dosen pendidikan di perguruan tinggi di Turki. Penelitian mengambil sample enam anak yang diambil secara acak dari kota Trabzon. Keenam siswa sekolah dasar yang diteliti adalah Samet, Ayfer, Yücel, Zümre, Zühre dan Abidin. Penelitian ini bermaksud mendeskripsikan konsep usaha, daya dan energi di dalam diri siswa sekolah commit to user dasar. Hasil penelitian kepada enam siswa tersebut adalah sebagai berikut:



Tabel 2.4 Tabel Hasil Penelitian Konsep Alternatif Usaha, Daya, dan Energi Siswa Sekolah Dasar Turki Jumlah No. Konsep yang Teridentifikasi Persentase Siswa 1

Kerja atau usaha terjadi karena energi dihabiskan

6

100%

2

Energi merupakan sejenis materi

5

83%

3

Energi merupakan suatu gaya

3

50%

4

Energi merupakan suatu daya

2

33%

5

Energi tidak dapat disimpan

2

33%

6

Energi berbentuk fluida dan dapat terbang

1

16%

7

Energi didapatkan ketika mengangkat beban

1

16%

8

Energi didapatkan ketika melakukan kerja

1

16%

9

Daya merupakan sejenis sumber energi

1

16%

Penelitian ini menujukkan bahwa miskonsepsi Fisika tidak hanya terjadi di dalam diri siswa SMA, namun juga di dalam diri siswa sekolah dasar. 5.

Penelitian yang dilakukan oleh Narenda D. Deshmukh dan Veena M. Deshmukh (2011). Penelitian ini mendeskripsikan buku teks sebagai sumber miskonsepsi siswa sekolah menengah. Penelitian ini menghasilkan beberapa simpulan berikut ini: a.

Ilustrasi di dalam buku teks berperan penting dalam proses pemahaman konsep siswa.

b.

Banyak penulis buku teks, guru dan siswa tidak menyadari miskonsepsi yang terdapat dalam buku teks.

c.

Penulis buku hendaknya menghapus miskonsepsi di dalam buku teks. Karena buku teks yang beredar dianggap oleh guru dan siswa sebagai buku yang sempurna (tidak mengandung kesalahan konsep).

d.

Buku teks adalah ciptaan manusia yang tidak bisa dianggap sebagai sesuatu yang sempurna. commit to user



C. Kerangka Berfikir Di antara hambatan dalam pembelajaran Fisika adalah adanya miskonsepsi atau konsep alternatif yang ada pada siswa. Salah satu penyebab miskonsepsi adalah buku teks Fisika yang digunakan oleh siswa. Buku teks Fisika merupakan salah satu sumber belajar bagi siswa, baik ketika belajar di sekolah maupun di sekolah. Buku teks juga digunakan oleh guru dalam mempersiapkan pembelajaran. Kualitas suatu buku ajar tidak hanya dilihat dari kesesuaiannya dengan standar isi yang diterapkan pada suatu Negara, motivasi, minat serta nilai-nilai belajar yang dapat ditumbuhkan darinya, melainkan juga dilihat pada aspek kesesuaian konsep-konsep yang ada di dalanya dengan konsepkonsep yang dimiliki para ahli. Kesalahan penulisan simbol, rumus, satuan, skema, penggambaran suatu peristiwa serta kesalahan konsep yang ada dalam suatu buku teks dapat menimbulkan ketidaksesuaian konsepsi-konsepsi pada siswa dengan konsepsi-konsepsi yang ada pada para ahli, sehingga terjadilah miskonsepsi. Oleh karena itu, kajian kesalahan konsep yang terjadi pada buku teks sangat diperlukan untuk mencegah terjadinya miskonsepsi. Dalam penelitian ini penulis menggunakan metode analisis isi sebagai pendukung penelitian kualitatif yang dilakukan karena kesesuaiannya dengan penelitian miskonsepsi Fisika yang akan penulis ajukan. Setelah melakukan kajian teknik analisis data kualitatif, penulis membuat disain penelitian sebagai berikut: Penentuan Sumber

Pengumpulan

Reduksi

Penyajian Analisis

Penarikan Kesimpulan commit to user Gambar 2.3 Desain penelitian



1.

Tahap penentuan sumber data Pada tahap ini peneliti mengambil sumber data yang diperlukan dalam penelitian. Sumber data dalam penelitian ini dapat dibagi menjadi dua yaitu: a.

Kata-kata Kata-kata ahli Fisika yang diwawancarai adalah salah satu sumber data. Sumber data ini dicatat melalui catatan tertulis atau melalui perekaman audio tapes. Moleong (2011: 157) menjelaskan bahwa “Pencatatan sumber data utama melalui wawancara atau pengamatan berperanserta merupakan hasil usaha gabungan dari kegiatan melihat, mendengar, dan bertanya”.

b.

Sumber Tertulis Moleong (2011: 159) menjelaskan bahwa ”sumber data tertulis dibagi atas sumber buku dan majalah ilmiah, sumber dari arsip, dokumen pribadi, dan dokumen resmi”. Sumber data tertulis pertama adalah buku teks Fisika SMA. Peneliti

mengambil materi pokok Energi, Usaha dan Daya dalam tiga buah buku teks Fisika SMA kelas XI sebagai sumber data. Pemilihan materi pokok dan buku yang diambil sebagai sumber data dilakukan melalui konsultasi dengan pembimbing skripsi yang nantinya akan berperan sebagai auditor dalam penelitian ini. Ketiga buku tersebut adalah sebagai berikut: a.

Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

b.

Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka.

c.

Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. Sumber data tertulis kedua setelah buku teks Fisika SMA adalah buku

Universitas. Buku Universitas dipakai sebagai pembanding buku teks Fisika SMA. Melalui buku Universitas, peneliti dapat mengetahui konsep-konsep yang dimiliki oleh Ahli Fisika dari Luar Negeri. Sehingga peneliti mampu menyimpulkan kesesuaian konsep-konsep dalam buku teks Fisika SMA dengan commit to user



konsep-konsep yang dimiliki oleh Ahli Fisika. Buku Fisika Universitas yang dipakai adalah: a. Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika Universitas (edisi kesepuluh). Terjemahan Endang Juliastuti. Jakarta: Erlangga. b. Raymond A. Serway & John W. Jewett. 2004. Physics for Scientists and Engineers. Stamford: Thomson Brook/Cole. Sumber data kata-kata adalah Dosen Fisika. Dosen Fisika adalah seorang ahli di bidang Fisika. Data diambil melalui teknik wawancara dengan narasumber yang bersangkutan. Teknik wawancara membuat peneliti mampu berinteraksi secara langsung dengan Ahli Fisika. Hal ini diharapkan mampu menambah kedalaman konsep dan analisis kesalahan konsep dalam buku teks Fisika SMA. 2.

Tahap pengambilan data Dalam penelitian ini teknik pengumpulan data yang dilakukan adalah kajian dokumen dan arsip dan wawancara. a.

Kajian Dokumen dan Arsip Penjelasan H. B. Sutopo (2006: 81) mengenai teknik kajian dokumen dan arsip dapat dirangkum sebagai berikut: Dokumen tertulis dan arsip merupakan sumber data yang sering memiliki posisi penting dalam penelitian kualitatif. Dokumen bisa memiliki beragam bentuk, dari yang tertulis sederhana sampai yang lebih lengkap dan kompleks, dan bahkan bisa berupa benda-benda lainnya sebagai peninggalan masa lampau. Demikian pula arsip yang pada umunya berupa catatan-catatan yang lebih formal bila dibandingkan dengan dokumen. Sebagai catatan formal arsip sering memiliki peran sebagai sumber informasi yang sangat berharga bagi pemahaman suatu peristiwa. Teknik mencatat dokumen ini oleh Yin (1987) disebut dengan content analysis, sebagai cara untuk menemukan beragam hal sesuai dengan kebutuhan dan tujuan penelitianya. Dalam melakukan teknik ini perlu disadari bahwa peneliti bukan sekedar mencatat isi penting yang tersurat commit user tentang maknanya yang tersirat. dalam dokumen atau arsip, tetapito juga



Oleh karena itu, dalam menghadapi beragam arsip dan dokumen tertulis sebagai sumber data, peneliti harus bisa bersikap kritis dan teliti. Selanjutnya

penjelasan

Moleong

(2011:

216-219)

dapat

dirangkum sebagai berikut: Moleong membedakan antara dokumen dan record. Guba dan Lincoln (1981: 228) mendefinisikannya seperti berikut: “Record adalah setiap pernyataan tertulis yang disusun oleh seseorang atau lembaga untuk keperluan pengujian suatu peristiwa atau menyajikan akunting. Dokumen ialah setiap bahan tertulis ataupun film, lain dari record, yang tidak dipersiapkan karena adanya permintaan seorang penyidik” (Moleong, 2011: 216). Selanjutnya Moleong membagi dokumen menjadi dua jenis, yaitu dokumen pribadi dan dokumen resmi. Dokumen pribadi adalah catatan atau karangan seseorang secara tertulis tentang tindakan, pengalaman, dan kepercayaannya. Dokumen pribadi diantaranya adalah buku harian, surat pribadi dan otobiografi. Dokumen resmi terbagi atas dokumen internal dan dokumen eksternal. Dokumen internal berupa memo, pengumuman instruksi, aturan suatu lembaga masyarakat tertentu yang digunakan dalam kalangan sendiri. Termasuk di dalamnya risalah atau laporan rapat, keputusan pimpinan kantor, dan semacamnya. Dokumen ekstrenal berisi bahan-bahan informasi yang dihasilkan oleh suatu lembaga sosial, misalnya majalah, buletin, pernyataan, dan berita yang disiarkan kepada media massa. Berdasarkan penjelasan di atas, maka penelitian ini digunakan dokumen berupa buku ajar Fisika SMA kelas XI semester 1 dan buku Fisika Universitas, serta menggunakan record berupa rekaman dan lembar hasil wawancara dengan ahli Fisika. b.

Wawancara Pendapat H. B. Sutopo (2006: 68) dapat dilihat dalam rangkuman berikut ini: Teknik wawancara diperlukan untuk mengumpulkan informasi commit to user kualitatif khususnya dilakukan dari narasumber, yang dalam penelitian



dalam bentuk yang disebut wawancara mendalam (in-depth interviewing). Teknik wawancara ini merupakan teknik yang paling banyak digunakan dalam penilitian kualitatif, terutama pada penelitian lapangan. Secara umum kita mengenal ada dua jenis teknik wawancara, yaitu wawancara terstruktur yang kebanyakan dilakukan dalam penelitian kuantitatif, dan wawancara tidak terstruktur yang disebut wawancara mendalam, yang pada umumnya dilakukan dalam penelitian kualitatif. Moleong (2011: 186) menjelaskan beberapa hal tentang wawancara dirangkuman sebagai berikut: Wawancara

adalah

percakapan

dengan

maksud

tertentu.

Percakapan itu dilakukan oleh dua pihak, yaitu pewawancara (interviewer) yang mengajukan pertanyaan dan terwawancara (interviewee) yang memberikan jawaban atas pertanyaan itu. Lincoln dan Guba (1985: 266) menegaskan bahwa maksud dari diadakannya wawancara antara lain: mengkonstruksi mengenai orang, kejadian, organisasi, perasaan, motivasi, tuntutan, kepedulian dan lain-lain kebulatan; merekonstruksi kebulatan-kebulatan demikian sebagai yang dialami masa lalu; memproyeksikan kebulatan-kebulatan sebagai yang diharapkan untuk dialami pada masa yang akan datang; memverifikasi, mengubah, dan memperluas informasi yang diperoleh dari orang lain, baik manusia maupun bukan manusia (triangulasi); dan memverivikasi, mengubah dan memperluas konstruksi yang dikembangkan oleh peneliti sebagai pengecekan anggota (Moleong, 2011: 186) Dalam penelitian ini dilakukan wawancara tidak terstruktur atau wawancara mendalam. Hal ini dilakukan untuk mendalami kesalahan konsep-konsep Fisika, sehingga peneliti dapat mengetahui dengan seksama letak dari kesalahan konsep-konsep Fisika yang terjadi dalam buku ajar Fisika SMA. Hal-hal yang dipersiapkan sebelum wawancara adalah sebagai berikut: 1) Instrumen penelitian 2) Daftar pertanyaan commit to user 3) Lembar/catatan hasil wawancara



4) Recorder Dalam penelitian ini yang menjadi pewawancara adalah peneliti, dan yang diwawancarai adalah dosen Program Studi Fisika UNS. 3.

Tahap reduksi data H. B. Sutopo (2006: 114) menjelaskan bahwa reduksi data adalah bagian dari proses analisis yang mempertegas, memperpendek, membuat fokus, membuang hal-hal yang tidak penting, dan mengatur data sedemikian rupa sehingga narasi sajian data dan simpulan-simpulan dari unit-unit permasalahan yang telah dikaji dalam penelitian dapat dilakukan. Dalam penelitian ini, data tertulis yang berasal dari kajian dokumen dua buah buku Fisika Universitas tidak mungkin disajikan dalam keadaan yang persis sama dengan di buku tersebut. Hasil record wawancara pun juga tidak mungkin disajikan tanpa adanya perbaikan. Kedua data tersebut perlu diringkas, dihilangkan hal-hal yang tidak perlu, serta ditata agar rapi dan sesuai dengan format penyajian data.

4.

Tahap penyajian data H. B. Sutopo (2006: 114-115) menjelaskan bahwa sajian data merupakan suatu rakitan organisasi informasi, deskripsi dalam bentuk narasi lengkap yang untuk selanjutnya memungkinkan simpulan penelitian dapat dilakukan. Kedalaman dan kemantapan hasil analisis sangat ditentukan oleh kelengkapan sajian datanya. Miles dan Huberman (1992: 18) menjelaskan bahwa sebagaimana halnya dengan reduksi data, penciptaan dan penggunaan penyajian data tidaklah terpisah dari analisis. Ia merupakan bagian dari analisis. Merancang deretan dan kolom-kolom sebuah matriks untuk data kualitatif dan memutuskan jenis dan bentuk data yang harus dimasukkan ke dalam kotak-kotak matriks merupakan kegiatan analitis. Data disajikan dengan pengaturan yang dapat memudahkan proses identifikasi kesalahan konsep pada tiap buku. Data disajikan dalam bentuk lembar identifikasi kesalahan konsep. Desain lembar identifikasi kesalahan konsep adalah sebagai berikut:

commit to user



Tabel 2.5 Desain Tabel Lembar Identifikasi Kesalahan Konsep No.

Materi Fisika Buku Universitas

Materi Fisika Buku SMA

dan Ahli Fisika

1

Konsep 1

2

Konsep 2

3

Konsep 3

Keputusan

Setelah proses identifikasi kesalahan konsep pada masing-masing konsep di setap buku selesai, selanjutnya adalah proses perhitungan kesalahan konsep yang ada pada tiap buku ajar Fisika SMA. Jumlah inilah yang nantinya akan digunakan sebagai dasar pembuatan sistem peringkat. Semakin sedikit jumlah kesalahan konsep pada suatu buku maka semakin baik kualitasnya. Sebaliknya, semakin banyak jumlah kesalahan konsep pada suatu buku maka semakin buruk kualitasnya. Tabel 2.6 Peringkat Kualitas Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Semester 1 Ditinjau dari Kesalahan Konsepnya No.

5.

Nama Buku Ajar Fisika SMA

Jumlah Kesalahan Konsep

Peringkat

Tahap penarikan kesimpulan Tahap selanjutnya adalah tahap penarikan kesimpulan. Kesimpulan akhir dibangun dengan kesimpulan-kesimpulan awal sebelumnya. Kesimpulan awal adalah kesimpulan yang menyebut apakah suatu konsep mengalami kesalahan atau tidak. Kesimpulan akhir adalah kesimpulan yang menyebutkan jumlah konsep yang terdapat dalam setiap buku dan peringkat masing-masing buku. Dalam tahap ini pula dilakukan uji keabsahan data. Keabsahan data adalah

permasalahan

suatu

penelitian

dapat

dipercaya

atau

dapat

dipertimbangkan. Adapun perbedaan penelitian kuantitatif dan kualitatif dilihat daris segi konstruknya: commit to user



Tabel 2.7 Perbedaan Penelitian Kuantitatif dan Kualitatif Dilihat dari Segi Konstruknya (Moleong, 2011: 321) Konstruk Kuantitatif Kualitatif ’Nilai benar’ Validitas internal

Kredibilitas

Aplikabilitas Validitas eksternal

Transferabilitas (keteralihan)

Konsistensi

Reliabilitas

Dependabilitas (kebergantungan)

Netralitas

Objektivitas

Konfirmabilitas (kepastian)

Sama dengan penelitian kuantitatif bahwa suatu studi tidak akan valid jika tidak reliabel, maka penelitian kualitatif tidak akan bisa transferabel jika tidak kredibel, dan tidak akan kredibel jika tidak memenuhi kebergantungan. Untuk menetapkan keabsahan (trustworthiness) data diperlukan teknik pemeriksaan. Penjelasan Moleong (2011: 324) tentang teknik pemeriksaan keabsahan data dapat dilihat dalam rangkuman berikut ini: Pelaksanaan teknik pemeriksaan didasarkan atas sejumlah kriteria tertentu. Ada empat kriteria yang digunakan, yaitu derajat kepercayaan (credibility), keteralihan (transferability), kebergantungan (dependability), dan kepastian

(confirmability).

Kriteria

derajat

kepercayaan

(kredibilitas)

berfungsi: pertama, melaksanakan inkuiri sedemikian rupa sehingga tingkat kepercayaan penemuannya dapat dicapai; kedua, mempertunjukkan derajat kepercayaan hasil-hasil penemuan dengan jalan pembuktian oleh peneliti pada kenyataan ganda yang sedang diteliti. Kriteria keteralihan sebagai persoalan empiris bergantung pada kesamaan antara konteks pengirim dan penerima. Untuk melakukan pengalihan tersebut seorang peneliti hendaknya mencari dan mengumpulkan kejadian empiris tentang kesamaan konteks. Dengan demikian peneliti bertanggungjawab untuk menyediakan data deskriptif secukupnya jika ia

ingin

membuat

keputusan

tentang

pengalihan

tersebut.

Kriteria

kebergantungan merupakan substitusi istilah reliabilitas dalam penelitian nonkualitatif. Jika dua atau beberapa kali diadakan pengulangan suatu studi dalam suatu kondisi yang sama dan hasilnya secara esensial sama, maka dikatakan reliabilitasnya tercapai. Kriteria kepastian berasal dari konsep objektivitas menurut penelitian nonkualitatif. Jika penelitian nonkualitatif commit to user



menekankan pada orang, maka penelitian alamiah menghendaki agar penekanan bukan pada orangnya, melainkan pada data. Dengan demikian kebergantungan itu bukan lagi pada orangnya, melainkan pada datanya itu sendiri. Tabel 2.8 Ikhtisar Teknik Pemeriksaan Keabsahan Data Kriteria

Teknik Pemeriksaan

Kredibilitas

·

Perpanjangan keikut-sertaan

(derajat kepercayaan)

·

Ketekunan pengamatan

·

Triangulasi

·

Pengecekan sejawat

·

Kecukupan referensial

·

Kajian kasus negatif

·

Pengecekan anggota

Keteralihan

Uraian rinci

Kebergantungan

Audit kebergantungan

Kepastian

Audit kepastian

(Moleong, 2011: 327) Teknik pemeriksaan keabsahan data yang digunakan pada penelitian ini adalah: teknik ketekunan pengamatan, triangulasi, uraian rinci, dan auditing. Penjelasan masing-masing teknik tersebut adalah sebagai berikut: a.

Ketekunan atau Keajegan Pengamatan Pendapat Moleong (2011: 329) tentang teknik ketekunan dan keajegan

pengamatan

dapat diringkas sebagai berikut: Keajegan

pengamatan berarti mencari secara konsisten interpretasi dengan berbagai cara dalam kaitan dengan proses analisis yang konstan dan tentatif. Ketekunan pengamatan berfungsi untuk menemukan ciri-ciri dan unsurunsur dalam situasi yang sangat relevan dengan persoalan atau isu yang sedang dicari dan kemudian memusatkan diri pada hal-hal tersebut secara rinci. Jika perpanjangan keikutsertaan menyediakan lingkup, maka ketekunan pengamatan menyediakan kedalaman. commit to user



b.

Triangulasi Sutopo (2006: 92) berpendapat bahwa: ”Triangulasi merupakan cara yang paling umum digunakan bagi peningkatan validitas data dalam penelitian kualitatif”. Patton (1984) menyatakan bahwa ”ada empat macam teknik triangulasi, yaitu triangulasi data (data triangulation), triangulasi peneliti (investigator triangulation), triangulasi metodologis (methological triangulation), dan triangulasi teoritis (theoritical triangulation)” (Sutopo, 2006: 92). Penelitian ini hanya menggunakan teknik triangulasi data. Teknik triangulasi sumber menurut Patton (1984, dalam) ”juga disebut sebagai triangulasi data. Cara ini mengarahkan peneliti agar di dalam mengumpulkan data, ia wajib menggunakan beragam sumber data yang berbeda-beda yang tersedia” (Sutopo, 2006: 93). Menurut Sutopo (2006: 93): Teknik triangulasi sumber bisa menggunakan satu jenis sumber data seperti misalnya informan, namun beberapa informan atau narasumber yang digunakan harus perlu diusahakan posisinya dari kelompok atau tingkatan yang berbeda (... .) Dengan cara menggali data dari sumber yang berbedabeda dan juga teknik pengumpulan data yang berbeda itu pun dengan data sejenis bisa teruji kemantapan dan kebenarannya, teknik ini tetap dinyatakan sebagai triangulasi sumber. Sesuai dengan uraian teknik triangulasi sumber sebelumnya, maka dalam penelitian ini sumber data ada tiga. Data bersumber dari dokumen buku Fisika dan record wawancara dengan dua orang ahli Fisika. Wawancara

Narasumber Dokumen 1

Data

Analisis isi Dokumen 2

Gambar 2.4 Triangulasi Sumber c.

Uraian Rinci Pendapat Moleong (2011: 337) tentang teknik uraian rinci dapat dilihat dalam ringkasan berikut ini:to user commit



Usaha membangun keteralihan dalam penelitian kualitatif jelas sangat berbeda dengan nonkualitatif dengan validitas eksternalnya. Dalam penelitian kualitatif hal itu dilakukan dengan cara uraian rinci (thick description). Keteralihan bergantung pada pengetahuan seorang peneliti tentang konteks pengirim dan konteks pengirim dan konteks penerima. Dengan demikian peneliti bertanggungjawab terhadap penyediaan dasar secukupnya yang memungkinkan seseorang merenungkan suatu aplikasi pada penerima sehingga memungkinkan adanya pembandingan. d.

Review Informan Kunci Pendapat H. B. Sutopo (2006: 99) tentang teknik uraian rinci dapat dilihat dalam ringkasan berikut ini: Teknik review informan kunci adalah salah satu jenis usaha pengembangan validitas penelitian yang sering digunakan oleh peneliti kualitatif. Pada waktu peneliti sudah mendapatkan data yang cukup lengkap dan berusaha menyusun sajian datanya, walaupun mungkin masih belum utuh dan menyeluruh, maka unit-unit laporan yang telah disusunnya perlu dikomunikasikan dengan informannya, khususnya yang dipandang sebagai informan pokok (key informant). Hal ini perlu dilakukan untuk mengetahui apakah laporan yang ditulis tersebut merupakan pernyataan atau deskripsi sajian yang bisa disetujui mereka. Teknik ini juga merupakan usaha untuk lebih menguatkan sifat participant’s point of view sebagai salah satu karakteristik metodologi penelitian kualitatif.

e.

Auditing Berbeda dengan teknik review informan kunci yang hanya memeriksa data, teknik auditing lebih bersifat menyeluruh dalam pemeriksaannya. Teknik auditing digunakan untuk untuk memenuhi kriteria kebergantungan dan kepastian dalam penelitian kualitatif, serta untuk membangun konsistensi dan netralitas dalam penelitian secara umum. Pendapat Moleong (2011: 339-342) mengenai teknik auditing commitProses to userauditing dapat mengikuti langkahdapat diringkas sebagai berikut:



langkah yang disarankan oleh Halpern, yaitu: pra-entri, penetapan hal-hal yang dapat diaudit, kesepakatan formal, dan penentuan keabsahan data. 1) Pra-entri Pada tahap ini terlebih dahulu auditi (dalam hal ini peneliti) memilih auditor yang potensial untuk melaksanakan auditing. Sebelum proses audit dilaksanakan, auditi terlebih dahulu menjelaskan maksud, tujuan, proses dan hasil temuan studi, serta auditi juga menyiapkan hal-hal yang akan diaudit. Auditi menjelaskan secara rinci cara pencatatan yang telah diadakan selama penelitian. Kemudian kesepakatan dicapai lagi dalam tiga bentuk kondisi, yaitu meneruskan, meneruskan dengan perubahan, atau menghentikan sama sekali. Jika diadakan perubahan, maka perubahan itu harus dibuat secara tertulis tentang apa dan bagaimana perubahan itu dikehendaki. Dalam kesepakatan itu perlu pula ditetapkan apakah auditing itu diadakan selama studi atau hanya mengaudit hasilnya saja. 2) Penetapan Hal-hal yang Dapat Diaudit Tugas auditi adalah menyediakan segala macam pencatatan yang diperlukan dan bahan-bahan penelitian yang tersedia seperti yang

sudah

dikemukakan

klasifikasinya.

Auditor

bertugas

mempelajari seluruh bahan yang tersedia, kemudian meminta penjelasan-penjelasan

seperlunya

tentang

apa

yang

belum

dipahaminya secara mantap. Pada tahap ini auditor harus pula membuat ketetapan tentang studi yang sedang atau telah selesai dilaksanakan. Jika studi sedang berjalan, saran keputusannya hendaknya menegaskan agar dapat diteruskan, dihentikan sementara, atau diberhentikan sama sekali. Keputusan itu dapat didasarkan pada beberapa patokan, seperti lengkap-tidaknya, yaitu seluruh bahan penelitian yang disediakan dan telah digunakan; tuntas-tidaknya, telah disusun

sehingga

memungkinkan

pengecekan

silang,

pengorganisasian, pembuatan indeks, dan semacamnya; bahan itu commitdengan to userpendekatan dan metodologi yang berkaitan secara sistematis



digunakan, baik pada waktu penggunaan awal ataupun kemudian dalam penggunaan sebenarnya. 3) Kesepakatan Formal Pada tahap ini auditor dengan auditi mengadakan persetujuan tertulis tentang apa yang telah dicapai oleh auditor. Persetujuan yang dilakukan hendaknya mencakup batas waktu pelaksanaannya; tujuan pelaksanaan audit berkaitan dengan kebergantungan atau kepastian; penjabaran peranan yang akan dimainkan, baik oleh auditor maupun oleh auditi; penyusunan logistik yang diperlukan seperti waktu, tempat, bantuan material yang diperlukan dan sebagainya; penetapan format yang dibutuhkan sebagai kerangka dan isi laporan auditor; dan kriteria perundingan kembali jika diperlukan, misalnya apa yang harus dilakukan apabila laporan auditor itu melenceng, keliru atau salah. 4) Penentuan Keabsahan Data Tahap ini merupakan tahap terpenting. Penelusuran audit meliputi

pemeriksaan

terhadap

kepastian

maupun

terhadap

kebergantungan. Pemeriksaan terhadap kriteria kepastian terdiri atas beberapa langkah kecil. Pertama auditor perlu memastikan, apakah hasil temuan itu benar-benar berasal dari data. Hal ini dapat dilakukan dengan melihat dan mempelajari secara teliti teknik analisis, kecukupan label kategori, kualitas penafsiran, dan kemungkinan terdapat hipotesis alternatif atau pembanding. Auditor juga perlu melakukan penilaian terhadap derajat ketelitian peneliti apakah ada kemelencengan, memperhatikan terminologi peneliti dan apakah dilakukan atas dasar teori dari-dasar, apakah terlalu menonjolkan pengetahuan a-priori peneliti dalam konseptualisasi temuan, dan menelaah apakah ada atau tidak instrospeksi. Terakhir auditor menelaah

kegiatan

keabsahan

data,

peneliti dalam melaksanakan pemeriksaan misalnya

bagaimana

peneliti

menggunakan

triangulasi, analisis kasus negatif, dan lain-lain secara memadai. Jika commit to user pada tahap ini, maka dia sudah auditor selesai melakukan pekerjaanya



siap mengambil keputusan tentang keseluruhan kepastian studi, yang berkaitan dengan sejauh mana data dan penafsirannya didasarkan atas data daripada hanya sebagai usaha konstruksi sendiri. Dalam

pemeriksaan

kriteria

kebergantungan

terdapat

beberapa langkah. Pertama auditor berurusan dengan kecukupan kepustusan inkuiri dan pemanfaatan metodologinya. Dalam hal ini auditor

memenuhi

patokan,

apakah

keputusan

inkuiri

dan

metodologinya ditemukan, diperiksa, dan ditunjang. Juga auditor perlu menelaah: sejauh manakah seluruh data telah dimanfaatkan dalam analisis, dan sejauh manakah setiap bidang yang tercakup sudah ditelaah. Keputusan tentang sampling dan proses triangulasi perlu juga ditelaah. 5) Tahap Akhir Tahap akhir dari auditing ini adalah mengakhiri auditing. Pada tahap ini ada dua hal yang perlu dikerjakan oleh auditor, yaitu memberikan umpan balik dan berunding dengan auditi, yaitu si peneliti, dan menuliskan laporan hasil pemeriksaannya. Tahap reduksi data, sajian data, dan penarikan kesimpulan dalam penelitian kualitatif adalah satu kesatuan proses analisis. Tidak seperti penelitian kuantitatif yang melaksanakan setiap tahap secara terpisah, penelitian kualitatif dapat melakukan dua tahap analisis secara bersamaan. Dalam penelitian kualitatif ini pula peneliti sangat mungkin melewati suatu tahap analisis berulang-ulang sampai selesai.

D. Pertanyaan Penelitian Berdasarkan kerangka berfikir di atas, maka dapat dirumuskan pertanyaan penelitian sebagai berikut: 1.

Apakah pada materi pokok Energi, Usaha dan Daya di dalam buku teks Fisika berikut ini: a.

Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: commit to user Nasional. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan



b.


c.

Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis.

terdapat kesalahan konsep Fisika? 2.

Setelah proses identifikasi potensi miskonsepsi Fisika dalam ketiga buku teks Fisika di atas selesai dan ditemukan adanya kesalahan konsep Fisika, berapakah jumlah kesalahan konsep yang ada pada masing-masing buku teks Fisika di atas?

3.

Berdasarkan jumlah kesalahan konsep yang ada pada ketiga buku teks Fisika SMA di atas, Buku manakah yang terbaik dari ketiga buku teks Fisika di atas?

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB III METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian Penelitian yang dilakukan penulis adalah penelitian kualitatif deskriptif. Dikatakan penelitian kualitatif dilihat dari data yang dianalisis berupa kata-kata, bersifat naratif dan deskriptif serta penggunaan dokumen pribadi, catatan lapangan, transkrip dan recorder. Data-data yang akan dianalisis berasal deskripsi pokok materi Energi, Usaha dan Daya dalam buku teks/buku ajar Fisika SMA Kelas XI Semester 1, buku Fisika Universitas dan narasumber Ahli Fisika. Penelitian deskriptif mempunyai tujuan untuk membuat gambaran secara sistematis, faktual dan akurat mengenai fakta – fakta, sifat serta hubungan antara fenomena yang diselidiki. Metode analisis isi digunakan untuk mendeskripsikan buku tersebut sehingga didapatkan data-data. Analisis isi didefinisikan oleh Berelson (1952: 18) sebagai “teknik penelitian untuk mendeskripsikan secara obyektif, sistematik dan kuantitatif isi komunikasi yang tampak (manifest)” (Krippendorff, 1991: 16). Sementara Krippendorf (1991: 15) sendiri menjelaskan bahwa: “analisis isi adalah suatu teknik penelitian untuk membuat inferensiinferensi yang dapat ditiru (replicabel) dan sahih data dengan memperhatikan konteksnya”.

B. Tempat dan Waktu Penelitian 1.

Tempat Penelitian Penelitian ini akan dilakuakan di Laboratorium Pengembangan Pendidikan di Program Studi Fisika FKIP UNS.

2.

Waktu Penelitian Penelitian ini akan dilakukan pada bulan Februari sampai Juli 2012.

C. Subjek dan Objek Penelitian Subjek penelitian ini adalah 3 buah buku ajar Fisika SMA Kelas XI commit to user Semester 1 yaitu: 48



a.


b.


c.

Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. Objek penelitian ini adalah konsep-konsep Fisika di dalam ke-tiga buku di

atas, yang meliputi istilah, pengertian, penjelasan konsep, perumusan, simbol, satuan, besaran, diagram dan gambar.

D. Teknik dan Instrumen Pengumpulan Data 1.

Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data yang dilakukan dalam penelitian ini adalah kajian dokumen dan arsip dan wawancara. a.

Kajian Dokumen dan Arsip Dokumen yang dikaji dalam penelitian ini dibagi menjadi dua, yaitu buku teks Fisika SMA kelas XI semester 1 sebagai buku yang diteliti dan buku Fisika Universitas sebagai sumber konsep yang dimiliki para ahli Fisika. 1) Buku Fisika SMA Sumber data tertulis pertama yaitu 3 buah buku ajar Fisika SMA kelas XI semseter 1, yaitu: a) Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. b) Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. c) Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. 2) Buku Fisika Universitas Sumber data tertulis berikutnya adalah buku Fisika Universitas commit sebagai pembanding darito user buku ajar Fisika SMA. Penulis



menggunakan dua buah buku Fisika Universitas. Penggunaan dua buah buku ini diharapkan dapat saling melengkapi satu sama lain ketika proses identifikasi miskonsepsi berlangsung. Kedua buku Fisika Universitas yang dipakai yaitu: 1) Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika Universitas (edisi kesepuluh). Terjemahan Endang Juliastuti. Jakarta: Erlangga. 2) Raymond A. Serway & John W. Jewett. 2004. Physics for Scientists and Engineers. Stamford: Thomson Brook/Cole. Record yang digunakan dalam penelitian ini adalah lembar hasil wawancara dengan narasumber. “Record adalah setiap pernyataan tertulis yang disusun oleh seseorang atau lembaga untuk keperluan pengujian suatu peristiwa atau menyajikan akunting” (Moleong, 2011: 216). b. Wawancara Wawancara dilakukan untuk mendapatkan data dari narasumber. Narasumber dalam penelitian ini adalah Drs. Edy Wiyono, M.Pd selaku dosen Pendidikkan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam penelitian ini dilakukan wawancara tidak terstruktur atau wawancara mendalam (in-depth interviewing). Wawancara mendalam menurut Sutopo (2006: 68) sering dilakukan dalam penelitian kualitatif. Hal ini dilakukan untuk mendalami kesalahan konsep-konsep Fisika, sehingga peneliti dapat mengetahui dengan seksama letak dari kesalahan konsep-konsep Fisika yang terjadi dalam buku ajar Fisika SMA. Hal-hal yang dipersiapkan sebelum wawancara adalah sebagai berikut: 1) Instrumen penelitian 2) Daftar pertanyaan 3) Lembar/catatan hasil wawancara 4) Recorder commit to user



2.

Instrumen Penelitian Instrumen penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah lembar identifikasi kesalahan konsep. Lembar identifikasi kesalahan konsep ini digunakan untuk mengisi perbandingan konsep dari buku yang diteliti dengan buku universitas dan informasi dosen Fisika untuk mendapatkan informasi lebih lanjut tentang temuan miskonsepsi buku ajar. Lembar identifikasi kesalahan konsep dibuat dalam bentuk tabel sebagai berikut: Tabel 3.1 Desain Tabel Lembar Identifikasi Kesalahan Konsep No.

Materi Fisika Buku Universitas dan Ahli Fisika


Keputusan

1 2 3

E. Keabsahan Data Teknik pemeriksaan keabsahan data yang digunakan pada penelitian ini adalah: teknik ketekunan pengamatan, triangulasi, uraian rinci, dan auditing. Penjelasan masing-masing teknik tersebut adalah sebagai berikut: 1.

Ketekunan atau Keajegan Pengamatan Pendapat Moleong (2011: 329) tentang teknik ketekunan dan keajegan pengamatan dapat diringkas sebagai berikut: Keajegan pengamatan berarti mencari secara konsisten interpretasi dengan berbagai cara dalam kaitan dengan proses analisis yang konstan dan tentatif. Ketekunan pengamatan berfungsi untuk menemukan ciri-ciri dan unsur-unsur dalam situasi yang sangat relevan dengan persoalan atau isu yang sedang dicari dan kemudian memusatkan diri pada hal-hal tersebut secara rinci. Proses pengambilan data dalam penelitian ini dilakukan secara kontinyu dan ajeg dengan cara meneliti bagian yang sama dalam buku berulang kali. Peneliti mengidentifikasi kesalahan konsep pada bagian buku yang sama pada tiga waktu dalam sehari, yaitu: pagi, siang, dan sore. Hal ini commit to userhasil identifikasi sesuai dengan dilakukan sebagai upaya penyelarasan



keadaan peneliti. Biasanya pikiran akan lebih segar dan fokus di pagi hari dan lelah di siang hari, namun terkadang akan kembali segar di malam hari, oleh karena itu, perlu dilakukan identifikasi kesalahan konsep pada bagian yang sama dalam suatu buku pada tiga waktu tersebut. Pengulangan sejenis juga dilakukan pada proses wawancara dengan narasumber. Peneliti menanyakan beberapa hal yang sama ketika wawancara dilakukan di pagi hari dan di siang hari. Hal ini dilakukan untuk mengetahui keajegan narasumber dalam memberikan pendapat di pagi hari dan siang hari. Keajegan hasil wawancara sangat diperlukan dalam upaya validasi sumber data tertulis berupa hasil wawancara (record). Pengulangan identifikasi kesalahan konsep tidak hanya dilakukan dalam sehari, pada hari yang lain peneliti memeriksa kembali hasil identifikasi kesalahan konsep hingga keadaan jenuh. Keadaan jenuh adalah ketika peneliti sudah yakin dengan hasil identifikasi yang dilakukan. 2.

Triangulasi Sutopo (2006: 92) berpendapat bahwa ”triangulasi merupakan cara yang paling umum digunakan bagi peningkatan validitas data dalam penelitian kualitatif”. Patton (1984) menyatakan bahwa ”ada empat macam teknik triangulasi, yaitu triangulasi data (data triangulation), triangulasi peneliti (investigator triangulation), triangulasi metodologis (methological triangulation), dan triangulasi teoritis (theoritical triangulation)” (Sutopo, 2006: 92). Penelitian ini hanya menggunakan teknik triangulasi data. Menurut Sutopo (2006: 93): Teknik triangulasi sumber bisa menggunakan satu jenis sumber data seperti misalnya informan, namun beberapa informan atau narasumber yang digunakan harus perlu diusahakan posisinya dari kelompok atau tingkatan yang berbeda (... .) Dengan cara menggali data dari sumber yang berbeda-beda dan juga teknik pengumpulan data yang berbeda itu pun dengan data sejenis bisa teruji kemantapan dan kebenarannya, teknik ini tetap dinyatakan sebagai triangulasi sumber. commit to user



Sesuai dengan uraian teknik triangulasi sumber sebelumnya, maka dalam penelitian ini sumber data ada tiga. Data bersumber dari dokumen buku Fisika dan record wawancara dengan dua orang ahli Fisika. Wawancara

Narasumber Dokumen 1

Data

Analisis isi Dokumen 2

Gambar 3.1 Triangulasi Sumber 3.

Uraian Rinci Menurut Moleong (2011: 337): Usaha membangun keteralihan dalam penelitian kualitatif jelas sangat berbeda dengan nonkualitatif dengan validitas eksternalnya. Dalam penelitian kualitatif hal itu dilakukan dengan cara uraian rinci (thick description). Keteralihan bergantung pada pengetahuan seorang peneliti tentang konteks pengirim dan konteks pengirim dan konteks penerima. Dengan demikian peneliti bertanggungjawab terhadap penyediaan dasar secukupnya yang memungkinkan seseorang merenungkan suatu

aplikasi

pada

penerima

sehingga

memungkinkan

adanya

pembandingan. Uraian rinci dalam penelitian ini dilakukan dengan cara: a.

Menyajikan data yang berasal dari buku teks SMA.

b.

Menyajikan data yang berasal dari buku Universitas.

c.

Menyajikan data yang berasal dari wawancara dengan narasumber.

d.

Menyimpulkan suatu konsep dalam buku teks SMA mengalami kesalahan konsep.

e.

Menyebutkan penyebab suatu konsep dalam buku teks SMA mengalami miskonsepsi.

f. 4.

Mengajukan konsep yang benar sesuai dengan pendapat ahli Fisika.

Review Informan Kunci Teknik review informan kunci menurut pendapat Sutopo (2006: 99) to user validitas penelitian yang sering adalah salah satu jenis usahacommit pengembangan



digunakan oleh peneliti kualitatif. Pada waktu peneliti sudah mendapatkan data yang cukup lengkap dan berusaha menyusun sajian datanya, walaupun mungkin masih belum utuh dan menyeluruh, maka unit-unit laporan yang telah disusunnya perlu dikomunikasikan dengan informannya, khususnya yang dipandang sebagai informan pokok (key informant). Hal ini perlu dilakukan untuk mengetahui apakah laporan yang ditulis tersebut merupakan pernyataan atau deskripsi sajian yang bisa disetujui mereka. Teknik ini juga merupakan usaha untuk lebih menguatkan sifat participant’s point of view sebagai salah satu karakteristik metodologi penelitian kualitatif. Hasil wawancara dan hasil analisis kesalahan konsep yang dilakukan oleh peneliti direview secara berkala oleh narasumber wawancara. Hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah laporan yang ditulis tersebut merupakan pernyataan atau deskripsi sajian yang bisa disetujui narasumber. 5.

Auditing Berbeda dengan teknik review informan kunci yang hanya memeriksa data, teknik auditing lebih bersifat menyeluruh dalam pemeriksaannya. Teknik auditing digunakan untuk untuk memenuhi kriteria kebergantungan dan kepastian dalam penelitian kualitatif, serta untuk membangun konsistensi dan netralitas dalam penelitian secara umum. Prosen auditing menurut pendapat Moleong (2011: 339-342) dapat mengikuti langkah-langkah yang disarankan oleh Halpern, yaitu: pra-entri, penetapan hal-hal yang dapat diaudit, kesepakatan formal, dan penentuan keabsahan data. a.

Pra-entri Pada tahap ini auditi (dalam hal ini peneliti) memilih auditor. Auditor penelitian ini adalah Drs. Surantoro, M.Si. Sebelum proses audit dilaksanakan, auditi terlebih dahulu menjelaskan maksud, tujuan, proses dan hasil temuan studi, serta auditi juga menyiapkan hal-hal yang akan diaudit. Auditi menjelaskan secara rinci cara pencatatan yang telah diadakan selama penelitian. commit to user



b. Penetapan Hal-hal yang Dapat Diaudit Bahan-bahan yang diaudit oleh auditor adalah sebagai berikut: 1) Buku teks Fisika SMA yang diteliti. 2) Buku Fisika Universitas. 3) Lembar hasil wawancara dengan narasumber. 4) Rekaman wawancara dengan narasumber. 5) Lembar identifikasi kesalahan konsep. 6) Hasil analisis kesalahan konsep. c.

Kesepakatan Formal Pada tahap ini auditor dengan auditi mengadakan persetujuan tertulis tentang apa yang telah dicapai oleh auditor. Persetujuan yang dilakukan hendaknya mencakup batas waktu pelaksanaannya; tujuan pelaksanaan audit berkaitan dengan atau kepastian; penjabaran peranan yang akan dimainkan, baik oleh auditor maupun oleh auditi; penyusunan logistik yang diperlukan seperti waktu, tempat, bantuan material yang diperlukan dan sebagainya; penetapan format yang dibutuhkan sebagai kerangka dan isi laporan auditor; dan kriteria perundingan kembali jika diperlukan, misalnya apa yang harus dilakukan apabila laporan auditor itu melenceng, keliru atau salah.

d. Penentuan Keabsahan Data Tahap ini merupakan tahap terpenting. Penelusuran audit meliputi

pemeriksaan

terhadap

kepastian

maupun

terhadap

kebergantungan. Pemeriksaan terhadap kriteria kepastian terdiri atas beberapa langkah kecil. Pertama auditor perlu memastikan, apakah hasil temuan itu benar-benar berasal dari data. Hal ini dapat dilakukan dengan melihat dan mempelajari secara teliti teknik analisis, kecukupan label kategori, kualitas penafsiran, dan kemungkinan terdapat hipotesis alternatif atau pembanding. Auditor juga perlu melakukan penilaian terhadap

derajat ketelitian peneliti apakah

ada kemelencengan,

memperhatikan terminologi peneliti dan apakah dilakukan atas dasar commitmenonjolkan to user teori dari-dasar, apakah terlalu pengetahuan a-priori peneliti



dalam konseptualisasi temuan, dan menelaah apakah ada atau tidak instrospeksi. Terakhir auditor menelaah kegiatan peneliti dalam melaksanakan pemeriksaan keabsahan data, misalnya bagaimana peneliti menggunakan triangulasi, analisis kasus negatif, dan lain-lain secara memadai. Jika auditor selesai melakukan pekerjaanya pada tahap ini, maka dia sudah siap mengambil keputusan tentang keseluruhan kepastian studi, yang berkaitan dengan sejauh mana data dan penafsirannya didasarkan atas data daripada hanya sebagai usaha konstruksi sendiri. Dalam pemeriksaan kriteria kebergantungan terdapat beberapa langkah. Pertama auditor berurusan dengan kecukupan kepustusan inkuiri dan pemanfaatan metodologinya. Dalam hal ini auditor memenuhi patokan, apakah keputusan inkuiri dan metodologinya ditemukan, diperiksa, dan ditunjang. Juga auditor perlu menelaah: sejauh manakah seluruh data telah dimanfaatkan dalam analisis, dan sejauh manakah setiap bidang yang tercakup sudah ditelaah. Keputusan tentang sampling dan proses triangulasi perlu juga ditelaah. e.

Tahap Akhir Tahap akhir dari auditing ini adalah mengakhiri auditing. Pada tahap ini ada dua hal yang perlu dikerjakan oleh auditor, yaitu memberikan umpan balik dan berunding dengan auditi, yaitu si peneliti, dan menuliskan laporan hasil pemeriksaannya.

F. Teknik Analisis Data Menurut Moleong (2011: 287), ada tiga buah model analisis data, yaitu: metode perbandingan tetap (constant comparative methode) seperti yang dikemukakan oleh Glaser dan Strauss dalam buku mereka The Discovery of Grounded Research, metode analisis data menurut Spradley dalam bukunya Participant Observation, dan metode analisis data menurut Miles dan Huberman dalam bukunya Qualitative Data Analysis. Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis data kualitatif dengan metode interaktif menurut Miles dan Huberman. commit to user



Pengumpulan data Reduksi

Sajian

data

data

Penarikan simpulan/verivikasi

Gambar 3.2 Model Analisis Interaktif (H. B. Sutopo, 2006: 120) Tiga komponen utama analisis yang tidak boleh ditinggalkan sesuai dengan paparan Miles dan Huberman (1992:15-21) adalah reduksi data, sajian data, dan penarikan simpulan serta verifikasinya. Tiga komponen analisis tersebut saling berkaitan dan berinteraksi, serta tak bisa dipisahkan dari kegiatan pengumpulan datanya. 1.

Pengumpulan Data Pada penelitian ini data dikumpulkan dengan teknik kajian dokumen dan arsip serta wawancara. a.

Kajian Dokumen dan Arsip Dokumen yang dikaji adalah buku ajar Fisika SMA kelas XI semester 1 dan buku Universitas. 1) Buku ajar Fisika SMA Sumber data tertulis pertama yaitu 3 buah buku ajar Fisika SMA kelas XI semseter 1, yaitu: a)


b) Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. c)

Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. commit to user



2) Buku Universitas Sumber data tertulis berikutnya adalah buku Fisika Universitas sebagai pembanding dari buku ajar Fisika SMA. Penulis menggunakan dua buah buku Fisika Universitas. Penggunaan dua buah buku ini diharapkan dapat saling melengkapi satu sama lain ketika proses identifikasi miskonsepsi berlangsung. Kedua buku Fisika Universitas yang dipakai yaitu: a)

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika Universitas (edisi kesepuluh). Terjemahan Endang Juliastuti. Jakarta: Erlangga.

b) Raymond A. Serway & John W. Jewett. 2004. Physics for Scientists and Engineers. Stamford: Thomson Brook/Cole. b. Wawancara Data berupa konsep-konsep Fisika disajikan secara rapi kemudian digunakan sebagai bahan wawancara dengan ahli Fisika, sehingga penulis dapat mengidentifikasi kesalahan konsep yang terdapat dalam buku ajar Fisika SMA. Narasumber wawancara adalah sebagian dosen Pendidikan Fisika Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2.

Reduksi Data Dalam penelitian ini, data tertulis yang berasal dari kajian dokumen dua buah buku Fisika Universitas tidak mungkin disajikan dalam keadaan yang persis sama dengan di buku tersebut. Hasil record wawancara pun juga tidak mungkin disajikan tanpa adanya perbaikan. Kedua data tersebut perlu diringkas, dihilangkan hal-hal yang tidak perlu, serta ditata agar rapi dan sesuai dengan format penyajian data.

3.

Sajian Data H. B. Sutopo (2006: 114-115) menjelaskan bahwa sajian data merupakan suatu rakitan organisasi informasi, deskripsi dalam bentuk narasi lengkap yang untuk selanjutnya memungkinkan simpulan penelitian dapat dilakukan. Kedalaman dan kemantapan hasil analisis sangat ditentukan oleh kelengkapan sajian datanya. Miles dan Hubermancommit (1992: to 18)user menjelaskan bahwa



sebagaimana halnya dengan reduksi data, penciptaan dan penggunaan penyajian data tidaklah terpisah dari analisis. Ia merupakan bagian dari analisis. Merancang deretan dan kolom-kolom sebuah matriks untuk data kualitatif dan memutuskan jenis dan bentuk data yang harus dimasukkan ke dalam kotak-kotak matriks merupakan kegiatan analitis. Berikut ini adalah sajian data dalam bentuk tabel yang memudahkan peneliti untuk melakukan tahap analisis kesalahan konsep buku ajar Fisika SMA kelas XI semester 1: Tabel 3.4 Sajian Data No.

Materi Fisika Buku Universitas dan Ahli Fisika


Keputusan

1 2 3

Setelah proses identifikasi kesalahan konsep pada masing-masing konsep di setap buku selesai, selanjutnya adalah proses perhitungan kesalahan konsep yang ada pada tiap buku ajar Fisika SMA. Jumlah inilah yang nantinya akan digunakan sebagai dasar pembuatan sistem peringkat. Semakin sedikit jumlah kesalahan konsep pada suatu buku maka semakin baik kualitasnya. Sebaliknya, semakin banyak jumlah kesalahan konsep pada suatu buku maka semakin buruk kualitasnya. Tabel 3.5 Peringkat Kualitas Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Semester 1 Ditinjau dari Kesalahan Konsepnya No.

4.

Nama Buku Ajar Fisika SMA

Jumlah Kesalahan Konsep

Peringkat

Penarikan Simpulan dan Verifikasi Kegiatan analisis ketiga adalah menarik kesimpulan dan verifikasi. Dalam penelitian ini kesimpulan-kesimpulan awal dihasilkan secara bertahap sesuai dengan data yang tersedia. Kesimpulan-kesimpulan ini berupa keputusan apakah suatu konsep dalam buku ajar Fisika SMA mengalami commit to user



kesalahan konsep ataukah tidak. Penarikan kesimpulan-kesimpulan awal ini dilakukan di sepanjang waktu pengambilan data. Kesimpulan akhir tidak akan terjadi sampai pada waktu proses pengumpulan data berakhir. Kesimpulan akhir inilah yang akan menjawab pertanyaan penelitian yang telah dirumuskan sebelum penelitian dimulai. Simpulan perlu diverifikasi agar cukup mantap dan benar-benar bisa dipertanggungjawabkan. Oleh karena itu, perlu dilakukan verifikasi yang merupakan aktivitas pengulangan untuk tujuan pemantapan dan penelusuran dat kembali dengan cepat. Verifikasi juga merupakan kegiatan yang dilakukan dengan lebih mengembangkan ketelitian, misalkan dengan cara berdiskusi, atau saling memeriksa antar teman (jika penelitian dilakukan secara berkelompok).

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB IV HASIL PENELITIAN

A. Deskripsi Data Data yang didapatkan melalui kajian dokumen dan wawancara dengan ahli Fisika, disajikan dalam bentuk instrumen penelitian yang dapat dilihat pada lampiran 1.

B. Pembahasan 1.

Buku A Buku A adalah buku karya Setya Nurachmandani yang berjudul FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Diterbitkan pada 2009 di Jakarta oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. a.

Kesalahan Konsep 1 Penulis menuliskan persamaan umum usaha seperti pada Gambar 4.1 di bawah ini:

Gambar 4.1 Persamaan Umum Usaha Penulis menuliskan persamaan usaha sebagai hasil perkalian titik dari dua besaran vektor, yaitu gaya 㺘 dan perpindahan . Namun penulis

bukan menuliskan dua besaran tersebut dalam bentuk simbol vektor,

melainkan menuliskan kedua besaran tersebut dalam bentuk simbol skalar (縸 dan Ǵ).

Young dan Freedman (2002: 164-165) menyatakan bahwa

persmaan 魐

vektor ( 폘 •

縸Ǵ cos

memiliki bentuk hasil kali skalar dari dua

錠 ƅ cos

), sehingga persamaan tersebut dapat

dituliskan kembali dalamcommit bentuk to berikut: user 61



魐

㺘•

Serway dan Jewett (2004: 184-186) juga menyatakan bahwa:

Gambar 4.2 Persamaan Usaha Sebagai Hasil Kali Skalar Narasumber penulisan 魐

wawancara

memberikan

penilaian

tentang

縸 • Ǵ dalam buku A: Jika yang dimaksudkan adalah

perkalian titik, maka tanda 縸 dan Ǵ harus dituliskan dalam bentuk vektor,

bisa tebal atau memakai tanda panah di atasnya. Jika yang dimaksudkan adalah perkalian skalar atau yang dimaksudkan antara 縸 dan Ǵ sudah sejajar, maka tidak digunakan tanda titik.

Melihat perbedaan konsep penulisan persamaan usaha sebagai hasil kali skalar dari dua vektor yang terjadi antara ahli Fisika dan buku A, maka dapat disimpulkan bahwa pada materi 3 buku A yang berisi pengertian usaha sebagai hubungan antara usaha dengan gaya dan perpindahan, terdapat sebuah kesalahan konsep, yakni kesalahan penulisan persamaan umum usaha. Kesalahan ini dapat disimpulkan, disebabkan karena beberapa hal berikut ini: 1) Penulis hanya menuliskan persamaan usaha sebagai hasil kali skalar antara dua besaran vektor hanya sekali dalam buku. 2) Penulis meletakkan persamaan ini sebagai persamaan usaha pertama dalam materi Usaha dan Energi. 3) Penulis menggunakan simbol perkalian titik. 4) Penulis menuliskan besaran gaya dan perpindahan dengan simbol skalar. Dengan melihat poin a, b, dan c, dapat disimpulkan bahwa penulis ingin menuliskan persamaan umum usaha. Oleh karena itu, penulisan user dengan konsep penulisan yang persamaan umum usahacommit harus tosesuai



dimiliki para ahli. Sementara poin d merupakan kesalahan penggunaan simbol perkalian titik, karena perkalian titik mengharuskan dua komponennya dituliskan dalam bentuk besaran vektor. Sesuai dengan konsep penulisan persamaan usaha sebagai hasil kali skalar dari dua vektor yang terdapat di dalam buku Universitas dan pemahaman narasumber wawancara, maka persamaan usaha seharusnya ditulis sebagai berikut: 魐

•

atau

魐

㺘•

(4.3)

Penulisan persamaan usaha di atas didasarkan pada aturan penulisan simbol besaran vektor dengan beberapa cara berikut ini: 1) Menggunakan huruf tegak tebal. Model penulisan besaran vektor seperti ini didapatkan dari buku Physics for Scientists and Engineers karya Raymond A. Serway dan John W. Jewett. Contoh:

dan ∆ .

2) Menggunakan huruf miring tebal dan tanda panah di atas huruf. Model penulisan besaran vektor seperti ini didapatkan dari buku Fisika Universitas karya Hugh D. Young dan Roger A. Freedman. Contoh: 㺘 dan . b. Kesalahan Konsep 2 Penulis menggunakan tanda titik dalam sebagian persamaan yang mengandung perkalian. Salah satu contohnya ada pada Gambar 4.3 di bawah ini:

Gambar 4.3 Persamaan Usaha Saat Gaya Membentuk Sudut Terhadap Perpindahan Penulis menuliskan komponen gaya yang searah dengan perpindahan commit to user (縸 ) dan perpindahan (Ǵ) dalam bentuk skalar, yaitu dituliskan tanpa



tanda panah dan tidak tebal. Penulis juga menggunakan tanda titik pada perkalian antara dua besaran tersebut. Young dan Freedman (2002: 18-19) menjelaskan bahwa perkalian skalar dari dua vektor 폘 dan

dinyatakan dengan 폘 •

.

Karena notasi ini, perkalian ini disebut juga perkalian titik. Apabila sudut adalah sudut antara vektor 폘 dan , maka 폘•

錠 ƅ cos

폘

cos

(4.4)

Perkalian skalar menghasilkan besaran skalar, bukan vektor. Besaran ini dapat bernilai positif, negatif, maupun nol. Sejalan dengan buku Fisika Universitas, Serway dan Jewett (2004: 186) menyatakan bahwa: “In general, the scalar product of any two vectors

and

is scalar quantity equal to the product of the

magnitudes of the two vectors and the cosine of the angle

between

them.” •

錠 ƅ cos

(4.5)

Narasumber wawancara menyatakan pendapat tentang penulisan persamaan usaha yang ditunjukkan oleh Gambar 4.3, yaitu penulisan persamaan tersebut menjadi kurang tepat karena adanya notasi titik dalam perkalian gaya dan perpindahan. Penulisan persamaan yang tepat adalah sebagai berikut: 魐

縸 Ǵ

縸 cos

縸 Ǵ cos

Ǵ

(4.6)

Berdasarkan perbedaan antara para ahli dan buku A tentang konsep penggunaan notasi titik dalam persamaan Fisika, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku A terdapat kesalahan penggunaan notasi titik dalam persamaan Fisika yang mengandung perkalian. Kesalahan tersebut dapat terjadi karena penulis menggunakan notasi titik pada: 1) Perkalian antara nilaicommit atau nilai (magnitude) dua besaran vektor. to user



Gambar 4.4 Perkalian Antara Dua Nilai Besaran Vektor 2) Perkalian antara besaran skalar dan nilai (magnitude) besaran vektor.

Gambar 4.5 Perkalian Antara Besaran Skalar dan Nilai Besaran Vektor Agar konsep penggunaan notasi titik ini sesuai dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka penulisan yang tepat adalah seperti pendapat narasumber wawancara, yaitu: 魐

縸 Ǵ

縸 cos

縸 Ǵ cos

Ǵ

(4.7)

Kesalahan penggunaan notasi titik ini disimpulkan bukan merupakan kesalahan ketik karena kesalahan ini berulang di beberapa halaman berikutnya. Beberapa kesalahan ini dapat dilihat pada Gambar 4.6 berikut ini:

Gambar 4.6 Kesalahan Penggunaan Notasi Titik di Halaman 102

c.

Kesalahan Konsep 3 Pada halaman 102 dalam buku A, penulis buku menggambarkan seorang anak yang membawa barang sambil bergerak ke samping. Dalam gambar tersebut, penulis menggunakan simbol gaya ( 縸 ) untuk commit to user



menjelaskan panah vektor ke arah samping. Dalam keterangannya, penulis menjelaskan bahwa gaya bernilai nol. Hal ini ditunjukkan dalam gambar 4.7 dalam sebuah tulisan yang bergaris bawah merah.

Gambar 4.7 Anak Bergerak ke Samping Sambil Membawa Barang Young dan Freedman (2002: 10) menjelaskan bahwa: “Jika kita menggambar suatu vektor, kita selalu menggambar sebuah garis dengan kepala panah di ujungnya. Panjang garis menyatakan besar/nilai vektor, dan arah garis menunjukkan arah vektor”. Serway dan Jewett (2004: 186) juga menjelaskan tentang penggambaran besaran vektor: Suppose a particle moves from some point (A) to some point B along a stright path, as shown in Figure 4.7. We represent this displacement by drawing an arrow from A to B, with the tip of arrow pointing away from the starting point. The direction of the arrowhead represents the direction of the displacement, and the length of the arrow represents the magnitude of the displacement.

Gambar 4.8 Perpindahan Partikel dari Titik A Menuju Titik B Berdasarkan dua penjelasan mengenai penggambaran besaran vektor dalam buku universitas, dapat disimpulkan bahwa jika suatu besaran vektor bernilai nol, maka panjang garis juga sama dengan nol. usermemiliki nilai, tidak digambar. Hal ini berati besaran commit yang to tidak



Penjelasan ini diperkuat oleh pendapat narasumber wawancara sebagai berikut: Besaran vektor yang memiliki nilai nol tidak boleh digambar. Hal ini diterangkan dalam aturan penggambaran besaran vektor yaitu: panjang garis menyatakan besar/nilai vektor dan arah garis menunjukkan arah vektor. Oleh karena itu, penggambaran garis vektor gaya 㺘

mendatar dalam gambar mengalami salah konsep. Jika yang dimaksud oleh penulis garis mendatar tersebut mewakili besaran , maka gambar

tersebut benar. Dengan melihat penggambaran vektor gaya 㺘 pada Gambar 4.7

dalam buku A yang tidak sesuai dengan konsep penggambaran vektor yang dijelaskan dalam dua buku universitas dan penjelasan narasumber, maka dapat disimpulkan bahwa pada Gambar 4.7 dalam buku A terdapat kesalahan konsep penggambaran besaran vektor gaya 㺘.

Agar konsep penggambaran besaran vektor dalam buku A sesuai

dengan konsep para ahli, maka simbol gaya 縸 dalam Gambar 4.7

(ditunjukkan anak panah merah) harus diganti dengan simbol besaran kecepatan . Cara lain agar konsep penggambaran besaran vektor dalam buku A sesuai dengan konsep para ahli adalah dengan menghapus simbol besaran gaya 㺘 beserta anak panah yang menggambarkan besaran gaya tersebut.

d. Kesalahan Konsep 4 Pada halaman 106, penulis menggunakan notasi silang (

)

dalam persamaan yang mengandung perkalian gaya gravitasi (縸聘ndu ) dan

ketinggian ( ). Notasi silang ini ditunjukkan oleh panah merah A dalam Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 berikut ini:

to Silang user pada Halaman 106 Gambar 4.9 commit Perkalian



Gambar 4.10 Perkalian Silang pada Halaman 119 Tentang penggunaan notasi silang dalam perkalian antar besaran Fisika, Young dan Freedman (2002: 21) menjelaskan bahwa perkalian vektor antara dua vektor disebut juga perkalian silang. Contoh besaran hasil perkalian silang adalah torsi ( ) dan momentum sudut ( ). Jika vektor

merupakan hasil perkalian silang antara vektor 폘 dan , serta

adalah sudut terkecil di antara vektor 폘 dan , maka: 폘

錠 ƅ sin

(4.8)

Serway dan Jewett (2004: 337) juga menjelaskan tentang perkalian silang: The torque vector is related to the two vectors and . We can establish a mathematical relationship between , , and using a mathematical operation called vector product or cross product: (4.8) We now give a formal definition of the vector product. Given any two vectors and , the vector product is defined as a third vector , which has a magnitude of 錠ƅ sin , where is the angle between and . That is, if is given by: (4.9) Then its magnitude is (4.10) 錠 ƅ sin

Narasumber wawancara berpendapat bahwa pemakaian tanda

silang pada perkalian dua besaran gaya dan perpindahan adalah suatu kesalahan konsep. Karena hasilnya adalah usaha yang didefinisikan sebagai hasil kali skalar (titik) antara dua vektor, bukan hasil perkalian vektor (silang). Dengan melihat perbedaan konsep pemakaian notasi silang dalam perkalian dua besaran Fisika yang terdapat dalam buku A dan yang dimiliki oleh para commit ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam to user



buku A terdapat kesalahan konsep pemakaian notasi silang dalam perkalian dua besaran Fisika. Agar perkalian antara dua besaran Fisika dalam buku A dapat dikatakan benar secara konseptual, maka tanda silang harus dihilangkan: 魐聘ndu

魐

縸聘ndu

˰厠0nds ∆

(4.11)

atau menggunakan notasi titik, namun dua besaran yang dikalikan harus dituliskan dalam bentuk vektor: 魐聘ndu

魐 e.

㺘聘ndu • 厠0nds

•∆

(4.11)

Kesalahan Konsep 5 Penulis Buku A menyatakan bahwa gaya konservatif adalah gaya yang tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir. Pendapat ini ditunjukkan oleh garis bawah merah pada Gambar 4.11 berikut ini:

Gambar 4.11 Pengertian Gaya Konservatif Tentang pengertian gaya konservatif, Young dan Freedman (2002: 208-209) menjelaskan bahwa gaya konservatif adalah gaya yang mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi kinetik dan energi potensial. Kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif akan tetap sama untuk setiap lintasan gerak benda. Kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif selalu memiliki sifat-sifat berikut ini: 1) Dapat dinyatakan sebagai perbedaan antara nilai awal dengan nilai akhir dari fungsi energi potensial. 2) Bersifat reversible (bisa bolak-balik). commit to user



3) Tidak tergantung pada lintasan benda dan hanya tergantung pada titik awal dan titik akhir lintasan. 4) Ketika titik awal dan akhir sama, kerja total yang dihasilkan sama dengan nol. Serway dan Jewett (2004: 337) juga menjelaskan tentang sifatsifat gaya konservatif: Conservatif forces have these two equivalent properties: 1) The work done by conservative force on a particle moving between any two points is independent of the path taken by the particle. 2) The work done by a conservative force on a particle moving through any closed path is zero. (A closed path is one in which the beginning and end points are identical) Narasumber wawancara menjelaskan seperti pengertian yang dituliskan oleh Young dan Freedman, Gaya konservatif adalah sebuah gaya yang mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi kinetik dan energi potensial. Contohnya adalah gaya gravitasi Bumi dan gaya pegas. Gaya memang tidak bergantung pada lintasan, namun hal tersebut bukan pengertian dan tidak menjelaskan gaya konservatif. Besaran yang tidak bergantung pada lintasan bukanlah gaya, melainkan usaha. Dengan melihat perbedaan pengertian dan sifat gaya konservatif yang tertulis dalam buku A dan yang dimiliki oleh para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa dalam buku A telah terjadi kesalahan konsep pengertian gaya konservatif. Kesalahan pengertian gaya konservatif ini dapat terjadi karena penulis buku A menyatakan bahwa besaran yang bergantung pada lintasan adalah gaya konservatif. Sesuai dengan penjelasan sifat dan pengertian gaya konservatif yang dimiliki para ahli, besaran yang tidak bergantung pada lintasan bukanlah gaya konservatif, melainkan usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif. Agar pengertian gaya konservatif dalam buku A dapat dinilai to user benar secara konseptual, commit yaitu sesuai dengan pemahaman para ahli, maka



pengertian gaya konservatif harus dituliskan dengan salah satu pengertian di bawah ini: 1) Pengertian yang sesuai dengan penjelasan Young dan Freedman dan narasumber wawancara, yaitu: Gaya konservatif adalah sebuah gaya yang mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi kinetik dan energi potensial. 2) Pengertian yang dibuat dengan memasukkan salah satu sifat usaha yang ditimbulkan oleh gaya konservatif ke dalamnya. Sifat yang dimasukkan sesuai dengan buku A. Pengertian yang diajukan yaitu: Gaya konservatif adalah gaya yang mengerjakan suatu usaha, di mana usaha yang ditimbulkan olehnya tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir.

f.

Kesalahan Konsep 6 Penulis buku A menggunakan huruf W besar sebagai simbol besaran gaya berat (garis bawah merah pertama dalam Gambar 4.12). Lima baris berikutnya penulis menggunakan huruf W besar dengan subskrib berat sebagai simbol besaran gaya berat.

Gambar 4.12 Simbol Gaya Berat di Dalam Buku A Young dan Freedman (2002: 93-105) menjelaskan bahwa gaya tarik gravitasi oleh Bumi terhadap sebuah benda dinamakan berat (weight) dari benda tersebut. Young dan Freedman menggunakan huruf ˰ kecil sebagai simbol besaran gaya berat dalam bukunya Fisika Universitas. Besarnya gaya berat dapat dituliskan dalam persamaan commit ˰ to user f

(4.11)



Gaya berat dalam persamaan vektor dituliskan sebagai berikut: (4.12) Serway dan Jewett dalam bukunya Physics for Scientists and Engineers menggunakan simbol yang berbeda dengan Young dan Freedman. Serway dan Jewett menggunakan huruf F besar dengan subskrip g sebagai simbol gaya berat. Hal ini dapat dilihat pada salah satu tulisan dalam bukunya sebagai berikut: “The attractive forse exerted by the Earth on an object is called the gravitational force

. This force is

directed toward the center of the Earth, and its magnitude is called weight of the object.” (2004: 119). Narasumber wawancara menyatakan bahwa sesuai kesepakatan, gaya berat disimbolkan dengan huruf ˰ kecil. Oleh karena itu,

penggunaan huruf 魐 besar adalah suatu kesalahan.

Berdasarkan penjelasan narasumber wawancara dan kajian

pustaka pada buku Fisika Universitas, maka dapat disimpulkan bahwa: 1) Gaya berat disimbolkan dengan ˰ kecil.

2) Huruf ˰ ini berasal dari kata weight dalam bahasa Inggris yang berarti berat.

3) Huruf 魐 besar merupakan simbol usaha yang berasal dari kata work dalam bahasa Inggris yang berarti usaha atau kerja.

4) Gaya berat merupakan besaran vektor yang dituliskan dengan simbol , besarnya dituliskan dengan simbol ˰.

Dengan melihat perbedaan konsep penulisan simbol besaran

gaya berat dalam buku A dengan yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku A terdapat kesalahan konsep penulisan simbol besaran gaya berat atau gaya gravitasi. Agar konsep penulisan simbol besaran gaya berat dalam buku A dapat dinilai benar secara konseptual, yaitu sesuai dengan konsep penulisan para ahli, maka simbol gaya berat dalam buku A harus diganti dengan salah satu dari dua simbol berikut ini: commit to user atau 㺘聘



g.

Kesalahan Konsep 7 Pada halaman 119 penulis menggunakan gambar yang mengandung beberapa kesalahan, gambar tersebut ditunjukkan pada gambar 4.13 sebagai berikut:

Gambar 4.13 Gambar Balok Menuruni Bidang Miring Kesalahan-kesalahan tersebut disebutkan pada poin-poin berikut ini: 1) Kesalahan penempatan posisi satu dan posisi dua benda. Penulis menjelaskan bahwa usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi membuat benda berpindah dari posisi 1 menuju posisi 2.

Gambar 4.14 Keterangan Gambar 4.13 Dalam Gambar 4.13 penulis menandai balok di bagian bawah sebagai posisi 1 dan tidak menandai balok di bagian atas. Berdasarkan keterangan ini dapat disimpulkan bahwa posisi 1 ditempati balok yangcommit diarsirto(di bawah) dan posisi 2 ditempati oleh user



balok dengan garis putus-putus tanpa arsiran ( di atas). Maka dapat disimpulkan bahwa benda bergerak dari bawah ke atas. Young dan Freedman (2002: 93-101) menjelaskan bahwa gaya tarik gravitasi oleh Bumi terhadap sebuah benda dinamakan berat (weight) dari benda tersebut. Gaya adalah besaran vektor. Jika pada suatu benda bekerja lebih dari satu gaya, maka jumlah vektor (resultan) dari semua gaya-gaya yang beraksi pada benda dinamakan gaya total (net force). Hukum kedua Newton tentang gerak yaitu: Jika suatu gaya luar total bekerja pada sebuah benda, maka benda akan mengalami percepatan. Arah percepatan tersebut sama dengan arah gaya total. Vektor gaya total sama dengan massa benda dikalikan dengan percepatan benda. Serway dan Jewett menjelaskan bahwa: “The attractive forse exerted by the Earth on an object is called the gravitational force

. This force is directed toward the center of the Earth, and its

magnitude is called weight of the object” (2004: 119). Tentang Hukum kedua Newton, Serway dan Jewett menyatakan: “When viewed from an inertial reference frame, the acceleration of an object is drectly proportional to the net force acting on it and inversely proportional to its mass” (2004: 117). Narasumber wawancara berpendapat bahwa posisi dua dan posisi pertama benda terbalik, seharusnya posisi pertama ada di atas dan posisi dua ada di bawah. Hal ini sesuai dengan penjelasan gaya konservatif di mana benda akan bergerak turun karena gaya berat. Energi potensial benda diubah seluruhnya menjadi energi kinetik. Berdasarkan penjelasan dari para ahli, maka didapatkan konsep-konsep penting, diantaranya: a) Gaya berat atau gaya gravitasi merupakan besaran vektor yang memiliki arah menuju pusat Bumi. commit to user



b) Bila suatu benda dikenai lebih dari satu gaya, maka jumlah maka jumlah vektor (resultan) dari semua gaya-gaya yang beraksi pada benda dinamakan gaya total (net force). c) Arah percepatan yang dihasilkan dari gaya-gaya yang dikenakan pada suatu benda searah dengan gaya total. Maka dengan melihat beberapa konsep di atas, maka dapat disimpulkan bahwa suatu benda dapat bergerak dengan arah melawan gaya gravitasi jika pada benda tersebut bekerja gaya lain yang memiliki arah melawan gaya gravitasi dan memiliki besar/nilai (magnitude) yang lebih besar dari gaya gravitasi, sehingga resultasn gaya memiliki vektor ke atas. Di dalam penjelasan Gambar 4.13 pada halaman 119 buku A, tidak terdapat penjelasan bahwa pada benda bekerja gaya ke atas. Sehingga gaya yang dikenakan pada benda hanya satu buah, yakni gaya gravitasi yang memiliki arah menuju pusat Bumi. Penulis menyatakan bahwa posisi 1 benda terdapat di bagian bawah gambar. Hal ini menandakan bahwa benda bergerak ke bagian atas gambar. Berdasarkan perbedaan konsep yang terjadi dalam buku A dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam Gambar 4.13 pada halaman 119 buku A terdapat kesalahan konsep penempatan posisi benda sebelum benda bergerak dan sesudah benda bergerak. Jika posisi 1 benda terdapat di bagian bawah gambar, maka benda tidak mematuhi Hukum kedua Newton dan Gambar 4.13 dinilai salah secara konseptual. Agar Gambar 4.13 dapat dinilai benar secara konseptual, maka posisi 1 dan 2 benda harus ditukar. Posisi 1 berada di bagian atas gambar dan posisi 2 berada di bagian bawah gambar. Posisi yang benar dapat dilihat pada Gambar 4.20. 2) Kesalahan penempatan simbol ketinggian (

dan ∆ ).

Dalam Gambar 4.13, penulis meletakkan simbol pada commit to user garis yang memanjang dari permukaan tanah menuju posisi 2 benda.



Simbol ∆ mewakili garis yang memanjang dari permukaan tanah menuju posisi 1 benda. Simbol

mewakili garis yang memanjang

dari posisi 1 menuju posisi 2. Young dan Freedman (2002: 194) dalam Buku Fisika Universitas, menjelaskan tentang perubahan tinggi yang dialami suatu benda sebagai berikut:

Gambar 4.15 Perpindahan Sebuah Benda ke Bawah Pada Gambar 4.15 di atas, gaya berat dan perpindahan benda memiliki arah yang sama, sehingga kerja 魐聘ndu yang bekerja pada

benda oleh gaya berat merupakan kerja positif.

Serway dan Jewett menjelaskan tentang Gambar 4.16 yang terdapat dalam buku Physics for Scientist and engineers bahwa: “As the book falls from on the book is

厠

to

d,

魐䬸Ƽ 厠䬸䬸 (2004: 220).

the work done by the gravitational force •∆

f

f̂ •

厠

commit to user

f

d

d

厠

̂

(4.13)



Gambar 4.16 Peristiwa Buku Jatuh Narasumber wawancara berpendapat bahwa dalam Gambar dan ∆ tertukar. Hal ini dapat diketahui karena

4.13, simbol

selalu didefinisikan sebagai simbol tinggi yang diukur dari permukaan Bumi, ∆ adalah selisih antara tinggi titik pertama

dan tinggi titik kedua

.

Berdasarkan penjelasan para ahli, maka didapatkan beberapa konsep penting yaitu: atau

a) Subskrip 1 pada simbol besaran jarak (tinggi) yaitu

,

mengacu pada posisi benda sebelum benda bergerak. Subskrip 2 pada simbol besaran jarak (tinggi) yaitu

atau

, mengacu

pada posisi benda setelah benda bergerak. b) Subskrip

dan

pada besaran jarak (tinggi) yaitu

d

dan

厠,

tidak mengacu pada posisi benda sebelum maupun sesudah benda bergerak. Subskrib

dan

merupakan identitas suatu

posisi yang tidak bergantung pada pergerakan benda. c) ∆ , ∆

maupun ∆

merupakan simbol besaran jarak yang

merupakan selisih antara dua posisi/koordinat. ∆ posisi akhir

posisi awal.

∆

∆

Dengan melihat ketidaksesuaian konsep yang dimiliki para

ahli Fisika dengan konsep yang terdapat dalam Gambar 4.13 halaman 119 buku A, maka dapat disimpulkan bahwa dalam gambar tersebut terdapat kesalahan penempatan simbol ketinggian ( dan to userkonseptual, karena pada halaman ∆ ). Kesalahan ini commit tidak bersifat



lain, penenggunaan subskrip 1 dan 2 pada simbol tinggi ( ) sudah sesuai dengan konsep para ahli. Agar Gambar 4.13 dalam buku A sesuai dengan konsep para ahli, maka posisi

dan ∆ harus ditukar. Posisi

dan ∆

yang benar menurut konsep para ahli dapat dilihat dalam Gambar 4.20. 3) Kesalahan penempatan dan penggunaan simbol jarak (∆ ). Sesuai dengan persamaan usaha yang ditulis dalam buku A yaitu: 魐

縸•Ǵ

(4.14)

di mana 魐 adalah besaran usaha dengan satuan Joule, 縸 adalah besaran gaya yang beraksi pada benda dengan satuan Newton, dan Ǵ

adalah besaran jarak pergeseran dengan satuan meter, maka dapat disimpulkan bahwa simbol ∆ dalam Gambar 4.17 di bawah ini

adalah jarak pergeseran benda (ditunjukkan oleh garis bawah

berwarna merah). ∆ dalam Gambar 4.13 ditempatkan pada garis mendatar.

Gambar 4.17 Keterangan Matematis dari Gambar 4.13 Young dan Freedman (2002: 165-166) mendefinisikan perpindahan sebagai jarak antara posisi/koordinat benda setelah perpindahan dengan posisi/koordinat benda sebelum perpindahan. Perpindahan dapat berupa sejajar dengan dimensi

dan

diagram

Kartesian, maupun diantara keduanya. Gambar 4.18 menujukkan tiga buah perpindahan.

commit to user



Gambar 4.18 Tiga Buah Perpindahan Serway dan Jewett (2004: 184) menjelaskan usaha secara umum sebagai berikut: The work 魐 done on a system by an agent exerting a constant force on the system is the product of the magnitude 縸 of force, the magnitude ∆ of the displacementof the point of application of the force, and cos , where is the angle between the force and displacement. (4.15) 魐縸 ∆ cos

Gambar 4.19 The Work Done by Constant Force Pada halaman lain Serway dan Jewett (2004: 188) menjelaskan tentang usaha yang dikerjakan oleh gaya yang sejajar dengan sumbu diagram kartesius sebagai berikut: “Consider a particle bring displaced along the

axiz under the action of a force that varies

with position…we can approximate the work done by the force as 魐

縸 ∆

(4.16)

Narasumber wawancara berpendapat bahwa yang dimaksud penulis kemungkinan besar adalah ∆ adalah besaran jarak, namun

simbol ini seharusnya diletakkan pada bidang miring sebagai jarak antara dua kedudukan benda dan tidak boleh memakai simbol ∆ , karena jarak tidak berada pada sumbu

diagram kartesis.

Berdasarkan penjelasan para ahli, maka didapatkan commit to user beberapa konsep penting yaitu:



a) Perpindahan adalah jarak antara posisi/koordinat benda setelah perpindahan

dengan

posisi/koordinat

benda

sebelum

perpindahan. b) Besar komponen c) Simbol Ǵ dan d) Simbol ∆

dari gaya 㺘 adalah 縸 .

adalah simbol umum besaran perpindahan. digunakan sebagai perpindahan ketika benda

bergerak pada atau sejajar sumbu

diagram kartesius.

Dengan melihat ketidaksesuaian konsep yang dimiliki para ahli Fisika dengan konsep yang terdapat dalam Gambar 4.13 halaman 119 buku A, maka dapat disimpulkan bahwa dalam gambar tersebut terdapat kesalahan penempatan dan penggunaan simbol jarak (∆ ). Ketidaksesuaian konsep yang dimiliki para ahli dengan konsep terdapat dalam Gambar 4.13 dapat terjadi karena beberapa hal berikut ini: a) Penulis mendefinisikan garis sejajar dengan sumbu

diagram

kartesius sebagai perpindahan, padahal benda bergerak pada bidang miring. b) Penulis menggunakan simbol ∆ sebagai perpindahan, padahal perpindahan tidak sejajar atau tidak berada di atas sumbu diagram kartesius. Agar Gambar 4.13 dalam buku A sesuai dengan konsep para ahli, maka: a) Posisi simbol perpindahan harus dirubah dari semula yang sejajar dengan sumbu

diagram kartesius menjadi sejajar

dengan lintasan benda (bidang miring). b) Simbol perpindahan harus dirubah menjadi simbol yang dipakai oleh para ahli Fisika, yaitu menjadi Ǵ atau .

4) Tidak terdapat keterangan bahwa lintasan licin.

Gambar 4.13 pada halaman 119 buku A digunakan oleh commit to user penulis untuk menjelaskan perubahan energi potensial gravitasi



menjadi energi kinetik. Penulis tidak menjelaskan bahwa lintasan miring licin baik dalam gambar maupun dalam penjelasannya. Young dan Freedman (2002: 196-205) menjelaskan bahwa apabila pada perubahan dua arah antara energi potensial energi kinetik di mana 魐ld

dan

terdapat gaya lain yang berpengaruh, maka:

Ƽadalah

魐ld

Ƽ

(4.17)

usaha yang dikerjakan oleh gaya lain. Contoh

gaya lain yang dapat berpengaruh pada perubahan dua arah antara energi potensial dan energi kinetik adalah gaya gesek udara pada gerak jatuh bebas dan gaya gesek lintasan. Serway dan Jewett (2004: 229) menjelaskan bahwa perubahan energi mekanik sama dengan besar usaha yang ditimbulkan oleh gaya gesek. Serway dan Jewett memberikan contoh buku yang menuruni sebuah lintasan miring yang tidak licin, maka perubahan energi mekaniknya:

di mana: ∆

∆

∆

05

∆

05

∆

∆

(4.18)

Perubahan energi mekanik

Perubahan energi kinetik

Perubahan energi potensial

Besar usaha yang ditimbulkan oleh gaya gesek

Narasumber wawancara berpendapat jika lantai atau

lintasan benda tidak licin, maka gaya gesek harus diperhitungkan dalam persamaan pada halaman 119 buku A. Dengan melihat ketidaksesuaian Gambar 4.13 dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam Gambar 4.13 terjadi kesalahan konsep pembuatan gambar. Supaya Gambar 4.13 sesuai dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka dalam Gambar 4.13 harus diberi keterangan bahwa lantai atau lintasan benda licin, sehingga gaya gesek tidak commit to user



berpengaruh dalam perubahan dua arah antara energi potensial dan energi kinetik. Gambar yang tepat untuk halaman 119 dalam buku A adalah sebagai berikut:

4.20 Gambar Balok Menuruni Bidang Miring yang Sesuai dengan Konsep Para Ahli Fisika

h. Kesalahan Konsep 8 Di dalam buku A, penulis menuliskan semua besaran Fisika dengan format yang sama, yaitu huruf tidak tebal dan tanpa garis panah di atasnya. Konsep penulisan ini dapat dilihat pada Gambar 4.21 sebagai berikut:

Gambar 4.21 Contoh Penulisan Besaran Fisika dalam Buku A

Gambar 4.22 Contoh Keterangan Besaran Fisika Young dan Freedman (2002: 10-11) menjelaskan bahwa simbol commit to user besaran vektor dituliskan dengan huruf tebal miring dengan sebuah anak



panah di atasnya. Sedangkan besar dari suatu besaran vektor dituliskan dengan huruf miring yang tidak ditebalkan dan tanpa anak panah di atasnya. Serway dan Jewett (2004: 61) memberikan penjelasan tentang penulisan besaran vektor sebagai berikut: We use a boldface letter, such as , to represent a vector quantity. Another notation is useful when boldface notation is difficult, such as when writing on paper or on a chalkboard- an arrow is written over the symbol for a vector: . The magnitude of the vector is written either 錠 or | |. The magnitude of a vector has physical units, such as meter for displacement or meters per second for velocity. The magnitude of a vector is always a positive number. Narasumber wawancara berpendapat bahwa jika dalam suatu penulisan yang dimaksud adalah besaran vektor namun dituliskan dalam bentuk skalar, maka hal ini termasuk kesalahan konsep. Dengan melihat perbedaan konsep penulisan besaran Fisika yang terdapat dalam buku A dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku A terdapat kesalahan konsep penulisan besaran Fisika. Kesalahan ini disebabkan karena penulis buku A tidak membedakan besaran vektor, besaran skalar dan besar (magnitude) besaran vektor dalam penulisan besaran Fisika. Dalam Gambar 4.20, jika penulis ingin konsisten dengan simbol 縸 (nomor 1), maka simbol harus didefinisikan sebagai besar gaya yang beraksi pada benda, bukan sebagai

gaya yang beraksi pada benda (㺘). Garis bawan nomor 3 dalam Gambar 4.21 menunjukkan simbol gaya konstan yang disimbolkan dengan 縸, jika penulis konsisten dengan keterangan penulisan gaya konstan, maka

simbol yang digunakan harus 㺘, bukan 縸. Simbol yang ditunjukkan oleh

nomor 2 dan 4 dalam Gambar 4.21 merupakan simbol yang sesuai

dengan konsep penulisan para ahli. Gambar 4.22 merupakan keterangan dari persamaan umum usaha, yaitu 魐

㺘 • . Walaupun di dalam buku

A penulisan persamaan commit umum to usaha user dituliskan dengan simbol skalar



(魐

縸 • Ǵ), namun yang dimaksudkan oleh buku A tetaplah persamaan

umum usaha. Oleh karena itu, maka dalam keterangan besaran di dalam Gambar 4.22 terdapat kesalahan konsep penulisan besaran Fisika. Besaran 縸 (yang seharusnya 㺘) dijelaskan bahwa simbol dari gaya yang

bereaksi pada benda. Konsep ini benar jika yang dimaksudkan adalah simbol 㺘 yang seharusnya dituliskan dalam persamaan umum usaha.

Konsep ini salah jika yang dimaksudkan adalah simbol 縸 yang tertulis dalam Gambar 4.22. Besaran Ǵ (yang seharusnya ) dijelaskan bahwa

simbol dari jarak pergeseran. Konsep ini salah jika yang dimaksudkan adalah simbol

yang seharusnya dituliskan dalam persamaan umum

usaha, karena jarak adalah besaran skalar. Konsep ini betul jika yang dimaksudkan adalah simbol Ǵ yang tertulis dalam Gambar 4.22.

Agar konsep penulisan besaran Fisika di dalam buku A dapat

dikatakan benar secara konseptual, maka besaran vektor, besaran skalar dan bentuk skalar besaran vektor harus dituliskan sesuai dengan konsep yang dimiliki para ahli.

i.

Kesalahan Konsep 9 Penulis menggunakan simbol

sebagai perpindahan benda pada

dimensi ketinggian. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.23 di bawah ini:

Gambar 4.23 Perpindahan Benda ke Atas

commit to user



Penulis menyebutkan bahwa benda dilempar ke atas dan berpindah setinggi

meter. Young dan Freedman (2002: 194) menggunakan huruf

kecil

sebagai simbol dari ketinggian. Ketinggian diukur dari permukaan Bumi menuju posisi suatu benda. Jarak antara dua posisi benda pada dimensi ketinggian disimbolkan dengan ∆ .

Serway dan Jewett (2004: 218-224) menggunakan huruf

dan

kecil

kecil sebagai simbol dari ketinggian. Ketinggian diukur dari

permukaan Bumi menuju posisi suatu benda. Jarak antara dua posisi benda pada dimensi ketinggian disimbolkan dengan ∆ dan ∆ .

Narasumber wawancara berpendapat jika penulis buku A adalah simbol besaran jarak seperti halnya Ǵ, ∆Ǵ,

berpendapat bahwa atau ∆

, maka simbol tersebut adalah benar. Namun, penulis

mendefinisikan

sebagai ketinggian, hal ini dapat dinilai sebagai

kesalahan konsep. Karena ketinggian selalu didefinisikan sebagai jarak suatu benda atau titik acuan terhadap permukaan tanah. Jika penulis menggunakan simbol ∆ sebagai jarak antara dua benda di gambar, maka gambar ini dinilai benar.

Dengan melihat konsep penggunaan simbol

di dalam buku A

yang tidak sesuai dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa pada halaman 102 buku A terdapat kesalahan konsep penggunaan simbol . Kesalahan ini disebabkan karena penulis buku A menggunakan simbol

sebagai ketinggian benda, namun digambarkan sebagai jarak

antara dua posisi benda. Menurut pendapat para ahli, ketinggian diukur dari permukaan Bumi menuju posisi suatu benda. Agar penggunaan simbol para ahli, maka simbol

dalam buku A sesuai dengan konsep

pada halaman 102 buku A harus diganti dengan

∆ . Penggantian ini harus dilakukan karena yang dimaksud oleh penulis buku A adalah jarak antara dua posisi benda, hal ini dapat dilihat dari commit to user gambar yang digunakan.



j.

Analisis Tambahan Di dalam buku A terdapat beberapa kekurangan yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi bagi para pembacanya (siswa). Beberapa kekurangan tersebut berhubungan dengan kelengkapan materi (konsep) dan penulisan. Beberapa kekurangan tersebut adalah sebagai berikut: 1) Kekurangan Materi atau Konsep a) Tidak terdapat konsep daya di dalam buku A Berdasarkan standar kompetensi yang ditetapkan oleh Dinas Pendidikan Nasional Tahun 2003, Kompetensi dasar yang harus dimiliki oleh siswa kelas XI semester 1 pada materi pokok Energi, Usaha dan Daya adalah: Membedakan konsep energi, usaha, dan daya serta mampu mencari hubungan antara usaha dan perubahan energi kinetik. Indikator yang harus tercapai yaitu: ·

Memformulasikan hubungan antara gaya, energi, udaha, dan daya ke dalam bentuk persamaan.

·

Menunjukkan kaitan usaha dengan perubahan energi kinetik.

·

Memformulasikan konsep daya ke dalam bentuk persamaan dan kaitannya dengan usaha dan energi

(Pusat Kurikulum Balitbang Depdiknas: 30) Di dalam buku A tidak terdapat konsep daya, hal ini tidak sesuai dengan standar kompetensi yang ditetapkan oleh Departemen Pendidikan Nasional. Oleh karena itu, agar konsep di dalam buku A lengkap sesuai dengan standar kompetensi yang ditetapkan, maka di dalam buku A harus ditambah konsep daya. b) Tidak dijelaskannya medan gravitasi yang berlainan pada dimensi ketinggian. commit to user



Gambar 4.24 Benda di Atas Permukaan Bumi Penulis dalam buku A menyebutkan persamaan umum energi potensial gravitasi tanpa menunjukkan perbedaan nilai percepatan gravitasi pada tiap ketinggian. Gambar 4.24 didapatkan dari halaman 110 buku A. Gambar ini menunjukkan sebuah benda yang berada di ketinggian Bumi. Besar

di atas permukaan

pada gambar hampir sama dengan jari-jari Bumi.

Young dan Freedman (2002: 359-360) menjelaskan bahwa nilai g bervariasi pada dimensi ketinggian y. Persamaan untuk mencari g pada tiap ketinggian dapat dicari pada persamaan gaya berat dari sebuah benda bermassa m di permukaan bumi. Besar gaya gravitasi antara dua benda didefinisikan dalam persamaan 縸聘

(4.19)

di mana G adalah nilai konstanta gravitasi yang bernilai 6,67 x 10-11 N.m2/kg2, dan

adalah massa bumi yakni 5,974 x 1024 kg

adalah jari-jari Bumi yaitu 6,38 x 106 m. Gaya gravitasi

縸聘 sama dengan gaya berat (˰

f). Oleh karena itu, nilai

percepatan gravitasi dapat dituliskan sebagai berikut:

Dalam

f

menuliskan

(4.20) persamaan

nilai

(magnitude)

percepatan gravitasi, Serway dan Jewett (2004: 391-394) commit to user menggunakan persamaan lain, yaitu:



f

dengan

(4.21)

adalah jari-jari Bumi dan

tinggi benda dari

permukaan Bumi. Kekurangan penjelasan dan pemilihan Gambar 4.24 pada buku A dikhawatirkan akan menimbulkan miskonsepsi pada diri pembacanya (siswa). Kekurangan penjelasan variasi nilai percepatan gravitasi g pada dimensi tinggi

dan nilai

yang hampir sama dengan jari-jari Bumi dalam Gambar 4.24 akan menimbulkan pengertian pada diri siswa bahwa nilai percepatan gravitasi g sama di semua tempat. Supaya dalam diri pembaca (siswa) tidak terjadi miskonsepsi, sebaiknya konsep percepatan gravitasi dalam buku A dilengkapi sampai dengan persamaan percepatan gravitasi. Persamaan ini digunakan untuk mencari nilai percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu. 2) Kesalahan Ketik Kesalahan berikutnya di dalam buku A yang dikhawatirkan akan menimbulkan miskonsepsi dalam diri pembaca (siswa) adalah kesalahan ketik. Kesalahan ketik dalam buku A terdapat di beberapa tempat. Berikut adalah beberapa kesalahan ketik dalam buku A berdasarkan halamannya: a) Kesalahan ketik pada halaman 101

Gambar 4.25 Kesalahan Ketik pada Halaman 101 Persamaan 縸 cos

tidak sesuai dengan persamaan

sebelum dan sesudahnya. Dengan melihat persamaan sebelum dan setelahnya, maka dapat disimpulkan bahwa persmaan commit to user



縸 cos

mengalami kesalahan pengetikan. Persamaan tersebut

seharusnya dituliskan sebagai berikut: 魐

縸 cos

b) Kesalahan ketik pada halaman 112

Ǵ

(4.22)

Gambar 4.26 Kesalahan Ketik pada Halaman 112 Persamaan yang ditunjukkan oleh panah A seharusnya diketik

, agar sesuai dengan persamaan di

atasnya. Simbol ∆

yang ditunjukkan oleh panah B seharusnya

diganti dengan simbol 魐, agar sesuai dengan penjelasan pada kalimat berikutnya.

c) Kesalahan ketik pada halaman 113 Kesalahan ketik selanjutnya terletak di halaman 113 buku A.

Gambar 4.27 Kesalahan Ketik pada Halaman 113 Dalam bukunya penulis menjelaskan bahwa f

f Ǵ sin . Jadi angka 5 yang ditunjukkan oleh panah commit to user



seharusnya diganti dengan huruf s yang merupakan simbol besaran jarak antara titik A dan titik B dalam Gambar 4.27. d) Kesalahan ketik pada halaman 117 Kesalahan ketik juga terdapat di halaman 117, kesalahan ini dapat dilihat dalam Gambar 4.28 di bawah ini:

Gambar 4.28 Kesalahan Ketik pada Halaman 117 Di tempat yang ditunjukkan oleh tanda panah seharusnya ada tanda penjumlahan. Hal ini dapat disimpulkan dengan melihat persamaan sebelum dan setelahnya.

2.

Buku B Buku B adalah buku teks Fisika SMA karya Koesmanto yang berjudul Konsep Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Buku ini diterbitkan oleh penerbit Mefi Caraka pada tahun 2006. Setelah buku B diidentifikasi keberadaan kesalahan konsepnya, maka didapatkan beberapa kesalahan konsep sebagai berikut: a.

Kesalahan Konsep 1 Penulis buku B menjelaskan bahwa besarnya usaha 魐 adalah

hasil kali antara gaya dengan proyeksi perpindahan pada arah gaya atau hasli kali proyeksi gaya pada arah perpindahan dengan perpindahannya.

Gambar 4.29 Pengertian Usaha Pengertian ini diperkuat dengan penjelasan konsep usaha pada halaman commit to user 91 buku A. Penulis buku A menjelaskan bahwa bila perpindahan benda



lintasannya melengkung, maka besarnya usaha yang dilakukan sama dengan gaya kali proyeksi perpindahan terhadap arah gaya.

Gambar 2.30 Penjelasan Konsep Usaha Young dan Freedman (2002: 166) menjelaskan tentang usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya yang menghasilkan perpindahan dengan

adalah sudut di antara gaya dan perpindahan sebagai berikut:

“ketika gaya 㺘 dan perpindahan

mempunyai arah berbeda, kita ambil

komponen 㺘 dalam arah perpindahan

, dan kita definisikan kerja

sebagai hasil dari komponen ini dan besar perpindahan. Komponen 㺘 dalam arah

adalah 縸 cos .”

Serway dan Jewett (2004: 184) menjelaskan bahwa: If we want to know how effective the force is in moving the eraser, we must consider not only the magnitude of the force but also its direction…So analyzing forces to determine the work they do, we must consider the vector nature of forces. We must also know how far the eraser moves along the tray if we want to determine the work associated with that displacement. The work 魐 done on a system by an agent exerting a constant force on the system is the product of the magnitude 縸 of the force, the magnitude ∆ of the displacement of the point of application of the force, and cos , where is the angle between the force and displacement vectors: (4.22) 魐縸∆ cos Narasumber wawancara berpendapat bahwa usaha secara

konseptual didefinisikan dengan persamaan:

魐

魐

㺘•

縸 cos

魐 to 縸 user Ǵ cos commit

Ǵ

(4.23)



Perpindahan merupakan hasil, sedangkan penyebab perpindahan benda adalah usaha yang dikerjakan oleh gaya pada benda. Konsep yang menyatakan usaha adalah perkalian antara gaya dan proyeksi (vektor komponen) perpindahan yang sejajar dengan gaya, atau usaha dapat dicari dengan hal yang demikian, adalah salah. Walaupun secara matematis menghasilkan angka yang sama, namun secara konseptual hal tersebut bertentangan dengan pengertian usaha dan pendapat para ahli. Berdasarkan penjelasan para ahli, maka didapatkan konsep penting yaitu: 1) Usaha yang dilakukan suatu gaya konstan adalah hasil perkalian antara besar komponen gaya yang searah dengan perpindahan

2)

(縸 cos ) dan besar perpindahannya (Ǵ).

Perpindahan adalah hasil dari usaha yang dilakukan oleh suatu gaya.

3) Konsep yang menyatakan usaha adalah perkalian antara gaya dan proyeksi (vektor komponen) perpindahan yang sejajar dengan gaya, atau usaha dapat dicari dengan hal yang demikian, adalah salah. Dengan melihat perbedaan yang terdapat pada konsep yang tertulis di buku A dengan konsep para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku A terdapat kesalahan konsep pengertian usaha. Kesalahan

ini

dapat

terjadi

karena

penulis

buku

B

mendefinisikan dan menjelaskan usaha sebagai hasil perkalian dari besar gaya ( 縸 ) dengan

komponen perpindahan yang searah dengan gaya

(Ǵ cos ). Jika ditulis dengan persamaan matematis maka kedua besaran

ini akan menghasilkan persamaan usaha yang sama dengan persamaan usaha yang dimiliki para ahli, yaitu: 縸 Ǵ cos

(4.24)

Namun secara konseptual, definisi dan penjelasan ini dinilai salah karena berbeda dengan definisi dan penjelasan usaha menurut para ahli. Jika dilihat dari sudut pandang sebab-akibat, besaran jarak (Ǵ) adalah hasil dari usaha ( 魐 ) yang dilakukan oleh gaya yang berpengaruh pada commit to user perpindahan benda (縸 cos ).



Supaya definisi dan penjelasan dalam buku B sesuai dengan penjelasan dari para ahli Fisika, maka dalam buku B harus digunakan definisi dan penjelasan yang sesuai dengan penjelasan para ahli. Definisi dan penjelasan tersebut yaitu usaha didefinisikan sebagai hasil perkalian dari antara besar komponen gaya yang searah dengan perpindahan (縸 cos ) dan besar perpindahannya (Ǵ). Usaha tidak didefinisikan dan tidak dijelaskan sebagai besaran hasil kali antara gaya ( 縸 ) dengan komponen/proyeksi perpindahan pada arah gaya (Ǵ cos ). b. Kesalahan Konsep 2 Penulis menggunakan huruf S besar sebagai simbol besaran jarak atau perpindahan. Pemakaian simbol ini dapat dilihat pada Gambar 4.31 di bawah ini:

Gambar 4.31 Pemakaian Simbol S Young dan Freedman (2002: 166) menjelaskan tentang usaha sebagai berikut: “ketika gaya 㺘 dan perpindahan

mempunyai arah

berbeda, kita ambil komponen 㺘 dalam arah perpindahan , dan kita

definisikan kerja sebagai hasil dari komponen ini dan besar perpindahan. Komponen 㺘 dalam arah

adalah 縸 cos .”

Serway dan Jewett (2004: 184) menjelaskan bahwa:

The work 魐 done on a system by an agent exerting a constant force on the system is the product of the magnitude 縸 of the force, the magnitude ∆ of the displacement of the point of application of the force, and cos , where is the angle between the force and displacement vectors:

Narasumber wawancara berpendapat bahwa huruf S besar dalam commit to user buku A adalah suatu kesalahan konsep penulisan simbol perpindahan.



Narasumber

menjelaskan

bahwa

sesuai

kesepakatan,

besaran

perpindahan menggunakan simbol huruf s kecil. Berdasarkan penjelasan para ahli, maka didapatkan konsep penting tentang besaran jarak/perpindahan, menggunakan simbol

yaitu besaran jarak

atau ∆ . Huruf yang dipakai sebagai simbol

besaran jarak adalah huruf s kecil atau r kecil.

Dengan melihat perbedaan penulisan simbol besaran jarak dalam buku B dengan penulisan para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku B terdapat kesalahan konsep penulisan simbol besaran jarak. Agar penulisan simbol jarak dalam buku B sesuai dengan penulisan para ahli, maka simbol jarak dalam buku B harus diganti menjadi huruf s kecil atau huruf r kecil.

c.

Kesalahan Konsep 3 Pada halaman 91 penulis buku B menggunakan gambar yang mengandung beberapa kesalahan, gambar tersebut ditunjukkan pada Gambar 4.32 sebagai berikut:

Gambar 4.32 Gambar Penjelasan Hubungan Arah Gaya, Perpindahan dan Usaha yang Dikerjakan Kesalahan-kesalahan tersebut commit to useradalah sebagai berikut:



1) Kesalahan konsep penggambaran arah gaya Penulis menjelaskan Gambar 4.32 (a) sebagai contoh usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya yang searah dengan perpindahan benda. Young dan Freedman (2002: 165-166) menjelaskan bahwa , maka 㺘 dan

jika

dalam arah yang sama. Persamaan yang

dipakai pada keadaan ini adalah 魐

縸Ǵ karena cos

1.

Gambar 4.33 Gaya pada Benda yang Searah dengan Perpindahan Benda Serway dan Jewett (2004: 185) menjelaskan bahwa: “If an applied force and cos

is in the same direction as the displacement ∆ , then 1.”

Narasumber wawancara berpendapat bahwa Gambar 4.32

(a) mengandung kesalahan, karena sudut antara benang (gaya dari tangan) dan perpindahan tidak 0 ° . Hal ini tidak sesuai dengan penjelasan gambar dalam buku B.

Dengan melihat ketidaksesuaian Gambar 4.32 (a) dengan konsep yang dimiliki para ahli Fisika, maka dapat disimpulkan dalam Gambar 4.32 (a) terdapat kesalahan konsep penggambaran arah gaya. Kesalahan ini dapat terjadi karena penulis buku B menggambar tali dan tangan tidak sejajar dengan lantai (sumbu diagram kartesian), sehingga sudut ° dan nilai cos

perpindahan

yang terbentuk memiliki besar

1 . Apabila sudut antara arah gaya dan

°maka gaya yang melakukan usaha dikatakan tidak

searah dengan perpindahan.

commit to user



Agar Gambar 4.32 (a) sesuai dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka arah gaya dari tangan harus digambar sejajar dengan lantai. 2) Ketiadaan simbol besaran dalam gambar Gambar yang digunakan oleh penulis untuk menjelaskan konsep usaha yang dipengaruhi oleh arah gaya dan perpindahan benda, tidak disertai dengan simbol-simbol besaran yang jelas. Arah gaya dalam gambar diketahui dengan melihat arah tarikan tangan sebagai arah gaya kecuali untuk Gambar 4.32 (c) yang digunakan untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gaya gesekan. Sedangkan arah geraknya tidak diketahui. Young dan Freedman (2002: 166) memberikan contoh usaha yang bernilai nol yaitu menahan buku dengan tangan selama 5 menit. Usaha yang dikerjakan tangan ketika menahan buku dikatakan bernilai nol karena tidak ada perpindahan pada buku sama sekali. Serway dan Jewett (2004: 184) memberikan contoh usaha yang bernilai nol: As an example of the distinction between this definition of work and our everyday understanding of the word, consider holding a heavy chair at arm’s length for 3 minutes. At the end of this time interval, your tired arms may lead you to think that you have done a considerable amount of work on the chair. According to our definition, however, you have done no work on it whatsoever. You exert a force to support the chair, but you do not move it. A force does no work on an object if the force does not move trough a displacement. This can be seen by noting that if ∆ , Equation (4.20) gives 魐 . Narasumber

wawancara

berpendapat

bahwa

ketidaklengkapan simbol dalam gambar dapat menimbulkan miskonsepsi pada siswa. Dalam Gambar 4.32, tidak satupun dari ketiga gambar yang memiliki simbol perpindahan di dalamnya. Maka dapat disimpulkan bahwa usaha pada tiga Gambar 4.32 commit to user bernilai nol.



Dengan melihat ketidaksesuaian Gambar 4.32 dengan konsep para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku B terdapat kesalahan konsep penggunaan gambar. Agar Gambar 4.32 sesuai dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka di dalamnya harus disertai simbol-simbol besaran yang sesuai. Gambar yang sesuai dengan konsep yang dimiliki para ahli adalah sebagai berikut:

Gambar 4.34 Gambar yang Sesuai dengan Konsep Para Ahli

d. Kesalahan Konsep 4 Penulis buku B memberikan persamaan energi potensial pada medan gravitasi tak homogen: .

di mana: . d

d

Energi potensial di titik A

konstanta gravitasi

jarak titik ke Bumi

massa bumi dan massa benda commit to user

(4.25)



Young dan Freedman (2002: 359-360) menjelaskan bahwa persamaan untuk mencari g pada tiap ketinggian dapat dicari dari persamaan gaya berat sebuah benda bermassa m di permukaan bumi. Gaya gravitasi antara dua benda didefinisikan dalam persamaan 縸聘

(4.26)

di mana G adalah nilai konstanta gravitasi yang bernilai 6,67 x 10-11 N.m2/kg2,

adalah massa bumi yakni 5,974 x 1024 kg dan

adalah

jari-jari Bumi yaitu 6,38 x 106 m. Gaya gravitasi 縸聘 sama dengan gaya berat ( ˰

f). Oleh karena itu, persamaan percepatan gravitasi di

dekat permukaan Bumi dapat dituliskan sebagai berikut: f

(4.27)

Pada sebuah titik di atas permukaan Bumi pada jarak

dari pusat Bumi,

berat suatu benda didefinisikan dalam persamaan: ˰

縸聘

(4.28)

Serway dan Jewett (2004: 391-394) menjelaskan bahwa gaya gravitasi antara Bumi dan benda di sekitar permukaan Bumi didefinisikan dalam persamaan:

Karena gaya berat 縸聘

˰

縸聘

(4.29)

f

f, maka percepatan gravitasi didapatkan: (4.30)

f

Untuk benda yang berada di atas bumi dengan ketinggian , maka gaya yang terjadi pada benda adalah: 縸聘

(4.31)

Berdasarkan persamaan (4.29) dapat dicari persamaan percepatan commit to user gravitasi pada ketinggian di atas permukaan Bumi sebagai berikut:



f

di mana: 縸聘

(4.32)

Force exerted by the Earth on a particle is the universal gravitational constant

The mass of the Eart

The mass of the particle The radius of the Earth

Altitude of the particle

Narasumber wawancara menjelaskan bahwa energi potensial

pada ketinggian tertentu dapat dicari dengan memasukkan persamaan percepatan gravitasi ke dalam persamaan energi potensial: f

0

(4.33)

di mana: Energi potensial gravitasi

0

Tetapan gravitasi Massa Bumi

Massa benda

Ketinggian benda Jari

jari Bumi

Dengan melihat perbedaan persamaan energi potensial gravitasi

yang terdapat dalam buku B dengan persamaan energi potensial gravitasi yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku B terdapat kesalahan konsep penulisan persamaan energi potensial gravitasi pada medan gravitasi tak homogen. Agar persamaan energi potensial gravitasi pada medan gravitasi tak homogen dalam buku B sama dengan persamaan energi potensial gravitasi narasumber wawancara dan sesuai dengan persamaan energi commit to user



potensial gravitasi buku Universitas, maka persamaan di dalam buku B harus diganti menjadi: 0

e.

(4.34)

Kesalahan Konsep 5 Penulis buku B menyatakan bahwa: “Tanda negatif (-) menyatakan, makin tinggi benda di atas Bumi energi potensialnya makin besar” (Koesmanto, 2006: 95). Dengan melihat persamaan (4.26), Young dan Freedman (2002: 359) menjelaskan bahwa: “Berat suatu benda berkurang secara berkebalikan dengan kuadrat jaraknya dari pusat Bumi.” Dengan melihat persamaan (4.30), Serway dan Jewett (2004: 394) menjelaskan bahwa: “Thus, it follows that f decreases with increasing altitude. Because the weight of an object is → ∞, its weight approaches zero”.

f, we see that as

Narasumber wawancara menjelaskan bahwa besarnya energi

potensial bukan hanya dipengaruhi oleh ketinggian, melainkan juga oleh percepatan gravitasi. Sehingga pendapat yang mengatakan bahwa semakin tinggi benda di atas Bumi energi potensialnya semakin besar adalah pendapat yang salah. Dengan melihat perbedaan penjelasan para ahli dengan pernyataan dalam buku B, maka dapat disimpulkan bahwa pada halaman 95 buku B terdapat kesalahan penjelasan energi potensial. Kesalahan ini dapat terjadi karena penulis buku B hanya menyimpulkan besarnya energi potensial dipengaruhi oleh ketinggian benda

saja. Hal ini tidak sesuai dengan pendapat narasumber

wawancara. Narasumber wawancara menjelaskan bahwa besarnya energi potensial bukan hanya dipengaruhi oleh ketinggian, melainkan juga oleh percepatan gravitasi. Hubungan antara energi potensial dan ketinggian commit to user benda dapat dilihat pada Gambar 4.36. Energi potensial meningkat



seiring meningkatnya ketinggian, namun hal ini hanya berlaku sampai ketinggian

sama dengan jari-jari Bumi. Setelah ketinggian

e ,

Energi potensial akan berkurang seiring meningkatnya ketinggian benda.

Gambar 4.35 Grafik Hubungan antara Percepatan Gravitasi dan Ketinggian

Gambar 4.36 Grafik Hubungan antara Energi Potensial dan Ketinggian Agar penjelasan energi potensial di halaman 95 buku B sesuai dengan konsep para ahli, maka penjelasan itu harus diganti menjadi: Besarnya energi potensial bukan hanya dipengaruhi oleh ketinggian, melainkan juga oleh percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi berkurang seiring meningkatnya ketinggian. Energi potensial suatu benda meningkat seiring bertambahnya ketinggian sampai pada ketinggian commit to user



sama dengan jari-jari Bumi (

e

seiring bertambahnya ketinggian.

f.

), setelah itu nilainya turun

Kesalahan Konsep 6 Penulis menggunakan tanda titik pada beberapa persamaan Fisika di dalam buku B. Penggunaan tanda titik ini dapat dilihat pada Gambar 4.37 berikut ini:

Gambar 4.37 Penggunaan Tanda Titik dalam Buku B Young dan Freedman (2002: 18-19) menjelaskan bahwa perkalian skalar dari dua vektor 폘 dan

dinyatakan dengan 폘 •

.

Karena notasi ini, perkalian ini disebut juga perkalian titik. Apabila sudut adalah sudut antara vektor 폘 dan , maka 폘•

錠 ƅ cos

폘

cos

(4.35)

Perkalian skalar menghasilkan besaran skalar, bukan vektor. Besaran ini dapat bernilai positif, negatif, maupun nol. Sejalan dengan buku Fisika Universitas, Serway dan Jewett (2004: 186) menyatakan bahwa: “In general, the scalar product of any two vectors

and

is scalar quantity equal to the product of the

magnitudes of the two vectors and the cosine of the angle

between

them.” •

錠 ƅ cos

(4.36)

Narasumber wawancara berpendapat bahwa persamaan energi potensial pada buku B termasuk kesalahan konsep karena menggunakan commit to user



notasi titik dalam perkalian antara besaran skalar. Kesalahan penggunaan notasi titik berulang pada beberapa persamaan lain. Dengan melihat perbedaan konsep pemakaian tanda titik oleh para ahli dengan konsep pemakaian tanda titik dalam buku B, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku B terdapat kesalahan konsep pemakaian notasi titik dalam persamaan Fisika. Kesalahan ini terjadi karena penulis menggunakan notasi titik untuk mengalikan besaran skalar. Massa, percepatan gravitasi dan ketinggian dituliskan dengan simbol

, f dan . Simbol-simbol tersebut

termasuk simbol besaran skalar ( ) dan bentuk skalar besaran vektor (f

dan ). Sesuai konsep yang dimiliki para ahli Fisika, notasi silang dan notasi titik hanya digunakan untuk mengalikan dua besaran vektor (ditulis dengan konsep penulisan besaran vektor). Agar persamaan yang ditunjukkan dalam Gambar 4.37 sesuai dengn konsep para ahli, maka tanda titik di dalam persamaan harus dihilangkan.

g.

Kesalahan Konsep 7 Dalam buku B, penulis menuliskan besaran kecepatan rata-rata dengan simbol . Pemakaian simbol ini dapat dilihat dalam Gambar 4.38 berikut ini:

Gambar 4.38 Simbol Kecepatan Rata-rata Young dan Freedman (2002: 32) menggunakan huruf

dengan

subskrip “ ”2 sebagai simbol dari besar (magnitude) besaran kecepatan rata-rata. Sementara huruf

tanpa subskrip digunakan sebagai simbol

dari besar besaran kecepatan sesaat. Baik kecepatan sesaat maupun kecepatan rata-rata merupakan besaran vektor. Bentuk vektor dari dua commit besaran ini adalah: dan . to user ns



Serway dan Jewett (2004: 26-29) menggunakan huruf

tebal

dengan garis di atasnya sebagai simbol besaran kecepatan rata-rata (average velocity). Huruf

tebal digunakan sebagai simbol besaran

kecepatan sesaat (instantaneous velocity). Simbol kedua besaran ini adalah:

dan . Narasumber wawancara berpendapat bahwa penulisan simbol

kecepatan rata-rata dalam buku B mengalami kesalahan, karena huruf biasanya digunakan sebagai simbol besar (magnitude) besaran kecepatan sesaat atau bentuk skalar dari besaran kecepatan sesaat. Besar kecepatan rata-rata biasanya disimbolkan dengan huruf bawahnya atau dengan huruf

dengan subskrib

2di

dengan garis di atasnya. Simbol

kecepatan rata-rata yang benar adalah:

ns

atau ̅ .

Dengan melihat perbedaan konsep penulisan simbol besaran kecepatan rata-rata yang terdapat dalam buku B dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku B terjadi kesalahan konsep penulisan simbol besaran kecepatan rata-rata. Agar simbol kecepatan rata-rata dalam buku B dapat dikatakan benar secara konseptual, maka simbol kecepatan rata-rata dalam buku B harus diganti dengan salah satu dari dua simbol berikut ini: atau

h. Kesalahan Konsep 8 Penulis menjelaskan konsep energi kinetik menggunakan analisis kejadian pisau yang tertancap pada batang pohon. Penjelasan tentang energi kinetik dituliskan dalam bentuk persamaan-persamaan seperti pada Gambar 4.39 sebagai berikut:

commit to user



Gambar 4.39 Kesalahan Penjelasan Energi Kinetik Pada kotak nomor dua, penulis ingin memberi tahu bahwa kecepatan akhir pisau bernilai nol (

s

) yang ditunjukkan oleh panah

B, hal ini sesuai pendapat para ahli. Namun pada kotak yang sama penulis juga menyebutkan bahwa (

s

,

kecepatak akhir tidak bernilai nol

yang ditunjukkan oleh panah A. Pada kota nomor empat, penulis menyebutkan bahwa

yang ditunjukkan oleh panah D. Pernyataan persamaan jarak menjadi Ǵ

ns

1

1 Jarak menjadi

2

s

2

2

ns s

s

s

s

menyebabkan

sesuai dengan panah A

sesuai dengan panah D

(4.37)

2sesuai dengan panah E. Persamaan yang ditunjukkan

oleh panah A, C, D, E dan F memperjelas bahwa penulis berpendapat commit to user



bahwa kecepatan akhir tidak bernilai nol dan kecepatan awal bernilai nol (

s

,

. Young dan Freedman (2002: 41) menggunakan huruf

dengan

subskrib “ ” sebagai simbol kecepatan awal. Kecepatan awal adalah kecepatan saat 2 waktu 2 (2

. Huruf

digunakan sebagai simbol kecepatan saat

).

Serway dan Jewett (2004: 36) menggunakan huruf

subskrib “ ” sebagai simbol kecepatan awal. Huruf

dengan

dengan subskrib

“ ” digunakan sebagai simbol kecepatan akhir saat waktu 2. Kecepatan awal adalah kecepatan suatu benda saat 2

. Kecepatan akhir adalah

kecepatan yang dicapai benda saat waktu 2.

Narasumber wawancara berpendapat bahwa dalam penjelasan

energi kinetik buku B terdapat kesalahan. Jika waktu awal pisau adalah saat benda menyentuh batang pohon, maka kecepatanya maksimum (tidak bernilai nol). Dan kecepatan akhir benda bernilai nol karena pisau berhenti karena gaya gesek antara batang kayu dan pisau. Dengan melihat konsep kecepatan dalam buku B yang tidak sesuai dengan konsep para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam penjelasan energi kinetik buku B terdapat kesalahan konsep kecepatan. Agar konsep kecepatan dalam penjelasan energi kinetik buku B sesuai dengan konsep para ahli, maka kecepatan akhir harus bernilai nol karena adanya gaya gesek yang diberikan kayu (

s

). Kecepatan awal

tidak bernilai nol karena saat pisau mulai akan menancap pada batang kayu, pisau belum bergesekan dengan batang kayu (

i.

).

Kesalahan Konsep 9 Penulis buku B menggunakan huruf EP, EK dan EM sebagai simbol besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik. Pemakaian simbol ini dapat dilihat pada Gambar 4.40 berikut ini: commit to user



Gambar 4.40 Simbol Energi Potensial dan Energi Kinetik Young dan Freedman (2002: 195) menggunakan huruf sebagai simbol besaran energi potensial. Huruf

besar

besar digunakan

sebagai simbol energi kinetik. Huruf digunakan sebagai simbol besaran energi mekanik. Young dan Freedman menggunakan suatu huruf disertai subskrib sebagai simbol suatu besaran, huruf menujukkan besaran yang diwakili dan subskrib mewakili sifat atau jenis dari besaran tersebut. Contoh penggunaan aturan ini adalah pada besaran kecepatan: = kecepatan awal d ú =

 Ƽ=

kecepatan maksimum kecepatan minimum

Serway dan Jewett (2004: 221) menggunakan huruf sebagai simbol besaran energi potensial. Huruf sebagai simbol energi kinetik. Huruf

besar

besar digunakan

besar disertai subskrib “

digunakan sebagai simbol energi mekanik. Huruf

”

besar dengan

subskrib “f” digunakan sebagai simbol energi potensial gravitasi ( Huruf

聘 ).

besar dengan subskrib “Ǵ ” digunakan sebagai simbol energi

potensial pegas (

ú

). Serway dan Jewett juga menggunakan aturan

penulisan simbol besaran. Suatu huruf menujukkan besaran yang diwakili dan subskrib mewakili sifat atau jenis dari besaran tersebut. Contohnya adalah energi potensial gravitasi (

聘)

dan energi potensial pegas (

ú ).

Narasumber wawancara menjelaskan bahwa dalam penulisan suatu simbol besaran, huruf menujukkan besaran yang diwakili dan subskrib menunjukkan sifat atau jenis dari besaran tersebut. Dengan melihat penulisan simbol besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik yang tidak sesuai dengan konsep penulisan simbol besaran yang dimiliki para ahli, maka dapat dismpulkan commit to user



bahwa di dalam buku B terdapat kesalahan konsep penulisan simbol besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik. Agar simbol energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik di dalam buku B sesuai dengan konsep penulisan simbol yang dimiliki para ahli, maka energi potensial harus disimbolkan dengan kinetik harus disimbolkan dengan disimbolkan dengan

j.

, energi

dan energi mekanik harus

.

Analisis Tambahan Di dalam buku B terdapat beberapa kekurangan yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi bagi para pembacanya (siswa). Beberapa kekurangan tersebut berhubungan dengan kelengkapan materi (konsep) dan penulisan. Beberapa kekurangan tersebut adalah sebagai berikut: 1) Kesalahan ketik Di dalam buku B terdapat beberapa kesalahan ketik yang dikhawatirkan

dapat

menimbulkan

miskonsepsi

dalam

diri

pembacanya. Kesalahan ketik dapat diidentifikasi berdasarkan persamaan sebelum dan setelahnya, biasanya hanya terjadi sekali atau dua kali dalam satu halaman. Beberapa kesalahan ketik dalam buku B di antaranya: a) Kesalahan ketik pada halaman 95 Kesalahan ketik pertama dalam buku B ditunjukkan oleh panah merah Gambar 4.41 berikut ini:

Gambar 4.41 Kesalahan Ketik pada Halaman 95 commit to user



Persamaan dalam gambar 4.38 menujukkan usaha yang dikerjakan untuk membuat benda berpindah dari titik B menuju titik A (bergerak ke atas). Dengan melihat persamaan 魐

∆

,

maka dapat disimpulkan bahwa persamaan tersebut mengalami kesalahan ketik, yaitu seharusnya tidak terdapat simbol ketinggian

dalam persamaan itu. Persamaan dalam Gambar

4.41 seharusnya ditulis sebagai berikut: 魐

d

n

d dl

(4.38)

f

b) Kesalahan ketik pada halaman 96 Kesalahan ketik berikutnya terdapat di halaman 96 pada materi energi kinetik. Kesalahan ketik dapat dilihat pada Gambar 4.42 berikut ini:

Gambar 4.42 Kesalahan Ketik pada Halaman 96 Tanda

yang ditunjukkan oleh panah kedua seharusnya

, hal

ini dapat disimpulkan berdasarkan persamaan sebelumnya. Kesalahan ketik pada halaman 96 ada di dalam gambar. Kesalahan ketik ini ditunjukkan oleh panah merah di dalam Gambar 4.43:

Gambar 4.43 Kesalahan Ketik pada gambar di Halaman 96 Simbol

dan

seharusnya diketik dan s . Kedua simbol commit to user ini dapat ditetapkan sebagai kesalahan ketik karena tidak sesuai



dengan penjelasan yang diberikan pada halaman yang sama. Penulis memakai simbol

dan

halaman lain.

s

pada penjelasan dan pada

c) Kesalahan ketik pada halaman 98 Kesalahan ketik pada halaman 98 ditunjukkan oleh panah merah dalam Gambar 4.44 di bawah ini:

Gambar 4.44 Kesalahan Ketik pada Halaman 98 Simbol 魐 dalam gambar seharusnya diketik ˰ . Simbol ini ditetapkan sebagai suatu kesalahan ketik karena:

·

Simbol 魐 merupakan simbol usaha yang tidak memiliki arah (usaha bukan besaran vektor), namun di dalam gambar 魐 memiliki arah ke bawah. Hal ini menandakan bahwa yang dimaksud oleh penulis buku B adalah gaya berat ˰

karena gaya berat merupakan besaran vektor yang memiliki arah menuju pusat bumi (ke bawah). ·

Penulis menggunakan huruf ˰ kecil sebagai simbol gaya berat pada halaman lain. Jika penulis menggunakan huruf

魐 sebagai simbol gaya berat pada semua halaman dalam

buku B, maka hal ini dapat ditetapkan sebagai suatu kesalahan konsep. d) Kesalahan ketik pada halaman 99 Kesalahan ketik pada halaman 99 ditunjukkan oleh panah merah dalam Gambar 4.45 berikut ini: commit to user



Gambar 4.45 Kesalaha Ketik pada Halaman 99 Simbol yang ditunjuk oleh panah pertama adalah simbol besaran usaha ( 魐 ). Di dalam gambar, simbol ini memiliki arah ke bawah (dilihat dari gambar panah ke bawah). Padahal usaha bukan merupakan besaran vektor. Jadi dapat ditetapkan bahwa penulisan simbol ini adalah suatu kesalahan ketik, yang dimaksud oleh penulis adalah gaya berat (˰). Oleh karena itu, simbol 魐 besar dalam gambar harus diganti menjadi simbol gaya berat ˰.

sebagai simbol

Panah kedua menujukkan simbol

ketinggian. Dalam penjelasan dan penulisan simbol ketinggian di halaman lain menujukkan bahwa penulis memakai huruf kecil, hal ini sudah sesuai dengan konsep para ahli. Maka dapat disimpulkan bahwa simbol

dalam gambar merupakan

kesalahan ketik. Simbol ini seharusnya diketik Panah ketiga menujukkan simbol

. . Dengan melihat

panah ke arah bawah di samping simbol ini, dapat disimpulkan bahwa simbol ini merupakan simbol kecepatan yang merupakan besaran vektor. Sesuai dengan penulisan buku B bahwa kecepatan disimbolkan dengan huruf ditetapkan bahwa simbol ketik. Simbol

kecil, maka dapat

pada gambar merupakan kesalahan

dalam gambar seharusnya diketik commit to user

.



e) Kesalahan ketik pada halaman 97 Pada halaman 97 buku B terdapat persamaan yang kekurangan satu besaran waktu. Persamaan ini dapat dilihat pada Gambar 4.46 berikut ini:

Gambar 4.46 Kekuranglengkapan Persamaan pada Halaman 97 Kotak pertama menunjukkan persamaan yang berasal dari persamaan gaya, yaitu: 縸

s

(4.39) 2

Kotak kedua menujukkan persamaan yang berasal dari persamaan jarak: Ǵ

ns

s

2

2

(4.40)

Jadi dapat disimpulkan bahwa persaman yang ditunjukkan oleh kotak kedua mengalami kekuranglengkapan, persamaan ini kekurangan simbol besaran waktu ( 2 ). Kekuranglengkapan simbol ini dimasukkan dalam kategori kesalahan ketik.

2) Kekurangan Materi atau Konsep a) Kekurangan penjelasan energi kinetik Penjelasan tentang energi kinetik pada halaman 96 buku B membingungkan pembacanya. Penjelasan penulis buku B tentang energi kinetik dapat dilihat pada Gambar 4.46. Ketidakjelasan penjelasan energi kinetik pada buku B dapat dilihat dari: commit to user



·

Kesalahan penggunaan simbol kecepatan rata-rata Sudah dibahas di dalam kesalahan konsep 7

·

Kesalahan konsep kecepatan Sudah dibahas di dalam kesalahan konsep 8

·

Kesalahan ketik Sudah dibahas di kesalahan ketik pada halaman 96

·

Persamaan yang belum lengkap Persamaan di dalam kotak nomor 4 belum lengkap (lihat Gambar 4.46), hal ini dapat membuat pembaca bingung. Supaya pembaca tidak bingung maka di antara persamaan 魐

縸 Ǵ dan persamaan 魐

hendaknya diberi persamaan penghubung.

u

s

u

2

Ketidakjelasan ini menujukkan bahwa penjelasan tentang energi kinetik pada buku B mengalami kekurangan materi atau konsep. Agar penjelasan tentang energi kinetik dalam buku B mudah dimengerti dan tidak mengandung kesalahan konsep, maka penjelasan dalam bentuk persamaan harus dituliskan sebagai berikut: Persamaan jarak:

ns

s

Ǵ ns

Ǵ

ns

, 1

2

1 2

s

(4.41)

Persamaan percepatan didapatkan dari persamaan gerak lurus berubah beraturan:

commit to user



s

2

s

s

Persamaan usaha: 魐

縸Ǵ

1

s

1

2

2

1

2

(4.42)

2

2 ,

(4.43) s

Dengan demikian besarnya energi kinetik dinyatakan 1

(4.44)

b) Kekurangan materi atau konsep gaya konservatif Di dalam buku B tidak disebutkan materi gaya konservatif. Hal ini tidak sesuai dengan standar kompetensi kurikulum 2004. Berdasarkan Standar Kompetensi Kurikulum 2004 yang dikeluarkan oleh Departemen Pendidikan Nasional (2003: 30), Indikator tercapainya kompetensi dasar 3.7 Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik dalam kehidupan sehari-hari, yaitu: ·

Merumuskan hubungan medan konservatif dengan energi potensial dan hukum kekekalan energi mekanik.

·

Merumuskan hukum kekekalan energi mekanik pada medan gaya konservatif.

·

Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik dalam persoalan sehari-hari. Berdasarkan

indikator

yang

telah

disebutkan

sebelumnya, maka materi atau konsep gaya konservatif harus commit to user



ada di dalam buku ajar Fisika kelas XI semester 1 secara umum dan buku B pada khusunya.

3.

Buku C Buku C adalah buku Karya Mikrajuddin Abdullah yang berjudul Fisika SMA dan MA Kelas XI Semester I. Buku ini diterbitkan oleh penerbit esis pada tahun 2006. Setelah proses identifikasi kesalahan konsep terhadap buku C, maka didapatkan beberapa kesalahan konsep sebagai berikut: a.

Kesalahan Konsep 1 Penulis buku C menjelaskan bahwa: Gaya konservatif adalah gaya-gaya yang dapat dinyatakan sebagai fungsi posisi. Gaya nonkonservatif adalah gaya-gaya yang tidak dinyatakan sebagai fungsi posisi. Pengertian ini dapat dilihat pada Gambar 4.47 berikut ini:

Gambar 4.47 Pengertian Gaya Konservatif dan Gaya Non-konservatif Young dan Freedman (2002: 208-209) berpendapat bahwa gaya konservatif adalah gaya yang mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi kinetik dan energi potensial. Contoh dari gaya konservatif adalah gaya gravitasi dan gaya pegas. Ciri penting dari gaya konservatif adalah kerja yang dihasilkannya selalu reversibel (dapat diubah kembali ke asalnya). Kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif selalu memiliki sifat-sifat berikut ini: 1) Dapat selalu dinyatakan sebagai perbedaan antara nilai awal dengan commit to user nilai akhir dari fungsi energi potensial.



2) Bersifat reversibel (bisa bolak-balik). 3) Tidak tergantung pada lintasan benda dan hanya tergantung pada titik awal dan titik akhir lintasan. 4) Ketika titik awal dan titik akhir sama, kerja total yang dihasilkan sama dengan nol. Serway dan Jewett (2004: 221) menjelaskan bajwa gaya konservatif memiliki sifat-sifat sebagai berikut: 1) The work done by conservative force on a particle moving between any two points is independent of the path taken by the particle. 2) The work done by a conservative force on a particle moving through any closed path is zero. (A closed path is one in which the beginning and end points are identical) Narasumber wawancara berpendapat bahwa: Pengertian yang diajukan oleh penulis buku C tidak tepat. Ketidaktepatan ini dapat dilihat pada persamaan gaya gesek. Jika pengertian gaya konservatif yang diajukan oleh penulis buku C diterapkan, maka gaya gesek merupakan gaya konservatif. Padahal gaya gesek bukan merupakan gaya konservatif. Gaya gesek fluida selalu berlawanan arah dengan gerak benda yang bergerak dalam fluida. Persamaan gaya gesek fluida pada laju rendah yaitu: (4.45) 2

Gaya gesek fluida dapat dinyatakan dalam fungsi posisi. Jika definisi gaya konservatif yang dipakai oleh penulis buku C diterapkan, maka gaya gesek fluida merupakan gaya konservatif. Besar gaya gesek pada lantai mendatar dituliskan dalam persamaan berikut ini: ˰

ú

ú

commit to user

ú

˰

ú

ú

(4.46) ú



Gaya gesek pada lantai

dapat dinyatakan dalam fungsi posisi. Jika

definisi gaya konservatif yang dipakai oleh penulis buku C diterapkan, maka gaya gesek fluida merupakan gaya konservatif. Dengan melihat perbedaan konsep pengertian gaya konservatif dan gaya non-konservatif yang terdapat dalam buku C dengan yang dimiliki oleh para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku C terdapat kesalahan konsep pengertian gaya konservatif dan gaya nonkonservatif. Kesalahan konsep pengertian gaya konservatif dan gaya nonkonservatif di dalam buku C terjadi karena penulis mendefinisikan gaya konservatif sebagai gaya yang dapat dinyatakan dalam persamaan posisi, padahal gaya gesek pun dapat dinyatakan dalam fungsi posisi. Hal ini merupakan suatu kesalahan konsep karena gaya gesek bukan merupakan gaya konservatif. Agar pengertian gaya konservatif dan gaya non-konservatf yang terdapat di dalam buku C sesuai dengan pengertian para ahli, maka pengertian gaya konservatif dan gaya non-konservatf harus dituliskan sesuai dengan pengertian yang dimiliki para ahli, atau pengertian dapat dituliskan berdasarkan sifat-sifat gaya konservatif dan gaya nonkonservatif. Contoh: gaya konservatif adalah gaya yang Agar pengertian gaya konservatif dan gaya non-konservatf di dalam buku C dapat dinilai benar secara konseptual, yaitu sesuai dengan pemahaman para ahli, maka pengertian gaya konservatif dan gaya nonkonservatf harus dituliskan dengan salah satu pengertian di bawah ini: 1) Pengertian yang sesuai dengan penjelasan Young dan Freedman dan narasumber wawancara, yaitu: Gaya konservatif adalah sebuah gaya yang mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi kinetik dan energi potensial. 2) Pengertian yang dibuat dengan memasukkan salah satu sifat usaha yang ditimbulkan oleh gaya konservatif ke dalamnya. Sifat yang commit buku to user dimasukkan sesuai dengan A. Pengertian yang diajukan yaitu:



Gaya konservatif adalah gaya yang mengerjakan suatu usaha, di mana usaha yang ditimbulkan olehnya tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir.

b. Kesalahan Konsep 2 Penulis buku C menggunakan

,

dan

sebagai simbol

dari besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik. Pemakaian simbol ini dapat dilihat pada Gambar 4.48 berikut ini:

Gambar 4.48 Simbol Energi Kinetik, Energi Potensial dan Energi Mekanik Young dan Freedman (2002: 195) menggunakan huruf sebagai simbol besaran energi potensial. Huruf

besar

besar digunakan

sebagai simbol energi kinetik. Huruf digunakan sebagai simbol besaran energi mekanik. Young dan Freedman menggunakan suatu huruf disertai subskrib sebagai simbol suatu besaran, huruf menujukkan besaran yang diwakili dan subskrib mewakili sifat atau jenis dari besaran tersebut. Contoh penggunaan aturan ini adalah pada besaran kecepatan: = kecepatan awal d ú =

 Ƽ=

kecepatan maksimum kecepatan minimum

Serway dan Jewett (2004: 221) menggunakan huruf sebagai simbol besaran energi potensial. Huruf sebagai simbol energi kinetik. Huruf

besar

besar digunakan

besar disertai subskrib “

digunakan sebagai simbol energi mekanik. Huruf

besar dengan

subskrib “f” digunakan sebagai simbol energi potensial gravitasi ( Huruf

”

聘 ).

besar dengan subskrib “Ǵ ” digunakan sebagai simbol energi

potensial pegas (

ú

). Serway dan Jewett juga menggunakan aturan

penulisan simbol besaran. Suatu huruf menujukkan besaran yang diwakili commit to user dan subskrib mewakili sifat atau jenis dari besaran tersebut. Contohnya



adalah energi potensial gravitasi ( (

ú ).Narasumber

聘

) dan energi potensial pegas

wawancara menjelaskan bahwa penggunaan EM, Ep

dan Ek dalam buku C tidak sesuai dengan aturan penulisan besaran Fisika. Dalam penulisan suatu simbol besaran, huruf menujukkan besaran yang diwakili dan subskrib menunjukkan sifat atau jenis dari besaran tersebut. Seharusnya simbol-simbol tersebut dituliskan sebagai berikut: = Energi potensial = Energi kinetik = Energi mekanik Dengan melihat penulisan simbol besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik yang tidak sesuai dengan konsep penulisan simbol besaran yang dimiliki para ahli, maka dapat dismpulkan bahwa di dalam buku C terdapat kesalahan konsep penulisan simbol besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik. Agar simbol energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik di dalam buku C sesuai dengan konsep penulisan simbol yang dimiliki para ahli, maka energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik harus dituliskan dengan simbol berikut ini: = Energi potensial = Energi kinetik = Energi mekanik

c.

Kesalahan Konsep 3 Penulis buku C menuliskan persamaan umum energi potensial gravitasi sebagai berikut: (4.47) di mana: = Energi potensial = Konstanta gravitasi

= Massa benda

= Jarak benda dari pusat Bumi = Massa planet Bumi commit to user



Young dan Freedman (2002: 359-360) menjelaskan bahwa persamaan untuk mencari g pada tiap ketinggian dapat dicari dari persamaan gaya berat sebuah benda bermassa m di permukaan bumi. Gaya gravitasi antara dua benda didefinisikan dalam persamaan 縸聘

(4.48)

di mana G adalah nilai konstanta gravitasi yang bernilai 6,67 x 10-11 N.m2/kg2,

adalah massa bumi yakni 5,974 x 1024 kg dan

adalah

jari-jari Bumi yaitu 6,38 x 106 m. Gaya gravitasi 縸聘 sama dengan gaya berat ( ˰

f). Oleh karena itu, persamaan percepatan gravitasi di

dekat permukaan Bumi dapat dituliskan sebagai berikut: f

(4.49)

Pada sebuah titik di atas permukaan Bumi pada jarak

dari pusat Bumi,

berat suatu benda didefinisikan dalam persamaan: ˰

縸聘

(4.50)

Serway dan Jewett (2004: 391-394) menjelaskan bahwa gaya gravitasi antara Bumi dan benda di sekitar permukaan Bumi didefinisikan dalam persamaan:

Karena gaya berat 縸聘

˰

縸聘

(4.51)

f

f, maka percepatan gravitasi didapatkan: (4.52)

f

Untuk benda yang berada di atas bumi dengan ketinggian , maka gaya yang terjadi pada benda adalah: 縸聘

(4.53)

Berdasarkan persamaan (4.29), dapat dicari persamaan percepatan commit to user gravitasi pada ketinggian di atas permukaan Bumi sebagai berikut:



f

di mana: 縸聘

(4.54)

Force exerted by the Earth on a particle is the universal gravitational constant

The mass of the Eart

The mass of the particle The radius of the Earth

Altitude of the particle

Narasumber wawancara menjelaskan bahwa: Sesuai dengan

persamaan umum gaya gravitasi yaitu: ˰

縸聘

(4.55)

maka besarnya energi potensial didefinisikan sebagai usaha yang dikerjakan Bumi untuk memindahkan suatu benda bermassa posisi setinggi

dari

meter menuju permukaan tanah: f

˰

(4.56)

Jadi persamaan umum energi potenisal pada berbagai tempat yaitu: (4.57) Pada keadaan di mana suatu benda berada sangat jauh dari bumi, maka:

(4.58)

commit to user



Jadi persamaan yang dituliskan oleh penulis buku C tidak bersifat umum, namun bersifat khusus. Persamaan tersebut dipakai hanya ketika benda berada sangat jauh dari Bumi. Dengan melihat perbedaan persamaan energi potensial gravitasi yang terdapat dalam buku C dengan persamaan energi potensial gravitasi yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku C terdapat kesalahan konsep penulisan persamaan energi potensial gravitasi pada medan gravitasi tak homogen. Agar persamaan energi potensial gravitasi pada medan gravitasi tak homogen dalam buku B sama dengan persamaan energi potensial gravitasi narasumber wawancara dan sesuai dengan persamaan energi potensial gravitasi buku Universitas, maka persamaan di dalam buku B harus diganti menjadi: 0

(4.59)

d. Analisis Tambahan Di dalam buku C terdapat beberapa kekurangan yang berpotensi menimbulkan miskonsepsi bagi para pembacanya (siswa). Beberapa kekurangan tersebut berhubungan dengan kelengkapan materi (konsep) dan penulisan. Beberapa kekurangan tersebut adalah sebagai berikut: 1) Kesalahan ketik Kesalahan ketik terjadi di beberapa halaman di dalam buku C, di antaranya: a) Kesalahan ketik pada halaman 114 Kesalahan ketik pada halaman 114 ditunjukkan oleh panah merah pada Gambar 4.49 berikut ini:

commit to user



Gambar 4.49 Kesalahan Ketik pada Halaman 114 Simbol yang ditunjukkan oleh panah merah adalah simbol usaha, yaitu huruf 魐 besar. Sedangkan usaha bukan merupakan

besaran vektor yang memiliki arah ke bawah. Jadi yang dimaksud oleh penulis buku C bukanlah usaha, namun gaya berat ˰.

b) Kesalahan ketik pada halaman 151 Kesalahan ketik pada halaman 151 sama dengan kesalahan ketik pada halaman 114, yaitu kesalahan simbol berat. Kesalahan ini dapat dilihat pada Gambar 4.50 di bawah ini:

Gambar 4.50 Kesalahan Ketik pada Halaman 151 Pada halaman 151 buku C, berat helikopter disimbolkan dengan huruf 魐 besar. Menurut para ahli, berat disimbolkan dengan

huruf ˰ kecil. Pada halaman lain buku C, berat disimbolkan sesuai dengan konsep para ahli, yaitu disimbolkan dengan huruf

˰ kecil. Jadi simbol 魐 besar pada halaman 151 buku C adalah commit to user suatu kesalahan ketik.



2) Kekurangan materi atau konsep Pada halaman 145 penulis ingin menunjukkan besarnya percepatan horizontal yang terjadi akibat adanya gaya yang terjadi pada benda. Percepatan horizontal ini ditunjukkan pada persamaan berikut: 縸 cos

(4.60)

Percepatan ini ditunjukkan oleh Gambar 4.51 berikut ini:

Gambar 4.51 Arah Percepatan yang Sejajar dengan Perpindahan pada Halaman 145 buku C Penulis menggunakan simbol

saja untuk percepatan

horizontal, hal ini dimungkinkan agar siswa lebih memahami konsep selanjutnya yang akan diberikan, yaitu konsep gerak lurus berubah beraturan: Ǵ

(4.60)

Namun permasalahannya, penulis menyebutkan bahwa benda memiliki percepatan karena ada gaya yang bekerja sesuai dengan Hukum II Newton. Hukum kedua Newton tentang gerak yaitu: “Jika suatu gaya luar total bekerja pada sebuah benda, maka benda akan mengalami percepatan. Arah percepatan tersebut sama dengan arah gaya total. Vektor gaya total sama dengan massa benda dikalikan dengan percepatan benda” (Young dan Freedman. 2002: 101). Gambar 4.51 yang terdapat di buku C tidak sesuai dengan konsep ini, karena commit to userdalam gambar tersebut percepatan



tidak memiliki arah yang sama dengan gaya 㺘 yang dikenakan

pada benda.

Oleh karena itu, narasumber wawancara berpendapat bahwa, penulis buku C perlu mengubah simbol 4.51 menjadi simbol

䬸n

v䬸Ƽsdl.

dalam Gambar

Percepatan horizontal

merupakan komponen dari percepatan sesuai dengan Hukum II Newton.

commit to user

䬸n

v䬸Ƽsdl

yang dihasilkan oleh gaya 㺘


digilib.uns.ac.id

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan Dari hasil penelitian yang telah dilaksanakan pada tiga buah buku teks Fisika SMA kelas XI semester 1, maka dapat disimpulkan bahwa: 1.

Jumlah kesalahan konsep yang terdapat di dalam ketiga buku teks Fisika yang diteliti dapat dilihat dalam tabel di bawah ini: Tabel 5.1 Hasil Analisis Kesalahan Konsep No.

1

2

3

2.

Jumlah Kesalahan Konsep Fisika

Buku Teks Fisika Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis.

Analisis Tambahan Jumlah Jumlah Kekurangan Kesalahan Materi/Konsep Ketik

9

2

5

9

2

9

3

1

3

Dengan melihat jumlah kesalahan konsep yang terdapat di dalam masingmasing buku teks Fisika di atas, maka dapat disimpulkan bahwa buku teks Fisika berjudul FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I karya Mikrajuddin Abdullah adalah buku teks yang paling baik kualitasnya di antara tiga buku teks Fisika yang diteliti.

B. Implikasi Setelah penelitian dilakukan terhadap buku-buku teks Fisika pada tinjauan kesalahan konsepnya, maka implikasi dari penelitian ini adalah: 1.

Diketahui bahwa buku teks Fisika yang sudah terbit tidak lepas dari kesalahan konsep maupun kesalahan penulisan.

2.

Kesalahan konsep dan kesalahan penulisan di dalam masing-masing buku merupakan tanggung jawab penulis. Idealnya penulis meneliti dan commit to user 126



mengkoreksi kembali buku yang ditulis pada saat sebelum dikirmkan ke penerbit dan pada saat sebelum buku dicetak (setelah diedit oleh editor). 3.

Fungsi Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP) yang telah meneliti dan menyatakan layak Buku Sekolah Elektronik karya Setya Nurachmandani, tidak berjalan dengan baik.

4.

Perlu adanya sebuah badan pengawasan buku ajar berskala nasional yang dikelola oleh Kementrian Pendidikan yang bertugas untuk meneliti dan memberikan sertifikat kelayakan atau surat ijin edar kepada buku ajar masing-masing mata pelajaran.

C. Keterbatasan Penelitian Penelitian ini memiliki dua keterbatasan, yaitu: 1.

Materi pokok yang dianalisis hanya Energi, Usaha dan Daya. Sesuai standar kompetensi Fisika, materi pokok yang diajarkan pada kelas XI semester satu meliputi: Gerak dengan analisis vektor; energi, usaha dan daya; impuls dan momentum.

2.

Buku ajar Fisika SMA kelas XI semester 1 yang dianalisis hanya berjumlah tiga buku. Buku yang beredar di toko buku lebih banyak.

D. Saran Berdasarkan hasil penelitian dan refleksi yang telah dilakukan, dapat dikemukakan saran sebagai berikut: 1.

Bagi Penulis Buku Teks Fisika yang Diteliti Hendaknya ketiga penulis buku yang telah diteliti, merevisi buku teks Fisika SMA kelas XI semester 1 yang telah diterbitkan agar konsep yang ada di dalam bukunya sesuai dengan konsep yang dimiliki oleh para ahli Fisika.

2.

Bagi Penulis Buku Teks Fisika Secara Umum Hendaknya seorang penulis buku teks Fisika senantiasa meneliti kembali buku yang ditulisnya, agar tidak terjadi kesalahan konsep, to user dan kesalahan ketik di dalam kekuranglengkapan materi commit atau konsep,



bukunya. Proses review terhadap buku teks yang ditulis idealnya dilakukan sebelum buku dikirimkan kepada penerbit dan setelah buku mengalami proses editing. 3.

Bagi Guru Hendaknya guru mampu memilih buku-buku yang memiliki kualitas baik untuk kemudian direkomendasikan kepada siswanya. Pemilihan bukubuku yang berkualitas tinggi dilihat berdasarkan kejelasan dan kebenaran konsep, relevansi dengan kurikulum, dan efek buku tersebut terhadap minat, motivasi dan aktivitas siwa.

4.

Bagi Siswa Sebelum membeli buku teks Fisika, hendaknya siswa berkonsultasi dulu dengan guru pengampu mata pelajaran Fisika. Hal ini dilakukan untuk mengoptimalkan fungsi buku teks. Dengan menggunakan buku teks berkualitas baik, maka hasil belajar siswa akan lebih optimal.

commit to user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR PUSTAKA

Abdulkarim, A. (2007). Analisis Isi Buku Teks dan Implikasinya dalam Memberdayakan

Keterampilan

Berfikir

Siswa

SMA.

Forum

Kependidikan. 26 (2), 118-226. Abdullah, M. (2006). FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. Adisendjaja, Y.H., & Romlah, O. (2007). Identifikasi Kesalahan dan Miskonsepsi Buku Teks Biologi SMU. Makalah disampaikan pada Seminar Nasional Pendidikan Biologi dan Biologi, Jurusan Biologi FMIPA Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung, 25-26 Mei 2007. Deshmukh, N.D., & Deshmukh, V.D. (2011) Textbook: A Source of Students’ Misconceptions at The Secondary Level. Diperoleh 10 Juli 2012, dari http://episteme4.hbcse.tifr.res.in/proceedings/strand-ii-cognitive-andaffective-studies-of-stme/strand-ii-cognitive-and-affective-studies-of-stme Dimyati & Mudjiono. (2009). Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: PT. Rineka Cipta. Koesmanto. (2006). KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. Krippendorff, K. (1991). Analisis Isi: Pengantar Teori dan Metodologi. (Diterjemahkan oleh Farid Wajidi). Jakarta: CV Rajawali. Küçük, M., Çepni, S., & Gökdere, M. (2005). Turkish Primary School Students’ Alternative Conceptions About Work, Power, and Energy (Versi elektronik). Journal of Physics Teacher Education Online. 3(2), 22-26. Diperoleh

15

November

2010,

dari

http://www.phy.ilstu.edu/jpteo/issues/dec2005.html. Miles, M.B. & Huberman, A.M. (1992). Analisa Data Kualitatif: Buku Sumber Tentang Metode-metode Baru. (Diterjemahkan oleh Tjetjep Rohendi). Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia. Moleong, L.J. (2011). Metodologi Penelitian Kualitatif (edisi revisi). Bandung: PT Remaja Rosdakarya. commit to user 129



Mukti, A.D.Y. (2011). Identifikasi Miskonsepsi dalam Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester Gasal. Buku Abstrak Seminar Nasional Fisika dan Pendidikan Fisika 2011. Hlm. 3. Program Studi Pendidikan Fisika PMIPA FKIP UNS. Nurachmandani, S. (2009). FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Pusat Kurikulum. (2003). Kurikulum 2004, Standar Kompetensi Mata Pelajaran Fisika Sekolah Menengah Atas dan Madrasah Aliyah. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional. Sagala, S. (2003). Konsep dan Makna Pembelajaran. Bandung: Alfabeta. Serway, R.A. & Jewett, J.W. (2004). Physics for Scientists and Engineers. Stamford: Thomson Brook/Cole. Subiyarti, A. (2001). Analisis Buku Ajar Pelengkap Kimia SMU Kelas III yang Beredar di DIY Tahun Ajaran 200/2001 Ditinjau dari Kesalahan Konsepnya. Skripsi Tidak Dipublikasikan, FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta. Suparno, P. (2005). Miskonsepsi dan Perubahan Konsep dalam Pendidikan Fisika. Jakarta: PT. Grasindo Sutopo, H.B. (2006). Metodologi Penelitian Kualitatif (edisi kedua). Surakarta: Universitas Sebelas Maret. Vanden Berg, E., Vanden Berg, R., Wahyuningsing, C.S.A., Boko, K.S., Van Huis, C., Katu, N. et al. (1991). Miskonsepsi Fisika dan Remidiasi. Salatiga: Universitas Kristen Satya Wacana. Young, H.D. & Freedman, R.A. (2002). Fisika Universitas (edisi kesepuluh). (Diterjemahkan oleh Endang Juliastuti). Jakarta: Erlangga.

commit to user

ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA. Skripsi Oleh: Anjar Taufik Hidayat K

Recommend Documents