ANALISIS POTENSI MISKONSEPSI MAHASISWA PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS PALANGKA RAYA PADA TOPIK LISTRIK DINAMIS

Proseding Seminar Nasional Fisika dan Aplikasinya Sabtu, 21 November 2015 Bale Sawala Kampus Universitas Padjadjaran, Jatinangor

ANALISIS POTENSI MISKONSEPSI MAHASISWA PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS PALANGKA RAYA PADA TOPIK LISTRIK DINAMIS PENDI SINULINGGA1, THEO JHONI HARTANTO Prodi Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Palangka Raya Jl. H. Timang, Palangka Raya 73112

Abstrak. Ada banyak konsep yang terdapat di dalam topik listrik dinamis, diantaranya konsep arus listrik, tegangan, rangkaian listrik seri, atau rangkaian listrik paralel. Konsep-konsep ini sudah pernah diterima mahasiswa sejak mereka berada di SMP dan SMA. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi miskonsepsi mahasiswa baru Prodi Pendidikan Fisika Universitas Palangka Raya pada topik Listrik Dinamis. Jenis penelitian ini merupakan penelitian deskriptif dengan analisis data menggunakan metode certainty of response index (CRI). Penelitian ini dilaksanakan dengan memberikan tes pemahaman konsep untuk 60 mahasiswa baru semester pertama di Prodi Pendidikan Fisika. Berdasarkan data hasil penelitian diperoleh hasil: 44% mahasiswa berkategori miskonsepsi, 40% mahasiswa tidak paham konsep, dan 16% berkategori paham konsep. Mahasiswa banyak mengalami miskonsepsi pada konsep tegangan, rangkaian listrik seri, dan rangkaian listrik paralel. Berdasarkan temuan tersebut, dapat disimpulkan bahwa ada potensi miskonsepsi mahasiswa Prodi Pendidikan Fisika Universitas Palangka Raya pada topik listrik dinamis. Kata kunci :miskonsepsi, listrik dinamis Abstract. There are lots of concepts contained in the dynamic electrical topics, such the concept of electric current, voltage, electrical circuit series or parallel electrical circuits. These concepts have already been received by the students since they were in junior and senior high school. This study aimed to analyze the potential of the student misconceptions in Physical Education Program of Palangkaraya University on the topic Dynamic electrical. This research type is a descriptive study using data analysis methods of certainty of response index (CRI). This study was carried out to provide test understanding of concepts for 60 the new student at the first semester of Physical Education Program. Based on data the research results: 44% of students categorized as misconceptions, 40% of students do not understand the concept, and 16% categorized as understand the concepts. Based on the findings, it can be concluded that there is a potential student misconceptions in Pysical Education Program of Palangka Raya University on the topic of dynamic electrical. Keywords: misconception, dynamic electrical

1. Pendahuluan Fisika merupakan bagian dari ilmu pengetahuan alam (IPA) yang mempelajari gejala-gejala alam. Fisika memiliki banyak konsep khas atau seringkali dinamakan sebagai konsep fisika. Beberapa konsep fisika dalam topik listrik dinamis adalah arus listrik, tegangan, rangkaian listrik seri, atau rangkaian listrik paralel. Konsep-konsep ini biasanya disajikan dalam topik listrik dinamis dan sudah pernah dipelajari oleh mahasiswa sejak mereka berada di sekolah. Pemahaman mahasiswa terhadap konsep dengan benar dan mendalam akan memungkinkan mahasiswa itu menerapkan pemahamannya dalam berbagai keperluan. Namun demikian, seringkali mahasiswa memiliki pemahaman konsep yang salah atau berbeda dengan yang dibenarkan oleh para ahli. Pemahaman salah ini sering dinamakan miskonsepsi. 1

email : [email protected] FP-34

Analisis Potensi Miskonsepsi Mahasiswa Prodi Pendidikan Fisika Universitas....

FP-35

Miskonsepsi merupakan penjelasan yang salah dan suatu gagasan yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah yang diterima para ahli [1]. Miskonsepsi atau salah konsep menunjuk pada suatu konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima para pakar dalam bidang itu. Bentuk miskonsepsi dapat berupa konsep awal, kesalahan, hubungan yang tidak benar antara konsep-konsep, gagasan intuitif atau pandangan yang naif [2]. Pembelajaran yang tidak memperhatikan miskonsepsi menyebabkan kesulitan belajar dan akhirnya akan menghasilkan pada rendahnya prestasi belajar siswa. Garcia Quijas dan Arevalo Aguilar; Hestenes dan Swackhamer [3] [4] menyatakan bahwa: “Misconceptions can occur „when prior knowledge and belief are in conflict with scientific knowledge, and can cause many problems for students during a course and throughout their degree. It thus seems essential for instructors to uncover these misconceptions since there is strong evidence that these need to be taken into account in order to improve the efficiency of instruction.” Dosen sangat jarang atau bahkan tidak pernah melakukan pelacakan terhadap pemahaman konsep siswa. Dosen seolah “tidak peduli” apakah mahasiswanya sudah memahami konsep dengan benar atau malah masih bertahan dengan konsepsi yang salah.. Padahal, mengetahui pemahaman konsep siswa merupakan hal yang sangat penting bagi seorang dosen. Archer and Bates [5] menyatakan bahwa: “...being able to discover students‟ conceptions and more importantly alternate and misconceptions about a topic is vital in order to be able to assess and thus be able to improve student learning.” „Ketidakpedulian‟ seperti ini akan menyebabkan pemahaman yang salah yang mungkin akan terbawa oleh mahasiswa sampai ke jenjang yang lebih tinggi. Hal ini telah dibuktikan oleh peneliti ketika mengampu Mata Kuliah Fisika Dasar I, terutama yang berkaitan dengan listrik dinamis, banyak mahasiswa yang belum paham konsep bahkan mengalami miskonsepsi terhadap konsep-konsep fisika. Hasil ini kemungkinan besar karena mahasiswa memperoleh pemahaman yang salah dan bertahan sejak tingkat satuan pendidikan sebelumnya. Oleh sebab itu, perlu untuk mengetahui gambaran potensi moskonsepsi yang ada pada mahasiswa sebagai upaya untuk memperbaiki pemahaman mereka. Dalam makalah ini dikemukakan hasil penelitian mengenai potensi miskonsepsi mahasiswa semester I Prodi Pendidikan Fisika Universitas Palangka Raya pada topik listrik dinamis. Harapannya adalah hasil penelitian ini memberikan gambaran bagaimanan pemahaman mahasiswa terhadap konsep-konsep arus listrik, tegangan, rangkaian listrik seri, dan rangkaian listrik paralel. 2. Metode Penelitian Penelitian ini merupakan jenis penelitian deskriptif. Sampel penelitian ini adalah mahasiswa semester I tahun ajaran 2015-2016 yang berjumlah 60 orang. Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2014 sampai Februari 2015. Pemahaman konsep siswa dianalisis dengan menggunakan certainty of response index (CRI). CRI dalam penelitian mengadaptasi CRI yang dinyatakan oleh Hakim, Liliasari, dan Kadarohman [6]. CRI terdiri dari dua bagian, yaitu (1) pertanyaan dalam bentuk pilihan ganda disertai alasan responden memilih pilihan jawaban pada pertanyaan, dan (2) keyakinan responden terhadap pilihan jawaban dalam bentuk yakin, kurang yakin, dan tidak yakin. Rubrik mengenai paham konsep dengan metode CRI ini adalah sebagai berikut:

FP-36

Pendi Sinulingga dan Theo Jhoni Hartanto

Jawaban Benar Benar Benar Benar Salah Salah Salah Salah

Tabel 1. Rubrik CRI untuk setiap jawaban Alasan Nilai CRI Deskripsi Benar Paham konsep dengan baik  2,5 Paham konsep tetapi kurang percaya Benar  2,5 diri dengan jawabannya Salah Miskonsepsi  2,5 Salah Tidak Tahu Konsep  2,5 Benar Miskonsepsi  2,5 Benar Tidak Tahu Konsep  2,5 Salah Miskonsepsi  2,5 Salah Tidak Tahu Konsep  2,5

3. Hasil dan Pembahasan Penelitian

Hasil Penelitian Berdasarkan hasil analisis data dengan menggunakan CRI, diperoleh data untuk tiap butir tes pemahaman konsep di masing-masing sekolah sasaran penelitian disajikan pada Tabel 2 sebagai berikut. Tabel 2. Rekapitulasi Persentase Mahasiswa untuk yang berkategori Miskonsepsi, tidak tahu konsep, dan paham konsep untuk tiap butir soal Butir Soal ke 1 2 3 4 5 6 7 8 Rata-rata

Persentase Tiap Kategori (%) Tidak Tahu Paham Miskonsepsi Konsep Konsep 50 27 23 32 26 42 28 44 28 82 15 3 57 36 7 52 43 5 30 57 13 25 72 3 44 40 16

Berdasarkan Tabel 2, terlihat bahwa persentase rata-rata menunjukkan bahwa hanya sebesar 16% paham konsep, 40% tidak tahu konsep, dan 44% miskonsepsi. Berdasarkan Tabel 2, terlihat bahwa terdapat potensi miskonsepsi pada mahasiswa semester I Prodi Pendidikan Fisika Universitas Palangka Raya dengan persentase rata-rata 44%. Pembahasan Butir soal nomor 1 Berdasarkan data hasil penelitian pada Tabel 2 diperlihatkan bahwa pada butir soal nomor 1 terdapat 50% mahasiswa berkategori miskonsepsi dan 27% tidak tahu konsep. Butir soal nomor 1 berkaitan dengan konsep tegangan pada rangkaian seperti Gambar 1 di bawah ini.


A

FP-37

B

Gambar 1. Rangkaian listrik pada butir soal nomor 1

Gambar 1 di atas menunjukkan rangkaian listrik terbuka di titik A dan B. Rangkaian terbuka tersebut terdiri dari dua lampu yang identik dan baterai 6 V. Banyak mahasiswa yang menjawab bahwa tegangan antara titik A dan titik B adalah nol karena rangkaian merupakan rangkaian terbuka. Menurut pemahaman mahasiswa, jika rangkaian terbuka maka arus listrik nol dan tegangan juga nol. Selain itu, banyak mahasiswa yang menjawab bahwa tegangan terbagi menjadi 3 volt, salah satu alasan adalah sebagai berikut.

Miskonsepsi ini tidak terjadi jika kita lebih jernih dalam memahami baterai. Baik dihubungkan dalam rangkaian listrik maupun tidak dihubungkan, baterai selalu memiliki tegangan (yang dikenal sebagai gaya gerak listrik). Sehingga, dalam kasus soal di atas, saat rangkaian diputus maka beda tegangan antara AB sama dengan tegangan baterai, yakni 6 volt. Butir soal nomor 2 dan nomor 3 Berdasarkan data hasil penelitian pada Tabel 2 diperlihatkan bahwa pada butir soal nomor 2 terdapat 32% mahasiswa berkategori miskonsepsi dan 26% tidak tahu konsep. Sedangkan, pada butir soal nomor 3 terdapat 28% mahasiswa berkategori miskonsepsi dan 44% tidak tahu konsep. Butir soal nomor 2 dan nomor 3 berkaitan dengan rangkaian seri, hanya posisi lampu saja yang dibuat berbeda seperti digambarkan di bawah ini. Gambar 2 rangkaian listrik yang terdiri dari 3 lampu serupa (A, B, dan C) serta baterai.

.

Gambar 2. Rangkaian listrik pada butir soal nomor 2 dan nomor 3

FP-38


Jawaban dominan mahasiswa adalah ketiga lampu pada dua rangkaian itu terangnya tidak sama, dengan alasan terang-tidak terang nyala lampu bergantung pada letak lampu terhadap baterai. Semakin dekat dengan kutub positif baterai, semakin terang nyala lampu. Akibatnya, jika lampu dirangkai seperti di dalam soal di atas, banyak mahasiswa yang memiliki konsepsi akan menjawab nyala lampu A lebih terang daripada nyala lampu B, dan nyala lampu B lebih terang daripada nyala lampu C dengan alasan lampu A lebih dahulu menerima arus listrik dilanjutkan lampu B dan lampu C. Antonius Darjito dan van den Berg [7] menamai miskonsepsi siswa ini sebagai model konsumsi arus, yaitu besar arus listrik dalam rangkaian seri berkurang pada setiap hambatan/lampu. Jadi, sebagian arus diserap pada setiap komponen rangkaian listrik sehingga arus listrik dekat kutub positif lebih besar daripada arus listrik yang dekat dengan kutub negatif sumber tegangan. Selain itu, berdasarkan jawaban pada tes, ada beberapa mahasiswa yang arus listrik mengalir dari kutub positif dan dari kutub negatif. Lampu A yang pertama kali menerima arus listrik dari kutub positif akan menyala lebih terang. Hal yang sama juga terjadi pada Lampu C yang pertama kali menerima arus listrik dari kutub negatif. Akibatnya, arus yang mengalir ke Lampu B akan berkurang. Mahasiswa yang menganut konsepsi ini akan menjawab nyala lampu A dan C menyala sama terang daripada nyala Lampu B. Miskonsepsi seperti ini juga pernah diungkapkan Allen (2010) [8]. Butir Soal Nomor 4 – 6 Berdasarkan data hasil penelitian pada Tabel 2 diperlihatkan bahwa persentase miskonsepsi pada butir soal nomor 4, nomor 5, dan nomor 6 lebih tinggi dibandingkan dengan butir-butir soal yang lain. Pada butir soal nomor 4 terdapat 82% mahasiswa berkategori miskonsepsi dan 15% tidak tahu konsep. Pada butir soal nomor 5 terdapat 57% mahasiswa berkategori miskonsepsi dan 36% tidak tahu konsep. Sedangkan, pada butir soal nomor 6 terdapat 52% mahasiswa berkategori miskonsepsi dan 43% tidak tahu konsep. Butir soal nomor 4, nomor 5, dan nomor 6 berkaitan dengan rangkaian paralel seperti digambarkan pada Gambar 3 yang terdiri dari sebuah sumber tegangan (baterai) disambung dengan dua lampu yang sama L1 dan L2 . Mula-mula kedua lampu menyala.

Gambar 3. Rangkaian listrik untuk butir soal nomor 4, nomor 5, dan nomor 6


FP-39

Berdasarkan hasil analisis butir nomor 4, nomor 5, dan nomor 6 banyak diperoleh potensi miskonsepsi mahasiswa pada ketiga butir soal ini. Pada butir nomor 4, banyak mahasiswa yang memahami bahwa jika lampu L 2 dilepaskan dari rangkaian. Alasan yang dominan ditemukan pada hasil tes tersebut adalah sebagai berikut. Nomor 4

Nomor 5

Nomor 6:

Lebih dari 50% dari mahasiswa menjawab bahwa arus yang mengalir melalui lampu L1 akan bertambah. Arus yang tadi digunakan oleh L2 sekarang seluruhnya dipakai oleh L 1. Penalaran dengan konsep arus listrik seperti ini membawa siswa ke pemahaman yang salah. Seharusnya, beda potensial pada L1 tidak berubah, maka arus yang mengalir melalui L1 juga tetap. Pada butir nomor butir 5, jika lampu L2 dicabut, maka beda potensial antara titik X dan Y akan menjadi 0. Banyak siswa yang memiliki pemahaman bahwa tegangan antara titik X dan Y menjadi nol setelah L2 dibuka. Mereka memahami bahwa setelah L2 dilepaskan dari rangkaian, arus tidak lagi mengalir sehingga tegangan juga menjadi nol. Hasil pada butir nomor 5 ini sangat erat kaitannya dengan butir soal nomor 1 sebelumnya. Sedangkan pada butir nomor 6, jika lampu L2 dicabut, maka beda potensial antara titik P dan Q akan bertambah. Antonius Darjito dan van den Berg [7] juga menemukan hasil yang sama dalam penelitiannya. Butir Soal Nomor 7-8 Berdasarkan data hasil penelitian pada Tabel 2 diperlihatkan bahwa pada butir soal nomor 7 terdapat 30% mahasiswa berkategori miskonsepsi dan 57% tidak tahu konsep. Pada butir soal nomor 8 terdapat 25% mahasiswa berkategori miskonsepsi dan 72% tidak tahu konsep. Hal ini mengindikasikan bahwa mahasiswa masih dominan tidak tahu konsep. Butir soal nomor 7 dan nomor 8 berkaitan rangkaian yang memiliki tiga buah lampu yang identik dengan hambatan pada semua lampu adalah R dan tegangan baterai adalah V seperti pada Gambar 4.

FP-40


Gambar 4. Rangkaian listrik pada butir soal nomor 7 dan nomor 8

Berdasarkan hasil analisis tes, masih ada mahasiswa yang mengalami miskonsepsi terhadap rangkaian pada Gambar 4 ketika sakelar S ditutup. Miskonsepsi yang dominan ditemukan seperti berikut ini.

Berdasarkan jawaban pada butir soal nomor 7 di atas, terlihat bahwa ada mahasiswa yang masih bertahan dengan model konsumsi arus listrik []. Jika lampu dirangkai seperti di dalam gambar 4 di atas, maka nyala lampu A dan nyala lampu B lebih terang daripada nyala lampu C dengan alasan lampu A dan lampu B lebih dahulu menerima arus listrik dilanjutkan lampu C. Dengan kata lain, lampu C menyala lebih redup karena menerima arus listrik yang kecil karena sudah “dikonsumsi” terlebih dahulu oleh Lampu A dan Lampu B. Hasil pada soal nomor 7 ini diperkuat kembali pada butir soal nomor 8. Ketika sakelar S pada rangkaian Gambar 4 ditutup, maka jawaban mahasiswa sebagai berikut.

Berdasarkan jawaban pada butir soal nomor 8 di atas, terlihat bahwa ada mahasiswa kembali bertahan dengan model konsumsi arus listrik. Lampu C


FP-41

menyala lebih redup karena menerima arus listrik yang kecil karena sudah “dikonsumsi” terlebih dahulu oleh Lampu B. 4. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang diuraikan di atas, ternyata banyak ditemukan potensi miskonsepsi pada mahasiswa baru Prodi Pendidikan Fisika Universitas Palangka Raya berkaitan dengan konsep-konsep dasar pada topik Listrik Dinamis. Padahal, konsep-konsep ini sudah pernah mereka pelajari ketika duduk di SMP dan SMA. Potensi miskonsepsi yang ditemukan antara lain: a) Terang-tidak terang nyala lampu bergantung pada letak lampu terhadap baterai. Semakin dekat dengan kutub positif baterai, semakin terang nyala lampu. b) Selain itu, berdasarkan jawaban pada tes, ada beberapa mahasiswa yang arus listrik mengalir dari kutub positif dan dari kutub negatif dan keduanya bertemu pada lampu. c) Mahasiswa kesulitan membedakan konsep arus listrik dan tegangan listrik, dengan mengabaikan fakta ilmiah bahwa adanya tegangan listriklah yang menyebabkan adanya arus listrik (bukan arus listrik yang menimbulkan tegangan). d) Jika ada lampu dalam rangkaian seri atau paralel yang dicabut, beda potensial pada bagian yang dicabut tersebut bernilai nol. Hasil penting dari penelitian ini adalah ada potensi kesalahan pemahaman konsep pada mahasiswa pada topik Listrik Dinamis. Potensi kesalahan-kesalahan ini perlu untuk dicari tahu terlebih dahulu sebagai dasar bagi perbaikan pemahaman konsep mahasiswa itu sendiri. Pembelajaran lebih difokuskan pada pengetahuan konseptual daripada perhitungan sebab konsep harus terlebih dahulu dikuasai sebelum penggunaannya dalam perhitungan. Pengajar (guru dan dosen) dapat memberikan kesempatan bagi peserta didik (siswa dan mahasiswa) untuk terlibat aktif dalam kegiatan pembelajaran untuk menemukan dan mencari kebenaran teori fisika yang mereka pelajari, misalnya lewat percobaan-percobaan kecil yang dapat dilaksanakan oleh mereka.

Ucapan Terimakasih Ucapan terimakasih disampaikan kepada seluruh dosen di Program Studi Pendidikan Fisika dan mahasiswa Prodi Pendidikan Fisika Universitas Palangka Raya yang telah membantu dalam menyelesaikan kegiatan penelitian ini.

Referensi 1. Ibrahim, Muslimin. 2012. Seri Pembelajaran Inovatif: Konsep, Miskonsepsi, dan Cara Pembelajarannya. Surabaya: Unesa Press. 2. Suparno, Paul. 2013. Miskonsepsi dan Perbaikan Konsep dalam Pendidikan Fisika. Jakarta: Gramedia Widiasarana Indonesia.

FP-42


3. Garcia Quijas, P. C. Arevalo Aguilar, L. M. Overcoming misconceptions in quantum mechanics with the time evolution operator. Eur. J. Phys. 28 (2007) 147–159. 4. Hestenes, D. Wells, M. Swackhamer, G. The Force Concept Inventory. The Physics Teacher, 30, March 1992, 141-158. 5. Archer, Rachel dan Bates, Simon. 2008. Asking the right questions: Developing diagnostic tests in undergraduate physics. Edinburgh: School of Physics and Astronomy University of Edinburgh. 6. Aliefman Hakim, Liliasari, Asep Kadarohman. 2012. Student Concept Understanding of Natural Products Chemistry in Primary and Secondary Metabolites Using the Data Collecting Technique of Modified CRI, International Online Journal of Educational Sciences, 4 (3), 544-553. 7. Van den Berg, Euwe. 1991. Miskonsepsi Fisika dan Remidiasi. Salatiga: Universitas Kristen Satya Wacana. 8. Allen, Michael. 2010. Misconceptions in Primary Science.England: Open University Press, McGraw-Hill Companies.

ANALISIS POTENSI MISKONSEPSI MAHASISWA PRODI PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS PALANGKA RAYA PADA TOPIK LISTRIK DINAMIS

Recommend Documents