6
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1 Konsep, Konsepsi, Prakonsepsi, dan Miskonsepsi 2.1.1 Konsep Defenisi tentang konsep banyak diungkapkan oleh para ahli dan tampaknya belum ada defenisi yang disepakati secara umum. Konsepsi sering dianalogikan dengan ide. Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia, konsep diartikan sebagai ide atau pengetahuan yang diabstraksikan dari peristiwa kongkret. Konsep merupakan kelas atau kategori stimulus (objek, peristiwa atau orang) yang memiliki ciri-ciri umum (Hamalik dalam Munawaroh 2011:9). Adapun Ausubel (dalam Halomoan 2008:3) mengungkapkan bahwa “Konsep adalah benda-benda, kejadian-kejadian, situasi-situasi, atau ciri-ciri yang memiliki ciri khas dan yang terwakili dalam setiap budaya oleh suatu tanda atau simbol (objects, events, situations, or properties that possess common critical attributcs and are designated in any given culture by some accepted sign or symbol . Sedangkan Berg (1991:8) mengungkapkan bahwa “Konsep merupakan abstraksi dari ciri-ciri sesuatu yang mempermudah komunikasi antara manusia dan yang memungkinkan manusia herfikir (bahasa adalah alat berfikir)”. Dari teori-teori di atas, maka konsep dapat dinyatakan sebagai suatu ide, ilmu pengetahuan dan abstraksi berupa penandaan atau simbolisasi dari suatu ciri khas tertentu dan terwakili dalam setiap budaya yang memungkinkan manusia dapat berkomunikasi satu sama lain dan berfikir.
7
2.1.2 Konsepsi dan Prakonsepsi Penafsiran sesorang terhadap suatu konsep tentu memiliki perbedaan dengan
penafsiran orang lain pada konsep itu. Sebagai contoh, penafsiran
seseorang pada konsep indah atau cantik akan berbeda dengan penafsiran orang lain pada konsep itu. Berg (1991:8) mengungkapkan bahwa “Tafsiran perorangan dari suatu konsep ilmu disebut konsepsi”. Walaupun dalam fisika kebanyakan konsep mempunyai arti yang jelas, bahkan yang sudah disepakati oleh para tokoh Fisika, tapi konsepsi siswa/mahasiswa/guru/dosen berbeda-beda. Duit dan Treagust mendefenisikan konsepsi sebagai interpretasi mental idiosyncratic individu.
Adapun Suparno (2005:5) mendefenisikan konsepsi
sebagai kemampuan memahami konsep, baik yang diperoleh melalui interaksi dengan lingkungan maupun konsep yang diperoleh dari pendidikan formal. Dari uraian di atas, diperoleh pengertian bahwa konsepsi adalah sebuah interpretasi dan tafsiran perorangan pada suatu konsep ilmu yang diperoleh melalui interaksi dengan lingkungan dan melalui pendidikan formal. Setiap siswa telah memiliki konsepsi sendiri-sendiri tentang sesuatu sebelum mereka memasuki ruang-ruang belajar. Termasuk yang berkaitan dengan materi pelajarani fisika. Sebelum mereka mengikuti pelajaran mekanika, siswa telah banyak memiliki pengalaman dengan peristiwa-peristiwa mekanika seperti benda yang jatuh, benda yang bergerak, gaya, dan sebagainya. Karena pengalamannya itu, mereka telah memiliki konsepsi-konsepsi yang belum tentu sama dengan konsepsi fisikawan. Konsepsi seperti itu disebut dengan prakonsepsi (Berg 1991:10).
8
2.1.3 Miskonsepsi “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” (Suparno 2005:4). Novak (dalam Suparno 2005:4) mendefenisikan miskonsepsi sebagai suatu interpretasi konsep-konsep dalam suatu pernyataan yang tidak dapat diterima. Adapun Brown (dalam Suparno 2005:4) menjelaskan misonsepsi sebagai suatu pandangan yang naif dan mendefeisikannya sebagai suatu gagasan yang tidak sesuai dengan
pengertian ilmiah yang sekarang
diterima. Sedangkan Fowler (dalam Suparno 2005:5) menjelaskan dengan lebih rinci arti miskonsepsi. Ia memandang miskonsepsi sebagai pengertian yang tidak akurat akan konsep, penggunaan konsep yang salah, klasifikasi contoh-contoh yang salah, kekacauan konsep-konsep yang berbeda, dan hubungan hirearkis konsep-konsep yang tidak benar. Dari beberapa teori di atas tergambarkan dengan jelas bahwa miskonsepsi adalah sebuah interpretasi, pandangan naif dan defenisi yang tidak akurat terhadap suatu konsep yang tidak dapat dterima karena bertentangan dengan pengertian ilmiah. Suparno (2005:29)
menjelaskan beberapa faktor penyebab lahirnya
miskonsepsi sebagai berikut : 1
Faktor siswa yang memiliki masalah pada prakonsepsi, pemikiran asosiatif, pemikiran humanistik, reasoning yang tidak lengkap, intuisi yang salah, perkembangan kognitif, kemampuan siswa dan minat belajarnya.
9
2
Faktor pengajar yang tidak menguasai bahan, bukan lulusan dari bidang ilmu tertentu, tidak membiarkan siswa mengungkapkan gagasan/ide, dan relasi guru dengan siswa yang tidak baik
3
Faktor buku teks. Terdapat banyak buku yang penjelasannya salah, salah tulis terutama dalam rumus, tingkat penulisan buku terlalu tinggi untuk siswa, buku fiksi dan kartun sains yang sering salah konsep karena alasan menariknya yang perlu.
4
Faktor Konteks. Konteks hidup yang sering menjadi penyebab antara lain pengalaman siswa, bahasa sehari-hari yang 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 dan perasaan bebas atau tertekan.
5
Faktor cara mengajar yang kadang kala hanya berisi ceramah dan menulis, langsung
ke
dalam
bentuk
matematika,
tidak
mengungkapkan
miskonsepsi, tidak mengoreksi PR, model analogi yang dipakai kurang tepat, model demonstrasi sempit dan lain-lain. Renner dan Brumby (dalam Djailani 2013:11) menyusun kriteria untuk mengelompokkan pemahaman konsep seperti pada tabel berikut : Tabel 1 : Pengelompokan Derajat Pemahaman Konsep No. 1 2
Kriteria Tidak ada jawaban / ksong, menjawab “saya tidak tahu” Mengulang pernyataan, menjawab tapi tidak berhubungan dengan pertanyaan atau tidak jelas
Derajat Pemahaman
Kategori
Tidak ada respon Tidak Memahami Tidak memahami
10
No.
Kriteria
3
Menjawab dengan penjelasan tidak logis Jawaban menunjukan ada konsep yang dikuasai tetapi ada pernyataan dalam jawaban yang menunjukan miskonsepsi Jawaban menunjukan hanya sebagian konsep dikuasai tanpa ada miskonsepsi
4
5
Derajat Pemahaman
Kategori
Miskonsepsi Memahami sebagian Memahami sebagian
Miskonsepsi
Memahami
2.2 Tinjauan Tentang Guru Fisika Secara defenisi, sebutan guru dalam UU No. 20 Tahun 2003 adalah pendidik. Kata guru (bahasa Indonesia) merupakan padanan dari kata teacher (bahasa Inggris). Di dalam kamus Webster, kata teacher bermakna sebagai “the person who teach, expecially in school” atau guru adalah seseorang yang mengajar di sekolah (Danim 2010:17-18). Dalam Republic Art 7784, kata guru (teachers) bermakna luas, yaitu semua tenaga kependidikan yang menyelenggarakan tugas-tugas pembelajaran di kelas Istilah guru juga mencakup individu-individu yang melakukan tugas bimbingan dan konseling, supervisi pembelajaran di sekolah-sekolah negeri dan swasta, teknisi sekolah, administrator sekolah dan tenaga layanan bantu sekolah untuk urusan-urusan administratif. Guru juga bermakna lulusan pendidikan yang telah lulus ujian negara (government examination) untuk menjadi guru, meskipun belum secara aktual bekerja sebagai guru (Danim 2010:18). Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 14 Tahun 2005, menjelaskan bahwa “Guru adalah pendidik profesional dengan tugas utama mendidik, mengajar, membimbing, mengarahkan, melatih, menilai dan mengevaluasi peserta
11
didik pada pendidikan anak usia sekolah dari jalur pendidikan formal, pendidikan dasar dan pendidikan menengah. Menurut Djamarah (dalam Munawaroh 2011:14), guru adalah orang yang memberikan ilmu pengetahuan kepada anak didik. Guru dalam pandangan masyarakat adalah orang yang melaksanakan pendidikan di tempat-tempat tertentu, tidak mesti di lembaga formal, tapi dapat pula di masjid, di surau, di rumah dan sebagainya. Guru juga didefenisika sebagai seorang dewasa yang karena jabatannya secara formal selalu mengusahakan terjadinya situasi yang tepat (mengajar) sehingga memungkinkan terjadinya proses pengalaman belajar pada diri siswa (Makmun dalam Munawaroh 2011:14). Dari beberapa uraian di atas, secara umum guru dapat didefenisikan sebagai individu-individu lulusan pendidikan tinggi dan ujian negara yang merupakan sebuah jabatan profesional dan berfungsi untuk menyelenggarakan tugas-tugas pembelajarn di kelas, administratif pendidikan, pengembangan kependidikan dan beberapa tugas kepemimpinan, baik pada lembaga pendidikan formal di jenjang pendidikan dasar maupun menengah, dan juga tempat-tempat lainnya yang memungkinkan terjadinya proses belajar. Dalam melaksanakan tugasnya, seorang Guru diharuskan memiliki beberapa kompetensi keguruan berupa kompetensi pedagogik, kompetensi kepribadian, kompetensi sosial, dan kompetensi profesional. Danim (2010:23-24) mengungkapkan bahwa kompetensi profesional guru memiliki dua ranah subkompetensi, pertama subkompetensi menguasai substansi keilmuan yang terkait dengan bidang studi memiliki indikator esensial ; memahami materi ajar yang ada dalam kurikulum sekolah, memahami struktur, konsep dan metode
12
keilmuan yang menaungi atau koheren dengan materi ajar, memahami hubungan konsep antara pelajaran terkait dan menerapkan konsep-konsep keilmuan dalam kehidupan sehari-hari. Kedua, subkompetensi menguasai langkah-langkah penelitian dan kajian kritis untuk memperdalam pengetahuan/ materi bidang studi. Guru fisika adalah individu-individu dengan ciri seperti tercantum pada defenisi umum seorang guru di atas yang memiliki kompetensi keilmuan khusus dalam bidang studi fisika. Sebagai seorang calon guru fisika, hendaknya karakteristik dan juga pemahaman terhadap tugas-tugasnya, serta kompetensikompetensi keguruan haruslah benar-benar melekat padanya terutama kompetensi profesional yang tercermin dari penguasaannya pada konsep-konsep fisika. 2.3 Konsep Gaya dan Hukum-Hukum Newton Tentang Gerak 2.3.1 Gaya Giancoli (2001:90) “berdasarkan intuisi, kita menggambarkan gaya sebagai semacam dorongan atau tarikan terhadap sebuah benda. Ketika Anda mendorong kereta belanja atau mobil yang mogok, Anda memberikan gaya pada kereta atau mobil itu. Ketika sebuah lift mengangkat lift, atau martil memukul paku, atau angin meniup daun-daun pada sebuah pohon berarti sebuah gaya sedang diberikan”. Adapun Sarojo (2002:72) mengungkapkan “Pengertian gaya paling mudah ialah kekuatan dari luar, berupa dorongan atau tarikan yang yang dilakukan oleh otot-otot kita. Dengan dorongan atau tarikan pada benda kita dapat mengubah kecepatannya, makin besar dorongan, perubahan makin besar, menimbulkan percepatan. Jadi, gaya adalah penyebab perubahan gerak, atau perubahan kecepatanyang menyebabkan adanya percepatan”. Defenisi lain tentang
13
gaya diungkapkan oleh Tipler (2001:91), “Gaya adalah sebuah pengaruh pada sebuah benda yang menyebabkan benda mengubah kecepatannya, artinya dipercepat. Arah gaya adalah arah percepatan yang disebabkannya jika gaya itu adalah satu-satunya gaya yang bekerja pada benda tersebut”. Gaya tidak selalu menyebabkan gerak. Sebagai contoh, Anda bisa mendorong sebuah meja sekuat tenaga tetapi meja tersebut tetap tidak bergerak. Sebuah gaya memiliki arah dan besar, sehingga merupakan vektor yang mengikuti aturan-aturan operasi pada vektor. Terdapat beberapa macam gaya, diantaranya adalah gaya interaksi dan gaya kontak. Gaya interaksi adalah gaya gaya yang ditimbulkanoleh suatu benda pada benda lain walaupun letaknya berjauha, misalnya gaya gravitasi, gaya listrik dan gaya magnet. Sedangkan gaya kontak adalah gaya yang terjadi hanya pada benda-benda yang bersentuhan, misalnya gaya normal, gaya gesek dan gaya tegangan tali (Sarojo 2002:75-76) Galileo menyebutkan bahwa benda-benda yang dijatuhkan di dekat permukaan bumi akan jatuh dengan percepatan yang sama (g), jika hambatan udara diabaikan. Gaya yang menyebabkan percepatan ini disebut gaya gravitasi (Giancoli 2001:101). Gaya gravitasi pada sebuah benda FG, biasa disebut berat dan dituliskan dengan :
FG = mg Arah gaya ini ke bawah menuju pusat bumi. Dalam satuan SI, g = 9,80 m/s2 sehingga berat benda yang massanya 1,00 kg di Bumi adalah 1,00 kg x 9,80 m/s2 yaitu 9,80 N.
14
Gaya gravitasi bekerja pada sebuah benda ketika benda tersebut jatuh. Ketika benda berada dalam keadaan diam di Bumi, gaya gravitasi padanya tidak hilang. Terdapat sebuah gaya lain yang bekerja pada benda itu yang mengimbangi gaya gravitasi sehingga benda berada dalam keadaan diam. Untuk sebuah benda yang diam di atas meja, meja memberikan gaya keatas.. Gaya yang diberikan oleh meja ini sering disebut dengan gaya kontak yang terjadi ketika dua buah benda bersentuhan. Ketika gaya kontak tegak lurus terhadap permukaan kontak, gaya itu biasa disebut gaya normal (“normal” berarti tegak lurus). Dan pada diagram diberi label FN (Giancoli 2001:102). Lebih sederhana dijelaskan bahwa “Gaya normal adalah gaya reaksi yang dikerjakan benda terhadap bidang tempat benda berada (benda melakukan aksi, bidang memberikan reaksi) dan arahnya selalu tegak lurus pada bidang (Sarojo 2002:76)
(a)
(b)
(c)
F1-2 = N = reaksi
1
2
mg F2-1 = mg = aksi
Gambar 1 : Sketsa Gaya Normal Pada Benda Keterangan : (a) Benda (1) berada di atas bidang (2) (b) Gaya aksi pada bidang (c) Gaya reaksi pada benda
F12
15
Jika dua buah permukaan benda saling bersentuhan dan kedua benda itu saling bergerak satu sama lain atau salah satunya diam, maka terjaidi sebuah gaya pada permukaan kontak kedua benda itu yaitu sebuah gaya gesek. “Gaya gesek ialah gaya yang melawan gerak relatif antara dua benda. Arah gaya gesek selalu sejajar dengan bidang tempel benda berada dan berlawanan arah dengan arah gerak benda, jadi gaya gesek melawan bena (menghambat) (Sarojo 2002:76). Gaya gesek merupakan gaya yang disebabkan adanya interaksi antara molekul-molekul benda-benda yang saling bergerak. Gejala ini sukar dan bergantung pada banyak faktor, misalnya keadaan permukaan, kecepatan relatif dan lain-lain. Besar gaya gesek (f) berbanding lurus dengan gaya normal N dan suatu konstanta pembanding µ yang dinamakan koifisien gesek. Gaya gesek antara dua benda yang bersinggungan adalah gaya gesek luncur (kinetik); fk = µ k N Pada benda yang sedang diam, juga terdapat sebuah gaya gesek yang disebut dengan gaya gesek statis dengan koifisien gesek statis (µ s) yang merupakan gaya terkecil yang diperlukan agar benda dapat bergerak (Sarojo 2002:77) Bentuk gaya lain yang sering dijumpai adalah gaya tegang tali. Gaya tegang tali adalah gaya reaksi pada tali, pegas, batang yang terjadi karena ujungujungnya dihubungkan dengan benda lain. Gaya tegang tali adalah gaya yang bekerja di setiap tempat di sepanjang tali. Biasanya tali dianggap tak bermassa, sehingga gaya tegang tali pada setiap tempat besarnya selalu sama. Gaya tegang tali pada batang dinamakan gaya penopang (P) selalu bekerja pada arah batang dan ini merupakan komponen gaya engsel (Sarojo 2002:79)
16
2.3.2 Hukum-Hukum Newton Tentang Gerak Analisis Newton Newton tentang gerak dirangkum dalam “tiga hukum gerak”nya yang terkenal. Dalam karya besarnya, Principia (diterbitkan tahun 1687), Newton menyatakan terima kasihnya kepada Galileo. Pada kenyataannya hukum gerak Newton pertama sangat dekat dengan kesimpulan Galileo. Hukum tersebut menyatakan bahwa “Sebuah benda tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak dengan laju tetap sepanjang garis lurus, kecuali jika diberi gaya total yang tidak nol”. Kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankan keadaan diam atau gerak tetapnya pada garis lurus disebut inersia. Dengan demikian, hukum Newton pertama sering disebut hukum inersia (Giancoli 2001:93). Kecenderungan ini digambarkan dengan mengatakan bahwa benda mempunyai kelembaman. Sehingga Hukum pertama Newton seringkali dinamakan hukum kelembaman (Tipler 2001:88) Hukum pertama Newton tidak membuat perbedaan antara benda diam dengan benda yang sedang bergerak dengan kecepatan konstan. Pertanyaan tentang apakah sebuah benda sedang diam atau bergerak dengan kecepatan konstan tergantung pada kerangka acuan dimana benda itu sedang diamati. Sebuah kerangka acuan dimana hukum pertama Newton berlaku dinamakan kerangka acuan inersial (Tipler 2001:89-90) Pada hukum keduanya, Newton menyatakan bahwa “Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya”. Bentuk persamaannya dapat dituliskan
17
a=
ΣF m
Hukum Newton kedua menghubungkan antara deskripsi gerak dengan penyebabnya, gaya. Hukum ini merupakan hubungan yang paling dasar pada fisika. Dari hukum kedua Newton dapat dibuat defenisi yang lebih tepat mengenai gaya, sebagai sebuah aksi yang bisa mempercepat sebuah benda (Giancoli 2001:95). Hukum kedua Newton juga menggambarkan dan menetapkan hubungan antara besaran dinamika gaya dan massa dan besaran kinematika percepatan, kecepatan dan perpindahan. Hal ini sangat bermanfaat karena memungkinkan dapat menggambarkan aneka gejala fisika yang luas dengan menggunakan hanya sedikit hukum gaya yang relatif mudah. Adapun pada hukum ketiganya, Newton menjelaskan bahwa “Krtika suatu benda memberikan gaya pada benda kedua, benda kedua tersebut memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda yang pertama”. Hukum ini kadang-kadang dinyatakan juga sebagai “untuk setiap aksi ada reaksi yang sama dan berlawanan arah”. Pernyataan ini memamng benar, tetapi untuk menghindari kesalahpahaman sangat penting untuk mengingat bahwa gaya “aksi” dan gaya “reaksi” bekerja pada benda yang berbeda (Giancoli 2001:97). Hukum ketiga Newton kadang-kadang disebut pula sebagai hukum interaksi. Hukum ini menggambarkan sifat penting dari gaya, yaitu bahwa gaya-gaya selalu terjadi berpasangan (Tipler 2001:97).
18
2.4 Kajian Penelitian yang Relevan Pene;itian sebelumnya yang relevan dengan penelitian ini adalah penelitian yang dilakukan oleh Wahdatul Munawaroh dengan formulasi judul “Deskripsi Pemahaman Calon Guru Fisika Terhadap Konsep-Konsep Fisika pada Materi Pokok Gerak Lurus di IAIN Walisongo Semarang” suatu penelitian kualitatif naturalistic di IAIN Walisongo Semarang. Penelitian ini berhasil mengungkap pemahaman calon guru fisika dan menunjukan bahwa tingkay pemahaman calon guru fisika ini terhadap konsep-konsep fisika pada materi gerak lurus termasuk dalam kategori tinggi.. Oleh karena itu, peneliti bermaksud melakukan penelitian serupa di Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Gorontalo dengan formulasi judul “Analisis Konsepsi Calon Guru Fisika Terhadap Konsep Gaya Menurut Hukum-Hukum Newton Tentang Gerak” Kedua penelitian ini pada dasarnya memiliki kesamaan yaitu
untuk
mengungkap dan memberikan gambaran pemahaman atau konsepsi mahasiswa sebagai calon guru fisika terhadap konsep-konsep fisika. Penelitian yang dilakukan oleh Wahdatul Munawaroh dan penelitian juga memiliki persamaan pada teknik pengumpulan data yang menggunakan tes dan wawancara, hanya saja dalam penelitian ini tes yang dimaksud diberi nama tes diagnostik. Perbedaan yang terdapat
pada kedua penelitian ini terlihat pada cara
penentuan sampel atau subjek penelitian dan juga materi fisika yang menjadi focus penelitian. Penentuan sampel penelitian pada penelitian yang dilakukan oleh Wahdatul Munawaroh yaitu dengan cara acak dan hanya terfokus pada satu jenjang semester atau pada mahasiswa angkatan tertentu. Adapun penentuan
19
sampel yang dilakukan peneliti dalam penelitian ini yaitu menggunakan teknik Sratified Proportional Random Sampling dengan jumlah sampel yang proporsional dan tersebar pada beberapa angkatan atau tingkatan semester. Selain itu penelitian yang dilakukan oleh Wahdatul Munawaroh berfokus pada materi gerak lurus, sedangkan dalam penelitian ini berfokus pada konsep gaya menurut hokum-hukum Newton tentang gerak.
