Proseding Seminar Nasional Fisika dan Aplikasinya Sabtu, 19 November 2016 Bale Sawala Kampus Universitas Padjadjaran, Jatinangor
PEMBELAJARAN FISIKA MENGGUNAKAN MULTI REPRESENTASI UNTUK MENINGKATKAN KOGNITIF DAN KEMAMPUAN PEMECAHAN MASALAH SISWA SMA PADA POKOK BAHASAN SUHU DAN KALOR DELIA OKTARINA*, PARLINDUNGAN SINAGA, HIKMAT Prodi Pendidikan Fisika, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia Jl. Dr. Setiabudhi No. 229 Bandung 40154 Abstrak. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan gambaran bagaimanakah peningkatan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah siswa setelah pembelajaran menggunakan multi representasi, selain itu juga untuk melihat bagaimanakah hubungan antara kognitif dengan kemampuan pemecahan masalah. Metode penelitian yang digunakan adalah quasi eksperimen dan desain penelitian yang digunakan adalah one group pretest-posttest. Sampel terdiri dari 32 siswa dari salah satu sekolah di kota Bandung. Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan soal pilihan ganda sebanyak 30 soal dan soal uraian sebanyak 3 soal. Data dianalisis dengan menentukan persentase rata-rata gain yang dinormalisasi dan analisis regresi linier. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan kognitif dan peningkatan kemampuan pemecahan masalah keduanya termasuk kategori sedang. Level kemampuan pemecahan masalah menurun pada level missing dan inadequate, sedangkan pada level needs some improvement dan adequate keduanya meningkat. Hubungan antara kemampuan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah adalah linier dan keduanya memiliki korelasi sedang. Kata kunci : Multi representasi, kemampuan kognitif, kemampuan pemecahan masalah Abstract. This research aimed to observe the students’ improvement in cognition and problem solving after applying multiple representations in their physics learning, and how the relation between cognitive and problem solving. Furthermore, this research employed quasi experiment method as the method, particurly one group pretest-posttest research design. The sample was included 32 students taken from one of Senior High School in Bandung. To collect the data, the researcher administered 30 multiple-choice questions and 3 essays to the students. The assessment was done by applying normalized gain and linier regression analysis. The results showed that the students’ cognitive and problem solving ability improvements were categorized as medium. The problem solving level was decreased in ‘missing’ and ‘inadequate’ level, whereas it was increased in ‘needs some improvement’ and ‘adequate’ level. Moreover, the relation between cognitive and problem solving ability was linier and both of them have medium correlation. Keywords: Multiple representations, cognitive ability, problem solving ability *
email :
[email protected]
Kode Artikel: FP-02 ISSN:2477-0477
Delia Oktarina, dkk
1. Pendahuluan Fisika sebagai salah satu cabang IPA sebaiknya dipelajari dengan melibatkan siswa secara langsung dalam proses pembelajaran sehingga proses belajar siswa menjadi lebih bermakna karena pengetahuan akan dibangun sendiri oleh siswa melalui pengalamannya. Mata pelajaran fisika dalam proses pembelajaran membutuhkan banyak bentuk penyajian untuk membuat siswa dapat memahami konsep yang dipelajari sehingga konsep tersebut dapat bertahan lama. Misalnya dalam pembelajaran tentang Suhu dan Kalor yang merupakan dasar dari hukum thermodinamika, siswa tentu akan kesulitan atau sulit mengingat jika pembelajaran disajikan hanya dalam satu bentuk representasi, misalnya secara matematik saja maupun verbal saja. Kondisi siswa di lapangan dalam mempelajari konsep dan menyelesaikan soal menunjukkan bahwa siswa lebih memahami fisika jika disajikan dalam bentuk verbal, gambar dan animasi. Tetapi, guru lebih sering memberikan penjelasan mata pelajaran fisika secara verbal dan matematis. Berdasarkan wawancara di lapangan, bahwa pembelajaran yang belum menggunakan multi representasi menunjukkan perkembangan kognitif yang kurang baik. Kemudian, ketika siswa diberikan soal berupa tes uraian, siswa hanya mampu menyelesaikan dengan representasi matematis saja, karena menurut siswa mereka jarang sekali diajarkan bagaimana cara merepresentasikan soal berupa verbal, kemudian digambarkan secara fisis, menyederhanakan soal, dan menyelesaikan secara matematis. Hal tersebut akan berpengaruh terhadap kemampuan pemecahan masalah siswa. Karena untuk langkah pemecahan masalah perlu diberikan latihan yang terus menerus agar siswa terbiasa mengerjakannya. Hasil penelitian Judyanto [1] (dalam Rizky dkk, 2014) menyimpulkan bahwa sebagian besar (97%) menggunakan representasi persamaan matematis dalam menyelesaikan permasalahan, siswa yang mampu membuat representasi gambar dan grafik ternyata mampu menyelesaikan dalam bentuk persamaan matematis dengan benar. Dari pemaparan di atas, perlu dilakukan penelitian untuk meningkatkan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah siswa secara mendalam dengan menerapkan pembelajaran berbasis multi representasi. 2. Metode Penelitian Metode dalam penelitian ini menggunakan metode quasi eksperimen. Desain penelitian yang digunakan adalah one group pretest-posttest. Metode ini dipilih karena penelitian ini menggunakan suatu perlakuan (treatment) untuk mencari pengaruh perlakuan tersebut terhadap kemampuan kognitif dan keterampilan pemecahan masalah. 214
Pembelajaran Fisika Menggunakan Multi Representasi.......
Pada penelitian ini, desain penelitian yang digunakan adalah one-group pretestposttest design. One group pretest and posttest design, merupakan desain eksperimen yang terdapat pretest sebelum diberi perlakuan. Dengan demikian hasil perlakuan dapat diketahui lebih akurat, karena dapat membandingkan dengan keadaan sebelum diberi perlakuan (Sugiyono, 2013, hlm. 110-111) [2]. Desain ini dapat digambarkan seperti berikut : Tabel 1. Rancangan Penelitian (one group pre and posttest design) Pretest Perlakuan Posttest X 𝑃" 𝑃#
Keterangan : 𝑃" : Tes sebelum perlakuan diberikan (pretest) 𝑋 : Pemberian perlakuan 𝑃# : Tes sesudah perlakuan diberikan (posttest) 3. Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan di salah satu SMA kota Bandung mengenai pembelajaran fisika menggunakan multi representasi untuk meningkatkan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah siswa SMA pada pokok bahasan suhu dan kalor didapatkan data dan pembahasan sebagai berikut : 1.
Peningkatan Kemampuan Kognitif Berdasarkan hasil pretest dan posttest, maka diperoleh nilai n-Gain untuk mengevaluasi perubahan dalam pemahaman kognitif siswa sebelum dan setelah pembelajaran. Nilai n-Gain yang diperoleh yaitu 0,37 untuk kemampuan kognitif. Tabel 2. Peningkatan Kemampuan Kognitif
42,19
63,65
0,37
Kategori Sedang
Dari hasil penelitian dan perhitungan secara kuantitatif tersebut, dapat disimpulkan bahwa terdapat perubahan kognitif siswa sebelum dan sesudah dilakukannya treatment (perlakuan). Ternyata dengan pembelajaran menggunakan berbagai representasi seperti verbal (penjelasan), matematis, grafik dan gambar dapat meningkatkan kognitif mereka mengenai materi yang sedang diajarkan. Dari hasil angket yang diberikan kepada siswa mengenai pembelajaran yang telah dilakukan, hasilnya adalah 100% siswa yang berpartisipasi pada penelitian ini mengemukakan bahwa pembelajaran fisika menggunakan multi representasi (disajikan penjelasan secara verbal, gambar, grafik, matematis) dapat memberikan informasi dan mempermudah memahami materi fisika, terutama materi suhu dan kalor. 215
Delia Oktarina, dkk
2.
Peningkatan Kemampuan Pemecahan Masalah Nilai pre test dan nilai post test untuk kemampuan pemecahan masalah ditunjukkan pada Tabel berikut Tabel 3. Peningkatan Kemampuan Pemecahan Masalah 28,28
71,16
0,60
Kategori Sedang
. Berdasarkan nilai rata-rata gain ternormalisasi tersebut, maka kriteria peningkatan pembelajaran menurut Hake adalah kategori sedang. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan multi representasi dalam pembelajaran fisika dapat meningkatkan kemampuan pemecahan masalah siswa. Dan sebanyak 88,24 % siswa menyatakan bahwa mengerjakan soal pemecahan masalah mudah diselesaikan dengan menggunakan multi representasi. Adanya perbedaan dari nilai gain antara kemampuan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah, dimana gain kemampuan pemecahan masalah lebih tinggi daripada gain kemampuan kognitif adalah disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya pada kemampuan pemecahan masalah, siswa dituntut untuk bisa menyelesaikan soal kemampuan pemecahan masalah dengan berbagai langkah berdasarkan Rosengrant. Berdasarkan Rosengrant (2007) [3] tahapan tersebut terbagi menjadi 5 tahap, diantaranya: 1. 2. 3. 4. 5. 3.
Gambar dan terjemahkan masalah yang ditanyakan Sederhanakan permasalahan tersebut Gambarkan bentuk fisisnya Gambarkan bentuk matematisnya Evaluasi atau selesaikan
Level Kemampuan Pemecahan Masalah Berdasarkan Rosengrant, kriteria kemampuan representasi siswa dibagi menjadi 4 kategori, yaitu, missing (tidak ada), inadequate (kurang mampu), needs some improvement (memerlukan pengembangan), adequate (mampu). 1) Kemampuan siswa dalam merepresentasikan informasi Kemampuan merepresentasikan informasi yang diungkapkan dalam rubrik multiple representation rubric oleh Rosengrant terbagi ke dalam empat aspek kemampuan ilmiah. Pada penelitian ini, peneliti hanya menggunakan satu kemampuan ilmiah, yaitu kemampuan menggunakan representasi-representasi untuk menyelesaikan masalah. Aspek tersebut digali dengan menggunakan soal uraian berjumlah 3 butir.
216
Pembelajaran Fisika Menggunakan Multi Representasi....... Tabel 4. Kemampuan Siswa dalam Merepresentasikan Informasi
Kemampuan Ilmiah Pre Test Post Test
N Persentase N Persentase
Missing (Tidak ada)
Inadequate (Kurang Mampu)
8 25% 1 3,12%
24 75% 10 31,25%
Needs some improvement (Memerlukan pengembangan) 0 0% 15 46,88%
Adequate (Mampu) 0 0% 6 18,75%
Berdasarkan tabel di atas terjadi penurunan pada kategori missing dan inadequate. Hal ini menunjukkan pengurangan jumlah siswa yang tidak mengerjakan soal kemampuan pemecahan masalah. Dan setelah diberikannya treatment saat proses pembelajaran di kelas menjadikan siswa yang kurang mampu mengerjakan soal menjadi berkurang. Berikut contoh jawaban siswa yang termasuk kategori inadequate :
Gambar 1. Jawaban kategori inadequate (kurang mampu)
Contoh jawaban di atas termasuk kategori inadequate (kurang mampu). Rubrik untuk contoh jawaban di atas adalah jawabannya salah. Sedangkan pada kategori needs some improvement dan adequate terjadi peningkatan. Pada tabel terlihat bahwa hampir setengah dari jumlah siswa pada kelas tersebut sudah mampu menggunakan berbagai jenis representasi, namun hasil akhirnya masih perlu pengembangan untuk mendapatkan hasil yang benar dan sebanyak seperempat siswa tersebut mampu menyelesaikan soal tersebut dengan baik dan benar. Berikut contoh jawaban siswa yang termasuk dalam kategori needs some improvement. 217
Delia Oktarina, dkk
Gambar 2. Jawaban kategori needs some imprevement (memerlukan pengembangan)
Berikut contoh jawaban siswa yang termasuk dalam kategori adequate.
Gambar 3. Jawaban kategori adequate (mampu)
Hasil ini menunjukkan masih banyak siswa yang belum terbiasa menggunakan berbagai jenis representasi untuk menyelesaikan masalah berupa soal. Untuk itu perlu diberikan latihan terus-menerus agar siswa terbiasa menyelesaikan soal dengan langkah-langkah pemecahan masalah yang baik. 2) Kemampuan siswa berdasarkan tiap jenis representasi Pada penelitian ini kemampuan siswa berdasarkan tiap jenis representasi terdiri dari kemampuan representasi gambar, FBD, dan matematis. Berikut hasilnya pada Tabel di bawah ini. 218
Pembelajaran Fisika Menggunakan Multi Representasi.......
No. 1 Pre Test
2 3 1
Post Test
2 3
4.
Tabel 5. Kemampuan Siswa berdasarkan Tiap Jenis Representasi Needs some Missing Inadequate Kemampuan No. improvement (Tidak (Kurang Representasi Soal (Memerlukan ada) Mampu) pengembangan) Free Body 1 93,75 % 6,25 % 0% Diagram Matematis 1,2,3 34,375 31,25 % 34,375 % % Gambar 1,2,3 93,75 % 6,25 % 0% Free Body 1 9,375 % 56,25 % 34,375 % Diagram Matematis 1,2,3 3,125 % 28,125 % 50 % Gambar 1,2,3 0% 37,5 % 37,5 %
Adequate (Mampu) 0% 0% 0% 0% 18,75 % 25 %
Hubungan kemampuan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah Setelah menggunakan uji linieritas, didapatkan bahwa hubungan kemampuan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah adalah linier. Dengan menggunakan analisis regresi, didapatkan persamaan regresi linear yaitu Y=25,66 + 0,8X. Dari persamaan tersebut, didapat nilai koefisien regresi positif yang berarti terjadi hubungan yang positif antara kemampuan kognitif dengan kemampuan pemecahan masalah, semakin tinggi kemampuan kognitif maka semakin meningkat kemampuan pemecahan masalah. Kemudian didapatkan nilai korelasi antara kemampuan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah dengan menggunakan persamaan pearson yaitu sebesar 0,41. Nilai tersebut termasuk kategori cukup, yang berarti kemampuan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah memiliki tingkat hubungan yang cukup. Besar pengaruh kemampuan kognitif terhadap kemampuan pemecahan masalah dapat ditentukan dari nilai determinasi (𝑟 # ), besarnya nilai 𝑟 # adalah 0,41# yaitu 0,1681. Hal ini berarti nilai rata-rata kemampuan pemecahan masalah 16,81 % ditentukan oleh nilai kemampuan kognitif. Sisanya 83,19 % ditentukan oleh faktor lain.
5.
Analisis Tanggapan Siswa
Sebagian besar persepsi siswa setelah diimplementasikan pembelajaran berbasis multi representasi adalah positif. Siswa sangat senang jika pembelajarannya menggunakan multi representasi. Salah satu tanggapannya adalah seluruh siswa setuju bahwa penggunaan multi representasi dapat meningkatkan pemahaman siswa dan sebanyak 88,24 % siswa termotivasi untuk mempelajari fisika dengan menggunakan pembelajaran berbasis multi representasi
219
Delia Oktarina, dkk
4. Kesimpulan Kemampuan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah siswa setelah diimplementasikan pembelajaran fisika berbasis multi representasi pada pokok bahasan suhu dan kalor adalah meningkat dengan kriteria sedang. Level kemampuan pemecahan masalah siswa terjadi perubahan setelah pembelajaran menggunakan multi representasi. Level missing dan inadequate mengalami penurunan, sedangkan level needs some improvement dan adequate mengalami peningkatan. Adanya hubungan linier antara kemampuan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah. Korelasi atau hubungan antara kemampuan kognitif dan kemampuan pemecahan masalah adalah tergolong cukup. Tanggapan siswa setelah pembelajaran fisika menggunakan multi representasi secara keseluruhan adalah positif. Ucapan terima kasih Dalam penelitian ini penulis banyak memperoleh do’a, bimbingan, arahan, motivasi, dan semangat dari berbagai pihak yang terkait. Oleh karena itu, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Ibu tersayang Ibunda Etty Hayati dan Bapak tersayang Bapak Ahmad Ating Suryana yang sangat bersemangat dan sabar dalam memberikan do’a dan motivasi tiada henti. 2. Bapak Dr. Parlindungan Sinaga, M.Si., selaku pembimbing I yang telah meluangkan waktu dan pikiran untuk memberikan bimbingan selama proses penyusunan skripsi sehingga skripsi ini dapat selesai. 3. Bapak Drs. Hikmat, M.Si., selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktu dan pikiran untuk memberikan bimbingan selama proses penyusunan skripsi sehingga skripsi ini dapat selesai. 4. Rekan-rekan departemen pendidikan fisika yang selalu menyemangati penulis untuk menyelesaikan penelitian ini.
Daftar Pustaka 1. Rizky, Tomo, Haratua. (2014). Kemampuan Multirepresentasi Siswa SMA dalam Menyelesaikan Soal-Soal Hukum Newton. [Online]. Diakses dari http://jurnal.untan.ac.id/index.php/jpdpb/article/view/6733 2. Sugiyono. (2013). Metode Penelitian Pendidikan. Bandung : Alfabeta. 3. Rosengrant, D. (2007). Multiple Representations and Free-Body Diagrams: Do Students Benefit From Using Them ?. (Disertasi). Rutgers, The State University of New Jersey.
220
