Perubahan Skema Kognitif Siswa pada Materi Gaya Gesek

Transkripsi

1 62 Anastasia Susi Murwaningsih / Perubahan Skema Kognitif Siswa pada Materi Gaya Gesek Perubahan Skema Kognitif Siswa pada Materi Gaya Gesek Anastasia Susi Murwaningsih 1, Tarsisius Sarkim 2 Prodi Pendidikan Fisika, Universitas Sanata Dharma Paingan, Maguwoharjo, Depok, Sleman, Yogyakarta 1 anastasiasm2001@gmail.com; 2 sarkim@usd.ac.id Abstrak Pembelajaran konstruktivisme merupakan proses membangun pengetahuan yang merupakan interaksi antara pengetahuan yang sudah dimiliki dengan hal yang dialami. Seringkali dalam proses belajar siswa menjumpai ketidaksesuaian antara pengetahuan yang sudah dimiliki dengan hal baru yang dijumpai. Hal ini membuat siswa mengubah pemahaman yang telah mereka miliki sebelumnya. Menurut Piaget, pemahaman yang telah dimiliki siswa tersusun dalam sebuah struktur yang disebut skema. Penelitian ini bertujuan untuk menunjukkan adanya proses perubahan skema kognitif siswa. Penelitian ini bersifat kualitatif. Skema (pemahaman) awal siswa diperoleh dari wawancara. Pertanyaan wawancara bersumber dari pemahaman awal siswa. Peneliti memberikan pertanyaan konfirmasi, contoh maupun ilustrasi untuk membantu siswa memodifikasi pemahamannya. Perubahan skema kognitif siswa dapat dilihat jelas melalui peta konsep awal dan peta konsep akhir yang dimiliki siswa. Kata kunci: konstruktivisme, skema kognitif I. PENDAHULUAN Dalam mempelajari fisika, seseorang melibatkan indera pengamatan dan pikirannya untuk membangun proses pemahaman melalui proses kognitif [1]. Saat menjalani Program Pengalaman Lapangan (PPL) di sekolah, peneliti menemui beberapa siswa yang mengalami kesulitan dalam membangun pemahaman tentang fenomena fisika. Apalagi pembelajaran fisika melibatkan banyak konsep, teori, hukum, dan persamaan matematis. Teori kognitif Piaget menjelaskan bahwa pemahaman seseorang tersusun dalam skema sederhana yang berkembang ke skemata yang rumit melalui asimilasi dan akomodasi [2]. Sebelumnya telah dilakukan penelitian serupa dengan metode membaca teks untuk menghilangkan miskonsepsi siswa pada materi relativitas [3]. Keterampilan membaca tiap siswa yang berbeda menyebabkan metode tersebut hanya mampu mengungkap pemahaman siswa, belum bisa menghilangkan miskonsepsinya. Untuk mengungkap pemahaman siswa dilakukan dengan analisis kualitatif dari transkrip wawancara. Penelitian ini mengungkapkan skema kognitif/pemahaman siswa dan perubahannya pada materi gaya gesek, melalui tes konseptual dan analisis kualitatif dari transkrip wawancara. II. LANDASAN TEORI Menurut Resnick, konstruktivisme adalah teori yang mempelajari atau yang berarti pembuatan pemahaman baru dari interaksi antara yang telah diketahui dan dengan yang dialami [4]. Piaget yang merupakan tokoh pembelajaran konstruktivisme, mendefinisikan skema sebagai: urutan tindakan yang memiliki tindakan komponen yang saling berhubungan. Skema adalah kerangka dasar dari model kognitif yang memungkinkan 4kita untuk membentuk representasi mental dunia [4]. Menurut Muhammad Farooq dkk, skema adalah representasi dalam pikiran tentang sebuah persepsi, ide maupun tindakan yang berjalan bersamaan [5]. Skema merupakan struktur mental seseorang dimana ia secara intelektual beradaptasi dengan lingkungan sekitarnya [6]. Skema tersebut akan beradaptasi dan berubah selama perkembangan kognitif seseorang. Menurut Slavin, anak yang masih muda memperlihatkan pola perilaku atau pemikiran yang disebut skema, yang juga digunakan oleh orang dewasa dalam menghadapi objek di dunia ini [7]. Maka skema kognitif adalah sebuah kerangka yang berdasar pada pengetahuan yang dimiliki seseorang. Selain itu menurut Piaget terdapat dua hal penting dalam proses perkembangan seseorang, yaitu organisasi dan adaptasi. Dalam proses adaptasi, skema kognitif yang telah dimiliki seseorang dapat berubah melalui proses asimilasi dan akomodasi [7]. Asimilasi merupakan proses dimana seseorang memasukan pengetahuan dari lingkungan ke dalam pikiran, yang dari bukti itu dapat mengubah pemikirannya menjadi lebih sesuai [5]. Asimilasi dapat dipandang sebagai suatu proses kognitif yang menempatkan dan mengklasifikasikan pengalaman atau kejadian yang baru dalam skema yang telah ada. Asimilasi tidak menyebabkan perubahan atau pergantian skema, melainkan mengembangkan skema [6]. Misalnya seorang anak memahami gaya adalah suatu tarikan atau dorongan. Kemudian saat anak itu melihat akibat dari suatu gaya yang menyebabkan benda bergerak, maka skema kognitif awalnya berubah menjadi gaya adalah suatu tarikan atau dorongan yang mengakibatkan benda bergerak. Akomodasi adalah membentuk skema baru yang cocok dengan pengalaman yang baru atau memodifikasi skema yang ada sehingga cocok dengan pengalaman tersebut [6]. Misalnya seorang anak memahami bahwa benda yang didorong dan belum bergerak tidak ada gaya geseknya. Namun saat dia menyadari ketika dia mendorong benda ada suatu gaya yang melawan dorongannya. Kemudian dia menyadari bahwa terdapat gaya gesek ketika benda didorong namun belum bergerak.

2 Anastasia Susi Murwaningsih / Perubahan Skema Kognitif Siswa pada Materi Gaya Gesek 63 Saat seseorang sudah memiliki pemahaman/skema awal, namun dari pengalaman baru ia mendapati ketidaksesuaian pada pemahamannya tersebut ia akan melakukan asimilasi atau akomodasi sampai mencapai pemahaman baru yang ia yakini (ekuilibrasi). III. METODE PENELITIAN Penelitian ini bersifat kualitatif yang dilakukan dengan wawancara pada lima orang siswa SMA. Materi fisika yang digunakan dalam penelitian ini adalah gaya gesek. Siswa diminta mengerjakan soal tes untuk mengungkap skema awal yang telah dimiliki pada materi gaya gesek. Kemudian berdasarkan jawaban siswa, dianalisis pada indikator mana saja yang belum dikuasai siswa. Penelitian dilanjutkan dengan wawancara pada setiap siswa. Pertanyaan wawancara lebih ditekankan pada indikator yang paling banyak belum dikuasai. Selama wawancara berlangsung, siswa diberi pertanyaan serupa dengan soal tes, untuk mengkonfirmasi skema awal yang dimilikinya. Dari skema awal tersebut, siswa diberi pertanyaan, ilustrasi, maupun contoh konkret untuk mengubah skema awal tersebut. Selama wawancara berlangsung, peneliti tidak memberi tahu benar atau salahnya jawaban siswa. Dari lima orang siswa yang diwawancarai dipilih satu yang paling jelas terdapat perubahan skema kognitifnya. Proses wawancara direkam menggunakan handphone, kemudian dari rekaman suara tersebut dibuat dalam bentuk transkrip wawancara. Dari transkrip wawancara, dilakukan pengkodingan pada bagian yang terdapat proses perubahan skema kognitif. Kemudian dipilih untuk perubahan skema kognitif yang paling terlihat untuk disajikan dalam makalah ini. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan hasil wawancara, peneliti mampu mengungkap pemahaman awal siswa. Dari pemahaman awal tersebut, peneliti memberikan pertanyaan konfirmasi atau ilustrasi kepada siswa, supaya pemahaman awalnya diperjelas. Setelah pemahaman awalnya jelas, untuk pemahaman yang masih keliru diberi pertanyaan atau ilustrasi lagi supaya siswa dapat mengubah pemahamannya. Proses perubahan pemahaman pada materi gaya gesek disajikan dalam Tabel 1. Tabel 1. Pemahaman siswa pada materi gaya gesek. P : Peneliti S : Siswa No Pemahaman Siswa Keterangan 1 Gaya gesek terjadi saat benda saling bergesekan S : Gaya gesek terjadi kalau dua benda bergesekan P : Maksudnya bergesekan gimana? S : Bendanya saling sentuh, terus salah satu atau keduanya bergerak (diberi gaya) 2 Gaya gesek dipengaruhi oleh luas permukaan, massa, dan gaya dorong P : Kalau hp kecil sama hp besar didorong di atas meja, mana yang lebih besar gaya geseknya? S : yang hp besar, karena luas permukaannya, massanya lebih besar, dan membutuhkan gaya dorong yang lebih besar P : Berarti luas permukaan mempengaruhi gaya gesek ya? S : Iya P : Kalau sepatumu yang ukurannya 37, sama sepatunya Lala yang ukurannya 40, kalau jalan di jalan licin berarti kamu lebih mudah kepleset dong dibanding Lala? S : Ya nggak lah, kan badannya Lala lebih besar P : Tapi kan luas permukaan sepatu Lala lebih besar, katanya luas permukaan mempengaruhi gaya gesek, jadi gimana? S : Iya ya, berarti luas permukaan tidak mempengaruhi gaya gesek P : Terus jadinya gaya gesek dipengaruhi sama apa? S : Massa, permukaan, sama gaya dorong P :Oh kalau gaya dorong makin besar berarti gaya geseknya makin besar ya? S : Iya P : Berarti kalau kamu sama Lala sama-sama dorong lemari yang sama gaya gesek di tempat Lala lebih besar? S : Eh gaya geseknya sama ding,tapi kalau pas bergerak punya Lala lebih gampang gerak P : Jadi gaya dorongnya mempengaruhi gaya gesek ga?s S : Tidak P : Terus maksudnya permukaan mempengaruhi gaya gesek gimana? S : ya kasar/halus permukaannya gitu P : istilahnya apa itu? S : lupa P : Pernah denger koefisien gesek? S : pernah tapi lupa P : kalau di pemuaian itu kan, kecepatan memuai benda tergantung sama koefisien muai bendanya. Jadi misalnya besi sama aluminium kan beda bahan terus koefisien muainya beda. Kira-kira kalau di koefisien gesek Pernyataan ini sudah benar, hanya perlu penjelasan di bagian bergesekan, untuk memperjelas peneliti memberikan pertanyaan Pernyataan ini sudah cukup menjelaskan bahwa siswa memahami kapan terjadinya gaya gesek Pernyataan ini kurang tepat, luas permukaan dan gaya dorong tidak mempengaruhi gaya gesek Berdasarkan ilustrasi ini peneliti memberikan ilustrasi untuk membantu siswa memodifikasi pemahamannya Dari pertanyaan ini siswa menemukan ketidaksesuaian pada pemahamannya hingga akhirnya mengubah pemahamannya Pernyataan ini masih kurang tepat karena gaya dorong tidak mempengaruhi gaya gesek, dan perlu penjelasan di bagian permukaan Dari pertanyaan ini siswa menemukan ketidaksesuaian pada pemahamannya hingga akhirnya mengubah pemahamannya Pernyataan ini menunjukka bahwa siswa sudah memahami, tapi belum bisa menyebutkan koefisien gesek Untuk mengarahkan siswa memahami koefisien gesek, diberi analogi pada peristiwa pemuaian.

3 64 Anastasia Susi Murwaningsih / Perubahan Skema Kognitif Siswa pada Materi Gaya Gesek gimana? S : Oh iya, koefisien gesek itu tingkat kasar/halusnya permukaan P : Kalau dorong lemari di karpet sama di lantai, mana yang lebih besar koefisien geseknya? S : yang di karpet lebih besar karena lebih kasar 3 Arah gaya gesek searah dengan gerak benda P : Arah gaya gesek searah atau berlawanan dengan arah gerak bendanya? S : searah P : Kalau pas lagi ngerem mobil gitu arah gaya geseknya kemana? S : arah gaya geseknya ke belakang P : arah gerak bannya? S : ke depan, eh enggak ding, arah gaya gesek tu berlawanan sama arah gerak bendanya 4 Gaya gesek hanya terjadi jika benda didorong, kemudian bergerak P : Kalau kamu dorong lemari, tapi lemarinya belum gerak, ada gaya geseknya? S : tidak ada P : Kalau lemarinya gerak, ada gaya geseknya? S : ada P : Menurutmu ada gaya yang arahnya berlawanan sama arah doronganmu ga? S : ada, makanya dorongnya susah P : gaya apa itu? S : apa ya? P : Tadi gaya gesek arahnya kemana? S : berlawanan sama arah gerak benda. Oiya, ada gaya geseknya P : Jadi benda didorong meskipun belum gerak ada gaya geseknya ga? S : ada Pada bagian ini ditunjukkan siswa sudah mengingat kembali koefisien gesek Pertanyaan ini untuk mengkonfirmasi apakah siswa benar memahami definisi koefisien gesek Pernyataan ini tidak tepat, arah gaya gesek selalu berlawanan dengan arah kecenderungan gerak benda, maka peneliti memberikan pertanyaan Berdasarkan pertanyaan ini siswa menemukan ketidaksesuaian pada pemahamannya, sehingga ia mengubah pemahamannya. Pernyataan ini tidak tepat, benda yang didorong meskipun tidak bergerak juga terdapat gaya geseknya, peneliti mengajukan pertanyaan Dari pertanyaan ini siswa mulai menemukan ketidaksesuaian dalam pemahamannya, sehingga mengubah pemahamannya Pada Tabel 1, terlihat bahwa pada awalnya siswa memahami bahwa gaya gesek terjadi saat benda saling bergesekan. Pemahaman ini sudah cukup, namun perlu dijelaskan pada bagian bergesekan. Kemudian siswa diminta untuk menjelaskan maksud dari bergesekan yang dikatakannya. Siswa mengatakan bahwa benda bergeseskan ketika kedua benda saling sentuh, kemudian salah satu atau kedua benda saling bergerak. Berdasarkan penjelasan ini terlihat bahwa siswa telah memahami kapan terjadinya gaya gesek. Siswa awalnya berpendapat bahwa nilai gaya gesek dipengaruhi oleh luas permukaan, massa, dan gaya dorong. Untuk massa yang mempengaruhi nilai gaya gesek sudah benar, namun untuk luas permukaan dan gaya dorong tidak mempengaruhi nilai gaya gesek. Berdasarkan kesalahan pemahaman tersebut, partisipan diberikan ilustrasi tentang ukuran sepatu yang berbeda ketika melintasi jalan yang licin, ukuran sepatu yang lebih kecil akan mudah terpleset. Siswa tidak menyetujui ilustrasi ini. Menurut siswa, orang yang memakai sepatu dengan ukuran kecil justru tidak terpleset karena badannya lebih kecil. Berdasarkan pernyataan ini terjadi konflik kognitif pada pemahaman siswa tentang las permukaan yang mempengaruhi nilai gaya gesek. Maka peneliti kembali mengkonfirmasi apakah luas permukaan mempengaruhi nilai gaya gesek. Kemudian siswa mengubah pemahamannya dari luas permukaan yang mempengaruhi nilai gaya gesek, menjadi luas permukaan tidak mempengaruhi nilai gaya gesek. Berarti disini terjadi proses perubahan pemahaman secara akomodasi. Siswa juga mengakomodasi pemahamannya tentang gaya dorong yang mempengaruhi nilai gaya gesek, menjadi gaya dorong tidak mempengaruhi nilai gaya gesek. Proses akomodasi ini terjadi karena siswa diberi pertanyaan tentang gaya dorong semakin besar apakah nilai gaya gesek juga akan semakin besar. Selanjutnya siswa mengatakan bahwa nilai gaya gesek dipengaruhi oleh massa dan permukaan. Siswa mengatakan bahwa kasar/halus permukaan mempengaruhi nilai gaya gesek. Namun siswa belum memahami istilah koefisien gesek. Maka siswa diberi analogi tentang peristiwa pemuaian logam yang dipengaruhi oleh koefisien muai suatu benda. Dari analogi ini siswa mengatakan bahwa koefisien gesek merupakan tingkat kasar/halus permukaan benda. Berarti disini terjadi proses asimilasi, dimana siswa mengembangkan pemahamannya tentang koefisien gesek tanpa mengubah struktur pemahamannya. Untuk menguji pemahaman baru tersebut peneliti memberi pertanyaan tentang manakah yang lebih besar koefisien gesek yang dimiliki lantai dan karpet. Siswa menjawab nilai koefisien gesek karpet lebih besar karena permukaan karpet lebih kasar. Pada pemahaman awal siswa yang masih perlu diperbaiki dilakukan cara yang sama oleh peneliti, yaitu dengan memberikan pertanyaan, ilustrasi dan contoh sehingga siswa dapat mengubah pemahamannya secara akomodasi maupun asimilasi. Berdasarkan Tabel 1, dapat dilihat pemahaman awal siswa dalam peta konsep pada Gambar 1.

4 Anastasia Susi Murwaningsih / Perubahan Skema Kognitif Siswa pada Materi Gaya Gesek 65 awal siswa. Ketika menemukan kesalahan pemahaman pada siswa, guru dapat memberikan pertanyaan tajam dan ilustrasi dalam kehidupan sehari-hari, sekalipun ilustrasi yang diberikan menyimpang. Pertanyaan dan ilustrasi tersebut akan memunculkan konflik kognitif pada pemahaman siswa sehingga siswa akan meperbaiki pemahamannya, dan membentuk pemahaman baru yang benar. Penelitian ini juga mengatasi kelemahan penelitian yang telah dilakukan Akpinar & Tan, dengan mengungkap pemahaman siswa dan menunjukkan perubahan pemahaman yang terjadi. Gambar 1. Peta konsep pemahaman awal siswa pada materi gaya gesek Setelah diberikan pertanyaan konfirmasi maupun ilustrasi terjadi perubahan pemahaman. Pemahaman akhir siswa disajikan dalam peta konsep di Gambar 2. V. KESIMPULAN Berdasarkan penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa: a. metode wawancara dapat mengungkap pemahaman siswa dan perubahannya b. pertanyaan dan ilustrasi konkret yang diberikan dapat memunculkan konflik kognitif pada siswa, sehingga siswa mengubah pemahamannya c. perubahan skema kognitif dapat terjadi melalui proses asimilasi dan akomodasi UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma, Beatrix Elvi Dasilva, Lisa Ratnasary, dan Yovita Claudia yang telah mendukung penelitian ini. Gambar 2. Peta konsep pemahaman akhir siswa pada materi gaya gesek Dari kedua peta konsep di atas terlihat perbedaan peta konsep awal dan peta konsep akhir. Pada peta konsep akhir terdapat pengembangan tentang koefisien gesek, sedangkan di peta konsep awal belum disinggung tentang koefisien gesek. Koefisien gesek disinggung saat siswa mengubah pemahamannya tentang besaran-besaran yang mempengaruhi nilai gaya gesek. Di peta konsep awal, siswa memahami bahwa gaya gesek terjadi saat dua benda saling bergesekan. Pada peta konsep akhir siswa dapat menjelaskan bahwa gaya gesek terjadi saat benda yang bersentuhan kemudian diberi gaya. Pada peta konsep awal, siswa memahami bahwa nilai gaya gesek dipengaruhi oleh luas permukaan, massa, permukaan dan gaya dorong. Pada konsep akhir, pemahaman tersebut sudah berubah bahwa nilai gaya gesek dipengaruhi oleh massa dan koefisien gesek. Luas permukaan dan gaya dorong tidak mempengaruhi gaya gesek. Pada peta konsep awal arah gaya gesek searah dengan arah gerak benda. Pada peta konsep akhir sudah berubah menjadi arah gaya gesek berlawanan dengan arah gerak benda. Di peta konsep awal siswa hanya meyakini benda yang didorong dan bergerak saja yang terdapat gaya gesek. Pada peta konsep akhir siswa menyebutkan bahwa benda yang didorong baik yang bergerak maupun tidak terdapat gaya gesek. Hal penting dari penelitian ini adalah sebagai seorang guru/pendidik harus memahami bagaimana pemahaman PUSTAKA [1] Isabel Gedgrave, Modern Teaching of Physics, Global Media, [2] Jean Piaget, The Origins of Intelligence in Children, International Universities Press, 1956 [3] Muge Akpinar and Mustafa Tan, Developing, Implementing, and Testing a Conceptual Change Text About Relativity, Western Journal of Educational Science (WAJES), ISSN: , 2011, pp [4] Virginia Richardson, Constructivist Pedagogy, Teacher College Record,volume 105, no. 9, 2003, pp [5] Muhammad Farooq and Muhammad Ashraf, Cognitive Development in Jean s Piaget s Work and It s Implications for Teachers, World Applied Science Journal, no. 12 (8), 2011, pp [6] Paul Suparno, Teori Perkembangan Kognitif Jean Piaget, Kanisius, [7] Robert E. Slavin, Psikologi Pendidikan, Indeks, TANYA JAWAB Yuli (UST Yogyakarta)? 1. Skema kognitif hanya 5, padahal karakteristik siswa berbeda-beda. Bagaimana? 2. Apakah siswa mengerti materi dari segi konseptual? 3. Bagaimana dari segi faktual? Anastasia Susi Murwaningsih (USD Yogyakarta) 1. Itu dilihat dari faktual siswa. Itu paling dasar dari penelitian ini. 2. Banyak siswa kurang mengerti konsep fisika. 3. Bisa menjawab, tapi segi konsep siswa mulai bingung.

5 66 Anastasia Susi Murwaningsih / Perubahan Skema Kognitif Siswa pada Materi Gaya Gesek Debora (UKSW Salatiga)? 1. Apakah skema kognitif mirip dengan peta konsep? 2. Contoh dari pertanyaan konfirmasi? 3. Apakah anda membuat RPP? 4. Apakah anda sudah menduga sang siswa menjawab apa? Anastasia Susi Murwaningsih (USD Yogyakarta) 1. Skala kognitif mirip dengan peta konsep, tapi penelitian ini tidak digambarkan dalam peta konsep karena materinya rumit. 2. Contoh pertanyaan sudah ada di ppt. Sebelumnya, saya mengarahkan dulu, berikan ilustrasi, kemudian bertanya. 3. Penelitian ini di luar sekolah. Pertama saya berikan 5 soal konseptual gaya gesek.setelah itu dianalisis jawaban. Dari analisis diketahui indikator belum diketahui siswa. Dari situ diuji pemahaman.