ANALISIS PENGARUH COGNITIVE LOAD BAGI KECEPATAN MAHASISWA MENGENALI POLA STIMULI VISUAL

Transkripsi

1 ANALISIS PENGARUH COGNITIVE LOAD BAGI KECEPATAN MAHASISWA MENGENALI POLA STIMULI VISUAL Nathanael G. Sumatoyo ABSTRACT Cognitive load has long been hypothesized to have deteriorating effects toward individuals performances in doing any tass. Article intended to examine such effects in the term of students speed in recognizing visual stimuli patterns. The cognitive load was represented by the length of the stimuli and whether there was or there was not distracting stimuli. Participants speeds were defined as the repetition needed to correctly recall the corresponding pattern. Three methods used in this research were Analysis of Variance (ANOVA), Paired t-test, and Profile Analysis. The result successfully reconfirms that the increase in patterns length and the manipulation of assignment complexity lead to slower participants recognition speed. Meanwhile, Profile Analysis finds no differences among groups of participants that are previously grouped by three variables: GPA, sex, and performance prediction. Keywords: cognitive load, ANOVA, paired t-test, profile analysis ABSTRAK Cognitive load telah lama dihipotesisan sebagai fator penurun inerja individu dalam menyelesaian suatu tugas. Artiel bertujuan mengonfirmasi pengaruh cognitive load terhadap emampuan mahasiswa mengenali pola stimuli visual yang ditampilan. Manipulasi cognitive load direpresentasian dengan mengubah panjang pola stimuli serta ada/tidanya stimuli pendistrasi. Kecepatan partisipan mengenali pola dinyataan dengan banyanya perulangan yang diperluan untu mengenali pola dengan benar. Tiga metode analisis yang digunaan dalam penelitian ini adalah ANOVA, Uji Nilai Tengah Berpasangan, dan Analisis Profil. Pengolahan data menghasilan simpulan peningatan panjang pola dan omplesitas tugas aan memperlambat ecepatan partisipan. Sementara itu, Analisis Profil tida menemuan perbedaan profil antar elompo yang dibentu berdasar IPK, jenis elamin, dan predisi inerja. Kata unci: cognitive load, ANOVA, uji nilai tengah berpasangan, analisis profil Jurusan Statistia, Faultas Sains dan Tenologi, Universitas Bina Nusantara, Jl. K.H. Syahdan No. 9 Palmerah, Jaarta Barat 480, Analisis Pengaruh Cognitive Load (Nathanael G. Sumatoyo) 3

2 PENDAHULUAN You can t sit on two chair at the same time, utipan lasi tersebut merupaan gambaran sederhana tentang cognitive load. Individu, pada batas tertentu, aan mengalami penurunan inerja seiring penambahan jumlah tugas maupun enaian omplesitas tugas tersebut. Penurunan inerja seperti itu buanlah sesuatu yang sulit ditemui. Dalam berbagai bidang ehidupan, dapat dijumpai saat etia individu mengalami esulitan dalam menangani tugas yang dihadapinya, buan arena disposisi pribadi, namun arena tugas yang ditangani telah benar-benar di luar batas emampuannya. Contoh bagi penurunan inerja tersebut, antara lain seorang mahasiswa tida optimal dalam persiapan ujian arena bahan yang terlalu banya, aryawan layanan onsumen yang esulitan menangani onsumen yang terlalu banya menuntut, atau untu contoh lebih estrem, seorang peserta seminar yang esulitan mengerti materi yang diberian arena pembicara menggunaan bahasa yang high profile. Singatnya, cognitive load terait dengan beban yang ada dalam memori erja (woring memory) etia individu sedang melauan suatu proses ognitif, bai itu proses berpiir, berbahasa, maupun proses lain yang melibatan pendayagunaan piiran. Semua hal tersebut menunjuan apliasi teori cognitive load yang sangat luas dan arenanya terus terbua bagi penelitian lain. Keterbuaan dan sifat teori yang apliatif itulah yang menari minat peneliti untu menjadian cognitive load sebagai tema utama penelitian. Cognitive Load TINJAUAN PUSTAKA Cognitive load, pertama ali diemuaan oleh Sweller (988), meruju pada onsep tentang beban pada memori erja (woring memory) dalam proses penyelesaian masalah (problem solving), berpiir, dan pendayagunaan piiran lain (termasu persepsi, memori, bahasa, dan lain sebagainya). Pengertian yang lebih umum dari definisi tenis tersebut disampaian oleh Adcoc (000) sebagai jumlah sumber daya mental yang diperluan untu memproses informasi (amount of mental resources necessary for information processing). Seja diusulan oleh Sweller dalam domain proses pembelajaran (learning process), teori cognitive load telah menari perhatian banya peneliti. Perhatian antara lain ditujuan pada usaha meminimalisir cognitive load demi tercapainya proses belajar yang optimum, misalnya dalam Quiroga, et. al. (004) dan Paas, et. al. (003). Fous peneliti pada domain proses pembelajaran tersebut tida lepas dari pengaruh cognitive load yang terindiasi menurunan performansi individu dalam melauan suatu tugas. Mengutip Barrouilet et. al. (007), performansi individu aan menurun seiring peningatan beban memori onuren dan peningatan apapun dari esulitan proses aan menyebaban informasi hilang dari memori janga pende (Anderson et al., 996; Case et al., 98; Conway & Engle, 994; Daneman & Carpenter, 980; Just & Carpenter, 99). Analisis Ragam (ANOVA) Hipotesis yang berlau dalam ANOVA adalah H 0 : μ= μ =... = μ, = jumlah elompo H : seurangnya dua nilai tengah tida sama 4 Jurnal Mat Stat, Vol. 9 No. Januari 009: 3-

3 Ragam seluruh pengamatan bila tida dielompo diberian oleh rumus beriut. s = n i= j= ( xij x..) n Pembilang s, disebut Jumlah Kuadrat Total, menguur eragaman total dalam data. Keragaman total tersebut dapat diuraian melalui identitas beriut. n n ij i. ij i ( x x..) = n ( x x..) + ( x x. ) i= j= i= i= j= Identitas uadrat tersebut dapat diuraian e dalam tiga penjumlahan uadrat. n n T.. ( xij x..) = xij = Jumlah Kuadrat Total = JKT n i= j= i= j= i= i= j= Ti. i= T.. ( i...) n x x = = Jumlah Kuadrat Nilai Tengah Kolom = JKK n n n (.) = = = xij xi JKT JKK Jumlah Kuadrat Galat JKG Tabel Analisis Ragam Klasifiasi Satu Arah (One-way ANOVA) Sumber Keragaman Nilai Tengah Kolom Galat Jumlah Kuadrat Derajat Bebas Kuadrat Tengah F-hitung JKK JKG n ( ) JKK s = JKG s = N s s Total JKT n- Uji Nilai Tengah Pengamatan Berpasangan (Paired t-test) Dalam metode ini perhatian ada pada selisih, di= xi xi dari masing-masing pengamatan. Selisih tersebut dipandang sebagai nilai suatu contoh aca d, d,..., dn dari suatu nilai tengah μ D dengan ragam σ D tida dietahui dan diduga dengan s d. Selang epercayaan ( α )00% bagi μ D diperoleh dengan menyataan P( tα / < T < tα /) = α dan T adalah D μ D T = dan tα / adalah nilai sebaran t dengan n derajat bebas. Sd / n Analisis Pengaruh Cognitive Load (Nathanael G. Sumatoyo) 5

4 Penolaan Ho: μ D = d 0 ditentuan berdasaran statisti uji d d0 t =, v= n sd / n Analisis Profil (Profile Analysis) Misalan untu elompo i, nilai tengah untu p perlauan adalah μ μ μ μ ' ] i [ i, i,..., ip =. Plot tida terputus dari nilai tengah tersebut disebut dengan profil elompo e-i. (Gambar ). Profil demiian dapat digambaran untu setiap elompo data yang diinginan. Terdapat tiga hal yang menjadi fous masalah dalam Analisis Profil. Pertama, uji eparalelan. Kedua, uji levels. Ketiga, uji flatness. Gambar Dua Profil dengan Empat Variabel Uji Keparalelan (Test of Parallelism) Mengutip Ainsworth (006), tujuan uji itu adalah mengonfirmasi perbedaan antar grup dalam nilai yang dihasilan dari pengurangan dua variabel ta bebas yang bersebelahan. Dengan ata lain, apaah hipotesis Ho : μ r, i μr, i = μs, i μs, i ; dengan r, s g dan i p dapat diterima? Pada prinsipnya, uji eparalelan itu sama dengan MANOVA (Multivariate Analysis of Variance) dengan catatan nilai variabel ta bebas tiap partisipan disubstitusi menjadi selisih nilainya. Identitas uadrat yang berlau dalam MANOVA sebagai beriut. g nl g g ( x x)( x x)' = n ( x x)( x x)' + ( x x)( x x )' lj lj l l l lj l lj l l= j= l= l= j= Dengan g n ( xl x)( xl x )' = Jumlah Kuadrat Perlauan l l= g nl ( xlj xl)( xlj xl)' = Jumlah Kuadrat Galat l= j= nl 6 Jurnal Mat Stat, Vol. 9 No. Januari 009: 3-

5 Uji Perbedaan Antar Kelompo (Test of Levels) Uji perbedaan antar elompo pada prinsipnya identi dengan univariate ANOVA. Nilai tiap partisipan adalah rataan dari variabel ta bebas partisipan bersangutan. Pembagian elompo disesuaian dengan elompo yang digunaan pada analisis profil. Uji Variabel Ta Bebas (Test of Flatness) Test of flatness menguji apaah rata-rata selisih variabel tida bebas tida sama dengan nol untu seurangnya sepasang variabel. Metode yang digunaan adalah selisih vetor nilai tengah dengan hipotesis nol Ho : μ μ 0 = 0 Hipotesis tersebut aan diuji menggunaan statisti t pada statistia univariat. dan, T T = ( X μ )' S ( X μ ) = n( X μ )' S ( X μ0) n X ( px) ( p x p) n = X n j = j S = X X X μ 0 ( p x ) n ( j )( j X) n j= μ0 μ0 μ 30 =... μ p0 ' dan - Hotelling, yaitu suatu bentu generalisasi dari METODE PENELITIAN Hipotesis Penelitian Penelitian memilii tiga hipotesis, yaitu panjang pola mempengaruhi ecepatan partisipan mengenali pola yang diberian; Komplesitas tugas mempengaruhi ecepatan partisipan mengenali pola yang diberian; Tida ada perbedaan profil antar elompo partisipan. Analisis Pengaruh Cognitive Load (Nathanael G. Sumatoyo) 7

6 Definisi Operasional Tabel Definisi Operasional Variabel VARIABEL BEBAS No. Variabel Definisi Operasional Hasil Uur Panjang Pola Jumlah penyalaan lingaran yang Jumlah penyalaan lingaran menyusun suatu pola. Menurut panjangnya, terdapat empat macam pola: A: 4 penyalaan B: 6 penyalaan C: 8 penyalaan D: 0 penyalaan Komplesitas Pengenalan pola yang dibarengi Ada atau tidanya stimuli distrasi Tugas dengan penyalaan stimuli distrasi 3 IPK Indes Prestasi Kumulatif mahasiswa. Nilai IPK, dengan sala -4 Dihitung per semester, dengan rumus SKS dialian grade huruf (A=4, B=3, C=, D=) 4 Jenis Kelamin Jenis elamin partisipan Salah satu pilihan: pria atau perempuan 5 Predisi inerja Predisi partisipan atas inerja sendiri dibandingan dengan inerja partisipan lain. Predisi dilauan dengan metode penilaian sendiri (selfassessment) Bilangan 0-3 yang menyataan 0 untu predisi inerja sangat buru, untu predisi inerja lebih buru atau sama dengan partisipan lain, untu predisi inerja lebih bai atau sama dengan partisipan lain, 3 untu predisi inerja sangat bai VARIABEL TAK BEBAS No Variabel Definisi Operasional Hasil Uur Kecepatan Pengenalan Pola Kecepatan partisipan mengenali pola yang diberian pada masing-masing sesi Jumlah perulangan yang diperluan oleh suatu partisipan untu meneba pola secara benar Pengumpulan Data, Populasi, dan Sampel Data dalam penelitian ini didapatan dengan program omputer. Setiap file hasil program aan berisi field data: () NIM partisipan, () IPK, (3) jenis elamin, (4) predisi inerja, (5-8) hasil untu sesi stimuli sederhana, dan (9-) hasil untu sesi stimuli omples. Setiap partisipan aan menerima Rp0.000,00. Populasi dalam penelitian ini adalah mahasiswa Bina Nusantara. Sampel adalah mahasiswa adalah Faultas Matematia dan Ilmu Pengetahuan Alam semester 7. Pemilihan mahasiswa semester tujuh dilauan arena IPK yang dimilii merupaan rataan dari enam semester sehingga aan lebih mencerminan potensi inteletual partisipan bersangutan. HASIL DAN PEMBAHASAN Karateristi partisipan dalam penelitian ini disampaian dalam Tabel 3. Tabel 3 Karateristi Partisipan Variabel IPK Jenis Kelamin Predisi Kinerja Lai-lai 4 Perempuan 8 Sangat Buru Lebih Buru/Sama dengan Rata 3 Lebih Bai/Sama dengan Rata 3 Sangat Buru 4 Jumlah Jurnal Mat Stat, Vol. 9 No. Januari 009: 3-

7 Analisis Ragam untu menguji Rumusan Masalah ) pada stimuli sederhana menghasilan nilai statisti uji-f Nilai F yang besar itu menghasilan penolaan Ho: tida ada perbedaan nilai tengah. Uji lanjut menggunaan Duncan s Multiple Range menunjuan bahwa perbedaan nilai tengah terjadi pada semua emunginan pasangan elompo. Keputusan yang sama ditemuan pula dalam Analisis Ragam stimuli omples, ali ini dengan F-hitung Kedua penolaan Ho menunjuan bahwa peningatan panjang pola aan mempersulit pengenalan yang dilauan oleh partisipan. Rumusan Masalah ) diuji menggunaan Uji Beda Nilai Tengah Berpasangan. Gambar menampilan plotting ecepatan tiap partisipan untu eempat panjang pola pada stimuli sederhana dan omples. a. Plotting untu Pola A Keterangan: Stimuli omples Stimuli sederhana b. Plotting untu Pola B c. Plotting untu Pola C d. Plotting untu Pola D Gambar Plotting Kecepatan Partisipan Dari Gambar terlihat jelas bahwa partisipan lebih lambat dalam mengenali stimuli omples. Pengamatan visual itu diperuat pola oleh nilai statisti Uji t-berpasangan untu pola A, B, C, dan D masing-masing 8.776, 8.996, , dan secara berurutan. Semua nilai statisti uji tersebut membawa epada penolaan Ho: selisih nilai tengah sama dengan nol, dan dengan demiian dapat diataan bahwa tugas yang lebih omples aan mempersulit pengenalan pola partisipan. Analisis Profil menghasilan eputusan yang seragam. Bai pada stimuli sederhana maupun omples, profil elompo yang dibentu berdasar IPK, jenis elamin, dan predisi inerja seluruhnya bersifat paralel, berhimpit, dan tida datar. Dengan profil demiian, dapat diataan bahwa dalam penelitian ini elompo IPK lebih tinggi memilii nilai tengah ecepatan pengenalan pola yang sama dengan nilai tengah elompo IPK rendah (tida ada perbedaan). Demiian juga, nilai tengah pria dan perempuan tida ada perbedaan, dan partisipan yang mempredisi inerjanya aan lebih bai ternyata tida dapat memenuhi predisi tersebut (tida ada perbedaan nilai tengah berdasar predisi inerja). Sifat profil tida datar sementara itu menerangan bahwa peningatan panjang pola (manipulasi variabel bebas) terbuti memberian efe epada ecepatan pengenalan pola (variabel tida bebas). Efe itu melalui sifat profil paralel dapat ditunjuan pula berlau sama untu semua elompo. Analisis Pengaruh Cognitive Load (Nathanael G. Sumatoyo) 9

8 PENUTUP Melalui penelitian ini dapat disimpulan hal sebagai beriut. Penambahan panjang pola aan memperlambat ecepatan partisipan dalam mengenali pola yang tampil. Hal ituditunjuan dengan hasil perhitungan dari Analisis Ragam. Manipulasi omplesitas tugas dengan memberian stimuli pendistrasi menghasilan efe perlambatan pada ecepatan partisipan mengenali pola yang tampil. Hasil demiian ditunjuan dengan perhitungan yang dilauan menggunaan metode Uji Nilai Tengah Berpasangan. Efe cognitive load berlau sama untu semua elompo partisipan, bai elompo yang berdasaran IPK, jenis elamin, maupun predisi inerja. Efe itu terlihat dari Analisis Profil yang menyataan eseluruhan profil memilii arater paralel, berhimpit (level), dan tida datar (not flat). Dapat ditunjuan adanya efe eyainan berlebih melalui hasil Analisis Profil atas data control predisi inerja. Keempat profil dinyataan berhimpit yang berarti tida ada perbedaan nilai tengah antar elompo predisi inerja. DAFTAR PUSTAKA Adcoc, A. B. (000). Effects of cognitive load on processing and performance. Diases dari Ainsworth, A. (006). Profile analysis equations. Diases dari Anderson, J. R., L. M., Reder, & C., Lebiere. (996). Woring memory: Activation limitations on retrieval. Cognitive Psychology, 30, 56. Barrouillet, P., Vergauwe, E., & Bernardin, S. (007). Time and cognitive load in woring memory. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 33 (3), Case, R., M. Kurland, & Goldberg, J. (98). Operational efficiency and the growth of short-term memory. Journal of Experimental Child Psychology, 33, Conway, A. R. A. & Engle, R. W. (994). Woring memory and retrieval: A resource-dependent inhibition model. Journal of Experimental Psychology: General, 4, Daneman, M. & Carpenter, P. A.. (980). Individual differences in woring memory and reading. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 9, pp Johnson, R. A. & Wichern, D. W. (00). Applied multivariate statistical analysis. Fifth Ed. Prentice Hall. Just, M. A. & P. A. Carpenter. (99). A capacity theory of comprehension: Individual differences in woring memory. Psychological Review, 99, 49. Paas, Fred., Renl, A., & Sweller, J. (003). Cognitive load theory and instructional design: Recent developments. Educational Psychologist, 38 (), Jurnal Mat Stat, Vol. 9 No. Januari 009: 3-

9 Quiroga, L. M., Crosby, M. E., and Marie K. Iding. (004). Reducing cognitive load. Proceedings of the 37th Hawaii International Conference on System Sciences 004. Sweller, John. (988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive Science,, Walpole, R. E., & Myers, R. H. (995). Ilmu peluang dan statistia untu insinyur dan ilmuwan. Edisi Keempat. Bandung: Penerbit ITB. Analisis Pengaruh Cognitive Load (Nathanael G. Sumatoyo)