POLA PERGESERAN KONSEPSI MAHASISWAPADA PEMBELAJARAN HUKUM TERMODINAMIKA KE NOL DAN HUKUM TERMODINAMIKA KE I

Transkripsi

1 Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 2 September 24 POLA PERGESERAN KONSEPSI MAHASISWAPADA PEMBELAJARAN HUKUM TERMODINAMIKA KE NOL DAN HUKUM TERMODINAMIKA KE I THE PATTERNS OF STUDENTS CONCEPTION SHIFTING ON THE ZEROTH THERMODYNAMICSLAW AND THEFIRST THERMODYNAMICSLAW Harun Nasrudin, Suyono, Muslimin Ibrahim Universitas Negeri Surabaya Jl. Ketintang Surabaya (623), Telp harunnasrudin@yahoo.com Abstrak.Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola pergeseran konsepsi mahasiswa pada pembelajaran hukum termodinamika ke nol dan hukum termodinamika ke I dalam rangka memperbaiki miskonsepsi menggunakan model pembelajaran yang dikembangkan oleh peneliti. Status konsepsi mahasiswa ditetapkan berdasarkan hasil tes konsep yang dilengkapicertainty of Response Index (CRI).Hasil penelitian menunjukkan bahwa mahasiswa yang memiliki status miskonsepsi (MK) telah mengalami aktualisasi diri setelah mengikuti model pembelajaran yang dikembangkan oleh peneliti dengan bukti: () berubah status menjadi tahu konsep (TK) sebesar 7% pada konsep hukum termodinamika ke nol dan 69% pada hukum termodinamika ke I, (2) berubah status menjadi tidak tahu konsep (TTK) pada kedua konsep berturut-turut sebesar 8% dan 6%, dan (3) tetap berada dalam status miskonsepsiberturut-turut sebesar 22% dan 25%. Kata kunci:pola pergeseran konsepsi, miskonsepsi, CRI, Hukum Termodinamika. Abstract. The purposeofthis researchis to know the patterns of students conceptions conceptionsshifting on the zeroth thermodynamics law and the first thermodynamics law in order to reform the misconceptions using learning model developed by researchers. The status of students conception is determined based on the results of the test concept completed withcertainty of Response Index (CRI). The results showed thatstudentswhohavemisconceptionsstatushas undergoneself-actualizationafter followinglearning modeldeveloped byresearcherswiththe evidence: () changed status toknowthe conceptby 7% onthe concept ofthe zeroth thermodynamics law and 69% on the concept of the firstthermodynamics laws, (2) changed status tonotknowthe conceptonthe secondconsecutiveconceptby 8% and6%, and(3) remain in thestatus ofmisconceptions respectively for 22% and25%. Keyword:shifting conception, misconception, CRI, the laws ofthermodynamics. PENDAHULUAN Konsep di dalam struktur kognitif individu merupakan hasil dari suatu pengalaman. Konsep atau pengetahuan yang dimiliki mahasiswa merupakan hasil dari proses belajar yang akan menjadi fondasi dalam struktur berpikir mahasiswa untuk memecahkan berbagai persoalan. Berdasarkancapaian pemahaman konsep mahasiswa, terdapat tiga kelompok konsepsi yaitu tahu konsep (TK), tidak tahukonsep (TTK), dan miskonsepsi (MK) yang didasarkan pada CRI (CertaintyofResponseIndex) yang disarankan olehhasan[8]. Miskonsepsi atau salah konsepsi menunjuk pada suatu konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima para pakar dalam bidang tersebut. Hal tersebut sesuai dengan suatu pendapt bahwa miskonsepsi adalah ide atau gagasan yang salah tentang suatu konsep yang dimiliki seseorang yang berbeda dengan konsep yang disepakati C - 6

2 Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 2 September 24 dan dianggap benar para peneliti, biasanya pandangan yang berbeda (salah) ini bersifat resisten dan persisten[7; ]. Beberapa sumber menyebutkan bahwa materi termodinamika masih dipahami mahasiswa secara miskonsepsi [; 9].Miskonsepsi yang sering terjadi pada konsep kalor dan suhu [4]; konsep endoterm dan eksoterm [5]; konsep termokimia [6]; serta konsep energi [2].Miskonsepsi menjadi hambatan yang sangat besar dalam pembelajaran yang lebih bermakna []. Oleh karena itu, miskonsepsi mahasiswa harus segera diluruskan (diperbaiki) bahkan dicegah sehingga tidak menimbulkan konsepsi yang salah terhadap materi kimia secara keseluruhan. Pengembangan model pembelajaran kimia untuk mencegah miskonsepsi sangat perlu untuk dilakukan.peneliti mengembangkan model pembelajaranyang dimaksudkan untuk memberikan dampak instruksional memperbaiki bahkan mencegah miskonsepsi. Sintaks model pembelajaran dikembangkan berdasarkan indikator-indikator keterampilan berpikir kritis melalui argumentasi teoritis dan empiris serta beberapa teori belajar konstruktivis, teori pemrosesan informasi, teori belajar bermakna, dan teori kode ganda dan terdiri dari lima fase: () identifikasi masalah, (2) eksplorasi, interpretasi dan koneksi, (3) refleksi, (4) inferensi dan (5) overview. METODE Sasaran penelitian ini adalah mahasiswa program studi pendidikan kimia yang telah mendapatkan konsep hukum termodinamika ke nol dan hukum termodinamika ke I sebanyak 27 mahasiswa.identifikasicapaianpemahaman konsep mahasiswa dilakukan menggunakan soal pilihan ganda dengan alasan,yangdilengkapi CRI. Tingkat keyakinan mahasiswa dalam menjawab pertanyaan yang disarankan oleh Hasan[8] dapat dilihat pada Tabel. Tabel. Tingkat Keyakinan dalam menjawab Soal Skala Tingkat Keterangan TotallyGuessed Answer Menjawabsoaldengan %menebak 2 AlmostGuess NotSure Menjawabsoaldengan unsurtebakanantara75%- 99% Menjawabsoaldenganuns urtebakanantara5%- 74% 3 Sure Menjawabsoaldengan unsurtebakanantara24%- 49% 4 AlmostCertain Menjawabsoaldengan unsurtebakanantara%- 24% 5 Certain Menjawabsoal tidak adaunsurtebakansama sekali(%) Penetapan mahasiswa yang termasuk dalam kelompok tahukonsep(tk),tidaktahukonsep (TTK),ataumiskonsepsi(MK)melaluikriteria yang dibuat Hasan [8] seperti yang dilihat dalam Tabel 2. Tabel2 KriteriaPenetapanKelompokKonsepsiMahasiswaTergolongTK,TTK,atauMK IndeksCRIRendah( 2) IndeksCRITinggi(3 5) Jawaban benar, tetapi indeks CRI rendah berarti tidak tahu konsep (TTK) Jawaban salah dan CRI rendah berartitidaktahukonsep(ttk) Jawaban benar dan CRI tinggi berarti tahukonsep(tk) JawabansalahtetapiCRItinggiberarti miskonsepsi(mk) Penetapan konsep mana yang paling dipahami secara miskonsepsi oleh mahasiswa dilakukan dengan cara identifikasi miskonsepsi secara berkelompok. Identifikasi secara berkelompok dilakukan berdasarkan pada ratarata indeks CRI dari mahasiswa yang menjawab C - 6

3 Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 2 September 24 benar (CRIB) dan rata-rata indeks CRI dari mahasiswa yang menjawab salah (CRIS), dan fraksi mahasiswa yang menjawab benar (Fb). Perhitungan nilai CRIB, CRIS, dan Fb menggunakan rumus: total jumlah CRI dari jawaban benar CRIB = jumlah mhs yang menjawab benar CRIS = Fb = total jumlah CRI dari jawaban salah jumlah mhs yang menjawab salah jumlah mhs yang menjawab benar total jumlah mhs Berdasarkan nilai CRIS dinyatakan terjadi miskonsepsi jika 2,5 < CRIS 5 dan miskonsepsi dinyatakan memiliki intensitas tinggi jika 2,5 < CRIS 5 dengan Fb <,5 [8]. HASIL DAN PEMBAHASAN Profil Konsepsi Awal Mahasiswa Sebelum Penerapan Model Pembelajaran yang Dikembangkan oleh Peneliti Peta kondisi konsepsi awal mahasiswa pada materi hukum termodinamika ke nol dan hukum termodinamika ke Isebelum penerapan model pembelajaran yang dikembangkan oleh peneliti divisualisasikan ke dalam bentuk histogram yang disajikan pada Gambar (a) (b) Gambar Persentase mahasiswa yang Tahu Konsep (TK), Tidak Tahu Konsep (TTK)dan Miskonsepsi (MK) pada konsep(a) hk. Termodinamika ke nol dan (b) hk. Termodinamika ke I sebelum pembelajaran. Berdasarkan Gambar, ditemukan bahwa hampir semua konsep dalam hukum termodinamika ke nol dan hukum termodinamika ke I melahirkan konsepsi awal mahasiswa pada status TTK dan miskonsepsi, kecuali soal nomor pada konsep hukum termodinamika ke nol. Jumlah persentase mahasiswa yang tidak tahu konsep dan miskonsepsi dalam totalitas konsep lebih besar daripada persentase mahasiswa yang tahu konsep, ditunjukkan oleh perbandingan rata-rata kondisi mahasiswa TK:TTK:MK adalah sebesar 44,78:26,93:28,28 (konsep hukum termodinamika ke nol) dan 4,2:46,56:3,23(konsep hukum termodinamika ke I).Pemahaman mahasiswa pada kondisi TK pada masing-masing konsep belum mantap, hal ini terlihat dari perbedaan persentase yang dicapai pada tiap konsep yang diwakili oleh beberapa butir soal menunjukkan angka bervariasi (tidak ajeg). Untuk menetapkan konsep mana yang direspon secara miskonsepsi paling kuat oleh mahasiswa dilakukan verifikasi yang didasarkan pada nilai CRIB, CRIS dan fraksi responden yang menjawab benar (Fb) seperti yang disajikan pada Gambar 2. C - 62

4 Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 2 September 24 CRI 4,5 5 3,5 4 2,5 3,5 2, ,9,8,7,6,5,4,3,,2 fraksi benar CRI 4,5 5 3,5 4 2,5 3,5 2, ,9,8,7,6,5,4,3,2, Fraksi Benar Gambar 2 Perbandingan CRIB, CRIS dan Fb pada pada konsep (a) hukum Termodinamika ke nol dan (b) hukumtermodinamika ke I sebelum pembelajaran Berdasarkan Gambar 2 ditemukan bahwa sebagian soal memiliki kriteria 2,5 <CRIS 5, artinya butir soal tersebut dipahami secara miskonsepsi yakni soal nomor 2, 4, 5, 6 dan (Gambar 2a), serta soal nomor dan 3 (Gambar 2b). Pada konsep hukumtermodinamika ke nol,5 butir soal yang menyebabkan miskonsepsi adalah butir tes yang mempresentasi konsep-konsep perbedaan suhu dan kalor, perbedaan sistem dan lingkungan, kesetimbangan termal, dan penerapan hukum termodinamika ke nol, selanjutnya pada konsep hukum termodinamika ke I, 2 butir soal yang menyebabkan miskonsepsi adalah butir tes yang mempresentasi konsep perpindahan kalor. Diantara butir-butir soal yang dipahami secara miskonsepsi, soal nomor 4(Gambar 2a) dan nomor (Gambar 2b) dipahami secara miskonsepsi dengan intensitas tinggi, karena memenuhi kriteria 2,5 < CRIS 5 dengan Fb <,5. Soal yang menunjukkan fraksi benar sangat kecil adalah soal nomor 4 dan 8 (tidak ada mahasiswa yang menjawab benar), serta soal nomor untuk konsep hukumtermodinamika ke nol, dan soal nomor, 5,,, 2, 4 untuk konsep hukumtermodinamika ke I. Peta atau profil konsepsi awal mahasiswa, bagaimanapun keadaannya, tetap menjadi hal penting yang harus diketahui dosen. Pernyataan tersebut didasarkan pada pendapat Barke [2]bahwa konsepsi awal merupakan penggambaran originalitas pemahaman seseorang yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pertimbangan dalam pelaksanaan perancangan pembelajaran. Profil Konsepsi Mahasiswa Setelah Penerapan Model Pembelajaran yang Dikembangkan oleh Peneliti Peta kondisi konsepsi mahasiswa pada materi hukum termodinamika ke nol dan hukum termodinamika ke I setelah dilakukan upaya perbaikan miskonsepsi dengan model pembelajaran yang dikembangkan peneliti, divisualisasikan ke dalam bentuk histogram yang disajikan pada Gambar 3. C - 63

5 Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 2 September (a) (b) Gambar 3Persentase mahasiswa yang Tahu Konsep (TK), Tidak Tahu Konsep (TTK)dan Miskonsepsi (MK) pada konsep (a) hk. Termodinamika ke nol dan (b) hk. Termodinamika ke I setelah pembelajaran. Berdasarkan Gambar 3, dapat dilihat bahwa masih terdapat butir soal yang menunjukkan persentase adanya miskonsepsi dan tidak tahu konsep, kecuali soal nomor dan 2 pada konsep hukum termodinamika ke nol, serta soal nomor 2, 4, 8, dan 9 pada konsep hukum termodinamika ke I. Persentase mahasiswa yang tidak tahu konsep dan miskonsepsi lebih kecil daripada persentase tahu konsep pada hampir semua soal. Perbandingan rata-rata kondisi mahasiswa TK : TTK : MK adalah sebesar 87,2 : 3,7 : 9, (konsep hukum termodinamika ke nol) dan 84,39 : 7,4 : 8,46 (konsep hukum termodinamika ke I), artinya bahwa penguasaan mahasiswa lebih cenderung pada tahu konsep daripada tidak tahu konsep dan miskonsepsi.pemahaman mahasiswa pada kondisi tahu konsep pada masing-masing konsep sudah cukup mantap, hal ini terlihat dari perbedaan persentase yang dicapai pada tiap konsep yang diwakili oleh beberapa butir soal menunjukkan angka yang cukup ajeg. Untuk menetapkan konsep mana yang direspon secara miskonsepsi paling kuat oleh mahasiswa dilakukan verifikasi yang didasarkan pada nilai CIRB, CIRS dan fraksi responden yang menjawab benar (Fb) seperti yang disajikan pada Gambar 4. CRI 4,5 5 3,5 4 2,5 3,5 2, ,8,6,4,2 Fraksi Benar Persentase (%) CRI ,8,6,4,2 Fraksi Benar Gambar 4 Perbandingan CRIB, CRIS dan Fb pada pada konsep (a) hukum Termodinamika ke nol dan (b) hukum Termodinamika ke I, setelah pembelajaran C - 64

6 Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 2 September 24 Berdasarkan Gambar 4 ditemukan bahwa masih ada beberapa soal yang memiliki kriteria 2,5 < CRIS 5, artinya butir soal tersebut dipahami secara miskonsepsi yakni soal nomor 5, 7 dan (Gambar 2a), serta soal nomor, 3, 6, 7 dan (Gambar 2b). Pada konsep hukum termodinamika ke nol, 3 butir soal yang menyebabkan miskonsepsi adalah butir tes yang mempresentasi konsep-konsep perbedaan sistem dan lingkungan, kesetimbangan termal, dan penerapan hukum termodinamika ke nol, selanjutnya pada konsep hukum termodinamika ke I, terdapat 5 butir soal yang menyebabkan miskonsepsi yaitu butir tes yang mempresentasi konsep-konsep perpindahan kalor, hukum kekekalan energi, sifat intensif dan perbedaan kalor dan kerja. Meskipun demikian, semua soal telah menunjukkan Fb,5, artinya penguasaan konsep mahasiswa lebih mengarah kepada kondisi tahu konsep. Hal ini berarti, model pembelajaran yang dikembangkan untuk dapat memperbaiki miskonsepsi telah mampu mereduksi miskonsepsi mahasiswa meskipun belum secara keseluruhan. Keadaan tersebut sesuai dengan pernyataan Barke bahwa miskonsepsi bersifat resisten atau sulit diubah dan cenderung bertahan [2]. Lebih lanjut Ibrahim [7] menyatakan meskipun telah diperkenalkan dengan konsep yang benar, masih terdapat peluang kembali kepada konsepsi awalnya sendiri yang salah (miskonsepsi). Pola Pergeseran Konsepsi Mahasiswa yang Memiliki Status Miskonsepsi Perubahan konsepsi mahasiswa yang memiliki status miskonsepsi ditinjau dari peta pergeseran konsepsinya divisualisasikan ke dalam bentuk diagram yang disajikan pada Gambar 5. Tetap MK 22% Tetap MK 25% MK ke TK 69% MK ke TK 7% MK ke TTK 8% MK ke TTK 6% (a) (b) Gambar 5. Peta pergeseran konsepsi mahasiswa pada konsep (a) hukum Termodinamika ke nol dan (b) hukum Termodinamika ke I. Setelah pembelajaran dengan menggunakan model yang dikembangkan peneliti terjadi pergeseran konsepsi pada konsep hukum termodinamika ke nol dan hukum termodinamika ke I yaitu masing-masing terdapat 7% dan 69% mahasiswa yang mengalami perubahan status dari miskonsepsi (MK) menjadi tahu konsep (TK), 22% dan 25% mahasiswa tetap berada pada status miskonsepsi(mk), serta 8% dan 6% mahasiswa berubah dari status miskonsepsi (MK) menjadi tidak tahu konsep (TTK). Hal ini menunjukkan bahwa memperbaiki miskonsepsi memang tidak mudah. Upaya memperbaiki miskonsepsi telah menampakkan keberhasilan walau belum berhasil %, karena masih menyisakan mahasiswa yang masih miskonsepsi pada konsep-konsep tertentu. Kondisi demikian C - 65

7 Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 2 September 24 sejalan dengan suatu pendapat bahwa ketidakberhasilan secara total ini adalah suatu kewajaran karena tidak sedikit ahli di bidang pendidikan menyatakan betapa sulitnya memperbaiki miskonsepsi pada mahasiswa [3]. Beberapa mahasiswa yang awalnya miskonsepsi, diakhir pembelajaran menjadi tidak tahu konsep artinya mahasiswa tersebut mengalami konflik kognitif dan mengalami kebingungan dengan konsep yang dipercaya selama ini, dan belum meyakini sepenuhnya tentang kebenaran konsep baru yang dibentuknya. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pola pergeseran konsepsi mahasiswa dari status miskonsepsi (MK) dalam konsep hukum termodinamika ke nol dan hukum termodinamika ke I mengalami perubahan status menjadi tahu konsep (TK) berturut-turut sebesar 7% dan 69%, tidak tahu konsep (TTK) sebesar 8% dan 6%, dan tetap berada dalam status miskonsepsi (MK) sebesar 22% dan 25%. DAFTAR PUSTAKA. Abraham, M. R., Grzybowski, E. B., Renner, J. W. &Marek, E. A. (992). Understandings and Misunderstandings of Eight Graders of Five Chemistry Concepts Found in Chemistry Textbooks, Journal of Research in Science Teaching, 29(2), Barke, Hans-Dieter. Al Hazari, Al. and Yitbarek, Sileshi. (29). Misconceptions in Chemistry, Addressing Perception in Chemical Education. Berlin Heidelberg: Spinger-Verlag. 3. Chiu, Mei-Hung; Jing-Wen; and Liang, Jia- Chi. (25). An Exploratory Study on Causes of Students Misconception about Acids and Bases. Paper presented at the International Conference on Svience & Mathematics Learning. Taipei, Taiwan, ROC. 4. Erickson,G.,Tiberghien, A., (985), Heatand Temperature. InR.Driver,E.Guesne&A. Tiberghien(Eds.), Children sideasinscience (pp ). Philadelphia,PA: OpenUniversityPress. 5. Galley, W.C., (24), Exothermic Bond Breaking: A Persistent Misconception, Journal ofchemicaleducation, 8, Greenbowe, T.J.,Meltzer,D.E., (23), Student LearningofThermochemical Conceptsinthe Context of Solution Calorimetry, International Journal ofscience Education,25(7), Ibrahim, Muslimin. (22). Konsep, Miskonsepsi dan Cara Pembelajarannya. Surabaya: Unesa University Pres. 8. Hasan, Saleem, Diola Bagayoko, dan Ella L. Kelley. (999). Misconceptions and the Certainty of Response Index (CRI). Journal: Physics Educations, 34(5), Özmen, H., &Ayas, A., (23). Students Difficulties in Understanding of the Conservationof Matterin Openand Closed system Chemical Reactions.Chemistry Education:Researchand Practice 4: Pabuccu, A. dan Geban, O.. (26)m. Remediating Misconceptions Concerning Chemical Bonding Through Conceptual Change Text. Journal of Education, 3: Suparno, P. (25). Miskonsepsi dan Perubahan Konsep Pendidikan Fisika. Jakarta: PT. Gramedia Widiasarana Indonesia. C - 66