REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN DEMONSTRASI TESIS

Transkripsi

1 REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN DEMONSTRASI (Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010) TESIS Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister Program Studi Pendidikan Sains Minat Utama : Pendidikan Fisika Oleh : Diane Noviandini S PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013

2 REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN DEMONSTRASI (Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010) TESIS Oleh : Diane Noviandini S Komisi Nama Tanda Tangan Tanggal Pembimbing Pembimbing I Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd....Agustus 2013 NIP Pembimbing II Drs.Cari,M.A, M.Si.,Ph.D....Agustus 2013 NIP Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal... Agustus 2013 Ketua Program Studi Pendidikan Sains Program Pascasarjana UNS Dr.Mohammad Masykuri, M.Si. NIP ii

3 REMIDIASI MISKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN DEMONSTRASI (Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010) TESIS Oleh : Diane Noviandini S Tim Penguji Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal Ketua Dr.Mohammad Masykuri, M.Si.... Agustus 2013 NIP Sekretaris Dra. Soeparmi, M.A.,Ph.D... Agustus 2013 NIP Anggota Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd.... Agustus 2013 NIP Drs.Cari,M.A, M.Si.,Ph.D.... Agustus 2013 NIP Telah dipertahankan di depan penguji Dinyatakan telah memenuhi syarat pada tanggal. Agustus 2013 Direktur Program Pascasarjana UNS Ketua Program Studi Pendidikan Sains Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, MS Dr.Mohammad Masykuri, M.Si. NIP NIP iii

4 PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa: 1. Tesis yang bejudul : REMIDIASI MIKONSEPSI KINEMATIKA DENGAN UMPAN BALIK CEPAT MENGGUNAKAN SIMULASI KOMPUTER DAN DEMONSTRASI (Studi Kasus Pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010) adalah karya penelitian saya sendiri bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sangsi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan (Permendiknas No.17, tahun 2010) 2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan PPs - UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis, maka Prodi Pendidikan Sains PPs-UNS berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi Pendidikan Sains PPs-UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sangsi akademik yang berlaku. Surakarta, Agustus 2013 Mahasiswa, Diane Noviandini S iv

5 KATA PENGANTAR Segala puji, hormat dan syukur bagi Tuhan, yang telah memberikan hikmat dan kebijaksanaan, serta berkenan campur tangan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian yang berjudul Remidiasi Miskonsepsi Kinematika dengan Umpan Balik Cepat Menggunakan Simulasi Komputer dan Demonstrasi Selama melaksanakan penelitian hingga menyusun laporan ini, banyak sekali bantuan dan bimbingan yang penulis terima, berkenaan dengan itu penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kesempatan untuk menimba ilmu pada Program Pascasarjana UNS. 2. Direktur Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah berkenan memberikan fasilitas dalam menempuh pendidikan pada program pascasarjana. 3. Ketua Program Studi Pendidikan Sains Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan arahan selama peulis menyelesaikan pendidikan. 4. Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd. selaku pembimbing pertama yang telah memberikan bimbingan dan petunjuk dalam menyelesaikan laporan penelitian ini. 5. Drs.Cari,MA, M.Sc., Ph.D. selaku pembimbing kedua yang telah memberikan bimbingan serta arahan dalam menyelesaikan laporan penelitian ini. v

6 6. Rektor Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga dan Dekan Fakultas Sains Matematika Universitas Kristen Satya Wacana yang telah memberi ijin untuk mengadakan penelitian kepada penulis. 7. Segenap Dosen Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan pendalaman ilmu pada penulis. 8. Semua karyawan Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta, yang telah memberikan bantuan demi kelancaran tugas-tugas penulis, 9. Ibunda, suami dan kedua anakku yang terkasih yang telah memberikan dorongan semangat, doa dan bantuan selama proses penyusunan tesis. 10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu telah membantu kelancaran penelitian serta penulisan tesis. Dengan tulus penulis menyadari bahwa penulisan laporan penelitian ini belum sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun dari para pembaca. Akhirnya penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut. Surakarta, Agustus 2013 Penulis vi

7 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING... HALAMAN PENGESAHAN TESIS... PERNYATAAN... KATA PENGANTAR DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAK... ABSTRACT... BAB I PENDAHULUAN... A. Latar Belakang Masalah... B. Identifikasi Masalah... C. Pembatasan Masalah... D. Perumusan Masalah... E. Tujuan Penelitian... F. Manfaat Penelitian... BAB II TINJAUAN PUSTAKA... A. Kajian Teori... i ii iii iv v vii x xii xv xvi xvii vii

8 1. Filsafat Konstruktivisme Konsep Konsepsi dan Miskonsepsi Perubahan Konsep Pengajaran Remidial Umpan Balik Media Pembelajaran Kinematika Partikel... B. Penelitian yang Relevan... C. Kerangka Berfikir... BAB III METODE PENELITIAN... A. Tempat dan Waktu Penelitian Tempat Penelitian Waktu Penelitian... B. Jenis Penelitian... C. Populasi dan Sampel... D. Sumber Data... E. Teknik Pengumpulan Data... F. Instrumen Penelitian... G. Teknik Analisis data Reduksi data Penyajian data Penarikan kesimpulan viii

9 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... A. Data Hasil Penelitian Data Hasil Tes Diagnostik Awal Sebelum Remidiasi Data Hasil Tes Diagnostik akhir Setelah Remidiasi... B. Analisa dan Pembahasan Analisa dan Pembahasan Data Tes Diagnostik Awal Sebelum Remidiasi Implementasi Umpan Balik Cepat Dalam Remidiasi Analisa dan Pembahasan Data Tes Diagnostik Akhir Setelah Remidiasi... C. Keterbatasan Penelitian... BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN... A. Kesimpulan... B. Implikasi Implikasi Teoritis Implikasi Praktis... C. Saran... DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN ix

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1 Rata-rata nilai akhir mahasiswa Fisika Dasar I pada lima tahun terakhir... Tabel 3.1 Penentuan siswa yang mengalami miskonsepsi Tabel 4.1 Soal, jawaban, distribusi frekuensi jawaban mahasiswa dan pola jawaban mahasiswa sebelum remidiasi Tabel 4.2 Data pemahaman konsep mahasiswa Kelas A dan Kelas B terhadap soal-soal tes diagnostik awal... Tabel 4.3 Tabel frekuensi pemahaman mahasiswa terhadap soal tes diagonis awal Tabel 4.4. Data pemahaman konsep mahasiswa Kelas A dan Kelas B terhadap soal-soal tes diagnostik akhir... Tabel 4.5 Soal, jawaban, distribusi frekuensi jawaban dan pola jawaban tes diagnostik akhir mahasiswa setelah remidiasi Tabel 4.6 Tabel frekuensi pemahaman mahasiswa kelas A terhadap soalsoal tes diagnostik awal (pre test), akhir (post test) dan perubahan yang terjadi Tabel 4.7 Tabel frekuensi pemahaman mahasiswa kelas B terhadap soalsoal diagnostik awal ( pre test ), akhir ( post test ) dan perubahan yang terjadi... Tabel 4.8 Perbandingan hasil tes diagnostik akhir dari Kelas A dan B x

11 Tabel 4.9 Perbandingan perubahan pemahaman konsep mahasiswa Kelas A dan Kelas B setelah mendapat remidiasi xi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Skema berbagai kesempatan pemberian tes diagnosis pada proses pembelajaran Gambar 2.2 Titik A terletak pada suatu bidang dengan koordinat (3; 2), Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 dimana ra adalah vektor posisinya... Jarak dan perpindahan semut... Lintasan gerak benda pada garis lurus... Grafik posisi suatu benda terhadap waktu... Arah kecepatan dan percepatan dari mobil yang bergerak pada tikungan jalan... Grafik kecepatan suatu benda terhadap waktu... Grafik ( a ) Percepatan terhadap waktu, ( b ) kecepatan terhadap waktu, ( c ) posisi terhadap waktu: untuk benda yang bergerak lurus dengan percepatan positif, sering disebut benda yang dipercepat secara konstan... Grafik ( a ) percepatan terhadap waktu, ( b ) kecepatan terhadap waktu, ( c ) posisi terhadap waktu: untuk benda yang bergerak lurus dengan percepatan negatif, sering disebut benda yang diperlambat secara konstan... Vektor kecepatan dan percepatan pada bola yang bergerak pada lintasan parabola xii

13 Gambar 4.1 Diagram batang persentase pemahaman tes diagnostik awal mahasiswa Kelas A sebelum mendapatkan tes remidiasi Gambar 4.2 Diagram batang persentase pemahaman tes diagnostik awal mahasiswa Kelas B sebelu mendapatkan tes remidiasi Gambar 4.3 Diagram batang prsentase pemahaman tes diagnostik awal mahasiswa total sebelum mendapatkan remidiasi Gambar 4.4 Diagram batang persentase pemahaman tes diagnosti akhir mahasiswa Kelas A setelah mendapat remidiasi Gambar 4.5 Diagram batang perbanding persentase mahasiswa Kelas A yang terdiagnostik paham konsep tes diagnostik awal (PA-Pre) dengan tes diagnostik akhir (PA-Post) Gambar 4.6 Diagram batang persentase pemahaman tes diagnostik akhir mahasiswa Kelas B setelah mendapat remidiasi Gambar 4.7 Diagram batang perbandingan persentase mahasiswa Kelas B yang terdiagnostik paham konsep tes diagnostik awal Gambar 4.8 Gambar 4.9 (PA-Pre) dengan tes diagnostik akhir (PA-Post)... Grafik v-t dari sebuah benda untuk soal nomer 17 dan Jarak yang ditempuh benda dihitung dari luas daerah di bawah grafik v-t. Untuk selang 0 < t < 6 s jarak yang ditempuh benda untuk grafik di atas sama dengan daerah yang diarsir pada gambar (a). Sedang gambar (b) adalah xiii

14 versi luas yang di hitung mahasiswa yang menjawab secara salah Gambar 4.10 Jawaban mahasiswa untuk grafik orang yang berdiri di Gambar 4.11 Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gambar 4.14 tempat... Gambar vektor kecepatan v yang salah... Gambar vektor percepatan a yang salah... Diagram batang perbandingan persentase mahasiswa Kelas A dan Kelas B yang terdiagnosis paham konsep tes diagnostik akhir setelah mendapatkan remidiasi... Diagram batang perbandingan persentase mahasiswa Kelas A dan Kelas B yang terdiagnostis paham konsep pada soal diagnostik awal dan akhir xiv

15 Diane Noviandini. NIM : S Remidiasi Miskonsepsi Kinematika dengan Umpan Balik Cepat Menggunakan Simulasi Komputer dan Demonstrasi (Studi Kasus pada Mahasiswa Fakultas Sains dan Matematika UKSW Salatiga Peserta Kuliah Fisika Dasar I Tahun Akademik 2009/2010). TESIS. Pembimbing I: Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd., Pembimbing II: Drs, Cari M.A., M.Sc., Ph.D. Program Studi Pendidikan Sains Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. ABSTRAK Tujuan penelitian ini adalah untuk: 1) mendapatkan profil dan penyebab miskonsepsi kinematika mahasiswa; 2) meningkatkan pemahaman konsep dan mereduksi miskonsepsi kinematika melalui remidiasi dengan umpan balik cepat menggunakan simulasi komputer dan demonstrasi; 3) mengetahui perbandingan efektivitas antara remidiasi dengan umpan balik cepat menggunakan simulasi komputer maupun demonstrasi dalam mereduksi miskonsepsi kinematika. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kualitatif yang bersifat eksploratif dengan pendekatan studi kasus. Populasi adalah mahasiswa FSM UKSW Sampel yang dipilih adalah mahasiswa FSM UKSW peserta matakuliah Fisika Dasar I tahun ajaran 2009/2010 sebanyak dua kelas, A dan B. Kelas A diberi remidiasi dengan metoda umpan balik cepat menggunakan simulasi komputer dan kelas B diberi metoda umpan balik cepat menggunakan demonstrasi. Teknik pengumpulan data miskonsepsi mahasiswa menggunakan tes diagnostik yang berupa tes pilihan ganda dengan reasoning dengan menggunakan CRI (Certainity of Respone Index), Teknik analisis data yang digunakan adalah deskriptif kualitatif. Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan: 1) Profil miskonsepsi kinematika pada mahasiswa, antara lain grafik-grafik kinematika dibaca sebagai lintasan gerak benda, jarak dan perpindahan dianggap identik, demikian juga kelajuan, kecepatan dan percepatan dianggap identik, beberapa miskonsepsi pada gerak jatuh bebas dan gerak parabola. Miskonsepsi-miskonsepsi tersebut disebabkan karena intuisi, bercampurnya istilah fisika dengan bahasa komunikasi sehari-hari, dan tidak dipahaminya bahasa matematika dari persamaan fisika. 2) Metode umpan balik cepat mengunakan simulasi dan demonstrasi dapat meningkatkan pemahaman mahasiswa akan konsep-konsep kinematika. 3) Metode umpan balik cepat menggunakan simulasi dan demonstrasi lebih efektif dalam meningkatkan pemahaman konsep dan mereduksi miskonsepsi kinematika. Kata kunci : Umpan balik cepat, simulasi komputer, demonstrasi, miskonsepsi, remidiasi, xvii

16 Diane Noviandini. NIM : S Misconception remediation Kinematics with Fast Feedback Using Computer Simulations and Demonstration (Case Studies in Science and Mathematics Faculty Participants UKSW Salatiga Physics Lecture I, 2009/2010). TESIS. Supervisor I : Prof. Dr. Widha Sunarno, M.Pd, II : Drs, Cari M.A., M.Sc., Ph.D. Program Study of Sciences Education, Postgraduate Program, Sebelas Maret, University, Surakarta. ABSTRACT The purpose of this study was to: 1) get a profile and causes of student misconceptions kinematics, 2) improve understanding and reduce misconceptions kinematics concepts through remediation with fast feedback using computer simulations and demonstrations; 3) determine the ratio between the effectiveness of remediation with fast feedback using simulation computer and demonstrations in reducing misconceptions kinematics. This research is a qualitative descriptive study is explorative case study approach. FSM UKSW student population is selected sample is FSM UKSW student participants Physics I course of the school year 2009/2010 as much as two classes, A and B. A class was given remediation with fast feedback method using computer simulations and class B are given rapid feedback method using the demonstration. Student misconceptions data collection techniques using diagnostic tests such as multiple choice tests with reasoning by using CRI (Certainity of Respone Index), a data analysis technique used is descriptive qualitative. Based on the research results, we can conclude: 1) Profile kinematics on student misconceptions, such as kinematics graphs read as the motion trajectory, distance and displacement are considered identical, as well as speed, velocity and acceleration are considered identical, some misconceptions in free fall motion and parabolic motion. Misconceptions are due to intuition, the mixing term physics with everyday communication language, and do not understand the language of mathematical physics equations. 2) a fast feedback method using simulations and demonstrations can increase students' understanding of the concepts of kinematics. 3) fast feedback method using demonstrations more effective in increasing the understanding and reduce misconceptions kinematics concepts than simulation. Keywords: fast feedback, computer simulations, demonstrations, misconceptions, remediation, xviii