IDENTIFIKASI MISKONSEPSI SISWA SMA KELAS XI PADA MATERI DINAMIKA ROTASI DAN KESEIMBANGAN BENDA TEGAR TAHUN AJARAN 2013/2014 Skripsi Oleh: Fitri Aprilianingrum K2310041 FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015
IDENTIFIKASI MISKONSEPSI SISWA SMA KELAS XI PADA MATERI DINAMIKA ROTASI DAN KESEIMBANGAN BENDA TEGAR TAHUN AJARAN 2013/2014 Oleh: Fitri Aprilianingrum K2310041 Skripsi Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Guna Mendapatkan Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015 ii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama Nim Jurusan/ Progam Studi : Fitri Aprilianingrum : K2310041 : P. MIPA/ P. Fisika Menyatakan bahwa Skripsi saya yang berjudul IDENTIFIKASI MISKONSEPSI SISWA SMA KELAS XI PADA MATERI DINAMIKA ROTASI DAN KESEIMBANGAN BENDA TEGAR TAHUN AJARAN 2013/2014 ini benar-benar merupakan hasil karya sendiri. Selain itu sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan Skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya. Surakarta, Juni 2015 Yang membuat pernyataan Fitri Aprilianingrum iii
PERSETUJUAN PEMBIMBING Nama : Fitri Aprilianingrum NIM : K2310041 Judul Skripsi : Identifikasi Miskonsepsi Siswa SMA Kelas XI Pada Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar Tahun Ajaran 2013/2014 Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Dewan Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Surakarta, Mei 2015 Pembimbing I Pembimbing II Drs. Jamzuri, M. Pd. NIP. 19521118 198103 1 002 Drs. Supurwoko, M. Si. NIP. 19630409 199802 1 001 iv
PENGESAHAN PENGUJI Nama : Fitri Aprilianingrum NIM : K2310041 Judul Skripsi : Identifikasi Miskonsepsi Siswa SMA Kelas XI Pada Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar Tahun Ajaran 2013/2014 Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari Senin, tanggal 15 juni 2015. Skripsi telah direvisi sesuai balikan dari Tim Penguji. Persetujuan hasil revisi oleh Tim Penguji: Nama Terang Tanda Tangan Ketua : Dyah Fitriana M., M.Sc.. Sekertaris : Drs. Surantoro, M.Si.. Anggota I : Drs. Jamzuri, M. Pd... Anggota II : Drs. Supurwoko, M. Si... Mengetahui Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, Prof. Dr. Joko Nurkamto, M. Pd NIP. 19610124 198702 1 001 v
ABSTRAK Fitri Aprilianingrum. Identifikasi Miskonsepsi Siswa SMA Kelas XI pada Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar Tahun Ajaran 2013/2014. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Mei 2015. Tujuan penelitian adalah untuk (1) mengetahui ada atau tidak adanya miskonsepsi siswa SMA kelas XI Tahun Ajaran 2013/2014 tentang materi Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar, (2) mengetahui bagaimana profil miskonsepsi siswa SMA kelas XI Tahun Ajaran 2013/2014 tentang materi Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar, (3) menjelaskan langkahlangkah mengatasi miskonsepsi siswa SMA kelas XI Tahun Ajaran 2013/2014 tentang materi Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar. Penelitian dilakukan dengan metode deskriptif dan sampelnya siswa kelas XI.IPA.2 dan XI.IPA.4 SMA Negeri 8 Surakarta, yang diperoleh secara purposive sampling. Data penelitian miskonsepsi siswa diperoleh dari perangkat tes berbentuk pilihan ganda tipe II dan tipe III, yang dianalisis dengan statistik deskriptif. Berdasarkan analisis data dan pembahasan dapat disimpulkan: (1) ada sebagian siswa kelas XI SMA Negeri 8 Surakarta pada Tahun Ajaran 2013/2014 memiliki miskonsepsi tentang materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar, (2) Profil miskonsepsi siswa kelas XI SMA Negeri 8 Surakarta dengan persentase rata-rata terbesar adalah pada konsep keseimbangan statis (79,17 %). Berdasarkan kelompok bentuk miskonsepsi, siswa mengalami miskonsepsi pengertian yang paling dominan sebesar 81,25 % tetang konsep Keseimbangan Statis, miskonsepsi hubungan antar konsep yang paling dominan sebesar 75,00 % tentang konsep Hubungan Momen Gaya dengan Percepatan Sudut, miskonsepsi penggunaan konsep yang paling dominan sebesar 65,50 % tentang konsep Momen Inersia dan miskonsepsi contoh-contoh konsep yang paling dominan sebesar 75,00 % tentang konsep Energi Kinetik Dalam Gerak Menggelinding, (3) Langkah-langkah mengatasi miskonsepsi siswa yaitu: (a) mencari dan mengungkap miskonsepsi siswa yang terjadi, (b) mencoba menemukan penyebab miskonsepsi siswa tersebut, (c) menentukan prioritas dan pelajaran remidial khusus. Kata Kunci: Miskonsepsi Siswa, Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar, Metode Deskriptif. vi
ABSTRACT Fitri Aprilianingrum. Identification of Misconceptions of XI Class Students SMA on Rotational Dynamics and Equilibrium of Rigid Body Material in The Academic Year 2013/2014. Thesis, Faculty of Teacher Training and Education of Sebelas Maret Surakarta University. Mei 2015. Purpose of the research was to (1) know there is or no the ownership of misconceptions about Rotational Dynamics and Equilibrium of Rigid Body material on XI class SMA students in the academic year 2013/2014, (2) know the misconception profile about Rotational Dynamics and Equilibrium of Rigid Body material that owned by XI class SMA students in the academic year 2013/2014, (3) explain the measures to overcome student s misconceptions of Rigid Body material on XI class SMA students in the academic year 2013/2014. Research was used a discriptive method and the sample was the students of XI.IPA.2 and XI.IPA.4 class SMA Negeri 8 Surakarta, that obtained by purposive sampling technique. The student s misconceptions data research were obtained from the test instrument which form multiple choice test type II and type III, which be analyzed by descriptive statistics. According the data analysis can be concluded that: (1) there is some of students of XI class SMA Negeri 8 Surakarta in the academic year 2013/2014 have misconceptions in Rotational Dynamics and Equilibrium of Rigid Body material, (2) The misconception profile on students XI class SMA Negeri 8 Surakarta with the greatest mean-precentage is Static Equilibrium concept (79,17 %). Based on type of misconception category, students have the interpretation misconceptions which most dominant 81,25 % about Static Equilibrium concept, the concept-relationship misconceptions which most dominant 75,00 % about Relation between Torque and Angular Acceleration, the concept using misconceptions which most dominant 65,50 % about Moment of Inertia and the concept-samples misconceptions which most dominant 75,00 % about Kinetic Energy in Rolling Objects, (3) Measures to overcome student s misconceptions is: (a) search for and uncover student s misconceptions who happen, (b) trying to find the cause of student s misconceptions, (c) determine priorities and special remidial lesson. Keywords: Student s Misconception, Rotational Dynamics and Equilibrium of Rigid Body, Descriptive Research. vii
MOTTO Kesungguhan dilihat dari ketekunan, bukan dari perkataan (Penulis) viii
PERSEMBAHAN Skripsi ini dipersembahkan kepada: Ibu, Bapak dan Adikku terbaik sepanjang masa yang telah memberikan doa, dukungan dan kasih sayang yang tidak akan bisa dibalas dengan apapun. ix
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufik dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini. Penyusunan Skripsi ini dapat diselesaikan berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Joko Nurkamto, M. Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin penelitian. 2. Bapak Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D., Ketua Program Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin menyusun Skripsi. 3. Ibu Dra. Rini Budiharti, M.Pd., Koordinator Skripsi Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin menyusun Skripsi. 4. Bapak Drs. Jamzuri, M. Pd., Pembimbing I atas kesabaran dalam memberikan bimbingan, pengarahan, dan dorongan yang luar biasa sehingga Skripsi ini dapat terselesaikan. 5. Bapak Drs. Supurwoko, M.Si., Pembimbing II yang selalu sabar dalam memberikan bimbingan, pengarahan, dan dorongan yang luar biasa sehingga Skripsi ini dapat terselesaikan. 6. Ibu Dra. Hj. Endang Purwaningsih Agustina, M.Pd., Kepala Sekolah SMA Negeri 8 Surakarta yang telah memberikan ijin untuk mengadakan penelitian di SMA Negeri 8 Surakarta. 7. Bapak Fl. Wiku Dewanto, Guru Fisika SMA Negeri 8 Surakarta yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama mengadakan penelitian di SMA Negeri 8 Surakarta. x
8. Sahabat-sahabatku Hanifa, Gilang, Eta, Afanin, Delima, Winta, teman-teman Pendidikan Fisika 2010 dan teman-teman MB UNS, terimakasih atas do a, semangat, dan dukungannya. 9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu sehingga Skripsi ini dapat diselesaikan. Akhirnya penulis berharap semoga Skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan dunia pendidikan dan ilmu pengetahuan. Surakarta, Mei 2014 Penulis xi
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERNYATAAN... ii HALAMAN PENGAJUAN... iii HALAMAN PERSETUJUAN... iv HALAMAN PENGESAHAN... v HALAMAN ABSTRAK... vi HALAMAN MOTTO... viii HALAMAN PERSEMBAHAN... ix KATA PENGANTAR... x DAFTAR ISI... xii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR TABEL... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Identifikasi Masalah... 5 C. Pembatasan Masalah... 5 D. Rumusan Masalah... 6 E. Tujuan Penelitian... 6 F. Manfaat Penelitian... 7 BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka... 8 1. Pengertian Belajar Konsep... 8 2. Miskonsepsi... 10 3. Profil Miskonsepsi... 21 4. Identifikasi Miskonsepsi... 21 5. Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar.. 24 B. Penelitian yang Relevan commit... to user 39 xii
C. Kerangka Pemikiran... 41 D. Hipotesis... 42 BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian... 43 1. Tempat Penelitian... 43 2. Waktu Penelitian... 43 B. Bentuk dan Desain Penelitian... 43 C. Teknik Sampling... 43 D. Teknik dan Instrumen Pengumpulan Data... 43 E. Validitas Instrumen... 44 F. Teknik Analisis Data... 44 1. Tahap Persiapan... 45 2. Tahap Tabulasi Data... 45 3. Penerapan Data Sesuai dengan Pendekatan Penelitian... 45 G. Prosedur Penelitian... 47 BAB IV HASIL PENELITIAN A. Deskripsi Data Penelitian... 49 B. Hasil Analisis Data Penelitian... 69 C. Pembahasan... 82 BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN A. Kesimpulan... 92 B. Implikasi... 94 C. Saran... 95 DAFTAR PUSTAKA... 96 LAMPIRAN... 98 xiii
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Peta Konsep Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar... 24 2.2 Diberikan Gaya yang Sama Besar dengan Lengan Gaya yang Berbeda, Maka Efek Gaya Bebeda... 26 2.3 Kunci Inggris yang Berpusat pada Sumbu O. Gaya F yang Diberikan Berada pada Sudut φ Terhadap Horisontal... 26 2.4 Sebuah Gambar Bidang dengan Sumbu z Tegak Lurus Bidang Tersebut... 29 2.5 Momentum Sudut Sebuah Partikel yang Bergerak dalam Sebuah Lingkaran adalah L = mvr = mr 2 ω... 30 2.6 Bola Menggelinding Tanpa Selip, Berputar Melalui Sudut ϕ... 33 2.7 Konsep Titik Berat... 35 2.8 Letak Titik Berat Berbagai Benda... 35 2.9 Berat w Adalah Resultan Gaya Berat Partikel-Partikelnya... 36 2.10 Skema Kerangka Pemikiran... 42 3.1 Komponen dalam Analisis Data... 44 4.1 Diagram Batang Distribusi Jawaban Tes Miskonsepsi Siswa SMA Negeri 8 Surakarta Kelas XI Tentang Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar Tiap Item Soal... 70 4.2 Diagram Batang Persentase Rata-rata pada Tiap Kategori Miskonsepsi Siswa Kelas XI SMA Negeri 8 Surakarta... 73 4.3 Diagram Batang Persentase Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Momen Gaya... 74 4.4 Diagram Batang Persentase Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Hubungan Momen Gaya dengan Percepatan Sudut... 75 4.5 Diagram Batang Persentase Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Momen Inersia... 76 4.6 Diagram Batang Persentase Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Hukum Kekekalan Momentum... xiv 77
4.7 Diagram Batang Persentase Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Energi Kinetik Dalam Gerak Menggelinding... 78 4.8 Diagram Batang Persentase Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Keseimbangan Statis... 79 4.9 Diagram Batang Persentase Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Keseimbangan Benda Tegar... 80 4.10 Diagram Batang Persentase Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Keseimbangan Benda Tegar Pada Dinamika Rotasi... 81 4.11 Diagram Batang Persentase Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Jenis-jenis Keseimbangan... 82 xv
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1 Pengertian Miskonsepsi dari Beberapa Ahli... 12 2.2 Bentuk Miskonsepsi dan Indikator Miskonsepsi... 13 2.3 Beberapa Alat untuk Mengidentifikasi Miskonsepsi... 22 2.4 Momen Inersia Benda Tegar yang Homogen dengan Bentuk Geometris yang Berbeda-beda... 28 3.1 Contoh Tabel Distribusi Jawaban Tiap Item Soal... 46 3.2 Contoh Tabel Persentase Rata-rata Tiap Miskonsepsi... 47 3.3 Contoh Tabel Distribusi Bentuk Miskonsepsi Siswa... 47 4.1 Distribusi Jawaban Tes Miskonsepsi Siswa SMA Negeri 8 Surakarta Kelas XI tentang Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar Tiap Item Soal... 69 4.2 Persentase Rata-rata Miskonsepsi Siswa Kelas XI SMA Negeri 8 Surakarta... 71 4.3 Tabel Distribusi Bentuk Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Momen Gaya... 73 4.4 Tabel Distribusi Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Hubungan Momen Gaya dengan Percepatan Sudut... 74 4.5 Tabel Distribusi Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Momen Inersia.. 75 4.6 Tabel Distribusi Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Hukum Kekekalan Momentum... 76 4.7 Tabel Distribusi Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Energi Kinetik Dalam Gerak Menggelinding... 77 4.8 Tabel Distribusi Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Keseimbangan Statis... 78 4.9 Tabel Distribusi Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Keseimbangan Benda Tegar... 79 4.10 Tabel Distribusi Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Keseimbangan Benda Tegar Pada Dinamika Rotasi... 80 xvi
4.11 Tabel Distribusi Miskonsepsi Siswa Tentang Konsep Jenis-jenis Keseimbangan... 81 xvii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1 Tahapan Proses Penelitian... 98 2 Kisi-Kisi Instrumen Tes Miskonsepsi... 99 3 Soal Instrumen Tes Miskonsepsi... 101 4 Lembar Jawab Siswa... 110 4 Lembar Penelaahan Butir Soal.. 111 5 Persebaran Jawaban Siswa... 123 6 Persebaran Jawaban Tiap Kategori... 124 7 Surat Keputusan Dekan... 125 8 Surat Keterangan dari Sekolah... 126 9 Surat Pengajuan Judul Skripsi... 127 xviii