1 VALIDASI INSTRUMEN TES ISOMORFIK

VALIDASI INSTRUMEN TES ISOMORFIK UNTUK MENDIAGNOSIS
MISKONSEPSI FISIKA SISWA SMA
Fatmaliah Agustina, Sentot Kusairi, dan Muhardjito
Jurusan Fisika, Universitas Negeri Malang
Abstrak: Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui miskonsepsi
siswa SMA mengenai materi Hukum Newton dan gaya
menggunakan instrumen tes isomorfik dan melalui wawancara.
Miskonsepsi siswa menurut analisis instrumen tes isomorfik
dibandingkan dengan hasil wawancara untuk menentukan validitas
empirik instrumen tes isomorfik dalam mendiagnosis miskonsepsi
mengenai materi Hukum Newton dan gaya. Penelitian dilakukan
pada siswa kelas X dan XI di SMAN 3 Malang. Penelitian ini
dilakukan menggunakan rancangan deskriptif-kualitatif menggunakan model Miles and Huberman. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa instrumen tes isomorfik valid digunakan untuk mendiagnosis
miskonsepsi fisika.
Kata Kunci: miskonsepsi, instrumen tes isomorfik, validasi
empirik.
Selain dapat bertahan lama dalam diri seseorang, miskonsepsi yang dialami
seseorang dapat mempengaruhi orang lain melalui suatu media atau interaksi.
Penelitian mengenai miskonsepsi yang bertahan lama pada seseorang pernah
dilakukan oleh Stylos dkk. (2008) di jurusan fisika Universitas Ioannina, Yunani
sedangkan sifat miskonsepsi yang dapat mempengaruhi orang lain pernah dilakukan oleh Demirci (2008) di Anatolia, Turki sedangkan penelitian mengenai.
Oleh karena itu, miskonsepsi harus segera didiagnosis agar tindakan yang tepat
dapat segera diambil.
Miskonsepsi dapat didiagnosis melalui kegiatan penilaian diagnostik
menggunakan instrumen diagnostik. Hingga saat ini, banyak instrumen penilaian
diagnostik yang valid dan reliabel yang telah dikembangkan dan digunakan.
Wawancara merupakan salah satu metode yang telah lama dianggap handal dalam
menggali informasi mengenai kesulitan dan miskonsepsi yang dialami siswa secara
mendalam. Hal ini disebabkan oleh data yang dikumpulkan melalui metode
wawancara lebih banyak dalam bentuk kata-kata dibanding angka (Wilson:2012).
Meskipun demikian, wawancara dianggap kurang efisien karena membutuhkan
1
waktu relatif lama untuk diterapkan dalam jumlah sampel yang besar. Jumlah
sampel yang besar dibutuhkan agar hasil wawancara dapat digeneralisasi
(trasferability) dengan baik (Beichner:1994).
Dalam rangka meningkatkan kualitas pembelajaran, guru membutuhkan
feedback yang cepat dari siswa. Hal inilah yang tidak dapat diperoleh dari
wawancara. Selain dalam hal pengumpulan data, wawancara juga membutuhkan
waktu lama dalam hal analisis data. Oleh karena itu dikembangkanlah instrumeninstrumen diagnostik lain yang lebih efisien dan umumnya berupa tes.
Salah satu instrumen tes yang terkenal dalam hal keefisienan adalah tes
pilihan ganda. Tes pilihan ganda dikenal dapat mencakup materi yang luas dan
dapat diterapkan dalam jumlah subjek yang besar dalam waktu singkat. Meskipun
demikian, pilihan ganda terkenal dengan keterbatasannya, yaitu hampir tidak
mungkin dapat menunjukkan kemampuan seseorang terhadap penguasaan materi
(Kniveton:1996). Pilihan ganda juga memungkinkan seseorang memberkan
jawaban yang benar pada untuk suatu permasalahan dengan alasan yang salah
(Rollnick & Mahoanna:1999). Oleh karena itu, tes pilihan ganda terus dimodifikasi
dan disempurnakan untuk mengatasi kelemahan tersebut.
Instrumen tes isomorfik merupakan salah satu tes berbentuk pilihan ganda
yang belum banyak dikenal orang. Instrumen tes isomorfik disusun dengan cara
membuat soal yang terdiri atas beberapa butir dengan indikator yang sama (Kusairi,
2012:18). Berbeda dengan tes pilihan ganda lain seperti: two-tier, three-tier, FCI
(Force Concept Inventory), dan MDT (Mechanics Diagnostic Test) yang telah
terbukti valid, hingga saat ini belum ada penelitian khusus yang pernah dilakukan
untuk meneliti validitas empirik instrumen tes isomorfik dalam mendiagnosis
miskonsepsi siswa.
Instrumen tes isomorfik yang digunakan dalam penelitian ini dikembangkan
oleh Firmansyah (2011). Level konsepsi siswa pada instrumen tes isomorfik
ditentukan dengan dua jawaban konsisten pada level tertentu. Siswa yang minimal
dua kali memilih jawaban yang merupakan level 4 secara konsisten dinyatakan
tidak miskonsepsi. Adapun siswa yang tidak konsisten dalam satu indikator
dinyatakan lemah penguasaan konsep.
2
Dalam penelitian ini, validasi empirik instrumen tes isomorfik ditentukan
melalui kegiatan validasi konkuren. Validasi konkuren dilakukan dengan cara
membandingkan suatu instrumen dengan instrumen pengukuran lain untuk
konstruk/gagasan yang sama (Shrock & Coscarelli, 2007:22). Dalam hal ini hasil
analisis instrumen tes isomorfik dibandingkan dengan jawaban siswa pada
wawancara. Wawancara dipilih karena telah terbukti handal dalam menggali
informasi mengenai miskonsepsi secara mendalam.
METODE
Penelitian ini dilakukan menggunakan rancangan deskriptif-kualitatif.
Pendekatan kualitatif digunakan untuk memahami suatu fenomena yang dialami
oleh subjek penelitian secara mendalam. Penelitian ini dilakukan untuk
mengungkap validitas empirik instrumen tes isomorfik dalam mendiagnosis
miskonsepsi siswa SMA tentang Hukum Newton dan gaya. Penelitian ini dilakukan
pada kondisi yang alamiah tanpa diberi perlakuan di kelas X dan XI program IPA
SMAN 3 Malang tahun akademik 2013/2014.
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk menentukan validitas empirik
instrumen tes isomorfik dalam mendiagnosis miskonsepsi siswa SMA pada materi
Hukum Newton dan gaya. Adapun data yang diperoleh dalam penelitian ini berasal
dari jawaban lima puluh enam siswa pada instrumen tes isomorfik serta hasil
wawancara. Selanjutnya data yang diperoleh dalam penelitian dianalisis
menggunakan model Miles and Huberman yang terdiri dari data reduction, data
display, dan conclusion drawing/verification.
HASIL
Secara umum masih banyak siswa SMA yang mengalami miskonsepsi
tentang Hukum Newton dan gaya. Hal ini ditunjukkan oleh grafik pada Gambar 1
dan Gambar 2 yang diperoleh dari hasil analisis jawaban siswa kelas X MIA dan
XI IPA pada instrumen tes isomorfik yang diberikan.
3
frekuensi jawaban
(dalam %)
Persentase Level Konsepsi Siswa X MIA
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
level 1
level 2
level 3
level 4
1
2
3
4
5
6
tidak konsisten
Indikator keGambar 1. Grafik Persentase Level Konsepsi Siswa
untuk Semua Indikator pada Kelas X MIA
frekuensi jawaban
(dalam %)
Persentase Level Konsepsi Siswa XI IPA
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
level 1
level 2
level 3
level 4
1
2
3
4
5
6
tidak konsisten
Indikator keGambar 2. Grafik Persentase Level Konsepsi Siswa
untuk Semua Indikator pada Kelas XI IPA
Selanjutnya hasil analisis instrumen tes isomorfik tiga siswa X MIA dan dua
siswa XI IPA dibandingkan dengan hasil wawancara (divalidasi konkuren). Dalam
artikel ini, hasil perbandingan yang utuh hanya disajikan untuk indikator 1. Adapun
hasil validasi konkuren untuk kelima indikator lain disajikan dalam Tabel 4.
Indikator I
Siswa 1
Tabel 1 merupakan hasil analisis jawaban siswa 1 pada indikator 1
instrumen tes isomorfik.
Miskonsepsi Umum
Gaya aksi-reaksi
bekerja pada satu
benda
no.1
no.7
no.13
C
A
D
lev 1
lev 3
lev 1
4
level
konsepsi
Tabel 1. Jawaban Siswa 1 pada Butir Instrumen Tes Isomorfik Indikator 1
1
Deskripsi
Siswa berpikir bahwa w adalah gaya yang
bekerja pada benda 1 oleh benda 2 (bukan
bumi) sehingga reaksinya gaya yang
bekerja pada benda 2 oleh benda 1.
Untuk memastikan apakah hasil diagnosis instrumen tes isomorfik
menggambarkan konsepsi yang dimiliki sebenarnya, siswa 1 diwawancarai secara
mendalam. Berikut adalah jawaban siswa 1 untuk indikator 1.
G : “Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada sistem yang terdiri dari beban, tali, dan atap
berikut.”
S1: “Terdapat w ke arah bawah dan gaya tegang tali ke arah atas.” (Menggambar seperti pada
Gambar 3)
Gambar 3. Gaya yang Bekerja pada Sistem Balok menurut Siswa 1
G : “Mengapa w mengarah bawah sedangkan T digambarkan ke arah atas?”
S1: “Karena w merupakan gaya tarik Bumi. Sesuai hukum gravitasi, semua benda tertarik ke
bawah sedangkan T mengarah ke atas karena memberikan reaksi terhadap gaya berat.”
….
G : “Memenuhi Hukum Newton yang manakah sistem tersebut?”
S1: “Hukum III tentang aksi-reaksi.”
G : “Apa saja syarat aksi-reaksi?”
S1: “Terdapat dua benda yang memiliki besar gaya yang sama tapi berlawanan arah.”
Berdasarkan hasil wawancara terlihat bahwa terdapat kesesuaian antara
hasil analisis instrumen tes isomorfik dengan konsepsi yang dimiliki siswa
sebenarnya. Siswa 1 berpikir bahwa w tidak mengalami aksi-reaksi dengan bumi
melainkan dengan T. Saat ditanya mengenai syarat pasangan gaya yang mengalami
aksi-reaksi, siswa 1 dapat menyebutkan bahwa terdapat terdapat dua benda yang
terlibat dalam peristiwa aksi-reaksi serta ada dua gaya yang besarnya sama namun
berlawanan arah. Adapun syarat bahwa pasangan gaya aksi-reaksi bekerja pada dua
benda yang berbeda namun pada titik tangkap (titik kerja) yang sama belum
disadari oleh siswa 1. Hal inilah yang menyebabkan siswa 1 berpikir bahwa w
mengalami aksi-reaksi dengan T.
Meski positif dinyatakan memiliki konsepsi level 1, ada hal menarik yang
ditemukan mengenai konsepsi siswa 1. Pada salah satu butir soal indikator 1 ini
siswa 1 memilih jawaban yang merupakan level 3. Jawaban tersebut tenyata juga
tergambar pada saat siswa 1 diwawancarai. Hal ini mengindikasikan bahwa selain
mampu mendiagnosis kecenderungan miskonsepsi, instrumen tes isomorfik dapat
menggambarkan konsepsi siswa, baik yang dominan maupun resesif.
5
Siswa 2
Tabel 2 merupakan hasil analisis jawaban siswa 2 pada indikator 1
instrumen tes isomorfik.
Miskonsepsi Umum
Gaya aksi-reaksi
bekerja pada satu
Benda
no.1
no.7
no.13
A
C
C
lev 3
lev 2
lev 2
level
konsepsi
Tabel 2. Jawaban Siswa 2 pada Butir Instrumen Tes Isomorfik Indikator 1
2
Deskripsi
Siswa berpikir bahwa syarat berlakunya
gaya aksi-reaksi: a) besarnya sama; b)
berlawanan arah; c) bekerja pada satu
benda.
Untuk memastikan apakah hasil diagnosis instrumen tes isomorfik
menggambarkan konsepsi yang dimiliki sebenarnya, siswa 2 diwawancarai secara
mendalam. Berikut adalah jawaban siswa 2 untuk indikator 1.
G : “Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada sistem yang terdiri atas beban, tali, dan atap
berikut.”
S2: (Menggambar seperti pada Gambar 4.a)
(a)
(b)
Gambar 4. Gaya yang Bekerja pada Sistem Balok menurut Siswa 2
G : “Untuk gambar pertama (4.4a), mengapa Anda sempat menggambar T (tegangan tali) yang
mengarah ke bawah meskipun pada akhirnya dicoret?”
S2: (Tidak bisa memberi alasan)
….
S2: (Menggambar seperti pada Gambar 4.4b sambil menjelaskan gaya-gaya yang digambar). “Jadi
seperti ini. Terdapat T yang mengarah ke atas dan ke bawah pada tali sedangkan pada beban
terdapat w yang mengarah ke bawah.”
G : “Mengapa w mengarah ke bawah sedangkan T pada tali digambarkan ke arah atas dan ke
bawah?”
S2: “Karena w dipengaruhi oleh gaya gravitasi sedangkan gaya gravitasi selalu mengarah ke
bawah. Adapun T mengarah ke atas karena tertarik oleh atap ke atas dan mengarah ke bawah
karena tertarik oleh beban.”
….
G : “Diantara gaya-gaya yang telah Anda gambarkan, manakah pasangan gaya yang mengalami
aksi-reaksi?”
S2: “T1 dan T2 (sambil menunjuk Gambar 4.4b) serta T dan w (sambil menunjuk Gambar 4.4a).”
G : “Apakah syarat pasangan gaya yang mengalami aksi-reaksi?”
S2: “Terdapat pasangan gaya yang bertolak belakang namun memiliki besar yang sama.”
Berdasarkan wawancara diketahui siswa 2 berpendapat bahwa w bekerja
pada beban dan reaksinya adalah T yang mengarah ke atas karena tertarik oleh
6
beban. Siswa 2 juga berpendapat bahwa T1 dan T2 yang bekerja pada tali
merupakan pasangan gaya yang mengalami aksi-reaksi. Saat ditanya mengenai
syarat pasangan gaya mengalami aksi-reaksi, siswa 2 hanya menyebutkan bahwa
terdapat dua gaya yang bertolak belakang dengan besar gaya yang sama. Adapun
syarat bahwa pasangan gaya tersebut harus bekerja pada benda yang berbeda tidak
disadari oleh siswa 2 dan hal ini sesuai dengan hasil analisis instrumen tes isomorfik
yang menyatakan konsepsi siswa 2 berada pada level 2.
Siswa 5
Tabel 3 merupakan hasil analisis jawaban siswa 5 pada indikator 1
instrumen tes isomorfik.
Miskonsepsi Umum
Gaya aksi-reaksi
bekerja pada satu
benda
no.1
no.7
no.13
A
A
B
lev 3
lev 3
lev 3
level
konsepsi
Tabel 3. Jawaban Siswa 5 pada Butir Instrumen Tes Isomorfik Indikator 1
3
Deskripsi
Siswa berpikir bahwa gaya aksi-reaksi
besarnya sama, berlawanan arah, bekerja
pada benda yang berbeda (tanpa
memperhatikan titik kerja), dan vektor
gaya saling bersinggungan.
Untuk memastikan apakah hasil diagnosis instrumen tes isomorfik
menggambarkan konsepsi yang dimiliki sebenarnya, siswa 5 diwawancarai secara
mendalam. Berikut adalah jawaban siswa 5 untuk indikator 1.
G : “Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada sistem yang terdiri atas beban, tali, dan atap
berikut.”
S5: (Menggambar seperti pada Gambar 5)
Gambar 5. Gaya yang Bekerja pada Sistem Balok menurut Siswa 5
G : “Mengapa w digambarkan mengarah ke bawah sedangkan T digambarkan ke arah atas?”
S5: “Karena w dipengaruhi oleh gravitasi dimana benda yang jatuh selalu jatuh mengarah ke
bawah sedangkan T mengarah ke atas karena menahan benda yang tergantung di bawahnya.”
G : “Apakah di sistem ini ada pasangan gaya yang aksi-reaksi?”
S5: “Tidak tahu.”
G : “Apa sajakah syarat pasangan gaya yang mengalami aksi-reaksi?”
S5: “Tidak tahu.”
Berdasarkan wawancara yang telah dilakukan pada siswa 5 dapat
disimpulkan bahwa hasil analisis instrumen tes isomorfik sesuai dengan konsepsi
7
siswa. Dalam wawancara tersebut siswa 5 menjawab tidak tahu apakah w dan T
merupakan pasangan gaya aksi-reaksi atau bukan. Meskipun demikian, peneliti
menangkap keraguan siswa untuk menjawab bahwa w dan T bukan pasangan aksireaksi. Keraguan tersebut membuat siswa 5 memilih untuk menjawab tidak tahu
karena tidak dapat menyebutkan gaya apa yang merupakan pasangan gaya T dan w
jika keduanya bukan pasangan gaya yang mengalami aksi-reaksi.
Tabel 4. Validasi Konkuren Instrumen Tes Isomorfik
Indikator dan Siswa
Hasil Analisis
Hasil Wawancara
Miskonsepsi
keInstrumen Tes
Umum
Isomorfik
1
Siswa berpikir
Indikator 1:
Level 1:
Siswa
Siswa berpikir
bahwa w dan T
mampu
bahwa w adalah
merupakan
mengemukagaya yang bekerja
pasangan gaya
kan sifat/kapada benda 1 oleh
aksi-reaksi.
rakteristik
benda 2 (bukan
gaya aksi
bumi) sehingga
dan gaya
reaksinya gaya yang
reaksi.
bekerja pada benda 2
oleh benda 1.
Miskonsepsi
Konsepsi resesif:
Umum:
level 3
Gaya aksi2
Siswa berpikir
Level 2:
reaksi
Siswa berpikir
bahwa T1 dan T2
bekerja pada
bahwa syarat
yang bekerja pada
satu benda.
berlakunya gaya
tali merupakan
aksi-reaksi: a)
pasangan gaya
besarnya sama; b)
aksi-reaksi.
berlawanan arah; c)
bekerja pada satu
benda.
Konsepsi resesif:
level 3
5
Siswa meragukan
Level 3:
Siswa berpikir
kemungkinan w
bahwa gaya aksidan T merupakan
reaksi besarnya
pasangan gaya
sama, berlawanan
aksi-reaksi.
arah, bekerja pada
benda yang berbeda
(tanpa
memperhatikan titik
kerja), dan vektor
gaya saling
bersinggungan.
Kesimpulan
Indikator 1 instrumen tes isomorfik valid
8
Deskripsi dan Temuan Lain
Ada kecenderungan hasil
analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
hasil wawancara namun
kriteria level 1 yang disusun
perlu diperbaiki.
Selain itu ditemukan pula
bahwa konsepsi resesif
siswa pada instrumen tes
isomorfik juga terungkap
dalam wawancara.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
hasil wawancara.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
konsepsi siswa.
Indikator dan
Miskonsepsi
Umum
Indikator 2:
Siswa
mampu
mengemukakan
perbedaan
konsep
massa dan
berat.
Miskonsepsi
Umum:
Berat benda
sama dengan
massa benda,
sehingga: a)
satuan berat
adalah kg,
dan b) massa
benda
dipengaruhi
oleh
percepatan
gravitasi.
Kesimpulan
Indikator 3:
Siswa
mampu
menganalisis
faktor-faktor
yang
mempengaruhi gaya
gesek.
Miskonsepsi
Umum:
Gaya gesek
antara dua
atau lebih
benda yang
memiliki
massa sama
akan
memiliki
besar gaya
gesek yang
Siswa
ke1
4
Hasil Analisis
Instrumen Tes
Isomorfik
Level 4:
Siswa berpikir
bahwa benda
ditimbang
berdasarkan
massanya. Massa
benda hanya
dipengaruhi massa
jenis dan volume
bukan dipengarui
percepatan gravitasi
g.
Hasil Wawancara
Level 4:
Siswa berpikir
bahwa benda
ditimbang
berdasarkan
massanya. Massa
benda hanya
dipengaruhi massa
jenis dan volume
bukan dipengarui
percepatan gravitasi
g.
Konsepsi resesif:
level 3, yaitu massa
berbanding terbalik
dengan percepatan
gravitasi setempat
(m = w/g)
Deskripsi dan Temuan Lain
Siswa memahami
perbedaan konsep
massa dan berat.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
konsepsi siswa.
Siswa mengetahui
bahwa berat
dipengaruhi oleh
percepatan
gravitasi.
Ada kecenderungan hasil
analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
hasil wawancara.
Selain itu ditemukan pula
bahwa konsepsi resesif
siswa pada instrumen tes
isomorfik juga terungkap
dalam wawancara.
Indikator 2 instrumen tes isomorfik valid
1
Level 4:
Siswa berpikir
bahwa besar gaya
gesek dipengaruhi
oleh koefisien
gesekan, bahan, dan
gaya normal.
3
Tidak konsisten
Siswa memahami
bahwa massa
benda lebih
berpengaruh
terhadap besar
gaya gesek benda.
Hanya saja siswa
mengalami
miskonsepsi bahwa
benda dengan luas
permukaan yang
besar pasti
memiliki massa
yang besar
sehingga gaya
geseknya juga
besar.
Siswa lemah
penguasaan
konsep. Siswa
tidak mengetahui
tentang koefisien
9
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik kurang sesuai
dengan konsepsi siswa 1
yang sebenarnya.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
konsepsi siswa.
Indikator dan
Miskonsepsi
Umum
berbeda jika
luas
permukaan
berbeda.
Siswa
ke-
5
Kesimpulan
Indikator 4:
Siswa
mampu
mengemukakan sifat/karakteristik
gaya aksi
dan gaya
reaksi.
Miskonsepsi
Umum:
Tidak ada
jaminan
besar gaya
aksi sama
dengan besar
gaya reaksi.
Level 2:
Siswa berpikir
bahwa semakin
besar luas
permukaan benda
yang bersinggungan,
semakin besar gaya
geseknya.
Hasil Wawancara
gesek dan apa
perbedaan gaya
gesek benda saat
belum bergerak,
tepat akan
bergerak, dan
sudah bergerak.
Siswa berpikir
bahwa besar gaya
gesek dipengaruhi
oleh luas
permukaan dan
koefisien gaya
gesek
Deskripsi dan Temuan Lain
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
konsepsi siswa.
Indikator 3 instrumen tes isomorfik valid
1
2
3
Kesimpulan
Hasil Analisis
Instrumen Tes
Isomorfik
Level 2:
Siswa berpikir
bahwa semakin
besar massa benda
maka semakin besar
pula gaya yang
dialami oleh benda
itu karena massa
sebanding dengan
gaya.
Konsepsi resesif:
level 1, yaitu benda
yang diam atau
bergerak lambat
cenderung
mengalami gaya
yang besar.
Level 3:
Siswa berpikir
bahwa semakin kecil
massa suatu benda
maka semakin besar
gaya yang dialami
benda itu.
Konsepsi resesif:
level 1
Siswa berpendapat
bahwa gaya
sebanding dengan
massa benda
sehingga jika
massa mobil lebih
kecil daripada
massa truk maka
Fmobil lebih kecil
daripada Ftruk.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
konsepsi siswa namun
konsepsi resesif tidak
terungkap dalam
wawancara. Oleh karena itu
kriteria level 1 perlu
diperbaiki.
Pada awalnya
siswa tidak bisa
menjawab namun
setelah diberi clue
“Hukum Newton”,
jawaban siswa
termasuk level 4.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik tidak sesuai
dengan konsepsi siswa.
Tidak konsisten
Siswa lemah
penguasaan
konsep. Siswa
terfokus dengan
proses dua benda
sebelum kontak.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
konsepsi siswa.
Indikator 4 instrumen tes isomorfik valid
10
Indikator dan
Miskonsepsi
Umum
Indikator 5:
Siswa
mampu
menganalisis
besar suatu
gaya yang
bekerja pada
suatu benda
melalui
grafik.
Siswa
ke2
3
Miskonsepsi
Umum:
Benda
bergerak
dengan
kecepatan
konstan,
pasti gaya
yang bekerja
pada benda
juga selalu
konstan
Kesimpulan
Indikator 6:
Siswa
mampu
mengemukakan konsep
kelembaman
atau inersia
pada Hukum
I Newton.
Miskonsepsi
Umum:
Gaya
diperlukan
untuk
mempertahankan
benda tetap
bergerak.
5
Hasil Analisis
Instrumen Tes
Isomorfik
Level 3:
Siswa berpikir
bahwa jika benda
bergerak dengan
kecepatan konstan,
maka gaya yang
dialami oleh benda
juga konstan.
Level 2:
Siswa berpikir
bahwa benda akan
bergerak dengan
kecepatan konstan
jika gaya yang
bekerja pada benda
berubah secara
teratur terhadap
waktu.
Konsepsi resesif:
level 3
Level 4:
Siswa berpikir
bahwa jika benda
bergerak dengan
kecepatan konstan
dan seluruh gaya
penghambat
diabaikan, maka
besar gaya yang
bekerja pada benda
sama dengan nol
Hasil Wawancara
Deskripsi dan Temuan Lain
Siswa berpendapat
bahwa benda yang
dikenai gaya
konstan akan
bergerak dengan
kecepatan konstan
sedangkan jika
tidak dikenai gaya
maka benda tetap
diam
Konsepsi siswa
lebih mengarah ke
level 3 karena
siswa menyadari
bahwa jika gaya
yang bekerja
berubah secara
teratur maka benda
sedang bergerak
dipercepat.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
konsepsi siswa.
Level konsepsi
siswa 5 lebih
mengarah ke level
3.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik kurang sesuai
dengan konsepsi siswa.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik kurang sesuai
dengan konsepsi siswa.
Indikator 5 instrumen tes isomorfik (permasalahan berupa grafik) kurang valid
1
Level 2:
Siswa berpikir
bahwa benda akan
bergerak dengan
kelajuan yang
semakin berkurang,
lalu berhenti, karena
tidak mampu
melawan gaya
gesek.
3
Level 2:
Siswa berpikir
bahwa benda akan
bergerak dengan
kelajuan yang
semakin berkurang,
lalu berhenti, karena
tidak mampu
Siswa berpendapat
bahwa suatu saat
kelereng akan
berhenti apabila
gaya yang dimiliki
sudah habis
sehingga
dibutuhkan gaya
konstan agar
kelereng tetap
dapat bergerak
Siswa berpendapat
bahwa jika gaya
yang diberikan
pada kelereng
habis maka suatu
saat kelereng akan
berhenti.
11
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
konsepsi siswa.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik sesuai dengan
konsepsi siswa.
Indikator dan
Miskonsepsi
Umum
Siswa
ke-
4
Kesimpulan
Hasil Analisis
Instrumen Tes
Isomorfik
melawan gaya
gesek.
Level 4:
Siswa berpikir
bahwa tidak
diperlukan gaya
untuk
mempertahankan
benda bergerak
dengan kecepatan
konstan.
Hasil Wawancara
Deskripsi dan Temuan Lain
Siswa berpendapat
bahwa jika gaya
yang diberikan
pada kelereng
habis maka suatu
saat kelereng akan
berhenti.
Hasil analisis instrumen tes
isomorfik kurang sesuai
dengan konsepsi siswa.
Indikator 6 instrumen tes isomorfik valid
PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil analisis ditunjukkan oleh grafik dalam Gambar 1 dan 2,
ada kecenderungan miskonsepsi siswa untuk bertahan dalam waktu lama. Hal ini
sesuai dengan hasil penelitian Stylos dkk. (2008) yang menyimpulkan bahwa
mahasiswa tahun pertama jurusan fisika di Universitas Ioannina, Yunani
mengalami miskonsepsi seperti yang sering dialami oleh siswa sekolah menengah
atas. Selain pada indikator 3 dan 5, miskonsepsi siswa XI IPA masih tersebar di
keempat level (level 1-3 dan level tidak konsisten) seperti yang dialami siswa X
MIA. Hal ini sesuai dengan pendapat Hung & Jonassen (2006) yang menyatakan
bahwa siswa yang mengalami miskonsepsi cenderung mempertahankan
miskonsepsi dalam diri mereka meskipun kegiatan pembelajaran telah selesai
diikuti.
Dalam penelitian ini, terdapat enam miskonsepsi umum mengenai materi
Hukum Newton dan gaya yang berhasil diketahui. Miskonsepsi umum tersebut
berhasil diketahui melalui hasil analisis instrumen tes isomorfik dan wawancara.
Keenam miskonsepsi umum tersebut adalah: (1) gaya aksi-reaksi bekerja pada
benda yang sama, (2) massa benda dipengaruhi oleh percepatan gravitasi, (3) luas
permukaan mempengaruhi besar gaya gesek, (4) besar gaya aksi belum tentu sama
dengan besar gaya reaksi, (5) benda memerlukan gaya konstan agar dapat bergerak
dengan kecepatan konstan, dan (6) gaya diperlukan agar benda dapat tetap bergerak.
Keenam miskonsepsi umum tersebut mirip dengan hasil penelitian Eryilmaz (1996)
yang dilakukan pada sampel siswa tingkat XI dan XII di Brevard County, Florida.
12
Penelitian ini menemukan bahwa dari enam indikator pada instrumen tes
isomorfik yang divalidasi, hanya indikator 5 yang menyajikan permasalahan berupa
grafik yang dinyatakan kurang valid untuk mendiagnosis miskonsepsi yang dialami
siswa. Hal ini menunjukkan bahwa penyajian masalah berupa grafik dalam
instrumen tes isomorfik perlu dikaji ulang. Selain itu, penelitian ini juga
menemukan bahwa instrumen tes isomorfik yang disusun dengan baik juga dapat
memetakan level konsepsi siswa, mendiagnosis konsepsi resesif, serta mampu
membedakan antara siswa yang miskonsepsi dan yang lemah dalam penguasaan
konsep. Meskipun demikian, terdapat beberapa indikator yang kriteria tiap level
konsepsinya perlu disusun ulang agar lebih akurat dalam memetakan level konsepsi
siswa. Penambahan jumlah butir soal pada indikator tertentu, seperti indikator 6,
perlu dipertimbangkan (dengan catatan jumlah butir soal tetap ganjil) agar
kemungkinan salah diagnosis dapat diminimalisir.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Instrumen tes isomorfik yang digunakan dalam penelitian ini memiliki
validitas empirik untuk mendiagnosis miskonsepsi mengenai materi Hukum
Newton dan gaya. Kesimpulan ini diperoleh setelah hasil analisis miskonsepsi
menurut instrumen tes isomorfik memiliki kesesuaian dengan hasil wawancara.
Adapun miskonsepsi mengenai materi Hukum Newton dan gaya yang berhasil
diketahui dalam penelitian ini adalah: (1) gaya aksi-reaksi bekerja pada benda yang
sama, (2) massa benda dipengaruhi oleh percepatan gravitasi, (3) luas permukaan
mempengaruhi besar gaya gesek, (4) besar gaya aksi belum tentu sama dengan
besar gaya reaksi, (5) benda memerlukan gaya konstan agar dapat bergerak dengan
kecepatan konstan, dan (6) gaya diperlukan agar benda dapat tetap bergerak.
Saran
Instrumen tes isomorfik ini perlu untuk terus dikembangkan, baik untuk
materi fisika yang lain atau bahkan pelajaran lain. Hal ini disebabkan instrumen tes
isomorfik tidak hanya valid namun juga dapat mendiagnosis miskonsepsi siswa
dengan cepat dan akurat, memetakan level konsepsi, mendiagnosis konsepsi resesif,
serta membedakan antara siswa yang miskonsepsi dan siswa yang lemah
13
penguasaan konsep. Meskipun demikian, penentuan kriteria untuk menentukan
level konsepsi juga perlu diperhatikan agar penentuan level konsepsi lebih akurat
sehingga treatment yang akan diberikan guru dapat lebih efektif dan efisien.
DAFTAR RUJUKAN
Beichner, R. J. 1994. Testing Student Interpretation of Kinematics Graphs. American Journal of Physics, 62 (8): 750-762.
Demirci, Neset. 2008. Misconception Patterns from Students to Teachers: An
Example for Force and Motion Concepts. Journal of Science Education, 9
(1): 55-59.
Eryilmaz, Ali. 1996. The Effects of Conceptual Assignments, Conceptual Change
Discussion, and CAI Program Emphasizing Cognitive Conflict on Students’
Achievement and Misconception in Physics. Disertasi tidak diterbitkan.
Florida: Departmen of Science Education and The Graduate School of
Florida Institute of Technology.
Firmansyah, Januar Anton. 2011. Pengembangan Butir Tes Pilihan Ganda
Distraktor Bermakna untuk Mengidentifikasi Miskonsepsi Siswa SMA pada
Materi Hukum Newton dan Gaya. Skripsi tidak diterbitkan. Malang:
Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang.
Halloun, I. A. & Hestenes, D. 1985. Initial Knowledge State of College Physics
Students. American Journal of Physics, 53 (11): 1043-1055.
Hung, W. & Jonassen, D.H. 2006. Conceptual Understanding of Causal Reasoning
in Physics. International Journal of Science Education, 28 (13): 1601-1621.
Kniveton, Bromley H. 1996. A Correlational Analysis of Multiple-Choice and
Essay Assessment Measures. Research in Education, (56): 73-84.
Kusairi, Sentot. 2012. Assessment Formatif dalam Pembelajaran Fisika. Makalah
disajiikan dalam Workshop Penyusunan Instrumen Evaluasi dan
Pembentukan Karakter Guru SMPN 18 Malang.
Rollnick, M. & Mahooana, P. P. 1999. A Quick and Effective Way of Diagnosing
Student Difficulties: Two Tier from Simple Multiple Choice Questions.
African Journal of Chemistry, 4 (52): 161-164.
Shrock, Sharon A. & Coscarelli, William C. 2007. Criterion-Referenced Test
Development: Technical and Legal Guidelines for Corporate Training (3rd
ed.). San Fransisco: John Wiley & Sons, Inc.
Stylos, G., Evangelakis, George A. & Kotsis, Konstantinus T. 2008. Misconceptions on Classical Mechanics by Freshman University Students: A Case
14
Study in a Physics Department in Greece. Themes in Science and Technology Education, 1 (2): 157-177.
Wilson, Virginia. 2012. Research Methods: Interviews. Evidence Based Library &
Information Practice. 7 (2): 96-98.
15