25 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil
advertisement
25 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Penelitian ini merupakan sebuah upaya pengungkapan secara deskriptif tentang konsepsi calon guru Fisika (mahasiswa Program Studi S1 Pendidikan Fisika Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Gorontalo) tentang konsepkonsep gaya pada hukum-hukum Newton tentang gersk. Mahasiswa Program Studi Fisika yang menjadi informan dalam penelitian ini terdistribusi secara proporsional pada mahasiswa semester II, semester IV, semester VI dan semester VIII tahun akademik 2012-2013 dengan jumlah total informan 57 mahasiswa. Untuk mengetahui gambaran konsepsi calon guru Fisika terhadap konsep gaya menurut hukum-hukum Newton, dalam penelitian digunakan instrument penelitian berupa tes diagnostik sejumlah sepuluh butir soal. Keseluruhan soal berbentuk soal uraian dengan delapan (8) butir soal berupa perintah menggambarkan vektor gaya pada sistem benda diam dan bergerak dan dua (2) butir soal lainnya adalah soal pemahaman konsep pada benda yang bergerak vertikal ke atas. Selain pemberian tes diagnostik, dalam penelititian ini juga dilaksanakan wawancara yang dimaksudkan untuk menguatkan dugaan kebenaran konsepsi informan yang telah dituliskannya dalam lembar jawaban tes diagnostik. Proses wawancara ini dilaksanakan dengan melibatkan beberapa mahasiswa yang memiliki konsepsi benar menurut para ahli dan juga beberapa yang lainnya masih memiliki masalah dengan konsepsinya tentang gaya. 26 Berikut disajikan gambaran konsepsi mahasiswa tentang konsep gaya pada hukum-hukum Newton tentang gerak yang diperoleh melalui tes diagnostik :Sajian gambaran konsepsi mahasiswa ini dikelompokan menjadi dua bagian yaitu mahasiswa dengan konsep yang mengandung miskonsepsi dan mahasiswa yang tidak tahu konsep. 1. Rumusan soal nomor (1) : Sebuah buku terletak di atas meja seperti gambar berikut ! Jika buku tetap berada dalam keadaan diam, apakah ada gaya yang bekerja pada buku ini ? Jika ya, gambarkanlah gaya dan arah gaya yang bekerja pada buku ! Dari lembar jawaban yang terkumpul, hanya terdapat 5 dari 57 informan yang dapat menjawab dengan benar soal ini. Selebihnya masih memiliki konsepsi yang bermasalah. Masalah-masalah yang ditemukan dari lembar jawaban informan pada soal ini adalah sebagai berikut : Miskonsepsi a. Menggambarkan gaya berat (w) dengan titik tangkap pada sisi bawah buku dan gaya normal (N) yang bertitik tangkap pada permukaan atas dari buku N w 27 b. Menggambarkan gaya berat (w) dengan titik tangkap di pusat massa buku dan gaya Normal (N) yang titik tangkapnya pada pusat massa buku dan permukaan atas buku N N W w c. Menggambarkan gaya berat (w), gaya Normal (N) dan gaya gravitasi dengan vektor gaya tanpa arah N N w w gaya gravitasi d. Menggambarkan gaya berat (w) dan gaya Normal (N) yang bertitik tangkap di pusat massa buku dan gaya horizontal berupa gaya gesek statis (fs) N fs w e. Menggambarkan gaya berat (w) dan gaya Normal (N) di luar system yang ditinjau N W 28 Tidak Tahu Konsep f. Ada informan yang hanya menggambarkan sebuah gaya (F) vertikal ke atas dengan titik tangkap gaya di sisi atas buku F g. Ada informan yang hanya menggambarkan gaya normal (N) yang bekerja pada buku dan arahnya ke bawah N N h. Ada informan yang menggambarkan gaya gravitasi, gaya berat dan gaya Normal di luar sistem yang di tinjau N g w i. Ada informan yang menggambarkan dua buah gaya horizontal berlawanan arah dengan titik tangkap gaya pada sisi kiri dan kanan buku j. Ada informan yang berpendapat bahwa tidak ada gaya yang bekerja pada buku 29 Selain jawaban-jawaban di atas, terdapat pula sebuah gambaran konsepsi yang tidak terindikasi miskonsepsi dan tidak pula digolongkan pada kategori tidak tahu konsep. Dalam derajat penguasaan konsep, konsepsi ini dogolongkan pada memahami sebagian. Jawaban informan yang dimaksud adalah menggambarkan gaya berat bertitik tangkap di pusat massa buku w 2. Rumusan soal nomor (2) : Sebuah balok es diletakkan di atas meja panjang dengan permukaan datar dan licin. Balok es ini kemudian diberi dorongan hingga akhirnya bergerak dengan kecepatan konstan (a = 0). Saat bergerak dengan (a = 0) ini, apakah ada gaya yang bekerja pada balok es ? Jika ya, gambarkanlah gaya dan arah gaya yang bekerja pada balok es ! Dari lembar jawaban yang telah di analisis dan direduksi, hanya terdapat satu (1) informan yang dapat memberikan jawaban yang tepat. Selebihnya masih terdapat masalah dengan konsepsinya. Adapun masalaha-masalah tersebut diuraikan sebagai berikut : Miskonsepsi a. Pada balok es digambarkan adanya gaya berat (w) dan gaya Normal (N) yang bertitik tangkap pada pusat massa balok es N w 30 b. Pada balok es digambarkan adanya gaya gesek (f), selain gaya berat (w) dan gaya Normal (N) sementara permukaan meja dianggap licin N fk F N fs w w N f w c. Pada balok es digambarkan adanya gaya berat (w) dan gaya Normal (N) dengan titik tangkap di pusat massa balok dan juga sebuah gaya dorong (F) N F w d. Pada balok es digambarkan adanya gaya berat (w), gaya Normal (N), gaya dorong (F) dan juga gaya gesek (f) N F f w 31 e. Pada balok es digambarkan adanya gaya Normal (N), gaya dorong (F) dan gaya gesek (f) N F F f. Ada informan yang berpendapat bahwa tidak ada gaya yang bekerja pada balok karena percepatannya a = 0 Tidak Tahu Konsep g. Ada informan yang menggambarkan gaya (F) yang berasal dari pusat massa balok es dan sebuah gaya gesek (f) f h. F Ada informan yang hanya menggambarkan gaya dorong (F) yang bekerja pada balok es F i. Ada informan yang hanya mengsgambarkan adanya gaya gesek (f) yang bekerja pada balok es sementara dijelaskan bahwa permukaan meja dianggap licin f 32 j. Ada informan yang menggambarkan gaya berat (w) dan sebuah gaya tarik (F) bekerja pada balok es F w k. Ada informan yang menggambarkan gaya gravitasi dengan arah ke bawah dan sebuah gaya berat horizontal w gaya gravitasi l. Ada informan yang menggambarkan gaya di luar sistem yang ditinjau w g m. Ada informan yang tidak memberikan jawaban 3. Rumusan soal nomor (3) : Gaya apakah yang bekerja pada sebuah bola dilemparkan ke atas, sesaat setelah bola tersebut terlepas dari genggaman tangan pelemparnya (gesekan udara diabaikan) ? Dari jawaban informan yang dikumpulkan, hanya terdapat 14 dari 57 informan yang dapat menjawab dengan tepat soal ini. Didapatkan banyak kesalahpahaman yang dimiliki oleh informan tentang konsep gaya pada kasus ini. Adapun beberapa kesalahpahaman informan untuk kasus ini adalah : 33 Miskonsepsi a. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya vertikal ke atas b. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya angkat/gaya otot/gaya doorng c. Ada pula informan yang memberikan jawaban bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya dorong dan gaya gravitasi d. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya gravitasi dan gaya Normal e. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya gaya dorong, gaya berat dan gaya Normal Tidak Tahu Konsep f. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya energi potensial atau gaya energi kinetik g. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola hanyalah gaya normal (N) h. Ada pula informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya gesek dengan udara sementara pada soal telah disebutkan bahwa gesekan udara diabaikan 4. Rumusan soal nomor (4) : Ketika sebuah bola yang dilemparkan ke atas mencapai ketinggian maksimum, bola tersebut akan sejenak diam/berhentidan kemudian turun ke bawah. Pada saat bola berada pada ketinggian maksimum, gaya apakah yang bekerja pada bola (gesekan 34 udara diabaikan) ? Jawaban yang diperoleh dari lembar jawaban informan sangat beragam dan diwarnai banyak kesalahpahaman. Hanya terdapat 20 dari 57 informan yang dapat menjawab dengan tepat skasus ini. Adapun beberapa jawaban yang diberikan oleh informan adalah sebagai berikut. Miskonsepsi a. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya Normal dan gaya berat b. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola hanyalah sebuah gaya normal (N) c. Gaya yang bekerja pada bola adalah gaya vertikal ke atas dan gaya berat (w) d. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya akibat interaksi antara gaya vertikal ke atas dan gaya vertikal ke bawah e. Ada pula informan yang memberikan tanggapan bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya Normal, gaya berat, dan gaya gravitasi (gaya berat dan gaya gravitasi tidak sama) f. Ada pula informan yang berpendapat bahwa tidak ada gaya yang bekerja pada bola karena bolanya diam Tidak Tahu Konsep g. Ada informan yang berpendapat bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah sebuah gaya gerak jatuh bebas 35 h. Gaya yang bekerja pada bola adalah sebuah gaya gesek, padahal dalam soal telah dijelaskan bahwa gaya gesekan udara diabaikan i. Ada informan yang mengatakan bahwa gaya yang bekerja adalah gaya potensial 5. Rumusan soal nomor (5) :Sebuah balok ditarik dengan seutas tali pada arah horizontal dan terletak pada permukaan datar dan kasar. Balok tersebut kemudian bergerak dengan percepatan (a) pada arah seperti gambar berikut : a Gambarkanlah h arah gaya-gaya gaya yang bekerja pada balok di atas ! Dari lembar jawaban yang terkumpul, hanya terdapat 4 dari 57 informan yang dapat menggambarkan gaya dan arah gaya dengan benar pada ssistem ini. Selebihnya masih memiliki konsepsi yang bermasalah. Masalah Masalahmasalah yang ditemukan pada soal ini adalah sebagai berikut : Miskonsepsi a. Menggambarkan gambarkan gaya tarik pada tali (F/T), ), gaya gesek (f), serta gaya Normal (N) dan gaya berat berat (w) yang digambarkan dengan titik tangkap yang tidak tepat N Ns T f w 36 N T f w b. Ada informan yang menggambarkan adanya gaya berat (w) gaya Normal (N), gaya tarik (F) dan gaya gesek (f) bekerja pada ssistem, tapi semua gaya ini bertitik tangkap di pusat massa balo N f F w c. Pada sistem stem hanya bekerja gaya tarik pada tali (T) gaya Normal dan gaya berat tapi vektor gayadigambarkan digambarkan dengan titik tangkap yang tidak tepat N T W N T w 37 Tidak Tahu Konsep d. Ada informan yang hanya menggambarkan adanya gaya tegang tali (T) dan gaya gesek (f) yang bekerja pada sistem s T f e. Ada informan yang hanya menggambarkan adanya gaya tegang tali (T) dan gaya gesek (f) yang bekerja pada sistem s stem tapi arah gaya gesek adalah ke bawah T f f. Ada informan yang menggambarkan hanya terdapat gaya tegang tali (T) dan gaya normal (N) yang berkerja pada sistem, stem, tapi arah gaya normal menuju ke bawah T N g. Pada sistem digambarkan hanya bekerja gaya tegang tali (T) T h. Ada informan yang menggambarkan sebuah garis tambahan di luar sistem sehingga membentuk sudut pada pusat massa balok 38 F cos α F cos α w i. Ada informan yang ya menggambarkan gaya di luar sistem stem yang ditinjau w j. g Ada informan yang tidak menggambarkan gaya apapun pada sistem Selain kedua kategori di atas, ada pula kelompok informan yang konsepnya dikategorikan pada “memahami sebagian”. Konsep yang mereka miliki tidak bermasalah dan tidak pula mengandung miskonsepsi. Jawaban yang menunjukan gejala ini adalah sebgai berikut : k. Ada informan yang menggambarkan hanyalah gaya tegang tali (T), gaya berat (w) dan gaya gesek (f) yang bekerja pada sistem T f w 39 l. Ada informaman yang hanya menggambarkan gaya garavitasi bekerja pada sistem g 6. Rumusan soal nomor (6) : Perhatikan gambar berikut ini ! A B Jika mA < mB dan permukaan meja dianggap kasar, gambarkanlah gaya dan arah gaya yang bekerja pada sistem di atas ! (katrol dan tali tidak bermassaserta tidak ada gesekan pada katrol). Dari lembar jawaban yang diberikan oleh oleh informan, hanya terdapat 2 dari 57 informan yang dapat memberikan jawaban yang lengkap dan tepat. Selebihnya masih sih terdapat masalah dengan konsepsinya. Adapun masalah masalahmasalah tersebut diuraikan sebagai berikut : Miskonsepsi a. Ada informan yang menggambarkan adanya gaya Normal (N), gaya berat (w) dan gaya gesek (f) pada balok A, gaya tegang tali (T) dua arah pada tali, tali, dan pada balok B terdapat gaya berat (w). Tapi terdapat masalah dengan pelukisan gaya Normal, yaitu tidak digambarkan berasal dari permukaan meja tempat balok A diletakkan dan ada pula gaya berat yang tidak digambarkan bertitik 40 tangkap pada pusat massa balok. Selain itu ada pula informan yang tidak menggambarkan adanya gaya Normal bekerja pada balok A N N T f T w T f w T w w N T f w T w b. Selain bermasalah dengan pelukisan gaya Normal (N) dan gaya berat (w), ada pula informan yang belum dapat melukiskan gaya tegang tali (T) dengan benar yaitu hanya dengan satu arah N N T f T w T w f w T w 41 c. Ada informan yang menggambarkan adanya gaya lain selain gaya Normal (N), gaya berat (w), gaya gesek (f) dan gaya tegang tali (T) berupa gaya (F) yang berasal dari pusat massa balok A, N N F f w T f w w d. T w Ada informan yang menggambarkan gaya Normal (N) juga bekerja pada balok B N f N w N w w N w N N w w e. N w Ada informan yang menggambarkan gaya gesek berasal dari pusat massa balok dan searah dengan gerak balok 42 N f F w w w f. f w Ada informan yang menggambarkan gaya (F) dan gaya gesek (f) pada balok A, sedangkan pada balok B hanya sebuah gaya berat (w) F f w Tidak Tahu Konsep g. Ada informan yang hanya menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada balok B berupa gaya berat (w), gaya tegang tali (T) dan gaya Normal (N) sedangkan pada balok A tidak digambarkan adanya gaya apapun yang bekerja T w 43 h. Ada informan yang hanya menggambarkan gaya tegang tali (T) bekerja pada sistem sebagai arah gerakk balok i. Ada informan yang menggambarkan gaya di luar sistem yang ditinjau j. Ada informan yang tidak memberikan jawaban dan tidak menggambarkan gaya apapun yang bekerja pada system Selain jawaban-jawaban di atas, ada pula beberapa mahasiswa yang hanya memiliki sebagian konsep dan konsep ini tidak memiliki masalah atau terindikasi miskonsepsi. Adapun jawaban yang diberikan oleh beberapa mahasiswa ini adalah sebagai berikut : 44 f T f w w T f w T w 7. Rumusan soal nomor (7) :Perhatikan gambar di bawah ini ! α) Gambarkanlah gaya dan arah gaya yang bekerja pada sistem di atas jika permukaan bidang miring dianggap kasar ! Dari lembar jawaban yang telah dikumpulkan, hanya terdapat 4 dari 57 informan yang dapat menggambarkan dengan benar gaya dan arah gaya yang bekerja pada sistem. Selebihnya masih memiliki kesalahpahaman dengan konsep beberapa gaya. Masalah-masalah itu adalah : Miskonsepsi a. Digambarkan terdapat gaya tarik pada tali, gaya Normal (N), gaya berat (w) dan gaya gesek bekerja pada sistem, tetapi gaya Normal 45 digambarkan bertitik tangkap pada sisi atas balok dan tegak lurus terhadap sisi atas balok tersebut N F f b. w Pada sistem bekerja gaya Normal (N), gaya berat (w), gaya gesek (f), dan gaya tarik pada tali (F), tapi gaya Normal (N) digambarkan bertitik tangkap di pusat massa balok dan arahnya tegak lurus balok N F f c. w Terdapat gaya Normal (N), gaya berat (w), gaya gesek (f) dan gaya tarik pada tali (F), tetapi gaya Normal (N) digambarkan bertitik tangkap di pusat massa balok dan arahnya berlawanan dengan arah gaya berat (w) N f F w 46 d. Ada informan yang menggambarkan gaya berat (w), gaya Normal (N), gaya tarik (F) dan gaya gesek (f), tapi gaya gesek digambarkan dengan titik tangkap di pusat massa balok N F f w e. Digambarkan terdapat gaya Normal (N), gaya berat (w), gaya gesek (f) dan gaya tarik pada tali (F / T), tetapi arah gaya berat berlawanan dengan arah gaya Normal bukan menuju ke pusat bumi N f f. F/T w/FG N f F/T w Ada informan yang hanya menggambarkan gaya Normal (N), gaya berat (w) dan gaya tarik pada tali (T) serta gaya berat (w) digambarkan dengan arah berlawanan arah gaya Normal (N) N F w 47 g. Ada informan yang hanya menggambarkan gaya Normal (N) dan gaya berat (w) yang bekerja pada sistem dengan titik tangkap gaya dan arah gaya yang tidak tepat N w N w N w Tidak Tahu Konsep h. Ada informan yang tidak memberikan jawaban (tidak dapat menggambarkan gaya apapu yang bekerja pada sistem) Selain jawaban di atas, terdapat beberapa mahasiswa yang hanya memiliki beberapa konsep dan tidak memiliki masalah dengan konsep itu. Jawaban yang mereka berikan dijelaskan sebagai berikut : i. Ada informan yang hanya menggambarkan gaya berat (w), gaya gesek (f) dan gaya tarik pada tali (T) bekerja pada sistem 48 F f j. w Ada informan yang hanya menggambarkan gaya tarik pada tali (F) dan gaya gesek (f) bekerja pada sistem F f 8. Rumusan soal nomor (8) :Keadaan sebuah lift digambarkan sebagai berikut : kabel baja a (Tidak ada gesekan antara lift dan dinding). Dari gambar di atas, gambarkanlah gaya dan arah gaya yang bekerja pada lift serta tuliskan persamaan percepatan lift itu ! Dari lembar jawaban informan yang telah direduksi, hanya terdapat 11 dari 57 informan yang dapat menggambarkan dengan benar gaya dan arah gaya yang bekerja pada lift. Selebihnya masih banyak informan yang bermasalah dengan konsep ganya yang bekerja pada sistem lift ini. Adapun masalah-masalah ini diuraikan sebagai berikut : 49 Miskonsepsi a. Ada informan yang menggambarkan gaya tarik pada tali (F/T), gaya berat (w) dan gaya Normal (N) bekerja pada sistem lift T N N w w F N w b. F Ada informan yang menggambarkan gaya Normal (N) dan gaya berat (w) sajalah yang bekerja pada sistem lift N N N w c. w w Ada informan yang menggambarkan gaya (F) dan gaya berat (w) yang bekerja pada sstem lift. Gaya (F) bertitik tangkap di pusat massa lift dan ada pula yang bertitik tangkap di sisi atas badan lift F F w w 50 Tidak Tahu Konsep d. Ada informan yang hanya menggambarkan gaya (F) pada tali yang bekerja pada sistem lift F e. Ada informan yang hanya menggambarkan gaya Normal (N) yang bekerja pada sistem lift N f. Ada informan yang tidak memberikan jawaban dan tidak menggambarkan gaya apapun yang bekerja pada sistem lift 51 g. Persamaan percepatan lift yang dituliskan informan dalam lembar jawabannya beragam yaitu sebagai berikutn : 9. - a= N − mg m - a= −w m - ∑ F = ma − w - a= v t - a= Λv Λt - a=−g - a= F m - a= w m - a > −g Rumusan soal nomor (9) : Perhatikan gambar di bawah ini ! / / / / / / / / / / / / / / / / / Langit-langit Tali BALOK Gambarkanlah gaya dan arah gaya yang bekerja pada sistem di atas ! Untuk s0al nomor (10) berkaitan langsung dengan soal nomor (9) yaitu perintah menggambarkan pasangan gaya (gaya reaksi) dari gaya yang telah digambarkan pada soal nomor (9) ini. Pada sistem ini paling banyak diwarnai kesalahpahaman. Dari hasil reduksi data yang dilakukan tidak satupun informan yang dapat menggambarkan dan memasangkan dengan benar gaya-gaya yang merupakan pasangan aksi reaksi seperti hukum ketiga Newton. Adapun kesalahpahaman yang dimiliki oleh informan ini diuraikan seperti gambar gambar berikut ini : 52 Miskonsepsi a. Ada informan yang menggambarkan gaya tegang tali (T) dua arah, gaya berat (w) dan dan sebuah gaya (T3) ke atas yang berasal dari langit-langit T3 T2 T1 W Dari gambar di atas dituliskan bahwa gaya yang berpasangan aksi reaksi yaitu T2 dan T3 serta T1 dan w b. Ada informan yang menggambarkan gaya tegang tali (T) satu arah dan gaya berat (w). Gaya tegang tali (t) juga dianggap sebagai gaya Normal (N) langit-langit langit-langit T W T=N w Dari gambar dia atas dituliskan bahwa T dan w adalah pasangan aksi reaksi c. Ada informan yang menggambarkan gaya Normal (N) dan gaya berat (w) bekerja pada sistem 53 langit-langit langit-langit N N w w Dari gambar di atas, dituliskan bahwa gaya Normal (N) dan gaya berat (w) adalah pasangan gaya aksi reaksi d. Ada informan yang hanya menggambarkan gaya tegang tali (T) yang memiliki dua arah Dari gambar di samping dituliskan bahwa langit-langit T1 T1 dan T2 adalah pasangan gaya aksi reaksi T2 Tidak Tahu Konsep e. Ada informan yang menggambarkan dua buah gaya horizontal yang bekerja pada balok dan berpasangan aksi reaksi langit-langit Faksi f. Freaksi Ada informan yang yang tidak memberikan jawaban dan tidak menggambarkan gaya apapun yang bekerja pada sistem. 54 Berikut adalah data statistik gambaran konsepsi mahasiswa calon guru fisika pada konsep gaya menurut hokum-hukum Newton tentang gerak berdasarkan klasifikasi butir soal pada soal tes diagnostik. Tabel 3. Data Statistik Konsepsi Calon Guru Fisika Butir Soal Jumlah Informan Kategori Konsepsi Memahami Memahami Sebagian Miskonsepsi Tidak Tahu Konsep 5 0rg 1 org 14 0rg 20 org 4 org 2 org 4 org 11 org 0 0rg 0 org 61 0rg 10,70 % 4 org 0 org 0 org 0 org 4 org 3 org 4 org 0 org 0 org 0 org 15 org 2,63 % 41 org 34 org 38 org 30 org 29 org 42 org 44 org 37 org 47 org 47 org 389 org 68,24 % 7 org 22 org 5 org 7 org 20 org 10 org 5 org 9 org 10 org 10 org 105 org 18,43 % 1 57 org 2 57 org 3 57 org 4 57 org 5 57 org 6 57 org 7 57 org 8 57 org 9 57 org 10 57 org Jumlah 570 org Persentase (%) 68,24 % 70 60 Persentase (%) 50 40 30 18,43% 20 10,70 % 10 2,63 % 0 Paham paham sebagian miskonsepsi tidak tahu konsep Gambar 3. Persentase Derajat Konsepsi Calon Guru Fisika 4.2 Pembahasan Penelitian ini dimaksudkan untuk mengungkap dan memberikan gambaran secara kualitatif tentang konsepsi mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika FMIPA Universitas Negeri Gorontalo sebagai calon guru Fisika terhadap konsep- 55 konsep gaya menurut hukusil reduksi seperti dijelaskan pada sub bab dia atas, dan juga melalui pelaksanaan wawancara.m-hukum Newton tentang gerak. Gambaran tentang konsep itu diperoleh oleh peneliti melalui dua cara, yaitu melalui tes diagnostik dengan h. 4.2.1 Analisis Jawaban Tes Diagnostik Jika diperhatikan dari lembar jawaban informan pada tes diagnostik, terlihat ada beberapa kecenderungan konsepsi tentang gaya-gaya pada sistem benda diam dan bergerak yang masih bermasalah. Adapun kecenderungankecenderungan yang dimaksud dapat diuraikan sebagai berikut : a. Pelukisan atau penggambaran vektor-vektor gaya seperti gaya Normal (N), gaya berat (w), gaya tarik/dorong (F), gaya gesek (f), dan gaya tegangan tali (T) pada sebuah sistem benda diam dan bergerak masih banyak digambarkan tanpa memaknai secara fisis dari mana gaya itu berasal dan bekerja pada apa gaya itu. Gaya-gaya tersebut di atas digambarkan pada benda pada sembarang tempat, bahkan ada yang menggambarkannya di luar sistem yang ditinjau b. Gaya Normal dan gaya berat adalah pasangan gaya aksi reaksi yang selalu bekerja pada semua sistem benda dan selalu berlawanan arah untuk semua posisi sistem. Gaya Normal dianggap sebagai gaya penyeimbang dari gaya berat yang titik tangkap gayanya berada di pusat massa suatu benda, sama dengan titik tangkap dari gaya berat 56 c. Gaya dorongan yang diberikan oleh tangan pada sebuah benda masih tetap tersimpan dalam sebuah benda ketikan benda itu bergerak dan terlepas dari tangan pendorongnya atau pelemparnya Gejala gejala ini penting untuk diperhatikan, karena jika tidak diperbaiki sejak dini kesalahpahaman ini akan terus berlanjut sampai akhirnya mahasiswa menjadi guru Fisika. Kesalahpahaman tentang konsep-konsep ini akan diajarkan kepada siswa dan menjadi rantai kesalahan yang sulit untuk diputuskan. Kesalahpahaman / miskonsepsi yang terdapat pada diri mahasiswa calon guru fisika yang terlihat melalui tes diagnostik ini, oleh Renner dan Brumby (dalam Djailani 2013:11) mengelompokkannya dalam dua derajat pemahaman, yaitu miskonsepsi dan memahami sebagian yang terindikasi miskonsepsi. Terlihat beberapa jawaban mahasiswa yang tidak logis dan adapula jawaban yang menunjukan kepahaman pada suatu konsep namun menunjukan miskonsepsi. Sebagai contoh, keberadaan gaya berat dan gaya normal yang selalu dianggap sebagai pasangan gaya aksi reaksi dan selalu bekerja bersamaan pada suatu sistem. Kondisi ini tampak dengan jelas pada jawaban mahasiswa untuk perintah menggambarkan gaya yang bekerja pada benda yang tergantung dan juga perintah menunjukan pasangan gaya yang merupakan pasangan gaya aksi reaksi. Lembar jawaban tes diagnostik yang dikumpulkan juga berhasil memberikan informasi tentang beberapa mahasiswa calon guru fisika yang belum mengerti dan paham tentang konsep-konsep gaya yang bekerja pada sebuah system benda baik diam maupun bergerak. Renner dan Brumby mengungkapkan bahwa kategori ini dapat dilihat dan diamati melalui dua criteria, yaitu pertama 57 tidak ada jawaban / kosong / menjawaba “saya tidak tahu” dan kedua mengulangi pernyataan, menjawab tapi tidak berhubungan dengan pertanyaan. Pada lembar jawaban informan, kedua kriteria ini terlihat dengan jelas yang dikuatkan dengan adanya jawaban-jawaban kosong dan juga menggambarkan kembali system benda yang menjadi objek perntanyaan. 4.2.2 Analisis Hasil Wawancara Pada penelitian ini pula dilakukan wawancara sebagai sebuah upaya untuk menguatkan dugaan tentang keberadaan konsepsi yang yang dimiliki oleh informan. Dari hasil wawancara yang dilakukan, kesalahpahaman yang dipaparkan di atas memang terbukti dimiliki oleh informan. Sebagai contoh, anggapan informan tentang konsep gaya Normal dan gaya berat. Ada informan yang beranggapan “Gaya Normal adalah gaya ke atas yang bekerja pada benda”. Ada pula informan yang mengungkapkan bahwa “Gaya Normal adalah gaya penyeimbang gaya berat yang juga berasal dari pusat benda”. Tanggapan lain “Gaya Normal adalah gaya yang tegak lurus bidang permukaan benda”. Tanggapan-tanggapan yang diberikan oleh informan ini menunjukan bahwa gaya Normal tidak dipahami sebagai suatu gaya ke atas yang diberikan oleh bidang permukaan tempat suatu benda diletakkan yang arahnya tegak lurus terhadap bidang permukaan tempat diletakkannya benda tersebut. Sehingga tidak salah jika banyak informan yang menggambarkan titik tangkap gaya Normal ini pada sembarang tempat yang penitng dengan arah gaya ke atas. Sama halnya dengan gaya Normal, penggambaran vektor gaya berat pada sebuah benda masih banyak digambarkan dengan titik tangkap yang salah. Ada 58 beberapa informan yang menggambarkannya bertitik tangkap pada sisi bawah dari benda. Hal ini terjadi karena gaya berat hanya dipahami sebatas gaya yang dimiliki oleh sebuah benda tanpa memahami dimana titik tangkap gaya itu bekerja. Anggapan lain yang berkenaan dengan gaya berat adalah suatu gaya yang berbeda dengan gaya gravitasi. Informan menjelaskan bahwa “Gaya berat itu bergantung pada massa, sedangkan gaya gravitasi itu bergantung pada jarak”. Sehingga tidak salah jika ada informan yang menggambarkan kedua gaya ini bekerja sekaligus pada sebuah benda dengan gaya gravitasi menuju pusat bumi dan gaya berat digambarkan sebagai suatu gaya horizontal yang bertitik tangkap di pusat massa dari benda. Selain kesalahpahaman terhadap kedua gaya di atas, tampaknya anggapan bahwa dalam sebuah benda yang sedang bergerak terdapat gaya yang menggerakannya merupakan miskonsepsi yang sulit untuk dihilangkan. Gejala ini terlihat jelas dari jawaban yang diberikan oleh informan pada butir soal nomor (3) tes diagnostik. Banyak informan yang menuliskan bahwa saat sebuah bola terlepas dari genggaman tangan pelemparnya, gaya yang bekerja pada bola adalah gaya vertikal ke atas / gaya dorong. Secara fisis dapat dijelaskan apa yang sebenarnya terjadi sewaktu bola mulai dilemparkan. Selama bola masih berada di genggaman tangan pelemparnya, bola menerima gaya dorongan dari tangan, Sampai akhirnya bola dipercepat dan mencapai kecepatan yang merupakan kecepatan awalnya pada saat bole ini terlepas dari genggaman tangan pelemparnya. Setelah bola ini terlepas dari genggaman tangan pelemparnya, bola tidak lagi mendapat gaya dorongan dari tangan. Bola akan bergerak ke atas dengan 59 kecepatan awal yang diperoleh dari dorongan tangan sebelumnya. Gaya yang kemudian bekerja pada bola hanyalag gaya gravitasi / gaya berat dan juga gesekan udara. Arah gaya gravitasi dan gesekan udara ini berlawanan dengan arah kecepatan bola. Oleh karena selama geraknya bola mengalami perlambatan dari gaya gravitasi dan gesekan udara, maka suatu saat bola akan berhenti dan diam sejenak (v = 0) di suatu posisi yang disebut sebagai posisi ketinggian maksimum. Jelaslah bahwa gaya yang bekerja pada ketinggian maksimum ini hanyalah sebuah gaya gravitasi. Selanjutnya bola akan turun kembali ke bawah oleh pengaruh percepatan gravitasi. gesekan udara w v Gambar 4 : Gaya pada bola yang bergerak vertikal ke atas Hukum ketiga Newton diwarnai banyak kesalahpahaman. Hukum itu berbunyi: apbila suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain, maka benda kedua ini juga mengerjakan gaya pada benda pertama yang sama besarnya tetapi arahnya berlawanan. Hukum ini juga dikenal dengan hukum aksi-reaksi, tetapi oleh sebagian fisikawan penamaan ini kurang tepat dengan alasan setiap gaya berasal dari interaksi antara dua benda. Benda pertama melakukan suatu gaya pada benda kedua dan benda kedua melakukan suatu gaya pada benda pertama. Menurut hukum III Newton, kedua gaya itu sama besarnya tetapi 60 arahnya berlawanan. Kedua gaya dari interaksi ini setara, jadi tidak ada gaya yang bekerja lebih dahulu dan kemudian ada gaya jawab dari gaya ini. Dari jawaban yang diberikan oleh informan pada tes diagnostik dan pelaksanaan wawancara terlihat bahwa hukum pertama dan ketiga Newton masih dicampu adukan. Salah satu contoh jawaban informan yang salah pada butir soal nomor (10) terkait hukum ketiga Newton adalah dijelaskan bahwa gaya tegang tali (T) yang arahnya ke atas berpasangan aksi reaksi dengan gaya berat (w) benda. Jawaban ini tidak salah menurut hukum pertama Newton tapi salah menurut hukum ketiga Newton. Jawaban yang tepat menurut peneliti untuk butir soal nomor (10) adalah sebagai berikut : F1 langit-langit ///////////////// T1 T2 F2 w atau FMB FBM r BUMI Gambar 5 : Komponen Gaya Aksi Reaksi Pada Sistem Balok yang Tergantung Keterangan : - F1 = gaya tarik langit-langit pada tali - F2 = gaya tarik balok pada tali - T1 = gaya tarik tali pada langit-langit - T2 = gaya tarik tali pada balok - w / FMB = gaya berat / gaya tarik bumi pada balok - FBM = gaya tarik balok pada bumi 61 Hal terpenting yang harus diingat pada Hukum ketiga Newton atau hukum aksi reaksi adalah bahwa gaya pada hukum ini bekerja pada dua buah benda yang berbeda. Dari gambar di atas tampak terlihat tiga pasang gaya yang menunjukan hubungan aksi reaksi menurut hukum ketiga Newton. Pertama, gaya F1 dan T1 yang menunjukan interaksi antara langit-langit dan tali. Kedua, gaya T2 dan F2 yang menunjukan interaksi antara tali dan balok. Ketiga, gaya berat (w / FMB) dan gaya FBM menunjukan interaksi yang terjadi antara balok dan bumi melalui gravitasi. Semua pasangan-pasangan gaya ini sama besar dan berlawanan arah. Hasil wawancara juga memberikan informasi bahwa terdapat beberapa mahasiswa selaku informan dalam penelitian ini yang hanya paham pada beberapa konsep gaya. Konsep yang mereka miliki tidak memiliki masalah ataupun terindikasi miskonsepsi. Hal ini dapat dilihat pada jawaban yang dituliskan pada tes diagnostik. Jawwaban yang diberikan menunjukan vektor gaya yang digambarkan tepat, baik arah maupun titik tangkap gayanya.
