ANALISIS MISKONSEPSI GERAK PADA SISWA KELAS X SMA NEGERI 1 .../Analisis... · ANALISIS MISKONSEPSI GERAK PADA SISWA KELAS X SMA NEGERI 1 SURAKARTA TAHUN AJARAN 2010/2011 Skripsi Skripsi

ANALISIS MISKONSEPSI GERAK PADA SISWA KELAS X

SMA NEGERI 1 SURAKARTA TAHUN AJARAN 2010/2011

Skripsi

Skripsi

Oleh :

Ika Pratiwi Puspitasari

K 2307030

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ANALISIS MISKONSEPSI GERAK PADA SISWA KELAS X

SMA NEGERI 1 SURAKARTA TAHUN AJARAN 2010/2011

Oleh :

Ika Pratiwi Puspitasari

K 2307030

Skripsi Ditulis dan Diajukan untuk Memenuhi Syarat Mendapatkan Gelar Sarjana

Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2012


commit to user

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini

Nama : Ika Pratiwi Puspitasari

NIM : K2307030

Jurusan/Program Studi : PMIPA/Pendidika Fisika

Analisis Miskonsepsi Gerak Pada

Siswa Kelas X SMA Negeri 1 Surakarta Tahun Ajaran 2010/2011 -

benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang

dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam

daftar pustaka.

Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil

jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.


commit to user

PERSETUJUAN

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji

Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Hari : Selasa

Tanggal : 18 September 2012

Persetujuan Pembimbing

Pembimbing I

Pembimbing II


commit to user

PENGESAHAN

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima

untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan.

Hari : Senin

Tanggal : 22 Oktober 2012

Tim Penguji Skripsi

Nama Terang Tanda Tangan

Ketua : Drs. Supurwoko, M.Si

NIP. 19630409 199802 1 001

Sekretaris : Drs. Trustho Raharjo, M.Pd.

NIP. 19510823 198103 1 001

Anggota I : Drs. Pujayanto, M.Si.

NIP. 19650614 199203 1 003

Anggota II : Dyah Fitriana M, M.Sc

NIP. 19770926 200212 2 001

Disahkan oleh

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Sebelas Maret

Pambantu Dekan I

Prof. Dr. rer. nat. Sajidan, M.Si.

NIP. 19660415 199103 1 002


commit to user

ABSTRAK

Ika Pratiwi Puspitasari. ANALISIS MISKONSEPSI GERAK PADA SISWA KELAS X SMA NEGERI 1 SURAKARTA TAHUN AJARAN 2010/2011. Skripsi. Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Juli 2012.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui ada atau tidak adanya miskonsepsi pada pokok bahasan Gerak pada siswa, dan menjelaskan profil miskonsepsi yang dimiliki oleh siswa pada pokok bahasan Gerak.

Metode penelitian yang digunakan yaitu metode deskriptif. Populasi dalam penelitian yaitu seluruh siswa kelas X SMA Negeri 1 Surakarta tahun pelajaran 2010/2011. Teknik pengambilan sampel yang digunakan yaitu teknik purposive sampling. Sampel dalam penelitian terdiri dari 66 siswa. Data penelitian tentang miskonsepsi siswa diperoleh dari instrumen penelitian berupa perangkat tes identifikasi miskonsepsi berbentuk tes objektif dengan alasan yang sudah ditentukan. Teknik analisis data yang digunakan adalah kuantitatif-deskriptif.

Dari hasil tes identifikasi miskonsepsi dapat disimpulkan bahwa banyak siswa yang mengalami miskonsepsi. Profil miskonsepsi yang dimiliki siswa dengan prosentase lebih dari 30% adalah sebagai berikut: 1) Kelajuan sama dengan besarnya kecepatan; 2) Gradien yang bernilai positif dari suatu grafik kecepatan selalu menunjukkan benda dipercepat; 3) Kecepatan dan percepatan selalu memiliki arah yang sama; 4) Jika kecepatan sesaat benda nol, maka percepatan benda tersebut juga nol; 5) Jika kelajuan sebuah benda adalah tetap (konstan) maka percepatan benda tersebut adalah nol; 6) Jika besar kecepatan sebuah benda adalah tetap (konstan), maka percepatan benda tersebut adalah nol; 7) Percepatan selalu memiliki arah yang sama dengan arah pergerakan benda; 8) Pada peristiwa gerak jatuh bebas, benda yang massanya lebih besar akan jatuh lebih cepat daripada benda yang massanya lebih ringan; 9) Pada gerak jatuh bebas, benda jatuh dengan kelajuan tetap; 10) Pada peristiwa dua buah benda yang berada pada ketinggian yang sama, benda pertama jatuh bebas dengan lintasan lurus sedangkan benda kedua didorong horizontal sehingga jatuh dengan lintasan lengkung, lintasan yang ditempuh bola kedua lebih panjang daripada lintasan bola pertama, sehingga semakin panjang lintasan maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai lantai; 11) Kelajuan sama dengan besarnya percepatan. Kata kunci: Miskonsepsi, Gerak, Metode Deskriptif.


commit to user

ABSTRACT

Ika Pratiwi Puspitasari. MISCONCEPTIONS ANALYSIS ABOUT MOTIONS ON 10th CLASS SMA NEGERI 1 SURAKARTA IN ACADEMIC YEAR 2010/2011. Skripsi. Surakarta: Faculty of Teacher Training and Education of Sebelas Maret Surakarta University. September 2012.

Research purposes to identify the ownership of student s misconceptions in Motion, and to describe the misconception s profiles of them.

Descriptive method is used on this research. The research population is all students on 10th class SMA Negeri 1 Surakarta in academic year 2010/2011. The sample technique used is purposive sampling technique. The research sample consisted of 66 students. misconceptions data obtained from the research instrument. The research instruments form are objective tests with the reasons that have been determined. Data analysis technique used is quantitative-descriptive.

Based on the results on this research, it can be concluded that many students have misconceptions. Profile of the student s misconceptions with a percentage more than 30% are as follows: 1) Speed as same as the magnitude of velocity, 2) The positive gradient from velocity graph of an objects always shows that the object is accelerated; 3) Velocity and acceleration always have the same direction; 4) If the instantaneous velocity of the object is zero, then its acceleration is also zero; 5) If the speed of an object is constant then its acceleration is zero; 6) If the velocity of an object is constant, then its acceleration is zero; 7) Acceleration always has the same direction as the movement direction of objects; 8) In free fall motion, the objects with larger mass will fall faster than the lighter objects; 9) In free fall, objects fall with same speed; 10) In the event that two objects are at the same height, the first object that free fall in a straight line while the second object is driven down to the horizontal so fall at the curved trajectory, the trajectory taken by the second ball is longer than the trajectory of the first ball, so the longer the trajectory of the longer time required to reach the floor; 11) Speed as same as the magnitude of acceleration. Key words: Misconceptions, Motion, Descriptive Method.


commit to user

MOTO

selesai dari satu urusan, kerjakan dengan sungguh-

(Q.S. Al Insyirah: 5-7)

dalam mencoba itulah kita menemukan dan belajar membangun kesempatan untuk


commit to user

PERSEMBAHAN

Skripsi ini dipersembahkan kepada:

Keluarga besar M. Toha


commit to user

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. H.M. Furqon Hidayatullah, 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 Jurusan Pendidikan Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin menyusun

Skripsi.

3. Bapak Drs. Supurwoko, M.Si., 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.

4. Ibu Dra. Rini Budiharti, M.Pd., Koordinator Skripsi Program Studi Pendidikan

Fisika Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin

menyusun skripsi.

5. Bapak Drs. Pujayanto, M.Si., Pembimbing I atas kesabaran dalam

memberikan bimbingan, pengarahan, dan dorongan yang luar biasa sehingga

skripsi ini dapat terselesaikan.

6. Ibu Dyah Fitriana M, M.Sc, Pembimbing II atas kesabaran dalam memberikan

bimbingan dan pengarahan dan dorongan yang luar biasa sehingga skripsi ini

dapat terselesaikan.

7. Bapak Drs. H. M. Thoyibun, S.H, M.M., Kepala Sekolah SMA Negeri 1

Surakarta yang telah memberikan ijin untuk mengadakan penelitian di SMA

Negeri 1 Surakarta.


commit to user

8. Bapak Drs. Bambang Budi H, guru mata pelajaran Fisika SMA Negeri 1

Surakarta yang telah banyak memberikan data dan informasi yang diperlukan

penulis selama penelitian.

9. Teman-teman P. Fisika yang selalu mendukung dalam doa dan membantu

dalam menyelesaikan Skripsi ini.

10. 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, September 2012

Penulis


commit to user

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PENGAJUAN ........................................................................ ii

HAAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iv

ABSTRAK ................................................................................................... v

ABSTRACT ................................................................................................. vi

MOTO .......................................................................................................... vii

PERSEMBAHAN ........................................................................................ viii

KATA PENGANTAR ................................................................................. ix

DAFTAR ISI ................................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................... 1

A. Latar Belakang Masalah ............................................................. 1

B. Identifikasi Masalah ................................................................... 4

C. Pembatasan Masalah .................................................................. 5

D. Perumusan Masalah.................................................................... 5

E. Tujuan Penelitian........................................................................ 5

F. Manfaat Penelitian...................................................................... 5

BAB II LANDASAN TEORI .................................................................... 7

A. Tinjauan Pustaka ........................................................................ 7

1. Pengertian Belajar ................................................................. 7

a. Belajar ............................................................................... 7

b. Konsep .............................................................................. 8

c. Belajar Konsep ................................................................. 10

2. Miskonsepsi ........................................................................... 11

a. Konsepsi ........................................................................... 11

b. Prakonsep.......................................................................... 11


commit to user

c. Miskonsepsi ...................................................................... 11

3. Identifikasi Miskonsepsi ........................................................ 14

4. Miskonsepsi yang Diidentifikasi dalam Penelitian Ini .......... 15

5. Kinematika dalam Satu Dimensi ........................................... 17

a. Kerangka Acuan, Perpindahan, dan Jarak ........................ 17

b. Laju Rata-rata dan Kecepatan Rata-rata ........................... 19

c. Kecepatan Sesaat .............................................................. 20

d. Percepatan ......................................................................... 22

e. Gerak Satu Dimensi dengan Kecepatan Konstan ............. 23

f. Gerak Satu Dimensi dengan Percepatan Konstan ............ 24

g. Gerak-gerak Vertikal ........................................................ 28

6. Kinematika dalam Dua Dimensi ........................................... 30

a. Vektor Posisi, Kecepatan, dan Percepatan ....................... 30

b. Gerak Dua Dimensi dengan Percepatan Konstan ............. 32

c. Gerak Peluru ..................................................................... 34

d. Gerak Melingkar Beraturan .............................................. 38

e. Percepatan Tangensial dan Percepatan Radial ................. 42

B. Penelitian yang Relevan ............................................................. 43

C. Kerangka Pemikiran ................................................................... 45

D. Hipotesis ..................................................................................... 47

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................. 48

A. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................... 48

1. Tempat Penelitian .................................................................. 48

2. Waktu Penelitian ................................................................... 48

B. Jenis dan Desain Penelitian ........................................................ 48

C. Teknik Sampling ........................................................................ 48

D. Teknik Pengumpulan Data ......................................................... 49

E. Validitas Instrumen .................................................................... 49

F. Analisis Data .............................................................................. 49

1. Tahap Persiapan..................................................................... 50

2. Tahap Tabulasi Data .............................................................. 50


commit to user

3. Penerapan Data Sesuai dengan Pendekatan Penelitian ......... 51

G. Prosedur Penelitian ..................................................................... 52

BAB IV HASIL PENELITIAN .................................................................. 53

A. Hasil Analisis Data Penelitian .................................................... 53

1. Distribusi Jawaban Tiap Item Soal ........................................ 53

2. Rata-rata Persentase Miskonsepsi Siswa ............................... 54

B. Pembahasan Hasil Analisis Data ................................................ 56

BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN ............................ 80

A. Kesimpulan................................................................................. 80

B. Implikasi ..................................................................................... 81

C. Saran ........................................................................................... 81

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 82

LAMPIRAN ................................................................................................. 84


commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pengelompokkan Derajat Pemahaman Konsep ........................ 13

Tabel 2.2 Posisi Partikel pada Waktu yang Berbeda ................................ 21

Tabel 3.1 Contoh Tabel Distribusi Jawaban Tiap Item Soal .................... 51

Tabel 3.2 Contoh Tabel Persentase Rata-rata Tiap Miskonsepsi ............. 52

Tabel 4.1 Distribusi Jawaban Tiap Item Soal ........................................... 53

Tabel 4.2 Persentase Rata-rata Miskonsepsi Siswa .................................. 55


commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perpindahan Partikel dari A ke C ke B ..................................... 18

Gambar 2.2 Grafik x Terhadap t pada Gerak Partikel .................................. 21

Gambar 2.3 Grafik pada GLB: (a) Kecepatan Terhadap Waktu, (b) Posisi

Terhadap Waktu ....................................................................... 24

Gambar 2.4 Grafik pada GLBB: (a) Percepatan Terhadap Waktu; (b)

Kecepatan Terhadap Waktu; (c) Posisi Terhadap Waktu ......... 27

Gambar 2.5 Arah Kecepatan dan Percepatan Saling Mempengaruhi Arah

Gerak Partikel: (a) GLB; (b) GLBB Diperlambat; (c) GLBB

Dipercepat................................................................................. 27

Gambar 2.6 Sebuah Partikel Bergerak pada Bidang xy dengan Vektor r

Digambarkan dari Pusat Koordinat ke Partikel ........................ 31

Gambar 2.7 Vektor dan Komponen-komponennya: (a) Vektor Kecepatan;

(b) Vektor Posisi pada Partikel yang Bergerak dengan

Percepatan Konstan .................................................................. 34

Gambar 2.8 Lintasan Parabola pada Gerak Peluru ....................................... 34

Gambar 2.9 Gerak Peluru Beberapa Partikel dengan Sudut 0 Berbeda-

beda........................................................................................... 37

Gambar 2.11 Partikel Bergerak Melingkar Beraturan .................................... 38

Gambar 2.12 Hubungan Roda-Roda: (a) Sepusat, (b) Bersinggungan,

(c) Dihubungkan dengan Tali ................................................... 40

Gambar 2.13 Partikel Bergerak dari A ke B pada GMB (a) Vektor

Kecepatannya Berubah dari 0v ke v ; (b) Perubahan

Kecepatan v .......................................................................... 41

Gambar 2.14 Total Percepatan a pada Partikel yang Bergerak Melingkar ... 43

Gambar 2.15 Paradigma Penelitian ................................................................ 46

Gambar 3.1 Komponen dalam Analisis Data ............................................... 50

Gambar 4.1 Dua Buah Bola yang Menggelinding (pada Soal No.1) ........... 56

Gambar 4.2 Dua Buah Bola yang Menggelinding: (a) pada Soal No.2;

(b) pada Soal No.6 .................................................................... 57


commit to user

Gambar 4.3 Pada Soal No. 4: (a) Sebuah Balok yang Bergerak pada

Bidang Licin; (b) Grafik Kecepatan Terhadap Waktu ............. 59

Gambar 4.4 Grafik Kecepatan Terhadap Waktu (pada Soal No.4): (a)

Kecepatan Selalu Bernilai Positif; (b) Grafik Kecepatan

Terhadap Waktu Sama dengan Bentuk Lintasan yang Dilalui . 60

Gambar 4.5 Pada Soal No.7: (a) Sebuah Balok yang Bergerak pada

Bidang Licin; (b) Grafik Posisi Terhadap Waktu ..................... 62

Gambar 4.6 Grafik Posisi Terhadap Waktu Sama dengan Bentuk Lintasan

yang Dilalui (pada Soal No.7) .................................................. 63

Gambar 4.7 Bola Billiard (pada Soal No.17) ............................................... 64

Gambar 4.8 Grafik Kecepatan Terhadap Waktu (pada Soal No.12) ............ 67

Gambar 4.9 Hendra Berjalan pada Sebuah Jembatan (pada Soal No.13) .... 68

Gambar 4.10 Dua Buah Balok yang Dijatuhkan (pada Soal No.15) .............. 69

Gambar 4.11 Dua Buah Bola yang Dijatuhkan (pada Soal No.16) ................ 71

Gambar 4.12 Vektor vx dan vy pada bola merah (pada Soal No.16) ............... 71

Gambar 4.13 Posisi (pada Soal No.21) .......................................................... 75

Gambar 4.14 Pendulum yang Bergerak Melingkar (pada Soal No.24):

(a) Arah Gerak Pendulum; (b) Arah Percepatan Pendulum

Menuju ke Pusat; (c) Arah Percepatan Pendulum Searah

dengan Gerak Pendulum........................................................... 78


commit to user

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Jadwal Penelitian ................................................................. 84

Lampiran 2 Soal Penelitian ..................................................................... 85

Lampiran 3 Pernyataan Validasi Instrumen ............................................ 98

Lampiran 4 Kunci Jawaban..................................................................... 99

Lampiran 5 Lembar Jawab ...................................................................... 100

Lampiran 6 Tabel Jumlah dan Persentase Pemahaman Siswa ................ 101

Lampiran 7 Tabel Kategori Miskonsepsi Instrumen Tes ........................ 102

Lampiran 8 Foto-foto Pelaksanaan Penelitian ........................................ 104

Lampiran 9 Surat Pengajuan Judul Skripsi ............................................. 106

Lampiran 10 Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi ........................... 107

Lampiran 11 Surat Ijin Menyusun Skripsi ................................................ 108

Lampiran 12 Surat Ijin Research .............................................................. 109

Lampiran 13 Surat Keterangan dari SMA Negeri 1 Surakarta ................. 110


commit to user

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Setiap siswa memiliki pengalaman dan pengetahuan sendiri mengenai

alam yang berkaitan dengan fisika. Pengalaman dan pengetahuan tersebut

membentuk suatu konsepsi atau teori mengenai alam yang secara konsisten

digunakan oleh siswa untuk menafsirkan peristiwa alam di sekitarnya. Maka dari

itu, siswa tidak mengikuti pelajaran fisika dengan kepala kosong.

Dari buku Miskonsepsi Fisika dan Remediasi dapat dikatakan bahwa

konsep yang dimiliki siswa dapat dihubungkan dengan konsep-konsep lain

membentuk semacam jaringan pengetahuan di dalam kepala siswa (Berg, 1991:

8). Konsep-konsep itu bukan sekedar hasil hafalan melainkan hasil pengalaman

dengan alam sepanjang hidup. Misalnya, seorang siswa berumur 12 tahun sudah

berpengalaman dengan peristiwa-peristiwa alam di sekitarnya selama usianya

tersebut. Dalam jangka waktu itu anak sudah membangun konsep-konsep di

dalam kepalanya mengenai kecepatan, gaya, dan sebagainya, walaupun anak

tersebut mungkin tidak menggunakan istilah-istilah itu dan tidak menyadari apa

yang sedang dibangun dalam kepalanya. Oleh sebab itu, konsepsi siswa sulit

untuk diubah karena konsepsi tersebut merupakan hasil dari sekian tahun

perkembangan dan pengalaman. Konsep awal yang dimiliki siswa ada yang benar

dan ada juga yang salah. Setelah menerima pendidikan di sekolah, seringkali

konsep yang telah dibangun oleh siswa tersebut menyimpang dari konsep yang

benar. Kerangka konsep siswa yang tidak sesuai dengan konsep yang diakui oleh

para ahli disebut sebagai miskonsepsi.

Miskonsepsi yang terjadi pada siswa dapat dipengaruhi oleh beberapa

faktor baik yang berasal dari guru maupun siswa itu sendiri. Dirangkum dari

Suparno (2005: 44), penyebab miskonsepsi dari guru yaitu, guru tidak menguasai

bahan yang akan diajarkan, jarang melakukan eksperimen agar siswa dapat

mengalami secara langsung materi yang sedang mereka pelajari, serta jarang

melakukan diskusi dengan siswa. Sedangkan penyebab dari siswa antara lain,


commit to user

rendahnya motivasi belajar, konsep awal yang sering kali mengandung

miskonsepsi, asosiasi siswa terhadap istilah-istilah sehari-hari, pemikiran

humanistik siswa, penalaran siswa yang tidak lengkap, intuisi yang salah,

kemampuan dan perkembangan kognitif siswa yang tidak sesuai dengan bahan

yang digeluti (Suparno, 2005:34). Penyebab miskonsepsi yang terjadi pada diri

siswa juga dapat disebabkan oleh buku atau bahan ajar. Karena tidak semua bahan

ajar yang digunakan oleh siswa bebas dari miskonsepsi.

Penelitian mengenai miskonsepsi siswa pada konsep fisika sudah

dilakukan sejak beberapa tahun yang lalu oleh para peneliti fisika. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa banyak siswa mengalami miskonsepsi pada konsep fisika

meliputi konsep kelistrikan, mekanika, optik geometri, suhu dan kalor,

kinematika, dan sebagainya. Misalnya dalam konsep kelistrikan, pada tahun 1982

Osborne (Berg, 1991: 63) mewawancarai siswa SD di Amerika Serikat yang

belum pernah mendapat pelajaran mengenai kelistrikan. Ternyata mereka sudah

memiliki konsepsi mengenai arus listrik. Osborne menemukan empat model

mengenai arus listrik, yaitu arus dari satu kutub saja sudah cukup untuk

menyalakan lampu, arus berlawanan arah dari dua kutub bertabrakan dan

menyalakan lampu, arus semakin berkurang karena digunakan oleh lampu dan alat

listrik lainnya, dan anggapan bahwa arus tetap. Penelitian dalam konsep

kelistrikan juga pernah dilakukan oleh Janulis P. Purba dan Ganti Depari pada

sejumlah mahasiswa. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa terdapat beberapa

mahasiswa yang menganggap bahwa semakin jauh lampu dari sumber tegangan

positif, maka cahaya lampu tersebut makin redup (Purba dan Depari, 2008:28-29).

Penelitian mengenai miskonsepsi pada cahaya dilakukan oleh Stead dan

Osborne pada tahun 1980 serta Anderson dan Karrqvist pada tahun 1981 yang

kemudian dituliskan oleh Berg. Hasil penelitian tersebut memperlihatkan bahwa

banyak siswa yang menganggap

(Berg, 1991: 93). Kebanyakan buku teks dan

guru tidak sadar akan konsepsi ini. Bahwa cahaya merambat dan kecepatan

cahaya hanya bergantung pada medium serta tidak bergantung pada sumber

cahaya, jarang dinyatakan secara eksplisit baik oleh guru maupun pada buku teks.


commit to user

Demikian juga dengan proses penglihatan. Guru dan buku menganggap bahwa

siswa sudah tahu bahwa manusia dapat melihat benda karena menerima sinar-

sinar pantul dari benda tersebut atau karena benda tersebut merupakan sumber

cahaya sehingga mata menerima sinar-sinar asli dari benda tersebut. Sebagian

siswa ada yang menganggap bahwa manusia dapat melihat karena mata

memancarkan sinar yang meraba-raba lingkungan.

Beberapa contoh miskonsepsi dalam bidang mekanika adalah siswa

menganggap bahwa sebuah benda hanya bisa diam jika sama sekali tidak ada gaya

yang bekerja padanya. Banyak siswa sekolah menengah yang beranggapan bahwa

Padahal tidak hanya dipengaruhi oleh kekasaran permukaan, tetapi massa benda

dan gaya yang bekerja pada benda juga ikut mempengaruhi.

Dalam materi suhu dan kalor, siswa juga mengalami beberapa

miskonsepsi. Berdasarkan hasil penelitian Maharta (2008: 13), dikatakan bahwa

siswa selalu berpikir suatu benda yang diberikan sejumlah kalor akan mengalami

kenaikan suhu, padahal ada yang namanya kalor laten, dimana benda hanya

mengalami perubahan wujud tanpa mengalami kenaikan suhu. Hapkiewicz

(1992) mengungkapkan beberapa miskonsepsi mengenai suhu dan kalor.

Bebera The temperature of an object depends on its size.

Heat is not energy. All solids expand at the same rate.

Miskonsepsi juga terjadi pada konsep Kinematika. Suparno (2005: 12)

menuliskan dalam bukunya bahwa beberapa siswa yang mengalami miskonsepsi

menganggap bahwa benda yang massanya lebih besar akan jatuh lebih cepat.

Suparno juga mengungkapkan bahwa siswa beranggapan percepatan dan

kecepatan selalu memiliki arah yang sama. Hal serupa dinyatakan oleh Giancoli

(2001: 42), miskonsepsi tentang percepatan dan kecepatan, yaitu: (1) percepatan

dan kecepatan selalu memiliki arah yang sama, (2) sebuah benda yang dilempar

ke atas mempunyai percepatan nol pada titik tertinggi. Hapkiewicz (1992)

mengungkapkan beberapa miskonsepsi mengenai kinematika. Beberapa

When dropped in a vacuum, objects of different masses fall


commit to user

at different speeds. If an object has a speed of zero (even instantaneously), it has

no acceleration.

Brown dan Crowder (2000) juga menuliskan beberapa miskonsepsi

mengenai kinematika. Dalam website Universitas Montana, mereka menuliskan

Same position

means same

observer (i.e. the ground is a preferred observer). Velocity must be positive.

Senada dengan kalimat terakhir, diungkapkan dalam penelitian Maharta (2008:

10) beberapa siswa di Bandar Lampung mengalami miskonsepsi bahwa kecepatan

selalu bernilai positif.

Berdasarkan penjelasan dari beberapa contoh hasil penelitian

miskonsepsi pada beberapa konsep fisika yang telah dilakukan, dapat disimpulkan

bahwa ada kemungkinan miskonsepsi terjadi pada siswa kelas X SMA Negeri 1

Surakarta. Oleh karena itu, dilakukan penelitian yang bertujuan untuk

mengidentifikasi miskonsepsi pada pokok bahasan Gerak pada Siswa Kelas X

SMA Negeri 1 Surakarta Analisis

Miskonsepsi Gerak pada Siswa Kelas X SMA Negeri 1 Surakarta Tahun

Ajaran 2010/2011

B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang masalah tersebut,dapat diidentifikasi

beberapa masalah sebagai berikut:

1. Adanya kemungkinan konsepsi yang telah dibangun oleh siswa menyimpang

dari konsep yang benar.

2. Miskonsepsi yang terjadi pada siswa dapat dimungkinkan disebabkan oleh

guru maupun oleh siswa itu sendiri.

3. Adanya kemungkinan siswa mengalami miskonsepsi pada beberapa konsep

fisika, diantaranya pada konsep Gerak.

4. Miskonsepsi dapat terjadi pada siswa kelas X SMA Negeri 1 Surakarta pada

Tahun Ajaran 2010/2011.

C. Pembatasan Masalah


commit to user

Berdasarkan uraian latar belakang masalah dan identifikasi masalah di

atas, maka dalam penelitian ini dibatasi masalah agar tercapai tujuan, ruang

lingkup dan arahan yang jelas. Adapun pembatasan masalah tersebut adalah:

1. Objek penelitian dikhususkan pada Siswa kelas X SMA Negeri 1 Surakarta

pada Tahun Ajaran 2010/2011 yang telah mendapatkan atau telah mempelajari

materi Gerak.

2. Materi yang diteliti adalah pokok bahasan Gerak, dengan sub pokok bahasan

jarak dan perpindahan, kelajuan dan kecepatan, percepatan, GLB (gerak lurus

beraturan), GLBB (gerak lurus berubah beraturan), gerak vertikal, dan gerak

melingkar.

D. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan pembatasan masalah di atas, dapat

dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Apakah siswa kelas X SMA Negeri 1 Surakarta pada Tahun Ajaran 2010/2011

memiliki miskonsepsi pada pokok bahasan Gerak?

2. Bagaimanakah profil miskonsepsi yang dimiliki oleh siswa pada pokok

bahasan Gerak?

E. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

1. Mengetahui ada atau tidak adanya miskonsepsi pada pokok bahasan Gerak

pada siswa.

2. Menjelaskan profil miskonsepsi yang dimiliki oleh siswa pada pokok bahasan

Gerak.

F. Manfaat Penelitian

Sebagai studi ilmiah, studi ini memberi sumbangan konseptual terutama

kepada pendidikan Fisika, di samping juga kepada studi pembelajaran Fisika.

Sebagai studi pendidikan Fisika yang aplikatif, studi ini memberikan sumbangan

substansial kepada lembaga pendidikan formal maupun para guru/ siswa yang

bersangkutan. Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :


commit to user

1. Manfaat Teoritis

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan kepada bidang

Fisika terutama pada layanan perencanaan pembelajaran Fisika. Perencanaan

pembelajaran Fisika yang akan dibuat diharapkan sesuai dengan teori yang benar

dan dapat digunakan untuk mereduksi miskonsepsi yang terjadi.

2. Manfaat Praktis

Penelitian ini memberikan sumbangan kepada lembaga pendidikan

maupun sekolah dan memberi masukan pada guru dan calon guru Fisika agar

memperhatikan konsep awal yang sudah dimiliki siswa sebelum memberikan

konsep baru agar tidak terjadi miskonsepsi.

Selain itu, penulisan makalah penelitian ini diharapkan dapat dijadikan

sebagai bahan acuan dalam penelitian lebih lanjut, sehingga dapat memberikan

sumbangan bagi upaya peningkatan mutu pendidikan, khususnya Fisika.

BAB II

LANDASAN TEORI


commit to user

A. Tinjauan Pustaka

1. Pengertian Belajar

a. Belajar

Belajar merupakan suatu proses yang ditandai dengan perubahan

sikap dan tingkah laku pada diri seseorang. Beberapa ahli dalam ilmu

pendidikan telah mendefinisikan arti belajar. Salah satunya adalah Prayitno

(2009: 203), yang upakan suatu upaya

belajar dari beberapa ahli yang dikutip oleh Tim Pengembang Ilmu

Pendidikan FIP-UPI (2007: 328) dalam buku Ilmu dan Aplikasi Pendidikan,

yaitu: Whiterington berpend

perubahan dalam kepribadian sebagaimana dimanifestasikan dalam

perubahan penguasaan pola-pola respon tingkah laku yang baru nyata dalam

memiliki pendapat yang hampir mirip, yaitu learning is the process of

knowledge and a relatively permanent change in respons potentiality which

occurs as result of rerinforced practise

a hakekatnya

merupakan suatu usaha, suatu proses perubahan tingkah laku yang terjadi

pada diri individu sebagai hasil pengalaman atau hasil interaksinya dengan

menyebabkan adanya perubahan tingkah laku pada diri siswa, secara konkrit

dapat dirumuskan sebagai perubahan dari tidak tahu, tidak bisa, tidak mau,

tidak biasa, dan tidak ikhlas menjadi tahu, bisa, mau, biasa, dan ikhlas.

Dari beberapa definisi di atas, dapat disimpulkan bahwa belajar

merupakan suatu pengalaman atau interaksi dengan lingkungan untuk

menguasai sesuatu sehingga menimbulkan perubahan tingkah laku atau

kepribadian. Belajar akan lebih baik, jika subjek belajar mengalami atau

melakukan proses belajar sendiri dengan didampingi oleh tim ahli atau guru


commit to user

yang kompeten dalam bidang yang sedang dipelajari, jadi tidak bersifat

verbalistik.

Banyak faktor yang mempengaruhi selama melakukan proses

belajar. Herijulianti (2001: 19-23) dan Tim Pengembang Ilmu Pendidikan

FIP-UPI (2007: 329) mengungkapkan beberapa faktor tersebut, yaitu:

1) Faktor Internal, yaitu faktor yang berasal dari individu. Faktor ini

meliputi:

a) Faktor Jasmaniah

Meliputi dua hal yaitu faktor kesehatan dan cacat tubuh.

b) Faktor Psikologi

Meliputi intelegensi, perhatian, minat, bakat, motif, kematangan, dan

kesiapan.

2) Faktor Eksternal, yaitu faktor yang berasal dari luar individu. Faktor ini

berupa:

a) Faktor Keluarga

Siswa yang belajar akan menerima pengaruh dari keluarga berupa:

perhatian dan respon orang tua terhadap anak, sikap orang tua yang

demokratis dalam mendidik anak, hubungan antara anggota keluarga,

suasana rumah tangga, dan kondisi ekonomi keluarga.

b) Faktor Sekolah

Faktor sekolah yang mempengaruhi belajar itu mencakup kurikulum,

metode mengajar, hubungan guru dengan siswa, hubungan siswa

dengan siswa, keadaan sekolah, serta kedisiplin sekolah.

c) Faktor Masyarakat

Masyarakat serta lingkungan di sekitar siswa merupakan faktor

eksternal yang juga berpengaruh terhadap belajar siswa. Lingkungan

akan sangat mempengaruhi perilaku dan sikap siswa.

b. Konsep

-benda,

kejadian-kejadian, situasi-situasi, atau ciri-ciri yang memiliki ciri khas dan


commit to user

Sedangkan Sudarm

umum dapat dirumuskan pengertiannya sebagai suatu representasi abstrak

Senada dengan kedua pendapat di atas, menurut Rosser dalam

Dahar (1989: 88- yang mewakili satu

kelas objek-objek, kejadian-kejadian, kegiatan-kegiatan, atau hubungan-

hubungan yang mempunyai atribut-

dikatakan untuk membentuk suatu konsep diperlukan suatu pengalaman dan

generalisasi serta abstraksi atau simbol dari ciri-ciri suatu objek untuk

mempermudah komunikasi manusia.

Setiap konsep dapat dibedakan menurut bentuk dan tingkatannya.

Menurut Dahar (1989: 88-89), berdasarkan tingkat pencapaiannya konsep

dapat dibedakan menjadi empat yaitu :

1) Tingkat Konkret. Kita dapat menyimpulkan bahwa seseoerang telah mencapai konsep pada tingkat konkret, apabila orang itu mengenal suatu benda yang telah dihadapi sebelumnya. Untuk mencapai konsep tingkat konkret, siswa harus dapat memperhatikan benda itu, dan dapat membedakan benda itu dari stimulus-stimulus yang ada di lingkunganya.

2) Tingkat Identitas. Pada tingkat identitas seseorang akan mengenal suatu objek jika (a) sudah selang suatu waktu (b) bila orang itu mempunyai orientasi ruang yang berbeda terhadap objek itu, atau (c) bila objek itu ditentukan melalui suatu indera yang berbeda, misalnya, mengenal suatu bola dengan cara menyentuh bagian dari bola itu bukan dengan melihatnya.

3) Tingkat Klasifikatori. Pada tingkat klasifikatori, siswa mengenal persamaan dari dua contoh yang berbeda dari kelas yang sama. Operasi mental yang terlibat dalam pencapaian konsep pada tingkat klasifikatori ialah mengadakan generalisasi bahwa dua contoh atau lebih sampai batas-batas tertentu itu ekuivalen, mengklasifikasikan contoh-contoh dan noncontoh-noncontoh dari konsep, sekalipun contoh-contoh dan non contoh-non contoh itu mempunyai banyak atribut-atribut yang mirip.

4) Tingkat Formal. Untuk pencapaian konsep pada tingkat formal, siswa harus dapat menentukan atribut-atribut yang membatasi konsep. Siswa telah mencapai tingkat formal bila siswa dapat memberi nama konsep itu, mendefinisikan konsep dalam atribut-atribut yang membatasi, dan mengevaluasi atau memberikan secara verbal contoh-contoh dan non contoh dari konsep.


commit to user

Agak berbeda dengan pendapat Dahar di atas, Vygotsky dalam

Suparno (2005: 94), membedakan konsep menjadi konsep spontan dan

konsep sainstifik. Konsep spontan merupakan konsep yang dimiliki siswa

karena pengalaman atau pergaulannya sehari-hari tanpa struktur yang

sistematik. Sedangkan konsep sainstifik merpakan konsep yang didapat

siswa di bangku sekolah secara sistematik struktural.

c. Belajar Konsep

Dasar dari belajar konsep adalah seperti halnya bentuk belajar yang

lain yaitu suatu hubungan dari adanya stimulus dan respon. Namun ada

perbedaan antara belajar dasar dengan belajar konsep. Seperti yang

belajar dasar), belajar kons -hal

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi belajar konsep.

Seperti yang dituliskan oleh Dahar (1989: 84), ada tiga faktor yang

mempengaruhinya, yaitu: pola reinforsemen dan umpan balik, jumlah

contoh-contoh positif dan negatif, serta jumlah atribut-atribut yang dimiliki

suatu konsep.

Sementara itu dalam buku Miskonsepsi Fisika dan Remidiasi

(Berg, 1991: 11) dijelaskan bahwa mengajar konsep bertujuan agar siswa

dapat :

1) Mendefinisikan kosep yang bersangkutan. 2) Menjelaskan perbedaan konsep yang bersangkutan. 3) Menjelaskan hubungan dengan konsep-konsep lain. 4) Menjelaskan arti konsep dalam kehidupan sehari-hari dan

menerapkannya dalam memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari.

Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa belajar konsep

bukanlah menghafal konsep tetapi memperhatikan konsep-konsep awal

(pengetahuan awal) yang dihubungkan dengan konsep baru atau konsep-

konsep lain sehingga diperoleh konsep akhir yang diharapkan. Dengan


commit to user

demikian konsep baru yang masuk dalam struktur kognitif tidak berdiri

sendiri melainkan satu kesatuan dan memiliki arti atau bermakna.

2. Miskonsepsi

a. Konsepsi

perorangan dari suatu konsep ilmu

tersendiri, sehingga tafsiran antara siswa yang satu dengan siswa yang lain

tentang suatu kejadian alam dapat berbeda-beda. Misal, terdapat dua buah

balok dengan ukuran yang sama. Balok 1 terbuat dari besi, balok 2 terbuat

dari aluminium. Jika kedua balok dijatuhkan ke tanah pada saat yang sama

dari ketinggian yang sama dan gaya gesekan udara diabaikan, maka kedua

balok akan sampai ke tanah pada saat yang sama pula. Namun, beberapa

siswa beranggapan bahwa balok besi akan sampai ke tanah lebih awal

karena balok besi lebih berat daripada balok aluminium.

b. Prakonsep

yang dimiliki siswa sebelum pelajaran walaupun mereka sudah pernah

siswa memasuki kelas untuk belajar

Fisika, siswa telah memiliki pengetahuan tertentu tentang fisika yang

disebut prakonsep. Sebagai contoh siswa telah memiliki banyak pengalaman

dengan peristiwa-peristiwa yang berkaitan dengan konsep kinematika oleh

karena itu siswa sudah banyak mengembangkan konsepsi yang belum tentu

sama dengan konsepsi fisikawan. Prakonsep yang dimiliki siswa belum

tentu benar. Hal ini kurang atau bahkan tidak diperhatikan oleh guru dalam

proses pembelajaran. Prakonsep siswa akan mempengaruhi proses belajar

mengajar. Konsep awal atau prakonsep yang tidak sesuai dengan konsep

ilmiah biasanya disebut miskonsepsi (Suparno, 2005: 2).

c. Miskonsepsi

1) Miskonsepsi dan Sebab-sebabnya

Miskonsepsi atau salah konsep menunjuk pada suatu konsep yang tidak

sesuai dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima para pakar


commit to user

dalam bidang itu. Bentuk miskonsepsi dapat berupa konsep awal,

kesalahan, hubungan yang tidak benar antara konsep-konsep, gagasan

intuitif atau pandangan yang naif (Suparno, 2005: 4).

Beberapa definisi tentang miskonsepsi diungkapkan oleh para ahli.

Fowler dalam

merupakan pengertian yang tidak akurat akan konsep, penggunaan

konsep yang salah, klasifikasi contoh-contoh yang salah, kekacauan

konsep-konsep yang berbeda, dan hubungan hirarkis konsep-konsep yang

menyangkut kesalahan siswa dalam pemahaman antar konse

Kesalahan pemahaman konsep (miskonsepsi) terjadi bila dalam otak

siswa salah satu atau lebih dari hubungan tersebut sering salah dan

menyebabkan respon yang salah terhadap soal-soal yang menyangkut

hubungan tersebut. Menurut Clement dalam Suparno (2005: 6-

miskonsepsi yang paling banyak terjadi adalah bukan pengertian yang

salah selama proses belajar mengajar, tetapi suatu konsep awal

Berdasarkan beberapa pendapat di atas, dapat disimpulkan bahwa

miskonsepsi dapat berupa kesalahan konsep awal ataupun hubungan

yang tidak benar antara konsep-konsep. Kesalahan dalam

menghubungkan suatu konsep dengan konsep-konsep lain, misalkan

antara konsep yang diberikan oleh guru dengan konsep yang telah

dimiliki oleh siswa, menyebabkan terbentuk konsep yang salah.

Pemahaman konsep dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu derajat

tidak memahami, derajat miskonsepsi, dan derajat memahami konsep.

Pengelompokan ini didasarkan pada pengelompokan derajat pemahaman

yang dilakukan oleh Abraham, Williamson dan Westbrook (1994: 152),

seperti terlihat pada Tabel 2.1.


commit to user

Tabel 2.1 Pengelompokan Derajat Pemahaman Konsep

Kategori Derajat Pemahaman Kriteria 1. Tidak

memahami - Tidak ada respon - Tidak memahami

a. Tidak ada jawaban / kosong. b. c. Mengulang pertanyaan. d. Menjawab tetapi tidak berhubungan

dengan pertanyaan dan tidak jelas.

2. Miskonsepsi

- Miskonsepsi - Memahami

sebagian dengan miskonsepsi

a. Menjawab dengan penjelasan tidak benar.

b. Jawaban menunjukkan adanya konsep yang dikuasai tetapi ada pernyataan dalam jawaban yang menunjukkan miskonsepsi.

3. Memahami - Memahami sebagian

- Memahami konsep

a. Jawaban menunjukkan hanya sebagian konsep dikuasai tanpa ada miskonsepsi.

b. Jawaban menunjukkan konsep dipahami dengan semua penejalasan benar.

2) Beberapa Fakta Mengenai Miskonsepsi dan Saran untuk Mengatasinya

Berdasarkan definisi miskonsepsi yang telah dijelaskan, terdapat

beberapa fakta mengenai miskonsepsi, dirangkum dari Berg (1991: 17)

dan Suparno (2005), yaitu :

a) Miskonsepsi disebabkan oleh bermacam-macam hal.

b) Miskonsepsi terjadi di semua jenjang pendidikan.

c) Miskonsepsi ada yang mudah dibetulkan, tetapi ada yang sangat sulit

untuk dibetulkan.

d) Seringkali siswa mengalami miskonsepsi terus-menerus. Soal-soal

yang sederhana dapat dikerjakan, tetapi dengan soal yang sedikit lebih

sulit miskonsepsi akan muncul kembali.

e) Sering terjadi regresi, yaitu siswa yang yang sudah mengatasi

miskonsepsi beberapa bulan kemudian salah lagi.

f) Dengan ceramah yang bagus, miskonsepsi tidak dapat dihilangkan

atau dihindari.


commit to user

g) Siswa, mahasiswa, guru, dosen maupun peneliti dapat terkena

miskonsepsi.

h) Siswa yang pandai dan yang lemah keduanya dapat terkena

miskonsepsi.

Berdasarkan fakta tersebut, terdapat beberapa saran untuk

mengatasi miskonsepsi. Berikut ini saran untuk mengatasi miskonsepsi

dirangkum dari Berg (1991: 22), Suparno (2005: 55) dan Kortz (2007):

a) Mencari dan mempelajari miskonsepsi yang sering terjadi pada siswa.

b) Menyadari dalam diri ada miskonsepsi atau tidak.

c) Mencoba menemukan penyebab miskonsepsi tersebut.

d) Mencari perlakuan yang sesuai untuk mengatasi miskonsepsi tersebut.

e) Mencoba menggunakan demonstrasi.

f) Mencoba menggunakan metode diskusi.

g) Menentukan prioritas dan pengajaran remidial khusus untuk materi

dasar dan prasyarat untuk materi lain.

h) Mencari soal-soal konsep tanpa mengabaikan perhitungan.

3. Identifikasi Miskonsepsi

Identifikasi miskonsepsi adalah suatu cara yang dilakukan untuk

mengidentifikasi belajar siswa yang mengalami kesalahan dalam memahami

konsep, yang dalam hal ini adalah konsep siswa yang berbeda dengan konsep

para ahli. Identifikasi diberikan dengan cara memberikan tes diagnostik.

Djiwandono

memastikan kesulitan belajar yang dialami siswa

yang digunakan untuk mengetahui kelemahan-kelemahan siswa sehingga hasil

tersebut dapat digunakan sebagai dasar untuk memberikan tindak lanjut berupa

perlakuan yang tepat dan sesuai dengan kelemahan yang dimiliki siswa

(Depdiknas, 2007:2). Penekanan tes diagnostik adalah pada proses belajar dan

bukan pada hasil belajar. Hasil tes diagnostik memberikan informasi tentang

konsep-konsep yang belum dipahami dan yang telah dipahami oleh peserta

didik.


commit to user

Ada beberapa macam tes diagnostik yang digunakan untuk

mengidentifikasi miskonsepsi siswa, diantaranya adalah dengan menggunakan

soal-soal bentuk supply response (bentuk uraian atau jawaban singkat),

sehingga mampu menangkap informasi secara lengkap. Bila ada alasan tertentu

sehingga mengunakan bentuk selected response (misalnya bentuk pilihan

ganda), harus disertakan penjelasan mengapa memilih jawaban tertentu

sehingga dapat meminimalisir jawaban tebakan, dan dapat ditentukan tipe

kesalahan atau masalahnya (Depdiknas, 2007: 3). Tes objektif beralasan

termasuk dalam bentuk selected response. Dalam tes objektif beralasan suatu

item dikontrol menggunakan item lain dimana kedua item tersebut

mempersoalkan hal yang sama atau mengontrol melalui pilihan beralasan.

Dengan cara ini siswa dianggap benar atau bisa mengerjakan soal jika pilihan

dan alasannya benar. Dasar untuk memilih jawaban yang benar adalah dengan

memperhatikan alasan yang dipilih, sehingga apabila siswa belum betul-betul

menguasai materi yang diujikan maka siswa tersebut tidak mempunyai

kemungkinan untuk menjawab benar.

4. Miskonsepsi yang Diidentifikasi dalam Penelitian Ini

Dalam penelitian ini, digunakan tes objektif beralasan untuk

mengidentifikasi beberapa miskonsepsi dalam materi kinematika. Dari

berbagai literatur seperti buku-buku, artikel-artikel dan jurnal-jurnal penelitian,

didapatkan pengetahuan mengenai miskonsepsi yang sering dialami siswa

dalam materi Gerak. Berikut ini adalah daftar miskonsepsi yang diteliti:

a. Waktu tempuh dapat diukur tanpa menetapkan waktu awal. (Hapkiewicz,

1992)

b. Jarak sama dengan perpindahan. (Hapkiewicz, 1992; Weiler, 1998)

c. Grafik posisi terhadap waktu sama seperti lintasan yang ditempuh benda.

(Brown dan Jeff Crowder, 2000)

d. Kelajuan sama dengan besarnya kecepatan. (Hapkiewicz, 1992; Weiler,

1998)


commit to user

e. Kecepatan hanya bergantung pada benda yang memiliki kecepatan tersebut

dan tidak bergantung pada pengamat (bumi selalu menjadi titik acuan).


f. Kelajuan sama dengan besarnya percepatan. (Heckathorn, 2008; Weiler,

1998)

g. Benda pada posisi yang sama memiliki kelajuan yang sama. (Brown dan

Jeff Crowder, 2000)

h. Benda yang berada di depan benda lain bergerak dengan kelajuan lebih

besar. (Brown dan Jeff Crowder, 2000)

i. Grafik kecepatan terhadap waktu dari suatu benda yang bergerak sama

seperti lintasan yang ditempuh benda tersebut dan kecepatan selalu bernilai

positif (Maharta, 2008; Brown dan Jeff Crowder, 2000)

j. Benda yang memiliki percepatan nol maka kecepatannya juga nol.

(Giancoli, 2001)

k. Percepatan hanya terjadi pada lintasan lurus dan jika besar kecepatan sebuah

benda adalah tetap (konstan), maka percepatan benda tersebut adalah nol.

(Heckathorn, 2008)

l. Percepatan tidak dapat merubah arah gerak benda. (Hapkiewicz, 1992)

m. Pada saat kecepatan dua benda sama, percepatan kedua benda tersebut juga

sama. (Brown dan Jeff Crowder, 2000)

n. Percepatan selalu memiliki arah yang sama dengan arah pergerakan benda.

(Heckathorn, 2008; Hapkiewicz, 1992)

o. Kecepatan dan percepatan selalu memiliki arah yang sama. (Giancoli, 2001;

Suparno, 2005; Hapkiewicz, 1992)

p. Jika kecepatan benda nol, maka percepatan benda tersebut juga nol.

(Giancoli, 2001; Suparno, 2005; Hapkiewicz, 1992; Weiler, 1998; Brown

dan Jeff Crowder, 2000)

q. Kecepatan yang lebih besar menunjukkan percepatan yang lebih besar pula.


r. Jika kelajuan sebuah benda adalah tetap (konstan), maka percepatan benda

tersebut adalah nol. (Heckathorn, 2008)


commit to user

s. Gradien yang bernilai positif dari suatu grafik kecepatan selalu

menunjukkan benda dipercepat. (Brown dan Jeff Crowder, 2000)

t. Sebuah benda yang dilempar ke atas mempunyai percepatan nol pada titik

tertinggi (Giancoli, 2001)

u. Benda yang massanya lebih besar akan jatuh lebih cepat daripada benda

yang massanya lebih ringan. (Berg, 1991; Suparno, 2005; Brown dan Jeff

Crowder, 2000)

v. Semakin besar panjang lintasan maka semakin lama waktu yang dibutuhkan

untuk mencapai lantai. (Berg, 1991; Giancoli, 2001)

w. Pada gerak jatuh bebas, benda jatuh dengan kelajuan tetap. (Hapkiewicz,

1992)

5. Kinematika dalam Satu Dimensi

a. Kerangka Acuan, Perpindahan, dan Jarak

Pengukuran posisi, jarak, atau laju harus dibuat dengan mengacu

pada suatu kerangka acuan. Dalam fisika, kerangka acuan digambarkan

dalam sistem koordinat. Untuk menggambar sistem koordinat beberapa

kriteria berikut harus terpenuhi: adanya sumbu koordinat, label koordinat,

dan skala. Pada sistem koordinat, titik asal atau titik origin (O) digunakan

sebagai titik acuan.

Pada gerak satu dimensi, posisi dapat digambarkan pada garis

lurus. Untuk gerak horisontal digambarkan pada sumbu x, dan untuk gerak

vertikal digambarkan pada sumbu y. Pada sumbu x, benda-benda yang

diletakkan di kanan titik asal (x = 0) memiliki koordinat positif, sedangkan

titik-titik di sebelah kiri (x = 0) memiliki koordinat negatif.

Dalam pembahasan selanjutnya, benda yang dituju dimodelkan

sebagai partikel. Partikel diartikan sebagai sebuah objek yang memiliki

massa namun ukurannya sangat kecil.


commit to user

Gambar 2.1 Perpindahan Partikel dari A ke C ke B

Posisi suatu partikel didefinisikan sebagai letak pertikel terhadap

titik acuan (x = 0). Pada Gambar 2.1 posisi A ditulis sebagai x = 2 m, posisi

B ditulis x = 5 m, dan posisi C ditulis x = -2 m.

Perlu dibedakan antara jarak yang ditempuh sebuah partikel dan

perpindahannya. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi

partikel tersebut. Dengan demikian, perpindahan adalah seberapa jauh jarak

partikel dari posisi awalnya. Perpindahan merupakan besaran vektor, yaitu

besaran yang memiliki besar dan arah. Dalam gerak satu dimensi, vektor-

vektor yang menunjuk ke satu arah (biasanya kanan) akan mempunyai tanda

positif, sedangkan yang menunjuk ke arah yang berlawanan (kiri) memiliki

tanda negatif.

Misalkan pada waktu awal tA, partikel berada pada sumbu x di titik

xA = 2 m pada sistem koordinat yang ditunjukkan Gambar 2.1. Partikel

tersebut bergerak dari A ke C kemudian ke B, sehingga pada waktu tB,

partikel tersebut berada pada titik xB = 5 m. Perpindahan partikel ini adalah

xB xA, dan ditunjukkan oleh tanda panah yang menuju ke kanan pada

Gambar 2.1. Secara matematis dapat dituliskan,

ABAB xxx

= 5 m 2 m = 3 m

Secara umum, untuk posisi awal x1 dan posisi akhir x2, menjadi

12 xxx ............. (2.1)

x (m) 0 4 - 2 2 6

Perpindahan

A B C


commit to user

x x

pada besaran apapun berarti nilai akhir besaran tersebut dikurangi nilai

awalnya.

Misal, sebuah partikel mulai dari xA = 2 m dan bergerak ke kiri

sampai titik xC = -2 m, maka

xAC = xC xA = -2 m 2 m = -4 m

Berbeda dengan perpindahan, jarak merupakan besaran skalar, dan

didefinisikan sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh partikel tanpa

memandang arah gerak partikel tersebut. Pada Gambar 2.1, jarak yang

ditempuh partikel ditunjukkan oleh garis putus-putus. Jarak dari titik A ke C

kemudian ke B dapat dituliskan

dAB = dAC + dCB ............. (2.2)

= 4 m + 7 m = 11 m

b. Laju Rata-rata dan Kecepatan Rata-rata

dalam suatu selang waktu tertentu. Jika sebuah mobil menempuh 240 km

dalam 3 jam, dikatakan bahwa laju rata-ratanya adalah 80 km/jam. Secara

umum, laju rata-rata sebuah partikel didefinisikan sebagai jarak yang

ditempuh sepanjang lintasannya dibagi waktu yang diperlukan untuk

menempuh jarak tersebut.

Laju rata-rata = ............. (2.3)

Istilah kecepatan dan laju sering dipertukarkan dalam bahasa

sehari-hari. Tetapi dalam fisika, terdapat perbedaan di antara keduanya. Laju

adalah sebuah bilangan yang positif, dengan satuan. Sedangkan kecepatan,

digunakan untuk menyatakan baik besar (nilai numerik) mengenai seberapa

cepat sebuah partikel bergerak maupun arah geraknya. Dengan demikian

kecepatan merupakan besaran vektor. Kecepatan rata-rata didefinisikan

Jarak total yang ditempuh

Waktu yang diperlukan


commit to user

sebagai perpindahan partikel dibagi waktu yang diperlukan. Laju rata-rata

tidak sama dengan besarnya kecepatan rata-rata.

Kecepatan rata-rata = ............. (2.4)

Dalam gerak satu dimensi, misalkan sebuah partikel pada suatu

waktu t1, berada pada sumbu x di titik x1 pada sistem koordinat, dan

beberapa waktu kemudian, pada waktu t2, partikel tersebut berada pada titik

x2. Waktu yang diperlukan adalah t2 t1 dan selama selang waktu ini

x = x2 x1. Dengan demikian, kecepatan

rata-rata dapat dituliskan

tx

ttxx

vx12

12 ............. (2.5)

Jika x2 lebih kecil dari x1 x = x2

x1 lebih kecil dari nol. Kecepatan rata-rata positif untuk partikel yang

bergerak ke kanan sepanjang sumbu x dan negatif jika partikel tersebut

bergerak ke kiri. Arah kecepatan selalu sama dengan arah perpindahan.

c. Kecepatan Sesaat

Dengan hanya mengetahui kecepatan rata-rata tidak menjamin akan

mengetahui kecepatan benda pada saat tertentu dalam perjalanan. Kecepatan

sesaat bisa saja sama dengan kecepatan rata-rata, lebih kecil, atau lebih

besar daripada kecepatan rata-rata. Jika sebuah benda bergerak dengan

kecepatan beraturan (konstan) selama selang waktu tertentu, maka

kecepatan sesaatnya pada tiap waktu sama dengan kecepatan rata-ratanya.

Misalkan sebuah partikel berada pada posisi x = 30 m pada waktu t

= 0 s, ditandai dengan poin (A). Kemudian partikel tersebut bergerak ke

kanan dan kembali ke kiri. Data yang diambil pada poin (B), t = 10 s, posisi

mobil adalah x = 52 m. Pada poin (C), t = 20 s posisinya adalah x = 38 m.

Perpindahan



commit to user

Tabel 2.2 Posisi Partikel pada Waktu yang Berbeda

Posisi t (s) x (m)

(A) 0 30

(B) 10 52

(C) 20 38

Kecepatan rata-rata selama selang waktu 10 s dari (A) ke (B)

adalah 2,2 m/s. Namun kecepatan sesaat selama selang waktu tersebut

tidak tepat 2,2 m/s. Gambar 2.4 menunjukkan grafik dari gerak yang

dilakukan partikel tersebut.

Gambar 2.2 Grafik Antara x Terhadap t pada Gerak Partikel

Gradien garis merah menunjukkan kecepatan yang dialami partikel

pada selang waktu yang lebih kecil dari 10 s. Pada Gambar 2.4, semakin

kecil selang waktu maka garis tersebut semakin miring dan menjadi garis

tangent dari kurva, ditunjukkan oleh garis berwarna biru. Gradien dari garis

tangen ini menunjukkan kecepatan partikel pada saat dimulai pengambilan

data, pada poin (A). Kecepatan sesaat vx sama dengan nilai limit dari

x t t mendekati nol.

tx

vtx 0

lim ............. (2.6)

Dalam notasi kalkulus, limit ini disebut sebagai turunan x terhadap t, ditulis

dx/dt. Sehingga persamaan (2.6) menjadi:


commit to user

dtdx

tx

vtx 0

lim ............. (2.7)

Kecepatan sesaat bisa bernilai positif, negatif, ataupun nol. Ketika

gradien dari grafik posisi terhadap waktu bernilai positif, pada contoh di

atas dari poin (A) ke poin (B), maka vx bernilai positif. Jika gradiennya

bernilai negatif, pada contoh di atas dari poin (B) ke poin (C), maka vx

bernilai negatif. Pada poin (B), gradien dan kecepatan sesaatnya bernilai

nol.

menunjukkan kecepatan sesaat. Sedangkan untuk menunjukkan kecepatan

rata- -

Laju sesaat sebuah partikel didefinisikan sebagai besar dari

kecepatan sesaat. Seperti laju rata-rata, laju sesaat juga merupakan besaran

skalar. Misalkan, sebuah partikel memiliki kecepatan sesaat +25 m/s pada

sebuah garis, dan partikel lain memiliki kecepatan sesaat -25 m/s pada garis

yang sama, kedua partikel tersebut memiliki laju sesaat yang sama yaitu 25

m/s.

d. Percepatan

Suatu partikel yang kecepatannya berubah dikatakan mengalami

percepatan. Sebuah mobil yang besar kecepatannya naik dari nol sampai

80 km/jam berarti dipercepat. Jika satu mobil dapat mengalami perubahan

kecepatan seperti ini dalam waktu yang lebih cepat dari mobil lainnya,

dikatakan bahwa mobil tersebut mendapat percepatan yang lebih besar.

Dengan demikian, percepatan menyatakan seberapa cepat kecepatan sebuah

benda berubah. Percepatan rata-rata didefinisikan sebagai perubahan

kecepatan dibagi waktu yang diperlukan untuk perubahan ini:

Percepatan rata-rata = ............. (2.8)

Perubahan kecepatan



commit to user

Dalam simbol-simbol, percepatan rata-rata xa selama selang waktu

12 ttt ketika kecepatan berubah sebesar 12 xxx vvv , dapat

dituliskan sebagai berikut,

tv

ttvv

a xxxx

12

12 ............. (2.9)

Percepatan juga merupakan vektor, namun untuk gerak satu

dimensi, hanya digunakan tanda positif dan negatif untuk menunjukkan arah

relatif terhadap koordinat yang dipakai.

Pada beberapa situasi, nilai percepatan rata-rata mungkin berbeda

selama selang waktu tertentu. Oleh karena itu didefinisikan percepatan

sesaat sebagai limit dari percepatan rata- t mendekati nol.

dtdv

tv

a xx

tx 0lim ............. (2.10)

Dengan mensubstitusikan persamaan (2.7) ke dalam persamaan

(2.10) maka diperoleh,

2

2

dtxd

dtdx

dtd

dt

dva x

x ............. (2.11)

e. Gerak Satu Dimensi dengan Kecepatan Konstan

Gerak partikel dengan kecepatan konstan biasanya disebut sebagai

gerak lurus beraturan (GLB). Karena pertikel bergerak dengan kecepatan

konstan, maka kecepatan yang dialami partikel tersebut selalu sama pada

setiap detiknya, secara matematis dapat dituliskan

vx1 = vx2 = vx = konstan ............. (2.12)

Kecepatannya konstan, sehingga kecepatan rata-rata dan kecepatan

sesaatnya selalu sama. Persamaan (2.11) akan menjadi

0dt

dva x

x ............. (2.13)

Persamaan (2.13) menunjukkan bahwa pada GLBB percepatan partikel

adalah nol.

Berdasarkan persamaan (2.7), jika pada t = 0 partikel berada pada

posisi x = x0 maka pada waktu t posisi partikel adalah


commit to user

dtdx

vx

dtvdx x

t

x

x

x

dtvx00

00 tvxx x

tvxx x0 ............. (2.14)

Jika partikel bergerak dari posisi 00x maka persamaan (2.14) menjadi

tvx x ............. (2.15)

Jika dimisalkan sebuah partikel bergerak dari titik 00x m dengan

kecepatan tetap vx sebesar 5 m/s. Maka grafik kecepatan terhadap waktu dan

posisi terhadap waktu dari partikel tersebut adalah sebagai berikut:

Gambar 2.3 Grafik pada GLB: (a) Kecepatan Terhadap Waktu, (b) Posisi Terhadap Waktu

f. Gerak Satu Dimensi dengan Percepatan Konstan

Jika percepatan suatu partikel berbeda-beda pada tiap waktu, maka

geraknya akan sangat kompleks dan sulit untuk dianalisis. Akan tetapi, pada

gerak sederhana pada satu dimensi biasanya percepatan bernilai konstan.

Pada gerak dengan percepatan konstan, percepatan rata-rata selama selang

waktu yang ditentukan memiliki nilai yang sama dengan percepatan

sesaatnya, dan kecepatan berubah dengan besar yang sama selama partikel


commit to user

bergerak. Gerak partikel dengan percepatan konstan biasanya disebut

sebagai gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Karena pertikel bergerak dengan percepatan konstan, maka

percepatan yang dialami partikel tersebut selalu sama pada setiap detiknya,

secara matematis dapat dituliskan

ax1 = ax2 = ax = konstan ............. (2.16)

Dari persamaan (2.10) dapat diperoleh nila vx sebagai berikut

dtdv

a xx

dtadv xx

t

x

v

v

x dtadvx

00

00 tavv xx

tavv xx 0 ............. (2.17)

Partikel yang pada waktu t0 = 0 memiliki kecepatan awal v0

bergerak lurus berubah beraturan dengan percepatan ax. Pada waktu t

kecepatan partikel vx sebanding dengan kecepatan awal ditambah percepatan

dikalikan waktu.

Untuk mencari posisi akhir partikel yang bergerak GLBB, dapat

diperoleh dengan mengintegralkan dx dari persamaan (2.7),

dtdx

vx

dtvdx x

t

x

x

x

dtvdx00

t

x dttavxx0

00

200 2

1tatvxx x

200 2

1tatvxx x ............. (2.18)


commit to user

Dari persamaan (2.18) diketahui bahwa posisi akhir x partikel yang

bergerak GLBB sama dengan posisi awal x0 ditambah kecepatan awal

dikalikan waktu ditambah setengah percepatan dikali waktu.

Dari persamaan (2.17), diperoleh

x

x

avv

t 0 ............. (2.19)

Dengan mensubstitusikan persamaan (2.19) ke persamaan (2.18),

diperoleh

200 2

1tatvxx x

2

0000 2

1

x

xx

x

x

avv

aa

vvvxx

x

xx

x

x

avvvv

avvv

xx2

0022

000

221

x

x

xx av

av

av

xx22

220

20

0

220

200 22 xx vvvxxa

22002 xx vvxxa

020

2 2 xxavv xx ............ (2.20)

Persamaan (2.17) dan (2.18) dapat digunakan untuk menyelesaikan

contoh berikut. Misalkan, sebuah partikel bergerak dari titik 00x m

dengan kecepatan awal 0xv sebesar 5 m/s. Jika partikel tersebut bergerak

dengan percepatan konstan sebersar 5 m/s2, maka grafik posisi terhadap

waktu, kecepatan terhadap waktu, dan percepatan terhadap waktu dari

partikel tersebut setelah 4 s ditunjukkan oleh Gambar 2.4:


commit to user

Gambar 2.4 Grafik pada GLBB: (a) Percepatan Terhadap Waktu; (b) Kecepatan Terhadap Waktu; (c) Posisi Terhadap Waktu

Sebuah partikel yang bergerak pada lintasan lurus, arah kecepatan

dan percepatannya saling mempengaruhi. Ketika kecepatan dan

percepatannya memiliki arah yang sama, maka partikel akan bergerak

dipercepat. Namun ketika arah kecepatan dan percepatannya saling

berlawanan, partikel akan bergerak diperlambat.

Gambar 2.5 Arah Kecepatan dan Percepatan Saling Mempengaruhi Arah Gerak Partikel: (a) GLB; (b) GLBB Diperlambat; (c) GLBB Dipercepat.

0

1

2

3

4

5

6

0 1 2 3 4 5

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5

010

20

30

4050

60

70

0 1 2 3 4 5

v v a v a

(a) (c) (b)

vx (m/s)

t (s)

ax (m/s2)

(a)

t (s)

(b)

t (s)

x (m)

(c)


commit to user

g. Gerak-gerak Vertikal

Satu dari contoh yang paling umum mengenai gerak lurus berubah

beraturan adalah benda yang dibiarkan jatuh bebas dengan jarak yang tidak

jauh dari permukaan tanah.

Analisis Galileo menggunakan tekniknya yang baru dan kreatif

dalam membayangkan apa yang akan terjadi dalam kasus-kasus ideal

(sederhana). Untuk jatuh bebas, ia mendalilkan bahwa semua benda akan

jatuh dengan percepatan konstan yang sama jika tidak ada udara atau

hambatan lainnya. Jarak yang ditempuh akan sebanding dengan kuadrat

waktu, yaitu .

Galileo juga menegaskan bahwa semua benda, berat atau ringan,

jatuh dengan percepatan yang sama, paling tidak jika udara diabaikan. Jika

sebuah koin dan kertas yang dibentuk menjadi gumpalan kecil dijatuhkan

dari ketinggian yang sama, maka kedua benda tersebut akan mencapai tanah

pada saat yang hampir sama.

Galileo yakin bahwa udara berperan untuk hambatan bagi benda-

benda yang sangat ringan yang memiliki permukaan yang luas. Tetapi pada

banyak keadaan biasa, hambatan udara ini bisa diabaikan. Pada suatu ruang

hampa udara, maka benda ringan seperti bulu atau selembar kertas yang

dipegang horisontal pun akan jatuh dengan percepatan yang sama seperti

benda yang lain.

Sumbangan Galileo yang spesifik terhadap pemahaman mengenai

gerak benda jatuh dapat dirangkum sebagai berikut: pada suatu lokasi

tertentu di Bumi dan dengan tidak adanya hambatan udara, semua benda

jatuh dengan percepatan konstan yang sama.

Percepatan konstan ini disebut sebagai percepatan gravitasi, dan

diberi simbol g. Besarnya kira-kira g = 9,8 m/s2. Sebenarnya, g sedikit

bervariasi menurut garis lintang dan ketinggian, tetapi variasi ini begitu

kecil sehingga kita bisa mengabaikannya untuk sebagian besar kasus.

Gerak jatuh bebas adalah gerak sebuah benda pada arah vertikal

yang hanya dipengaruhi oleh percepatan gravitasi, tanpa menghiraukan


commit to user

gerakan awal benda. Benda yang dilempar ke atas atau ke bawah dan

dilepaskan dari keadaan diam merupakan benda yang jatuh bebas segera

setelah dilepaskan. Sebuah benda yang bergerak jatuh bebas mengalami

percepatan dengan arah ke bawah, tanpa menghiraukan gerakan awal benda.

Dalam bahasan benda-

berarti menunjukkan arah y positif. Persamaan (2.17), (2.18), dan (2.20)

digunakan pula dalam benda jatuh bebas dengan beberapa penyesuaian.

Karena gerak tersebut vertikal, x akan diganti dengan y, di mana

ay = -g = -9,8 m/s2 ............. (2.21)

tanda negatif menunjukkan bahwa percepatan benda yang jatuh bebas

menuju ke bawah. Kemudian y0 digunakan untuk menggantikan x0.

Biasanya diambil y0 = 0 kecuali jika ditentukan lain.

Pada benda yang dilempar ke bawah, arah kecepatan dan

percepatan yang dialami benda menuju ke bawah. Sehingga berlaku

persamaan berikut

gtvv yy 0 ............. (2.22)

200 2

1gttvyy y ............. (2.23)

Benda di lempar ke bawah, nilai y akan lebih kecil dari y0, maka y y0

bernilai negatif. Sehingga diperoleh

20 2

1gttvy y ............. (2.24)

Persamaan (2.20) menjadi

gyvv yy 220

2 ............. (2.25)

Untuk benda jatuh bebas dengan kecepatan awal nol, vy0 = 0, maka

persamaan (2.22), (2.24), dan (2.25) menjadi

gtvy ............. (2.26)

2

21

gty ............. (2.27)

gyvy 22 ............. (2.28)


commit to user

Pada benda yang dilempar ke atas, arah kecepatan dan percepatan

yang dialami benda berlawanan. Kecepatan benda menuju ke atas,

sedangkan percepatannya menuju ke bawah. Sehingga persamaan (2.22),

(2.24), dan (2.25) menjadi

gtvv yy 0 ............. (2.29)

20 2

1gttvy y ............. (2.30)

gyvv yy 220

2 ............. (2.31)

6. Kinematika dalam Dua Dimensi

a. Vektor Posisi, Kecepatan, dan Percepatan

Pada kinematika dalam dua dimensi, tidak hanya digunakan tanda

positif dan negatif, seperti pada kinematika dalam satu dimensi. Dalam

pembahasan dua dimensi, sangat perlu digunakan notasi vektor untuk

menunjukkan arah atau gerakan. Oleh karena itu beberapa persamaan yang

muncul pada pembahasan kinematika dalam satu dimensi akan mengalami

beberapa penyesuaian pada pembahasan kinematika dalam dua dimensi.

Jika sebuah partikel bergerak pada bidang xy seperti yang

digambarkan pada Gambar 2.6, maka vektor posisi partikel r digambarkan

pangkalnya berada di titik pusat koordinat dan ujungya berada di posisi

partikel pada bidang xy. Pada waktu t1 partikel berada pada titik (A1),

ditunjukkan dengan vektor posisi 1r , Sehingga

jiOA 6211r

Pada waktu t2 partikel berada pada titik (A2), ditunjukkan dengan vektor

posisi 2r .

jiOA 6422r

secara umum, vektor posisi dituliskan

ji yxr ............. (2.32)


commit to user

i adalah vektor satuan pada sumbu x sedangkan j adalah vektor satuan

pada sumbu y. Vektor satuan merupakan satuan dari vektor yang tidak

bergantung pada dimensi besarannya.

Gambar 2.6 Sebuah Partikel Bergerak pada Bidang xy dengan Vektor r Digambarkan dari Pusat

Koordinat ke Partikel.

Ketika partikel bergerak dari (A1) ke (A2 t =

t2 - t1, vektor posisinya berubah dari 1r ke 2r . Maka vektor perpindahan r

adalah selisih antara vektor posisi akhir dan vektor posisi awalnya.

12 rrr ............. (2.33)

ijiji 26264r

Seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.6, besar r lebih kecil

dibandingkan jarak yang dilalui partikel sepanjang kurva.

Vektor kecepatan rata-rata merupakan vektor perpindahan dibagi

waktu yang dibutuhkan,

tr

v ............. (2.34)

Karena t merupakan besaran skalar, sehingga arah v sama dengan arah

r .

Jika partikel pada Gambar 2.6 bergerak dari A1 ke A2 selama 2 sekon, maka

kecepatan rata-ratanya adalah


commit to user

iii

122

tr

v

Vektor kecepatan sesaat sama dengan nilai limit dari perbandingan tr

untuk t mendekati nol,

dtrd

tr

vt 0

lim ................. (2.35)

Jika vektor posisi sebagai fungsi waktu diketahui, maka kecepatan

partikel dapat dicari dengan menggabungakan persamaan (2.32) dan (2.35),

sehingga diperoleh

jiji yx vvdtdy

dtdx

dtrd

v ............. (2.36)

Misalkan sebuah partikel bergerak dari satu titik ke titik lain dalam

lintasan yang sama, vektor kecepatan sesaatnya berubah dari 1v pada waktu

t1 menjadi 2v pada waktu t2. Dengan mengetahui vektor kecepatan pada

titik ini dapat digunakan untuk menentukan vektor percepatan rata-rata

partikel, yaitu perubahan vektor kecepatan sesaat v dibagi selang waktu

tv

ttvv

a12

12 ............. (2.37)

Vektor percepatan sesaat didefinisikan sebagai limit dari

percepatan rata- t mendekati nol.

dtvd

tv

at 0

lim ............. (2.38)

b. Gerak Dua Dimensi dengan Percepatan Konstan

Karena a dianggap konstan, maka komponen ax dan ay juga

konstan. Dengan mensubstitusikan persamaan (2.17) dan tavv yyy 0 ke

persamaan (2.36) untuk menentukan kecepatan akhir pada waktu t,

diperoleh

ji 00 tavtavv yyxx


commit to user

taavv yxyx jiji 00

tavv 0 ............. (2.39)

dari persamaan (2.39), maka komponen dari vektor v adalah

tavv

tavvtavv

yyy

xxx

0

00 ............. (2.39a)

Persamaan (2.18), jika di substitusikan dengan 200 2

1tatvyy yy dan

persamaan (2.32) akan diperoleh:

ji21

21 2

002

00 tatvytatvxr yyxx

20000 2

1taatvvyx yxyx jijiji

200 2

1tatvrr ............. (2.40)

maka komponen dari vektor r adalah

200

200

200

2121

21

tatvyy

tatvxxtatvrr

yy

xx

............. (2.40a)

Komponen-komponen pada persamaan (2.39a) dan (2.40a)

dilukiskan pada Gambar 2.7. Pada Gambar 2.7a, terlihat bahwa v memiliki

arah yang berbeda dengan 0v dan a . Hal ini terjadi karena hubungan antara

0v dan a adalah hubungan vektor. Untuk alasan yang sama, dari Gambar

2.7b dapat dilihat bahwa r memiliki arah yang berbeda dengan 0v ataupun

a . Arah r berbeda dengan arah v .


commit to user

Gambar 2.7 Vektor dan Komponen-komponennya: (a) Vektor Kecepatan; (b) Vektor Posisi pada Partikel yang Bergerak dengan Percepatan Konstan.

c. Gerak Peluru

1) Bentuk Lintasan Gerak Peluru

Sebuah bola yang ditendang oleh kiper menuju ke tengah lapangan

memiliki lintasan melengkung. Gerak tersebut akan mudah untuk

dianalisis jika diasumsikan dua hal berikut: (1) benda mendapatkan

percepatan jatuh bebas g yang selalu konstan dan mengarah ke bawah

selama gerak tersebut terjadi, (2) gesekan udara diabaikan. Dengan

menggunakan kedua asumsi tersebut, maka bentuk lintasan dari gerak

peluru selalu berupa parabola.

Gambar 2.8 Lintasan Parabola pada Gerak Peluru

0 0


commit to user

Karena gesekan udara diabaikan, maka ay = -g dan ax = 0. Misalkan

pada t = 0 sebuah partikel bergerak dengan kecepatan v0 dari titik (0,0),

Gambar 2.8. Vektor v0 membentuk sudut 0 terhadap sumbu x. Dengan

menggunakan fungsi sin dan cos, maka

000 /cos vvx 000 /sin vvy

oleh karena itu, komponen x dan y dari kecepatan adalah,

000 cosvvx 000 sinvvy ............. (2.41)

Dengan mensubstitusikan komponen x ke dalam persamaan (2.40a) untuk

x0 = 0 dan ax = 0, diperoleh

tvtvx x 000 cos ............. (2.42)

Dengan cara yang sama, komponen y disubstitusikan ke persamaan

(2.40a) untuk y1 = 0 dan ay = -g, diperoleh

200

20 2

1sin

21

gttvtatvy yy ............. (2.43)

Dari persamaan (2.42) didapatkan 00 cos/ vxt , disubstitusikan ke

persamaan (2.43), maka

2

022

00 cos2

tan xv

gxy ............. (2.44)

Persamaan (2.44) berlaku untuk 0 < 0

Secara umum, persamaan untuk kurva yang berbentuk parabola

adalah y = ax2 + bx + c. Terlihat bahwa persamaan (2.44) memiliki

bentuk yang sama dengan persamaan umum tersebut dengan a =

022

0 cos2vg

, b = 0tan , dan c = 0. Maka dapat dikatakan bahwa

bentuk lintasan dari gerak peluru berupa parabola.

2) Jangkauan Maksimum (R) dan Tinggi Maksimum (h) pada Gerak Peluru

Jika dimisalkan sebuah partikel yang melakukan gerak peluru mulai

bergerak dari titik pusat pada t0 = 0 dengan komponen vy0 bernilai positif,

seperti yang ditunjukan Gambar 2.8. Titik puncak lintasan (A3) berada


commit to user

pada koordinat (R/2, h) dan titik (A5) berada pada koordinat (R, 0). Jarak

R disebut jangkauan maksimum gerak peluru, dan jarak h disebut tinggi

maksimum.

Besarnya h dan R dapat ditentukan dengan mengasumsikan pada

titik puncak, nilai vy = 0 . Sehingga nilai th dapat ditentukan dengan,

tavv yyy 0

hgtv 00 s in0

gv

th00 sin

......... (2.45)

Dengan mensubstitusikan persamaan (2.45) ke dalam persamaan

(2.43), dan y diganti dengan h maka diperoleh

2

000000

sin21sin

sing

vg

gv

vh

g

vh

2sin 0

220 ......... (2.46)

Rentang maksimum R adalah posisi partikel pada garis horisontal.

Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai R adalah dua kali waktu yang

dibutuhkan untuk mencapai puncak h, sehingga tR = 2th. Dengan

menggunakan persamaan (2.42) untuk x = R dan t = 2th, maka diperoleh

hx tvtvR 2cos 000

gv

gv

vR 002

00000

cossin2sin2cos

Dengan sin sin cos , maka R menjadi

gv

R 02

0 2sin ......... (2.47)

Nilai maksimum untuk R dari persamaan (2.47) adalah

gv

Rmaks

20 ......... (2.48)

terjadi ketika sin 0 = 1 atau 2 0 = 90o, sehingga R bernilai maksimum

saat 0 = 45o.


commit to user

Persamaan (2.45), (2.46), (2.47), dan (2.48) hanya berlaku jika

lintasan gerak peluru berupa parabola yang simetris.

Gambar 2.9 menunjukkan lintasan partikel yang melakukan gerak

peluru dengan kelajuan yang sama namun meluncur dengan sudut

berbeda. Seperti yang terlihat, rentang maksimum terjadi ketika partikel

bergerak dengan vektor v0 membentuk sudut 45o terhadap sumbu x.

Untuk sudut selain 45o, titik (R,0) pada koordinat kartesius dapat

diperoleh dengan menggunakan salah satu dari dua sudut yang jika

dijumlahkan bernilai 90o. Misalnya sudut 15o dan 75o, sudut 30o dan 60o.

Tentu saja tinggi maksimum dan waktu yang dibutuhkan dari tiap nilai 0

ini berbeda.

Gambar 2.9 Gerak Peluru Beberapa Partikel dengan Sudut 0

Berbeda-beda Dari Gambar 2.9, terlihat bahwa R(15o) = R(75o), maka

R(15o) = R(75o)

gv

gv )75.2sin()15.2sin( 2

02

0

)75.2sin()15.2sin(

Diketahui cossin2.2sin , maka

)75.2sin()15.2sin(

75cos75sin215cos15sin2


commit to user

75cos75sin15cos15sin

1590cos1590sin

15sin90sin15cos90cos15sin90cos15cos90sin

15sin0015cos

0015cos15sin0

15cos15sin

Sehingga secara umum dapat dituliskan

11 90.2sin.2sin ............. (2.49)

d. Gerak Melingkar Beraturan

Gerak melingkar beraturan (GMB) adalah gerak partikel dalam

lintasan melingkar dengan kelajuan tetap. Meskipun demikian, benda yang

bergerak melingkar beraturan tetap memiliki percepatan, berdasarkan

pengertian percepatan rata-rata yang ditunjukkan pada persamaan (2.38).

Percepatan dapat terjadi karena adanya perubahan kecepatan, baik besar

maupun arah kecepatan.

Gambar 2.11 Partikel Bergerak Melingkar Beraturan

Besaran-besaran fisika dalam gerak melingkar antara lain:

1) Periode dan frekuensi

Dari Gambar 2.11, jika partikel bergerak melingkar dari titik P kembali

ke titik P lagi, maka partikel tersebut melakukan satu putaran, sedangkan

waktu periodik yang dibutuhkan untuk melakukan satu putaran disebut


commit to user

periode, periode dilambangkan dengan T, sedangkan banyaknya putaran

yang mampu dilakukan benda tiap sekon disebut frekuensi (f). Maka

berlaku hubungan:

Tf

1 atau

fT

1 ............. (2.50)

2) Perpindahan sudut dan jarak tempuh

Jarak tempuh adalah jarak linier yang di tempuh partikel selama bergerak

melingkar. Jika partikel bergerak dari titik P kembali lagi ke titik P

berarti partikel telah menenmpuh satu keliling lingkaran, sehingga jarak

tempuh d dirumuskan

d r ............. (2.51)

dengan r adalah jari-jari lingkaran.

Perpindahan sudut adalah sudut yang telah ditempuh selama

partikel bergerak melingkar dilambangkan dengan dan satuannya

adalah radian (rad). Dalam satu lingkaran, besar sudutnya adalah 360 =

sebesar

(2.51) untuk

d = ............. (2.52)

rd

............. (2.53)

3) Kecepatan sudut dan kelajuan linier

Dalam gerak melingkar, selain partikel menempuh jarak liner, partikel

juga menempuh sudut tertentu sehingga dalam gerak melingkar terdapat

kelajuan linier dan juga kecepatan sudut.

Dalam melakukkan satu putaran, waktu yang diperlukan partikel

akan sama dengan satu periode t = T, sehingga kelajuan liniernya adalah

Tr

Tr

td

v2

............. (2.54)

Besarnya kecepatan sudut adalah perbandingan antara sudut yang

ditempuh partikel dengan periode tempuh dilambangkan dengan


commit to user

(rad/s). Jika dalam melakukan satu putaran waktu yang dibutuhkan t = T

dan sudut yang tempuh , maka

TT2

............. (2.55)

dengan mensubstitusikan persamaan (2.54) dan (2.55), diperoleh

rv ............. (2.56)

Gambar 2.12 Hubungan Roda-Roda: (a) Sepusat, (b) Bersinggungan, (c) Dihubungkan

dengan Tali

Hubungan antara dan v untuk dua roda yang dihubungkan

sepusat (satu poros), arah putaran dan kecepatan sudutnya adalah sama

(Gambar 2.12a).

21 atau 2

2

1

1

rv

rv

............. (2.57)

Untuk dua roda gigi yang dihubungkan bersinggungan, arah putaran

keduanya berlawanan dan kelajuan linear keduanya sama (Gambar

2.12b).

21 vv atau 2211 rr ............. (2.58)

Untuk dua roda yang dihubungkan dengan tali, sabuk, atau rantai, arah

putaran dan kelajuan linear kedua roda adalah sama (Gambar 2.12c).

21 vv atau 2211 rr ............. (2.59)


commit to user

4) Percepatan sentripetal

Arah kecepatan linier benda pada suatu titik adalah searah dengan arah

garis singgung lingkaran pada titik tersebut. Pada gerak melingkar

beraturan, vektor kecepatan linear adalah tidak tetap karena arahnya

selalu berubah, sedangkan kelajuan linear (besar kecepatan linear) adalah

konstan.

Gambar 2.13 Partikel Bergerak dari A ke B pada GMB (a) Vektor Kecepatannya Berubah dari 0v ke

v ; (b) Perubahan Kecepatan v

Sebuah benda yang bergerak melingkar beraturan mempunyai

percepatan yang selalu tegak lurus lintasan dan arahnya menuju pusat

lingkaran. Percepatan tersebut dinamakan percepatan sentripetal. Gambar 2.13a menunjukkan perubahan vektor posisi r . Pada

waktu t0, partikel yang bergerak melingkar beraturan berada pada posisi

A dengan kecepatan 0v . Setelah waktu t, partikel tersebut berada pada

posisi B dengan kecepatan v . Gambar 2.13a sebangun dengan Gambar

2.13b sehingga dari komponen-komponen yang menyusunnya diperoleh

persamaan berikut,

v

v

r

r

vr

vr


commit to user

t

v

t

r

rv

at

r

rv

merupakan nol, mendekati Untuk .dan dengan 10 t

rtrrrvvv

kelajuan v, maka besarnya percepatan sentripetal adalah

r

vas

2

............. (2.60)

e. Percepatan Tangensial dan Percepatan Radial

Sebuah partikel yang bergerak pada lintasan lengkung memiliki

total vektor percepatan yang berbeda-beda pada tiap posisinya. Vektor ini

terdiri dari dua komponen yaitu: komponen radial ar sepanjang jari-jari, dan

komponen tangensial at yang tegak lurus dengan jari-jari. Total vektor

percepatan a merupakan penjumlahan vektor percepatan radial ra dan

vektor percepatan tangensial ta .

tr aaa ............. (2.61)

Komponen percepatan tangensial disebabkan oleh perubahan

kelajuan yang dialami partikel. Komponen ini sebanding dengan kecepatan

sesaat, dirumuskan sebagai berikut,

dt

vdat ............. (2.62)

Komponen percepatan radial tibul karena adanya perubahan arah

kecepatan, dan dirumuskan sebagai,

rv

aa cr

2

............. (2.63)

dimana r adalah jari-jari lintasan. Diketahui bahwa komponen percepatan

radial sama dengan percepatan sentripetal. Tanda negatif menunjukkan arah

percepatan sentripetal menuju ke pusat lingkaran sebesar r, namun arahnya

berlawana dengan arah vektor r .


commit to user

Gambar 2.14 Total Percepatan a pada Partikel yang Bergerak Melingkar

Karena ra tegak lurus dengan ta , maka besarnya a sama dengan

22tr aaa . Pada kelajuan yang sama, ar akan bernilai lebih besar jika

jari-jari lintasan kecil, dan akan bernilai kecil jika jar-jari lingkaran besar.

ta akan searah dengan v jika v semakin besar, dan akan berlawanan arah

jika v semakin kecil.

Pada gerak melingkar beraturan, v bernilai konstan sehingga at = 0

dan percepatan yang terjadi hanya percepatan radial. Namun jika arah v

tidak berubah, maka tidak ada percepatan radial dan partikel bergerak pada

satu dimensi, ar =0 tetapi at tidak mungkin nol.

Dari persamaan (2.62) dan (2.63), maka didapatkan

rr

vdt

vdaaa tr

2

............. (2.64)

B. Penelitian yang Relevan

Sebelum penelitian ini dilakukan, sudah ada beberapa penelitian lain

yang dilakukan mengenai miskonsepsi siswa dalam fisika. Penelitian-penelitian

berikut ini dijadikan referensi dalam penelitian mengenai miskonsepsi dalam

materi Gerak pada siswa kelas X SMA Negeri 1 Surakarta. Setiap penelitian yang

dicantumkan berikut ini saling melengkapi dan memperbanyak pengetahuan

tentang miskonsepsi yang mungkin terjadi pada materi Gerak. Seringkali salah

satu hasil penelitian mengungkapkan miskonsepsi yang tidak diungkapkan oleh

peneliti lain.


commit to user

Berg (1991) melakukan penelitian mengenai miskonsepsi siswa dari

tingkat SMP hingga universitas pada beberapa materi Fisika, yang kemudian hasil

penelitian tersebut dibukukan. Dalam buku tersebut diungkap beberapa

miskonsepsi yang sering dialami siswa pada pokok bahasan mekanika, kelistrikan,

suhu dan kalor, serta optik geometri. Salah satu kesimpulan yang diambil

mengenai miskonsepsi pada optik geometri adalah, mahasiswa dan guru

berpendapat kecepatan cahaya bergantung pada sumbernya dan beberapa variabel

lainnya sedangkan sebenarnya kecepatan cahaya hanya tergantung pada ciri-ciri

medium perambatan. Pada materi suhu dan kalor, siswa SMP dan SMA memiliki

miskonsepsi menyangkut kesetimbangan termal, suhu sebagai variabel intensif,

serta perbedaan suhu dan kalor. Dalam salah satu bab di buku tersebut diulas

miskonsepsi yang sering terjadi pada pokok bahasan Gerak. Diungkapkan bahwa

banyak sekali jumlah dan tipe miskonsepsi gerak yang terdapat pada siswa SMP

dan SMA. Antara lain miskonsepsi mengenai dua benda yang jatuh, gerak vertikal

dan gerak horizontal, kedudukan, kecepatan, dan percepatan.

Suparno (2005: 9-28) dalam bukunya yang berjudul Miskonsepsi dan

Perubahan Konsep Pendidikan Fisika, menyebutkan beberapa miskonsepsi dalam

fisika yang sering terjadi pada diri siswa yang meliputi semua subbidang yang

ada, seperti mekanika; optika dan gelombang; panas dan termodinamika; listrik

dan magnet; fisika modern; dan tata surya. Dari beberapa miskonsepsi pada

subbidang tersebut, miskonsepsi dalam bidang mekanika adalah yang terbanyak.

Penelitian mengenai miskonsepsi fisika pada jenjang SMA juga

dilakukan oleh Maharta (2008). Dalam laporannya, disimpulkan bahwa rata-rata

siswa yang mengalami miskonsepsi terhadap konsep-konsep fisika sangat tinggi,

yaitu 65%. Penelitian miskonsepsi yang dilakukan mencakup beberapa materi

pokok dalam Fisika. Seperti kinematika, dinamika, suhu dan kalor, serta

kelistrikan. Pada salah satu soal yang mengukur pemahaman siswa mengenai

konsep gaya yang bekerja pada benda yang dilempar vertikal ke atas, sebanyak

85% siswa mengalami miskonsepsi. Mereka tidak memahami bahwa benda yang


commit to user

bergerak tidak selalu disebabkan oleh gaya konstan melainkan dapat disebabkan

oleh gaya sesaat yang memberikan kecepatan awal pada benda.

Pada pokok bahasan Kinematika, hasil penelitian yang dilakukan oleh

Maharta (2008) menunjukkan masih banyak siswa yang mengalami miskonsepsi.

59% siswa tidak memahami konsep vektor kecepatan dimana kecepatan dapat

bernilai negatif pada saat benda bergerak berlawanan arah dengan semula. 79%

siswa yang mengalami miskonsepsi beranggapan bahwa kecepatan di titik

tertinggi pada gerak parabola sama dengan pada gerak vertikal keatas yaitu nol

padahal pada gerak parabola ada komponen gaya mendatar yang besarnya konstan

sehingga pada gerak parabola kecepatannya tidak nol di titik tertinggi melainkan

tanpa gesekan tidak dipengaruhi oleh massa benda namun hanya dipengaruhi oleh

percepatan gravitasi bumi.

Penelitian miskonsepsi dalam Kinematika juga telah dilakukan dan

dituliskan dalam website Universitas Montana oleh Brown dan Crowder (2000).

Dalam website tersebut diungkapkan miskonsepsi pada sub bab posisi, kecepatan,

percepatan dan pembuatan grafik hubungan antara besaran-besaran tersebut.

Dalam pokok bahasan percepatan, miskonsepsi yang dibahas antara lain: kelajuan

yang sama menunjukkan percepatan yang sama pula pada dua buah objek,

semakin besar kelajuan maka makin besar pula percepatannya, benda yang

memiliki kelajuan nol maka percepatannya juga nol. Miskonsepsi yang dibahas

dalam sub bab posisi, antara lain: benda yang berada di depan benda lain bergerak

dengan kelajuan yang lebih besar, benda pada posisi yang sama memiliki kelajuan

yang sama. Pada sub bab kecepatan, miskonsepsi yang dibahas antara lain:

kecepatan selalu bernilai positif, posisi yang sama menunjukkan kecepatan yang

sama, grafik kecepatan terhadap waktu sama seperti lintasan yang ditempuh

benda.

C. Kerangka Pemikiran

Dalam pendidikan fisika, siswa akan banyak belajar tentang kejadian

alam. Berinteraksi denga lingkungan untuk menguasai sesuatu sehingga


commit to user

menimbulkan perubahan tingkah laku atau kepribadian. Pengetahuan awal yang

dimiliki siswa mengenai fisika bersifat individu.

Pemahaman siswa mengenai suatu materi atau pokok bahasan berbeda-

beda. Siswa dapat memahami pokok bahasan tersebut atau mengalami

miskonsepsi, dan bisa juga siswa tidak memahami sama sekali. Siswa dikatakan

tidak memahami suatu pokok bahasan jika tidak ada respon dari siswa ketika

ditanyai pokok bahasan tersebut. Siswa cenderung tidak menjawab atau jawaban

siswa tidak jelas dan tidak berhubungan dengan pokok bahasan. Siswa dikatakan

mengalami miskonsepsi jika pengetahuan yang dimiliki siswa tidak akurat dan

terdapat kesalahan hubungan antara satu konsep dengan konsep yang lain. Siswa

dikatakan memahami pokok bahasan jika pengetahuan yang dimiliki siswa tidak

mengandung miskonsepsi dan satu konsep dengan konsep yang lainnya memiliki

keterkaitan atau hubungan yang benar.

Miskonsepsi yang terjadi pada siswa dapat dipengaruhi oleh beberapa

faktor, baik yang berasal dari guru, buku teks, maupun dari siswa itu sendiri. Jika

siswa mengalami miskonsepsi pada suatu pokok bahasan, maka hal tersebut dapat

mempengaruhi pemahaman siswa mengenai pokok bahasan yang lain karena

konsep-konsep yang dipelajari saling berhubungan.

Berdasarkan pemikiran di atas dapat dimungkinkan setiap siswa kelas X

SMA Negeri 1 Surakarta memiki miskonsepsi pada konsep Gerak. Oleh karena itu

dirancanglah sebuah penelitian mengenai miskonsepsi pada konsep Gerak.

Kerangka penelitian ini dapat ditunjukkan dalam Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Paradigma Penelitian

Pembuatan instrumen Miskonsepsi

Gerak pada siswa kelas X SMA

Negeri 1 Surakarta

Miskonsepsi pada konsep

fisika

Tes objektif beralasan

(pada siswa)

Analisis data

Kesimpulan

Konsultasi dengan ahli

Kajian literatur


commit to user

D. Hipotesis

Berdasarkan kerangka pemikiran di atas, maka dapat dituliskan rumusan

hipotesis penelitian, sebagai berikut :

Siswa kelas X SMA Negeri 1 Surakarta Tahun Ajaran 2010/2011

memiliki miskonsepsi pada setiap konsep Kinematika, dan profil miskonsepsi

yang terjadi di setiap konsep berbeda-beda.


commit to user

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

1. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 1

Surakarta. Tempat ini dipilih karena selama masa praktek mengajar (PPL) di

sekolah tersebut, ditemukan kesalah pahaman siswa tentang konsep Gerak.

Oleh karena itu, dilakukan penelitian di SMA Negeri 1 Surakarta untuk

mengetahui sebanyak apa miskonsepsi Gerak yang terjadi dan bagaimana

profil miskonsepsi tersebut.

2. Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada semester genap Tahun Pelajaran

2010/2011. Dimulai pada bulan Januari 2011 sampai bulan September 2012.

Adapun jadwal penelitian dapat dilihat dalam Lampiran 1.

B. Jenis dan Desain Penelitian

Bentuk penelitian ini mengikuti paradigma penelitian kuantitatif yang

bersifat noneksperimental. Metode yang digunakan dalam penelitian ini

menggunakan metode deskriptif.

Penelitian miskonsepsi ini menggunakan desain penelitian studi kasus

yang hanya difokuskan pada fenomena miskonsepsi Gerak. Penelitian ini akan

menghasilkan deskripsi tentang fenomena miskonsepsi Gerak yang terjadi pada

siswa kelas X SMA Negeri 1 Surakarta Tahun Pelajaran 2010/2011.

C. Teknik Sampling

Pemilihan sampel dilakukan secara purposive sampling. Populasi dalam

penelitian ini adalah seluruh siswa kelas X SMA Negeri 1 Surakarta Tahun

Pelajaran 2010/2011. Sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas X-8 dan X-

10 SMA Negeri 1 Surakarta Tahun Pelajaran 2010/2011 yang pernah mempelajari

konsep Gerak.


commit to user

D. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data yang dilakukan dalam penelitian ini adalah

teknik tes. Penyusunan instrumen tes didahului dengan konsultasi kepada dosen

pembimbing dan dilengkapi dengan kajian literatur untuk mengetahui konsep

mana saja yang sering salah dipahami dalam materi Gerak. Literatur yang

digunakan adalah jurnal-jurnal penelitian dan artikel-artikel yang berkaitan

dengan miskonsepsi Gerak.

Bentuk tes yang digunakan dalam penelitian ini adalah tes objektif

beralasan yang terdiri dari 25 item. Materi tes mencakup konsep tentang jarak dan

perpindahan, kelajuan dan kecepatan, percepatan, GLB (gerak lurus beraturan),

GLBB (gerak lurus berubah beraturan), gerak vertikal, gerak parabola, dan gerak

melingkar.

E. Validitas Instrumen

Validitas instrumen tes yang digunakan adalah validitas isi. Kemudian

untuk menguji validitas isi dilakukan dengan membandingkan antara isi instrumen

dengan materi yang diteskan. Pada penelitian ini, sebelum pengambilan data,

dilakukan pengujian terhadap validitas tes Gerak yang sudah dibuat. Pengujian

validitas isi instrumen tes dilakukan dengan cara konsultasi kepada dosen

pembimbing yang ahli mengenai konsep Gerak.

F. Analisis Data

Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah statistik

deskriptif. Langkah-langkah analisis secara garis besar ditunjukkan pada Gambar

3.1 berikut.


commit to user

Gambar 3.1 Komponen dalam Analisis Data

1. Tahap Persiapan

Pengumpulan data atau informasi tentang kepemilikan miskonsepsi

dilaksanakan melalui hasil tes identifikasi miskonsepsi yang berbentuk tes

objektif beralasan. Data yang diperoleh melalui tes inilah yang kemudian

diolah untuk mengetahui kepemilikan miskonsepsi dalam diri siswa pada

pokok bahasan Gerak. Kegiatan dalam tahap persiapan antara lain:

a. Mengecek nama dan kelengkapan identitas pengisi untuk pengolahan data

lebih lanjut.

b. Mengecek kelengkapan data.

2. Tahap Tabulasi Data

Pada tahap ini, data hasil tes identifikasi miskonsepsi diolah. Jawaban

siswa dikelompokkan menurut klasifikasi derajat pemahaman siswa. Berikut

ini adalah pengkategorian jawaban siswa menurut Abraham et al(1994):

a. Jawaban siswa termasuk kategori tidak memahami bila:

1) Jawaban benar, namun tidak memberikan penjelasan atas jawaban

tersebut.

2) Jawaban salah, demikian juga penjelasannya.

3) Jawaban benar, namun penjelasan atas jawaban tidak berhubungan

dengan pertanyaan.

Persiapan

Tabulasi Data

Penerapan Data Sesuai dengan Pendekatan Penelitian


commit to user

b. Jawaban siswa termasuk kategori miskonsepsi bila:

1) Jawaban benar, penjelasan menunjukkan jawaban yang tidak logis.

2) Jawaban dan penjelasan menunjukkan adanya miskonsepsi.

c. Jawaban siswa termasuk kategori memahami bila:

1) Jawaban benar, penjelasan menunjukkan bahwa konsep yang dipahami

sudah benar.

2) Jawaban benar, namun penjelasan jawaban menunjukkan hanya sebagian

konsep yang dipahami dan tidak menunjukkan adanya miskonsepsi.

3. Penerapan Data Sesuai dengan Pendekatan Penelitian

Data-data yang diperoleh diolah dengan menggunakan rumus-rumus

atau aturan-aturan yang sesuai dengan desain penelitian. Langkah yang

dilakukan adalah menganalisis per item soal untuk diambil kesimpulan berupa

data kuantitatif persentase miskonsepsi yang didukung deskripsi profil

miskonsepsi siswa.

Untuk analisis deskriptif ini, dilakukan langkah-langkah berikut:

a. Menghitung persentase jawaban tiap item soal

1) Kategori memahami

Persentase memahami :

2) Kategori miskonsepsi

Persentase miskonsepsi :

3) Kategori tidak memahami

Persentase tidak memahami :

b. Membuat tabel distribusi jawaban tiap item soal yang berisi jumlah dan

persentase hasil jawaban tes miskonsepsi

Tabel 3.1 Contoh Tabel Distribusi Jawaban Tiap Item Soal

No.

Item

Memahami Miskonsepsi Tidak Memahami

Jumlah Persentase(%) Jumlah Persentase (%) Jumlah Persentase (%)

1 2 3


commit to user

c. Membuat tabel persentase rata-rata tiap miskonsepsi secara keseluruhan.

Tabel 3.2 Contoh Tabel Persentase Rata-rata Tiap Miskonsepsi

No. Kategori miskonsepsi

No. Soal Presentase rata-rata

1. Miskonsepsi 1

2 Miskonsepsi 2

d. Pembahasan soal miskonsepsi tiap soal dan profil miskonsepsi berdasarkan

data hasil jawaban tes miskonsepsi.

G. Prosedur Penelitian

Secara operasional penelitian ini meliputi tiga tahap, yaitu:

1. Tahap Persiapan

Meliputi: pengajuan judul skripsi, permohonan pembimbing, pembuatan

proposal, permohonan ijin, dan pembuatan instrumen.

2. Tahap Pelaksanaan

Meliputi: pelaksanaan pengambilan data di lapangan yang ditunjuk sebagai

tempat penelitian.

3. Tahap Penyelesaian

Meliputi : analisis data dan penyusunan laporan penelitian.


commit to user

BAB IV

HASIL PENELITIAN

A. Hasil Analisis Data Penelitian

Data yang dideskripsikan berupa hasil tes miskonsepsi dan distribusi

jawaban siswa sebagai subjek penelitian untuk setiap item soal tes miskonsepsi

tersebut. Dalam penelitian ini, sampel diambil dari dua kelas, dengan jumlah total

sampel 66 siswa. Instrumen miskonsepsi berupa soal obyektif beralasan sebanyak

25 butir.

1. Distribusi Jawaban Tiap Item Soal

Sebagai langkah awal yang dilakukan untuk analisis deskriptif ini

adalah pemeriksaan dan pengelompokan jawaban siswa dalam tiga kategori

yaitu memahami, tidak memahami, dan miskonsepsi. Tabel 4.1 berikut ini

adalah hasil pendistribusian kategori untuk tiap item soal.

Tabel 4.1 Distribusi Jawaban Tiap Item Soal

No. Item

Memahami Miskonsepsi Tidak Memahami Jumlah Persentase(%) Jumlah Persentase (%) Jumlah Persentase (%)

1. 33 50,00 3 4,55 30 45,45 2. 51 77,27 6 9,09 9 13,64 3. 55 83,33 4 6,06 7 10,61 4. 20 30,30 20 30,30 26 39,40 5. 4 6,06 43 65,15 19 28,79 6. 41 62,12 14 21,21 11 16,67 7. 35 53,03 12 18,18 19 28,79 8. 50 75,76 7 10,61 9 13,64 9. 25 37,88 31 46,97 10 15,15

10. 56 84,85 4 6,06 6 9,09 11. 2 3,03 60 90,91 4 6,06 12. 1 1,52 41 62,12 24 36,36 13. 15 22,72 7 10,61 44 66,67 14. 1 1,52 14 21,21 51 77,27 15. 12 18,18 52 78,79 2 3,03 16. 6 9,09 55 83,33 5 7,58 17. 31 46,97 26 39,39 9 13,64 18. 37 56,06 13 19,70 16 24,24 19. 48 72,73 10 15,15 8 12,12 20. 34 51,52 20 30,30 12 18,18 21. 43 65,15 5 7,58 18 27,27 22. 13 19,70 28 42,42 25 37,88 23. 8 12,12 30 45,45 28 42,42 24. 13 19,70 29 43,94 24 36,36 25. 49 74,24 5 7,58 12 18,18


commit to user

Dari Tabel 4.1, item soal yang paling banyak menghasilkan jawaban

memahami adalah item no. 10, sebanyak 56 siswa (84,85%) memahami konsep

pada item tersebut. Item soal yang paling banyak menghasilkan jawaban

miskonsepsi adalah item no. 11, sebanyak 60 siswa (90,91%) mengalami

miskonsepsi pada item tersebut. Item soal yang paling banyak menghasilkan

jawaban tidak memahami adalah item no. 14, sebanyak 51 siswa (77,27%)

tidak memahami konsep pada item tersebut. Dari 66 data jawaban siswa yang

diperoleh, tidak ada satu pun siswa yang menjawab benar di semua soal yang

diujikan.

2. Rata-rata Persentase Miskonsepsi Siswa

Setelah dilakukan pengolahan data pemahaman siswa pada tiap item

soal, langkah selanjutnya adalah pengolahan data untuk mengetahui besarnya

persentase rata-rata pada tiap kategori miskonsepsi. Berikut ini adalah data

persentese rata-rata pada tiap kategori miskonsepsi.


commit to user

Tabel 4.2 Persentase Rata-Rata Miskonsepsi Siswa

Kategori Miskonsepsi

Miskonsepsi No. Soal

Persentase Rata-rata

Miskonsepsi

Miskonsepsi 10 Jika kelajuan sebuah benda adalah tetap (konstan), maka percepatan benda tersebut adalah nol.

11 90,91 %

Miskonsepsi 15 Pada peristiwa gerak jatuh bebas, semakin besar panjang lintasan maka semakin banyak waktu yang dibutuhkan untuk mencapai lantai.

16 83,33 %

Miskonsepsi 14 Pada peristiwa gerak jatuh bebas, benda yang massanya lebih besar akan jatuh lebih cepat daripada benda yang massanya lebih ringan.

15 78,79 %

Miskonsepsi 5 Jika besar kecepatan sebuah benda adalah tetap (konstan), maka percepatan benda tersebut adalah nol.

5 65,15 %

Miskonsepsi 11 Gradien yang bernilai positif dari suatu grafik kecepatan selalu menunjukkan benda dipercepat.

12 62,12 %

Miskonsepsi 8 Jika kecepatan sesaat benda nol, maka percepatan benda tersebut juga nol.

9 46,97 %

Miskonsepsi 21 Kelajuan sama dengan besarnya percepatan. 23 45,45 %

Miskonsepsi 22 Percepatan selalu memiliki arah yang sama dengan arah pergerakan benda.

24 43,94 %

Miskonsepsi 20 Pada gerak jatuh bebas, benda jatuh dengan kelajuan tetap. 22 42,42 %

Miskonsepsi 7 Kecepatan dan percepatan selalu memiliki arah yang sama. 8, 17 39,39 %

Miskonsepsi 18 Kelajuan sama dengan besarnya kecepatan. 20 30,30 %

Miskonsepsi 4 Kecepatan selalu bernilai positif. 4 27,27 %

Miskonsepsi 13 Sebuah benda yang dilempar ke atas mempunyai percepatan nol pada titik tertinggi.

14 21,21 %

Miskonsepsi 16 Percepatan tidak dapat merubah arah gerak benda. 18 19,70 %

Miskonsepsi 6 Grafik posisi terhadap waktu suatu benda, sama seperti lintasan yang ditempuh benda tersebut.

7 18,18 %

Miskonsepsi 2 Benda yang berada di depan benda lain, bergerak dengan kelajuan lebih besar.

2, 6 15,15 %

Miskonsepsi 17 Pada saat kecepatan dua benda sama, percepatan kedua benda tersebut juga sama.

19 15,15 %

Miskonsepsi 19 Jarak sama dengan perpindahan. 21 7,58 %

Miskonsepsi 23 Waktu tempuh dapat diukur tanpa menetapkan waktu awal. 25 7,58 %

Miskonsepsi 25 Kecepatan hanya bergantung pada benda yang memiliki kecepatan tersebut dan tidak bergantung pada pengamat.

13 7,58 %

Miskonsepsi 3 Benda yang memiliki percepatan nol maka kecepatannya juga nol. 3 6,06 %

Miskonsepsi 9 Kecepatan yang lebih besar menunjukkan percepatan yang lebih besar pula.

10 6,06 %

Miskonsepsi 1 Dua benda bergerak yang berada pada posisi yang sama memiliki kelajuan yang sama

1 4,55 %

Miskonsepsi 24 Grafik kecepatan terhadap waktu dari suatu benda sama seperti lintasan yang ditempuh benda tersebut.

4 3,03 %

Miskonsepsi 12 Bumi selalu menjadi titik acuan benda yang bergerak. 13 3,03 %


commit to user

B. Pembahasan Hasil Analisis Data

Hasil penelitian menunjukkan bahwa siswa kelas X SMA Negeri 1

Surakarta Tahun Pelajaran 2010/2011 mengalami miskonsepsi pada konsep

Gerak. Analisis yang dilakukan didasari penjelasan mengenai konsep yang benar

mengenai Gerak dari dosen, guru, buku-buku, jurnal-jurnal, dan artikel yang

digunakan sebagai sumber informasi. Berikut ini merupakan uraian miskonsepsi

yang dialami siswa.

Analisis miskonsepsi 1:

Pada soal no.1, siswa disajikan gambar berupa dua buah bola yang

menggelinding, seperti Gambar 4.1. Kedua bola memiliki posisi yang berbeda

pada saat-saat tertentu.

Gambar 4.1 Dua Buah Bola yang Menggelinding (pada Soal No.1)

Dari Gambar 4.1, siswa diminta untuk menentukan pada posisi mana saat

kedua bola memiliki kelajuan yang sama. Soal ini mengukur pemahaman siswa

mengenai konsep posisi dan kelajuan. Siswa yang tidak mengalami miskonsepsi

pada konsep ini diharapkan menjawab kedua bola memiliki kelajuan yang sama

saat berada di antara posisi ke-2 dan ke-3, dengan alasan dua benda memiliki

kelajuan yang sama apabila mengalami perubahan posisi yang sama pada selang

waktu yang sama.

Dari jawaban siswa, ternyata ada beberapa siswa yang mengalami

miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menganggap bahwa kedua bola

memiliki kelajuan yang sama pada posisi 4, dengan alasan dua benda pada posisi

yang sama memiliki kelajuan yang sama. Dari 66 siswa yang menjadi sampel,

siswa yang mengalami miskonsepsi sebanyak 4,55%. Mereka berasumsi, benda

pada posisi yang sama memiliki kelajuan yang sama.


commit to user


Analisis miskonsepsi yang kedua diperoleh dengan mengamati jawaban

siswa pada item soal no. 2 dan no. 6. Pada soal no.2 dan no. 6, siswa disajikan

gambar berupa dua buah bola yang menggelinding, seperti Gambar 4.2. Kedua

bola memiliki posisi yang berbeda pada saat-saat tertentu.

(a)

(b)

Gambar 4.2 Dua Buah Bola yang Menggelinding: (a) pada Soal No.2; (b) pada Soal No.6

Dari kedua gambar di atas, siswa diminta untuk menentukan bola yang

bergerak lebih cepat. Soal ini mengukur pemahaman siswa mengenai konsep

posisi dan kelajuan. Siswa yang tidak mengalami miskonsepsi pada konsep ini

diharapkan menjawab: pada soal no.2, bola biru dan bola merah bergerak dengan

kelajuan yang sama, dengan alasan dua benda memiliki kalajuan yang sama

apabila mengalami perubahan posisi yang sama pada selang waktu yang sama;

pada soal no.6, bola biru bergerak lebih cepat daripada bola merah, dengan alasan

dua benda memiliki kelajuan yang sama apabila mengalami perubahan posisi

yang sama pada selang waktu yang sama atau jarak antara dua posisi bola biru

lebih besar daripada jarak antara dua posisi bola merah untuk selang waktu yang

sama.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menganggap bahwa bola yang

berada di depan bola lain bergerak dengan kelajuan yang lebih besar. Dari 66

siswa yang menjadi sampel, sebanyak 9,09% siswa mempunyai miskonsepsi ini


commit to user

pada no.2. Meskipun model soal ini diulangi pada no.6, ada siswa yang

mengalami miskonsepsi, yaitu sebanyak 21,21%.

Berdasarkan soal no. 2 dan no. 6, rata-rata siswa yang masih mengalami

miskonsepsi mengenai posisi dan kelajuan adalah 15,15%. Mereka beranggapan

bahwa jika terdapat dua buah benda yang bergerak, maka benda yang berada di

depan benda lain bergerak dengan kelajuan yang lebih besar.


Analisis miskonsepsi yang ketiga diperoleh dengan mengamati jawaban

siswa pada item soal no.3. Pada soal ini, siswa diberi pertanyaan mengenai konsep

percepatan dan kecepatan. Ditanyakan kepada siswa, bagaimana kecepatan benda

jika percepatan benda tersebut nol.

Siswa diharapkan tidak mengalami miskonsepsi pada konsep ini dengan

menjawab kecepatan benda tidak selalu nol, dengan alasan sebuah mobil yang

bergerak dengan kecepatan tetap memiliki percepatan nol. Percepatan rata-rata

didefinisikan sebagai perubahan kecepatan dibagi waktu yang diperlukan untuk

perubahan tersebut. Sehingga sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan

konstan pada lintasan lurus memiliki percepatan sama dengan nol karena tidak ada

perubahan kecepatan.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menganggap bahwa ketika

percepatan benda adalah nol maka benda diam sehingga kecepatan benda tersebut

selalu nol. Dari 66 siswa yang menjadi sampel, siswa yang mengalami

miskonsepsi sebanyak 6,06%.

Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah, siswa

beranggapan jika percepatan sebuah benda adalah nol, maka kecepatan benda

tersebut juga nol.


Analisis miskonsepsi yang keempat diperoleh dengan mengamati

jawaban siswa pada item soal no.4. Pada soal ini, siswa disajikan gambar berupa


commit to user

sebuah balok yang bergerak ke kanan pada bidang licin, Gambar 4.3a. Balok

tersebut bergerak dan kemudian berbalik ke posisi awal.

(a)

(b)

Gambar 4.3 Pada Soal No. 4: (a) Sebuah Balok yang Bergerak pada Bidang Licin; (b) Grafik Kecepatan Terhadap Waktu

Dari Gambar 4.3a, siswa diminta untuk memilih gambar grafik kecepatan

terhadap waktu dari pergerakan balok tersebut. Soal ini mengukur pemahaman

siswa mengenai konsep kecepatan. Siswa diharapkan tidak mengalami

miskonsepsi pada konsep ini dengan memilih Gambar 4.3b, dengan alasan

kecepatan merupakan besaran vektor sehingga arah mempengaruhi nilai

kecepatan. Balok mula-mula bergerak dipercepat pada lintasan yang menurun,

kemudian pada lintasan datar balok bergerak dengan kecepatan tetap. Pada

lintasan menanjak, balok bergerak diperlambat. Saat balok berjalan menuju posisi

awal, balok bergerak berlawanan arah dengan arah awal gerakan balok. Balok

bergerak dipercepat pada lintasan menurun, kemudian pada lintasan datar balok

bergerak dengan kecepatan tetap. Pada lintasan menanjak menuju posisi awal,

balok bergerak diperlambat. Kecepatan merupakan besaran vektor, sehingga nilai

positif atau negatif menunjukkan arah kecepatan.


miskonsepsi. Ada 18 siswa yang mengalami miskonsepsi memilih Gambar 4.4a,


commit to user

dengan alasan kecepatan sebuah benda selalu bernilai positif. Sedangkan 2 siswa

lain yang mengalami miskonsepsi memilih Gambar 4.4b, dengan alasan grafik

kecepatan terhadap waktu sama dengan bentuk lintasan yang dilalui oleh balok.

(a)

(b)

Gambar 4.4 Grafik Kecepatan Terhadap Waktu (pada Soal No.4): (a) Kecepatan Selalu Bernilai Positif; (b) Grafik Kecepatan Terhadap Waktu Sama dengan Bentuk Lintasan yang Dilalui

Dari 66 siswa yang menjadi sampel, secara keseluruhan, sebanyak

30,30% siswa mengalami miskonsepsi. Dengan demikian, miskonsepsi yang

dialami siswa adalah siswa beranggapan bahwa:

Kecepatan selalu bernilai positif (27,27%).

Grafik kecepatan terhadap waktu sama seperti lintasan yang ditempuh benda

(3,03%).


Analisis miskonsepsi yang kelima diperoleh dengan mengamati jawaban

siswa pada item soal no.5. Pada soal ini, siswa diberi pertanyaan mengenai konsep

percepatan dan kecepatan pada gerak melingkar. Ditanyakan kepada siswa,


commit to user

bagaimana besarnya percepatan jika sebuah mobil berjalan melewati suatu

tikungan dengan besar kecepatan tetap.

Siswa yang tidak mengalami miskonsepsi pada konsep ini diharapkan

menjawab besarnya percepatan mobil tidak nol, dengan alasan percepatan

merupakan besarnya perubahan kecepatan dan merupakan besaran vektor. Pada

gerak melingkar, besarnya kecepatan benda adalah tetap namun arah

kecepatannya berubah-ubah. Perubahan arah kecepatan ini menyebabkan adanya

percepatan yang disebut percepatan sentripetal.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menganggap bahwa jika

besarnya kecepatan mobil adalah tetap, maka besar percepatan mobil tersebut nol.

Percepatan dinyatakan sebagai seberapa cepat kecepatan sebuah benda berubah.

Pada pengertian ini, siswa seringkali tidak memahami bahwa perubahan

kecepatan yang dimaksud adalah perubahan dalam arah maupun besarnya

kecepatan karena kecepatan merupakan besaran vektor. Mereka terpancang pada

gerakan benda dalam lintasan lurus, yaitu arah kecepatan selalu tetap. Dari 66

siswa yang menjadi sampel, sebanyak 65,15 % siswa mengalami miskonsepsi.

Mereka beranggapan, jika besar kecepatan sebuah benda adalah tetap (konstan)

maka percepatan benda tersebut adalah nol.


Analisis miskonsepsi yang keenam diperoleh dengan mengamati jawaban

siswa pada item soal no.7. Pada soal ini, siswa disajikan gambar berupa sebuah

balok yang bergerak ke kanan pada bidang licin, Gambar 4.5a. Balok tersebut

bergerak dan kemudian berbalik ke posisi awal.


commit to user

(a)

(b)

Gambar 4.5 Pada Soal No.7: (a) Sebuah Balok yang Bergerak pada Bidang Licin; (b) Grafik Posisi Terhadap Waktu

Dari Gambar 4.5a, siswa diminta untuk memilih gambar grafik posisi

terhadap waktu dari pergerakan balok tersebut. Soal ini mengukur pemahaman

siswa mengenai konsep posisi. Siswa diharapkan tidak mengalami miskonsepsi

pada konsep ini dengan memilih Gambar 4.5b, dengan alasan sepanjang lintasan,

balok melakukan gerak lurus dengan kecepatan tetap (GLB), gerak lurus berubah

beraturan dipercepat (GLBB dipercepat), dan GLBB diperlambat. Perbedaan

grafik posisi terhadap waktu dari GLB, GLBB dipercepat, dan GLBB diperlambat

ditunjukan dengan perbedaan ketebalan garis pada Gambar 4.5b. Balok mula-

mula bergerak dipercepat pada lintasan yang menurun (garis agak tebal),

kemudian pada lintasan datar balok bergerak dengan kecepatan tetap (garis tebal).

Pada lintasan menanjak, balok bergerak diperlambat (garis tipis). Saat balok

berjalan menuju posisi awal, balok bergerak berlawanan arah dengan arah awal

gerakan balok. Balok bergerak dipercepat pada lintasan menurun (garis agak

tebal), kemudian pada lintasan datar balok bergerak dengan kecepatan tetap (garis

tebal). Pada lintasan menanjak menuju posisi awal, balok bergerak diperlambat

(garis tipis).


commit to user


miskonsepsi. Sebanyak 18,18% siswa memilih Gambar 4.6, dengan alasan grafik

posisi terhadap waktu sama dengan bentuk lintasan yang dilalui oleh balok.

Gambar 4.6 Grafik Posisi Terhadap Waktu Sama dengan Bentuk Lintasan yang Dilalui (pada Soal No.7)


Analisis miskonsepsi yang ketujuh diperoleh dengan mengamati jawaban

siswa pada item soal no.8 dan no. 17. Kedua soal ini mengukur pemahaman siswa

mengenai konsep percepatan dan kecepatan. Pada soal no.8, siswa diberi

pertanyaan apakah kecepatan dan percepatan selalu memiliki arah yang sama.

Siswa yang tidak mengalami miskonsepsi pada konsep ini diharapkan menjawab

kecepatan tidak selalu memiliki arah yang sama dengan percepatan. Contohnya,

pada gerak vertikal ke atas, kecepatan benda menuju ke atas sementara

percepatannya menuju ke bawah (percepatan gravitasi). Percepatan merupakan

besaran vektor. Percepatan dapat bernilai positif dan juga dapat bernilai negatif.

Benda akan bergerak dipercepat jika kecepatan dan percepatan memiliki arah

yang sama. Namun benda akan bergerak diperlambat jika percepatan dan

kecepatan memiliki arah yang berbeda.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi memilih kecepatan selalu

memiliki arah yang sama dengan percepatan. Mereka memilih alasan yang berupa

contoh, jika mobil bergerak ke depan maka kecepatannya menuju ke depan dan

percepatannya selalu menuju ke depan pula. Dari 66 siswa yang menjadi sampel,

sebanyak 10,61% siswa mengalami miskonsepsi.


commit to user

Pada soal no. 17, siswa disajikan gambar berupa bola billiard yang

bergerak pada meja billiard kasar menuju ke tepi meja, Gambar 4.7. Arah

kecepatan bola ditunjukkan oleh tanda panah.

Gambar 4.7 Bola Billiard (pada Soal No.17)

Dari Gambar 4.7, siswa diminta untuk memilih gambar arah percepatan

bola. Siswa yang tidak mengalami miskonsepsi pada konsep ini diharapkan

memilih gambar , dengan alasan bola bergerak diperlambat. Pada soal

diberitahukan bahwa bola bergerak pada lintasan kasar. Jika benda bergerak pada

lintasan kasar, maka benda tersebut tidak akan bergerak terus menerus tetapi

benda akan berhenti pada suatu saat karena adanya gaya gesek yang menghambat

gerakan benda.

Dari jawaban siswa, ternyata ada miskonsepsi yang terdeteksi. Siswa

yang mengalami miskonsepsi memilih gambar , dengan alasan

percepatan selalu searah dengan kecepatan. Dari 66 siswa yang menjadi sampel,

sebanyak 39,39% siswa mempunyai miskonsepsi.

Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah: siswa

beranggapan kecepatan dan percepatan selalu memiliki arah yang sama.


Analisis miskonsepsi yang kedelapan diperoleh dengan mengamati

jawaban siswa pada item soal no. 9. Soal ini mengukur tingkat pemahaman siswa

mengenai konsep percepatan dan kecepatan. Siswa diberi pertanyaan

bagaimanakah percepatan benda jika kecepatan sesaat benda tersebut adalah nol.


menjawab jika kecepatan sesaat suatu benda yang bergerak adalah nol maka

percepatan benda tersebut tidak selalu nol. Contohnya, mangga yang jatuh dari

pohonnya memiliki kecepatan awal nol dan percepatan mangga tersebut tidak nol,


commit to user

namun sebesar percepatan gravitasi. Percepatan rata-rata didefinisikan sebagai

perubahan kecepatan dibagi waktu yang diperlukan untuk perubahan tersebut.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menganggap bahwa ketika

kecepatan nol, maka benda diam sehingga percepatan juga nol. Dari 66 siswa

yang menjadi sampel, sebanyak 46,97% siswa mengalami miskonsepsi.

Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah: jika

kecepatan sesaat benda nol, maka percepatan benda tersebut juga nol.


Analisis miskonsepsi yang kesembilan diperoleh dengan mengamati

jawaban siswa pada item soal no. 10. Pada soal ini siswa diberi pertanyaan berupa

kasus atau suatu kejadian. Dua buah sepeda motor pada saat yang sama memiliki

kecepatan yang berbeda, yaitu pengendara satu berkecepatan 40 km/jam dan

pengendara dua berkecepatan 60 km/jam. Ditanyakan kepada siswa mengenai

besarnya percepatan rata-rata kedua sepeda motor tersebut. Soal ini mengukur

pemahaman siswa mengenai konsep percepatan dan kecepatan.


menjawab percepatan rata-rata pengendara dua tidak selalu lebih besar daripada

pengendara satu, dengan alasan besarnya percepatan rata-rata dipengaruhi oleh

kecepatan awal dan kecepatan akhir, dalam soal tidak diketahui apakah mereka

bergerak dipercepat atau diperlambat. Percepatan rata-rata didefinisikan sebagai

perubahan kecepatan dibagi waktu yang diperlukan untuk perubahan tersebut.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menganggap bahwa pengendara

dua memiliki kecepatan yang selalu lebih besar daripada pengendara satu, dengan

alasan besarnya kecepatan menunjukkan besarnya percepatan. Dari 66 siswa yang

menjadi sampel, sebanyak 6,06% siswa mengalami miskonsepsi.

Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah:

kecepatan yang lebih besar menunjukan percepatan yang lebih besar pula.


commit to user


Analisis miskonsepsi yang kesepuluh diperoleh dengan mengamati

jawaban siswa pada item soal no. 11. Pada soal ini siswa diberi pertanyaan

bagaimana percepatan sebuah benda bila kelajuannya tetap. Soal ini mengukur

pemahaman siswa mengenai konsep percepatan, kecepatan, dan kelajuan.


menjawab percepatan benda tidak selalu nol karena benda yang mengelilingi

sebuah lingkaran akan selalu dipercepat. Pada gerak melingkar, besarnya

kecepatan (kelajuan) benda adalah tetap namun arah kecepatannya berubah-ubah.

Perubahan arah kecepatan ini menyebabkan adanya percepatan yang disebut

percepatan sentripetal.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menganggap bahwa percepatan

benda selalu nol, dengan alasan sebuah mobil yang bergerak dengan kelajuan

tetap memiliki percepatan nol dan anggapan bahwa kecepatan sama dengan

kelajuan. Dari 66 siswa yang menjadi sampel, sebanyak 90,91% atau 60 siswa

mengalami miskonsepsi. Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa

adalah: siswa beranggapan jika kelajuan sebuah benda adalah tetap (konstan)

maka percepatan benda tersebut adalah nol.


Analisis miskonsepsi yang kesebelas diperoleh dengan mengamati

jawaban siswa pada item soal no. 12. Pada soal ini, siswa disajikan grafik

kecepatan terhadap waktu dari sebuah mobil yang bergerak, Gambar 4.8.


commit to user

Gambar 4.8 Grafik Hubungan antara Kecepatan Terhadap Waktu (pada Soal No.12)

Dari Gambar 4.8, siswa diminta untuk menentukan pergerakan mobil

selama interval waktu yang ditunjukkan. Soal ini mengukur pemahaman siswa

mengenai konsep kecepatan. Siswa diharapkan tidak mengalami miskonsepsi pada

konsep ini dengan menjawab mobil bergerak diperlambat, dengan alasan

kecepatan merupakan besaran vektor. Dalam grafik tersebut terlihat pada waktu

0 s kecepatan mobil 10 m/s, dan pada waktu 10 s kecepatan mobil 0 m/s. Tanda

positif dan negatif pada kecepatan menunjukan arah dari kecepatan tersebut.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menjawab mobil dipercepat,

dengan alasan gradien grafik bernilai positif sehingga kecepatan benda bertambah.

Dari 66 siswa yang menjadi sampel, sebanyak 62,12% siswa mempunyai

miskonsepsi ini. Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah:

gradient yang bernilai positif dari suatu grafik kecepatan selalu menunjukkan

benda dipercepat.


Analisis miskonsepsi yang keduabelas diperoleh dengan mengamati

jawaban siswa pada item soal no. 13. Pada soal ini, siswa disajikan Gambar 4.9

sebagai berikut,


commit to user

Gambar 4.9 Hendra Berjalan pada Sebuah Jembatan (pada Soal No.13)

Pada Gambar 4.9, Hendra berjalan ke arah Utara pada sebuah jembatan.

Sebuah mobil berjalan di bawah jembatan kearah Barat. Kemudian siswa diminta

untuk memilih gambar arah vektor kecepatan mobil yang dilihat oleh Hendra.

Siswa yang tidak mengalami miskonsepsi pada konsep ini

diharapkan memilih gambar , dengan alasan vektor kecepatan mobil

bergantung pada titik acuannya. Titik acuan dalam soal ini adalah Hendra. Dari

jawaban siswa, ternyata ada beberapa siswa yang mengalami miskonsepsi. 2

orang siswa (3,03%) yang mengalami miskonsepsi memilih gambar ,

dengan alasan bumi merupakan titik acuan vektor kecepatan mobil. Dan 5 orang

siswa (7,58%) memilih gambar yang sama dengan alasan vektor kecepatan mobil

hanya bergantung pada mobil itu sendiri. Secara keseluruhan, sebanyak 10,61%

siswa mengalami miskonsepsi.

Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah:

Bumi selalu menjadi titik acuan.

Kecepatan hanya bergantung pada benda yang memiliki kecepatan tersebut dan

tidak bergantung pada pengamat.


Analisis miskonsepsi yang ketigabelas diperoleh dengan mengamati


mengenai konsep percepatan pada gerak vertikal. Ditanyakan kepada siswa,


commit to user

bagaimana percepatan benda pada titik tertinggi bila benda tersebut dilempar ke

atas.


menjawab percepatan benda tidak selalu nol karena pada gerak vertikal ke atas

percepatan benda selalu tetap. Pada gerak vertikal ke atas, kecepatan benda

menuju ke atas sementara percepatannya menuju ke bawah. Percepatan yang

terjadi pada gerak vertikal ke atas adalah percepatan gravitasi. Percepatan

gravitasi selalu bernilai tetap (konstan). Percepatan merupakan besaran vektor.

Percepatan dapat bernilai positif dan juga dapat bernilai negatif.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menganggap bahwa percepatan

benda selalu nol, dengan alasan pada titik tertinggi kecepatan benda nol sehingga

percepatan benda juga nol. Dari 66 siswa yang menjadi sampel, sebanyak 21,21%

siswa mengalami miskonsepsi.


beranggapan bahwa benda yang dilempar ke atas mempunyai percepatan nol pada

titik tertinggi.


Analisis miskonsepsi yang keempatbelas diperoleh dengan mengamati

jawaban siswa pada item soal no. 15. Pada soal ini, siswa disajikan Gambar 4.10,

berupa dua buah balok yang berukuran sama, yang satu terbuat dari besi, yang

lainnya terbuat dari styrofoam. Kedua balok tersebut dijatuhkan pada saat yang

sama dari ketinggian yang sama.

Gambar 4.10 Dua Buah Balok yang Dijatuhkan (pada Soal No.15)


commit to user

Dari Gambar 4.10, siswa diminta untuk menentukan balok mana yang

menyentuh lantai lebih dulu jika gaya gesek udara diabaikan. Soal ini mengukur

pemahaman siswa mengenai konsep gerak jatuh bebas dengan gaya gesek udara

diabaikan. Siswa diharapkan tidak mengalami miskonsepsi pada konsep ini

dengan menjawab kedua balok menyentuh lantai pada saat yang bersamaan,

karena waktu jatuh tidak tergantung pada massa benda dan percepatan benda jatuh

bebas selalu tetap (percepatan gravitasi) dan sama (untuk kedua balok).

Jika gesekan udara dapat diabaikan dibandingkan dengan berat benda,

massanya atau beratnya justru tidak mempengaruhi sama sekali. Siswa sudah

mendapatkan materi mengenai gerak jatuh bebas, salah satunya rumus 2

21

gts

mengenai hubungan antara jarak ( s ) yang ditempuh dalam gerak jatuh bebas

dengan percepatan gravitasi ( g ) dan waktu ( t ). Rumus tersebut dapat diolah

kembali dalam bentuk gs

t2

. Jadi jelas bahwa waktu jatuh hanya ditentukan

oleh s dan g saja, massa benda tidak berpengaruh (asal gesekan dapat diabaikan)

(Berg, 1991: 34-35).

Pada suatu lokasi tertentu di Bumi dan dengan tidak adanya hambatan

udara, semua benda jatuh dengan percepatan konstan yang sama (Giancoli, 2001:

39). Percepatan ini disebabkan oleh gravitasi Bumi, sehingga disebut percepatan

gravitasi (g = 9,8 m/s2). Sebenarnya g sedikit bervariasi menurut garis lintang dan

ketinggian, tetapi variasi ini begitu kecil sehingga kita bisa mengabaikannya untuk

sebagian besar kasus. Gerak jatuh bebas adalah gerak bebas suatu benda yang

hanya dipengaruhi oleh percepatan gravitasi, tanpa memperhatikan gerakan awal

benda (Serway dan Jewett, 2004: 40).


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menjawab balok besi akan

menyentuh lantai lebih dulu, dengan alasan massa balok besi lebih besar daripada

massa balok styrofoam. Dari 66 siswa yang menjadi sampel, sebanyak 78,79 %

siswa mempunyai miskonsepsi ini.


commit to user

Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah: pada

peristiwa gerak jatuh bebas, benda yang massanya lebih besar akan jatuh lebih

cepat daripada benda yang massanya lebih ringan.


Analisis miskonsepsi yang kelimabelas diperoleh dengan mengamati

jawaban siswa pada item soal no. 16. Pada soal ini, siswa disajikan gambar berupa

dua buah bola yang berada pada ketinggian yang sama, Gambar 4.11. Bola biru

dijatuhkan, sedangkan bola merah didorong kearah horizontal.

Gambar 4.11 Dua Buah Bola yang Dijatuhkan (pada Soal No.16)

Dari Gambar 4.11, siswa diminta untuk menentukan bola mana yang

sampai ke lantai lebih dulu jika gaya gesek udara diabaikan. Soal ini mengukur

pemahaman siswa mengenai konsep gerak jatuh bebas dengan gaya gesek udara

diabaikan. Diharapkan siswa tidak mengalami miskonsepsi pada konsep ini

dengan menjawab kedua bola sampai ke lantai pada saat yang bersamaan, karena

waktu jatuh dipengaruhi oleh percepatan gravitasi dan panjang lintasan tidak

mempengaruhi gerak vertikal kedua benda.

Gambar 4.12 Vektor dan pada bola merah (pada Soal No.16)


commit to user

Pada komponen vertikal (y) dari gerak bola merah, ketika t = 0 bola

mengalami percepatan vertikal ke bawah, g, percepatan yang disebabkan oleh

gravitasi. Dengan demikian pada awalnya nol tetapi terus bertambah dengan

arah ke bawah (sampai bola mengenai lantai). Bila arah y positif ke bawah, maka

y = , sehingga y = t karena percepatan awal pada arah vertikal adalah nol.

Jika ditentukan yo = 0, maka perpindahan vertikal y dinyatakan dengan .

Sebuah benda yang dilepaskan dengan arah horizontal akan mencapai lantai pada

saat yang sama dengan sebuah benda yang dijatuhkan secara vertikal. Hal ini

disebabkan karena gerak vertikal sama pada kedua kasus. (Giancoli, 2001: 69).


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menjawab bola biru sampai ke

lantai lebih dulu, dengan alasan lintasan bola biru lebih pendek daripada lintasan

bola merah. Dari 66 siswa yang menjadi sampel, sebanyak 83,33% siswa

mempunyai miskonsepsi ini. Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami

siswa adalah: pada peristiwa seperti Gambar 4.11, semakin besar panjang lintasan

maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai lantai.


Analisis miskonsepsi yang keenambelas diperoleh dengan mengamati


mengenai konsep percepatan pada gerak melingkar. Ditanyakan kepada siswa,

jika sebuah motor bergerak dan mengalami percepatan, bagaimana arah

pergerakan motor tersebut.


menjawab motor tidak selalu bergerak lurus, dengan alasan percepatan

mempengaruhi arah gerak dan benda yang bergerak melingkar selalu mengalami

percepatan. Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan, bukan

perubahan kelajuan. Pada gerak melingkar, meskipun besarnya kecepatan tetap,

namun arah kecepatan selalu berubah sehingga tetap ada percepatan pada gerak

melingkar beraturan. Percepatan tidak hanya terjadi pada lintasan lurus.


commit to user


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menganggap bahwa motor

selalu bergerak lurus, dengan alasan percepatan tidak dapat merubah arah gerak.

Dari 66 siswa yang menjadi sampel, sebanyak 19,70% siswa mengalami

miskonsepsi. Profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah: percepatan tidak

dapat merubah arah gerak benda, dengan kata lain, percepatan hanya terjadi pada

lintasan lurus.


Analisis miskonsepsi yang ketujuh belas diperoleh dengan mengamati


mengenai konsep percepatan dan kecepatan. Ditanyakan kepada siswa sebuah soal

cerita tentang dua orang yang sedang balapan mobil. Keduanya memiliki

kecepatan yang sama pada detik keempat, padahal Adi (pengendara 1) bergerak

pada t=0s, sedangkan Billy (pengendara 2) bergerak sedetik kemudian. Siswa

diminta untuk membandingkan percepatan kedua pembalap pada detik keempat

tersebut.


menjawab percepatan mobil Billy > percepatan mobil Adi, dengan alasan

besarnya percepatan dipengaruhi oleh kecepatan awal dan kecepatan akhir. Atau

dengan memilih alasan waktu yang dibutuhkan Billy lebih sedikit daripada waktu

yang dibutuhkan Adi. Percepatan rata-rata didefinisikan sebagai perubahan

kecepatan dibagi waktu yang diperlukan untuk perubahan tersebut.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menjawab percepatan mobil

Adi = percepatan mobil Billy, dengan alasan Adi dan Billy memiliki kecepatan

yang sama pada t = 4s sehingga percepatan keduanya juga sama. Dari 66 siswa

yang menjadi sampel, sebanyak 15,15% siswa mengalami miskonsepsi.

Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah: pada

saat kecepatan dua benda sama, percepatan kedua benda tersebut juga sama.


commit to user


Analisis miskonsepsi yang kedelapan belas diperoleh dengan mengamati


mengenai konsep kelajuan dan kecepatan. Ditanyakan kepada siswa sebuah soal

cerita tentang Dinda yang bergerak mengelilingi perumahan dan kembali ke posisi

awal. Jarak yang ditempuh 2 km dalam waktu 10 menit. Siswa diminta untuk

menentukan besarnya kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata Dinda.


menjawab besarnya kecepatan rata-rata Dinda = 0, kelajuan rata-rata Dinda = 12

km/jam. Dengan alasan alasan yang dipilih, kecepatan merupakan besaran vector,

kelajuan merupakan besaran skalar.

Secara umum, laju rata-rata sebuah benda didefinisikan sebagai jarak

yang ditempuh sepanjang lintasannya dibagi waktu yang diperlukan untuk

menempuh jarak tersebut. Bila suatu benda memerlukan waktu (t) untuk

menempuh jarak (s), maka:

Laju rata-rata =

Kecepatan digunakan untuk menyatakan besar (nilai numerik) mengenai

seberapa cepat suatu benda bergerak dan arah geraknya. Kecepatan adalah besaran

vektor. Satuan kecepatan dan kelajuan yang sering digunakan adalah satuan m/s

atau km/jam. Ada perbedaan antara laju dan kecepatan, yaitu: kecepatan rata-rata

didefinisikan dalam hubungannya dengan perpindahan, dan bukan dalam jarak

total yang ditempuh. Bila benda memerlukan waktu )( t untuk mengalami

perpindahan )( s , maka:

Kecepatan rata-rata =


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menjawab besarnya kecepatan



Perpindahan



commit to user

rata-rata Dinda = kelajuan rata-rata Dinda = 12 km/jam, dengan alasan besarnya

kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata dipengaruhi oleh jarak tempuh. Dari 66

siswa yang menjadi sampel, sebanyak 30,30% siswa mengalami miskonsepsi.


beranggapan kelajuan sama dengan besarnya kecepatan.


Analisis miskonsepsi yang kesembilan belas diperoleh dengan

mengamati jawaban siswa pada item soal no. 21. Pada soal ini siswa diberi

pertanyaan mengenai konsep jarak dan perpindahan. Siswa disajikan Gambar 4.13

yang posisi seekor semut. Semut berjalan dari D ke B kemudian ke C. Siswa

diminta untuk menentukan jarak dan perpindahan semut.

Gambar 4.13 Posisi (pada Soal No.21)


menjawab jarak = 7 cm, besarnya perpindahan = 3 cm. Dengan alasan yang

dipilih, perpindahan merupakan besaran vector, jarak merupakan besaran skalar.

Perpindahan adalah perubahan kedudukan ditinjau dari kedudukan awal dan

kedudukan akhir dengan memperhatikan arah gerak benda pada suatu interval

waktu. Jarak merupakan besaran skalar, dan didefinisikan sebagai panjang

lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh benda tanpa memandang arah gerak

benda.


miskonsepsi. 4 orang siswa yang mengalami miskonsepsi menjawab jarak = 7 cm,

besarnya perpindahan = 7 cm, dengan alasan jarak dan besarnya perpindahan

bergantung pada panjang lintasan yang ditempuh. Dan 1 siswa memilih jawaban

yang sama dengan alasan jarak selalu sama dengan besarnya perpindahan. Secara

keseluruhan, sebanyak 7,58% siswa mengalami miskonsepsi. Dengan demikian,

profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah: jarak selalu sama dengan

perpindahan.


commit to user


Analisis miskonsepsi yang kedua puluh diperoleh dengan mengamati


mengenai konsep gerak vertikal. Ditanyakan kepada siswa jika gesekan udara

diabaikan, bagaimanakah kelajuan buah kelapa yang jatuh dari pohonnya.


menjawab kelajuan buah kelapa semakin besar, dengan alasan percepatan benda

jatuh bebas selalu tetap.

adanya hambatan udara, semua benda jatuh dengan percepatan konstan yang

sehingga disebut percepatan gravitasi (g = 9,8 m/s2). Sebenarnya g sedikit

bervariasi menurut garis lintang dan ketinggian, tetapi variasi ini begitu kecil

Gerak jatuh

bebas adalah gerak bebas suatu benda yang hanya dipengaruhi oleh percepatan

grav


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menjawab kelajuan buah kelapa

tetap, dengan alasan kelajuan hanya dipengaruhi oleh jarak tempuh dan waktu

tempuh, atau dengan memilih alasan percepatan benda jatuh bebas selalu tetap.


miskonsepsi. Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah:

pada gerak jatuh bebas, benda jatuh dengan kelajuan tetap.


Analisis miskonsepsi yang kedua puluh satu diperoleh dengan

mengamati jawaban siswa pada item soal no. 23. Pada soal ini siswa diberi

pertanyaan mengenai konsep percepatan dan kelajuan. Ditanyakan kepada siswa

sebuah soal cerita. Seorang anak bergerak meninggalkan sebuah kursi taman.

Pada detik pertama, dia berjalan sepanjang 1 m. Pada detik kedua, dia berjalan

sepanjang 2 m. Dan pada detik ketiga, dia berjalan sepanjang 3 m. Ditanyakan

kepada siswa kelajuan rata-rata dan besarnya percepatan anak tersebut.


commit to user


menjawab kelajuan rata-rata = 2 dan besarnya percepatan = 1, dengan alasan

percepatan dipengaruhi oleh kecepatan awal dan kecepatan akhir. Secara umum,

laju rata-rata sebuah benda didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh sepanjang

lintasannya dibagi waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut. Bila

suatu benda memerlukan waktu ( t ) untuk menempuh jarak ( s ), maka:

Laju rata-rata =

Percepatan rata-rata didefinisikan sebagai perubahan kecepatan dibagi

waktu yang diperlukan untuk perubahan tersebut.


miskonsepsi. 25 siswa (37,88%) yang mengalami miskonsepsi menjawab kelajuan

rata-rata = besarnya percepatan = 1, dengan alasan kelajuan dan besarnya

percepatan dipengaruhi oleh jarak tempuh. Dan 5 siswa (7,58%) memilih jawaban

yang sama dengan alasan jarak tempuh selalu sama dengan perpindahan. Secara

keseluruhan, sebanyak 45,45% siswa mengalami miskonsepsi. Dengan demikian,

profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah: kelajuan sama dengan besarnya

percepatan.


Analisis miskonsepsi yang kedua puluh dua diperoleh dengan mengamati

jawaban siswa pada item soal no. 24. Soal ini mengukur pemahaman siswa

mengenai konsep percepatan pada gerak melingkar. Pada soal ini siswa disajikan

sebuah gambar pendulum (Gambar 4.14a) yang bergerak melingkar. Ditanyakan

kepada siswa arak percepatan pendulum tersebut.




commit to user

(a) (b)

(c)

Gambar 4.14 Pendulum yang Bergerak Melingkar (pada Soal No.24): (a) Arah Gerak Pendulum; (b) Arah Percepatan Pendulum Menuju ke Pusat; (c) Arah Percepatan Pendulum Searah dengan Gerak Pendulum


memilih Gambar 4.14b, dengan alasan percepatan mempengaruhi perubahan

kecepatan. Pada gerak melingkar beraturan, arah kecepatan linier benda pada

suatu titik adalah searah dengan arah garis singgung lingkaran pada titik tersebut.

Jadi, pada gerak melingkar beraturan, vektor kecepatan linier adalah tidak tetap

karena arahnya selalu berubah, sedangkan kelajuan linier (besar kecepatan linier)

adalah tetap. Pada gerak melingkar beraturan, percepatan yang timbul adalah

percepatan sentripetal yang arahnya menuju ke pusat lingkaran.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi memilih Gambar 4.14c, dengan

alasan percepatan selalu memiliki arah yang sama dengan arah pergerakan benda.


miskonsepsi. Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah:

percepatan selalu memiliki arah yang sama dengan arah pergerakan benda.


commit to user


Analisis miskonsepsi yang kedua puluh tiga diperoleh dengan mengamati


mengenai konsep waktu tempuh. Ditanyakan kepada siswa sebuah soal cerita.

Dua buah bus berangkat dari Surabaya menuju terminal Solo. Bus Sumber

Kencono tiba di terminal pada pukul 11.00. Bus Eka tiba di terminal pada pukul

11.30. siswa diminta untuk membandingkan waktu tempuh kedua bus tersebut.


menjawab waktu tempuh kedua bus tidak dapat ditentukan, dengan alasan waktu

tempuh bergantung pada jarak dan kecepatan, atau dengan memilih alasan waktu

tempuh juga ditentukan oleh waktu keberangkatan.


miskonsepsi. Siswa yang mengalami miskonsepsi menjawab waktu tempuh bus

Eka lebih lama, dengan alasan bus Eka tiba di terminal Solo lebih akhir. Dari 66

siswa yang menjadi sampel, sebanyak 7,58% siswa mengalami miskonsepsi.

Dengan demikian, profil miskonsepsi yang dialami siswa adalah: waktu tempuh

dapat diukur tanpa menetapkan waktu awal.


commit to user

BAB V

KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan analisis data kepemilikan miskonsepsi pada pokok bahasan

Gerak, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Terbukti bahwa sebagian siswa kelas X SMA Negeri 1 Surakarta Tahun

Pelajaran 2010/2011 memiliki miskonsepsi pada pokok bahasan Gerak.

Miskonsepsi terjadi pada beberapa sub materi dengan tingkatan yang

berbeda-beda, yaitu antara 4,55% sampai dengan 90,91%.

2. Adapun profil miskonsepsi yang dimiliki oleh siswa dengan prosentase lebih

dari 30% adalah sebagai berikut: 1) Kelajuan sama dengan besarnya

kecepatan; 2) Gradien yang bernilai positif dari suatu grafik kecepatan selalu

menunjukan benda dipercepat; 3) Kecepatan dan percepatan selalu memiliki

arah yang sama; 4) Jika kecepatan sesaat benda nol, maka percepatan benda

tersebut juga nol; 5) Jika kelajuan sebuah benda adalah tetap (konstan) maka

percepatan benda tersebut adalah nol; 6) Jika besar kecepatan sebuah benda

adalah tetap (konstan), maka percepatan benda tersebut adalah nol;

7) Percepatan selalu memiliki arah yang sama dengan arah pergerakan benda;

8) Pada peristiwa gerak jatuh bebas, benda yang massanya lebih besar akan

jatuh lebih cepat daripada benda yang massanya lebih ringan; 9) Pada gerak

jatuh bebas, benda jatuh dengan kelajuan tetap; 10) Pada peristiwa dua buah

benda yang berada pada ketinggian yang sama, benda pertama jatuh bebas

dengan lintasan lurus sedangkan benda kedua didorong horizontal sehingga

jatuh dengan lintasan lengkung, lintasan yang ditempuh bola kedua lebih

panjang daripada lintasan bola pertama, semakin panjang lintasan maka

semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai lantai; 11) Kelajuan

sama dengan besarnya percepatan.


commit to user

B. Implikasi

Setelah dilakukan penelitian tentang miskonsepsi pada pokok bahasan

Gerak, maka implikasi dari penelitian ini adalah:

1. Memberikan gambaran yang jelas tentang adanya miskonsepsi pada diri

siswa.

2. Prakonsepsi yang dimiliki siswa berpengaruh besar dalam pemahaman siswa

pada konsep selanjutnya. Sehingga penting bagi seorang guru untuk lebih

memperhatikan konsepsi awal siswa saat akan memberikan konsep baru

kepada siswa.

3. Untuk mengurangi miskonsepsi siswa pada konsep-konsep Fisika dapat

dilakukan beberapa cara berikut:

a. Mendeteksi dan memperbaiki konsepsi siswa.

b. Membantu siswa dalam menghubungkan antar konsep.

c. Melibatkan siswa secara aktif dalam kegiatan pembelajaran.

C. Saran

Berdasarkan kesimpulan dan implikasi pada penelitian ini dapat

disarankan sebagai berikut:

1. Perlunya proses belajar mengajar yang mampu mengembangkan penguasaan

konsep secara mendalam.

2. Penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan mengkaitkan aspek-

aspek yang belum diungkap antara lain: metode guru mengajar, buku bahan

ajar yang digunakan, prakonsepsi siswa dan lain sebagainya agar lebih

bermanfaat bagi dunia pendidikan.


commit to user

Documents

ANALISIS MISKONSEPSI GERAK PADA SISWA KELAS X SMA NEGERI 1 .../Analisis... · ANALISIS MISKONSEPSI GERAK PADA SISWA KELAS X SMA NEGERI 1 SURAKARTA TAHUN AJARAN 2010/2011 Skripsi Skripsi