Embed Size (px)
Citation preview
Felegi Daeli / Pemahaman Siswa Kelas XI SMA Kabupaten Nias Barat Tentang Fisika
(Mekanika, Termofisika, Optika, Kelistrikan)
77
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXX HFI Jateng & DIY, Salatiga 28 Mei 2016
ISSN : 0853-0823
Pemahaman Siswa Kelas XI SMA Kabupaten Nias Barat Tentang
Fisika (Mekanika, Termofisika, Optika, Kelistrikan)
Felegi Daeli1, Tarsisius Sarkim2 Program Studi Pendidikan Fisika, Universitas Sanata Dharma,
Kampus III USD Paingan Maguwoharjo, Sleman, Yogyakarta
e-mail: [email protected]; [email protected]
Abstrak – Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pemahaman siswa kelas XI SMA di Kabupaten Nias Barat tentang
Fisika. Subyek penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA dengan jumlah 506 orang. Pengukuran dilakukan dengan tes
pilihan ganda. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa secara umum kemampuan siswa SMA di kabupaten Nias Barat
mempunyai skor 26.40% dengan kategori tidak baik atau memiliki kemampuan yang sangat rendah. Skor pada level
mengingat 29.40%, level memahami 24.29%, level menerapkan 25.30%, dan level menganalisis 26.85% dengan kategori
masing-masing level berada pada kategori tidak baik. Siswa mempunyai skor pada bidang fisika yaitu bidang Mekanika
27.4%, Optika 23.5%, Termofisika 27.4%, dan Kelistrikan 25.8% dengan kategori tiap bidang tersebut yaitu tidak baik.
Kata kunci: pemahaman siswa, fisika, Kabupaten Nias Barat
I. PENDAHULUAN
Proses belajar mengajar mempunyai tujuan
pembelajaran yang harus dicapai. Tujuan pembelajaran
pada masing-masing mata pelajaran berbeda-beda. Dalam
mata pelajaran fisika, tujuan yang ingin dicapai salah
satunya untuk menguasai konsep dan prinsip fisika serta
memupuk sikap ilmiah. Konsep dan prinsip fisika ini
diperoleh dari gejala-gejala fisik yang terjadi pada alam.
Untuk mengetahui tingkat penguasaan fisika dapat
ditunjukkan pada hasil belajar atau prestasi siswa. Tujuan
pembelajaran sangat penting dalam mengukur tingkat
penguasaan fisika siswa.
Tingkat pemahaman siswa tentang Fisika disetiap
daerah berbeda-beda. Hal ini dapat ditunjukkan dengan
nilai rata-rata UN yang diperoleh setiap daerah atau kota.
Pengukuran tingkat pemahaman siswa tentang Fisika juga
sangat penting untuk mempersiapkan pembelajaran. Oleh
karena itu, peneliti ingin melihat tingkat pengetahuan
siswa tentang Fisika di Kabupaten Nias Barat dengan
menggunakan kategori pencapaian tujuan pembelajaran
taksonomi Bloom ranah kognitif.
Kabupaten Nias Barat merupakan salah satu kabupaten
di provinsi Sumatera Utara. Kabupaten ini disahkan pada
tanggal 26 Mei 2009. Kabupaten Nias Barat memiliki 12
Sekolah Menengah Atas baik negeri maupun swasta.
Sekolah-sekolah ini pernah menerapkan kurikulum 2013
dan sekarang kembali lagi mengikuti kurikulum tingkat
satuan pendidikan (KTSP) 2006. Dari hasil observasi
pada tahun 2015, SMA di kabupaten Nias Barat sangat
kekurangan tenaga pengajar khususnya dalam bidang
fisika. Jumlah guru bidang fisika yang sudah tercatat
sebagai guru PNS atau GKD (Guru Kontrak Daerah)
adalah 10 orang yang tersebar pada 12 sekolah. Selain itu
juga, fasilitas penunjang proses pembelajaran yang ada
tiap sekolah sangat minim.
Berdasarkan latar belakang diatas, penelitian ini
bertujuan untuk megetahui sejauh mana pemahaman
siswa SMA kelas XI di kabupaten Nias Barat tentang
Fisika. Selain itu, penelitian ini juga melihat kemampuan
siswa pada bidang-bidang fisika yaitu, pada bidang
mekanika, bidang optika, bidang termofisika, dan bidang
kelistrikan.
II. LANDASAN TEORI
Berdasarkan hakekatnya sains mempunyai tiga aspek
yaitu aspek produk, aspek proses, dan aspek sikap. Aspek
produk dalam sains termasuk juga Fisika diterapkan pada
prinsip-prinsip, hukum-hukum, dan teori-teori yang
didalamnya merupakan hasil rekaan manusia. Hasil
rekaan ini yang nantinya digunakan untuk menjelaskan
dan memahami alam dan berbagai fenomena yang ada
didalamnya. Melalui prinsip, hukum, dan teori yang
dirumuskan mampu menjelaskan fenomena yang terjadi,
memprediksi peristiwa yang akan terjadi dan dapat diuji
dengan eksperimen yang berkaitan [1]. Hal itu
merupakan tujuan yang harus dicapai dalam aspek
produk. Maka hakekat Fisika merupakan ilmu yang
mempelajari gejala-gejala fisik melalui proses ilmiah
yang dibangun berdasarkan sikap ilmiah dengan hasil
produk ilmiah berupa konsep, prinsip dan teori [2].
Pemahaman adalah menguasai sesuatu dengan pikiran
atau kemampuan untuk menjelaskan sesuatu dengan
kemampuan berpikir. Pemahaman siswa merupakan
kemampuan berpikir siswa untuk menangkap makna atau
kemampuan membuat penjelasan dengan menggunakan
pengetahuan yang telah dimiliki. Kemampuan ini
terbentuk karena adanya proses belajar dan diperoleh
ketika siswa mengerti atau paham sesuatu. Tingkat
pemahaman siswa telah dirumuskan oleh Bloom ke
dalam Taxonomy of Educational: Cognitif Domain [3].
Tujuan pembelajaran atau tujuan instruksional
merupakan kemampuan yang harus dimiliki siswa setelah
mempelajari bahasan tertentu. Bloom (1956)
mengembangkan sebuah taksonomi tujuan pembelajaran
yang dirumuskan dalam tiga domain, yaitu domain
kognitif (pengetahuan), afektif (sikap), dan psikomotorik
(keterampilan) [4]. Domain kognitif adalah tujuan
pembelajaran dalam bidang kemampuan interlektual atau
78 Felegi Daeli / Pemahaman Siswa Kelas XI SMA Kabupaten Nias Barat Tentang Fisika
(Mekanika, Termofisika, Optika, Kelistrikan)
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXX HFI Jateng & DIY, Salatiga 28 Mei 2016
ISSN : 0853-0823
kemampuan berpikir. Domain kognitif menurut Bloom
terdiri dari 6 tingkatan, yaitu: pengetahuan, pemahaman,
aplikasi/penerapan, analisis, sintesis, dan evaluasi [5].
Berdasarkan perkembangan ilmu pengetahuan
taksonomi Bloom mengalami revisi dengan memasukkan
unsur metakognitif sebagai tingkatan tertinggi dari
domain kognitif. Tingkatan ini dinamakan sebagai
mencipta (create) yang menggantikan posisi evaluasi
dengan menghilangkan sistesis. Semua tingkatan dalam
domain kognitif yang asalnya kata benda diubah menjadi
kata kerja. Misalnya, pengetahuan (knowledge) diubah
menjadi mengingat (remembering). Oleh karena itu,
tingkatan dalam domain kognitif berdasarkan hasil revisi
tersebut adalah tingkatan paling rendah mengingat,
memahami, menerapkan, menganalisis, mengevaluasi,
dan tingkatan paling tinggi mencipta [6].
III. METODE PENELITIAN
Subyek penelitian ini terdiri dari 506 orang siswa kelas
XI IPA yang tersebar pada 11 sekolah di kabupaten Nias
Barat. Subyek penelitian merupakan jumlah siswa kelas
XI IPA di 11 sekolah kabupaten Nias Barat sehingga
jumlah sampel sama dengan jumlah populasi.
Instrumen yang digunakan pada penelitian ini adalah
soal-soal fisika dalam bentuk pilihan ganda. Soal ini
dibuat berdasarkan aspek kognitif dengan level
mengingat, memahami, menerapkan dan menganalisis.
Jumlah soal yang digunakan adalah 32 item dengan 5
pilihan jawaban dan 1 diantaranya adalah jawaban yang
benar. Materi fisika pada soal tersebut yaitu materi dari
kelas X sampai kelas XI semester gasal berdasarkan
kurikulum tingkat satuan pendidikan (KTSP). Materi
fisika ini terdiri dari bidang mekanika, termofisika,
optika, dan kelistrikan. Penyebaran soal ke dalam level
aspek kognitif dan bidang fisika dapat dilihat pada Tabel
1.
Tabel 1. Penyebaran soal ke dalam level aspek kognitif dan
bidang fisika
Aspek
kognitif
Butir Soal
Mekanika Termo
fisika
Optika Kelistrikan
Level
mengingat
1,5,10,14 25 18,22 29
Level
memahami
2,6,7,8,15 26 19 20,
21
31
Level
menerapkan
3,9,11,16 27 23 30
Level
menganalisis
4,12,
13,17
28 24 32
Pengambilan data pada penelitian ini yaitu dengan
memberikan tes kepada siswa kelas XI IPA untuk
mengetahui sejauh mana tingkat kemampuan siswa
tersebut. Data yang diperoleh merupakan data kuantitatif
yang dianalisis dengan menghitung jawaban yang benar
dan salah setiap responden. Perhitungan tersebut
menggunakan program excel dan memberikan kode ”1”
(satu) untuk jawaban yang benar dan ”0” (nol) untuk
jawaban yang salah.
Skor yang diperoleh setiap responden merupakan
persentase jawaban yang benar dari jumlah kesuluruhan
soal yang diberikan. Skor ini kemudian dikategorikan
menjadi 5 yaitu, A (sangat baik), B (baik), C (cukup), D
(kurang baik), dan E (tidak baik) dengan masing-masing
interval skor berdasarkan PAP tipe II [7].
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Dengan bantuan program SPSS diperoleh deskripsi
umum tentang data yang diperoleh. Hasil analisis ini
dapat dilihat pada Tabel 2. Dari hasil tersebut diketahui
bahwa skor kemampuan siswa di kabupaten Nias Barat
secara keseluruhan adalah 26.40%. Pencapaian ini dapat
digolongkan pada kategori tidak baik (E). Artinya
kemampuan siswa tersebut masih sangat rendah dari
kategori cukup (C).
Tabel 2. Deskripsi data secara keseluruhan
N Minimum
(%)
Maximum
(%)
Mean
(%)
Std.
Deviation
Skor 506 6.00 53.00 26.40 7.99648
Valid N
(listwise) 506
Analisis untuk melihat penyebaran masing-masing
skor (%) yang diperoleh 506 responden dapat dilihat pada
Gambar 1. Dari Gambar 1 terlihat bahwa skor
terdistribusi pada skor 6% sampai 53% dan sebagian
besar responden memiliki skor pada 25%.
Gambar 1. Hubungan antara frekuensi dan skor (%)
Banyaknya responden yang berada pada masing-
masing kategori dapat dilihat pada Tabel 3. Dari tabel
tersebut dapat terlihat bahwa hampir seluruh siswa yaitu
498 dari 506 orang berada pada kategori E (tidak baik)
dengan rata-rata skor 26%. Dan sebagian kecil berada
pada kategori D (kurang baik) dengan rata-rata skor 50%.
Sedangkan pada kategori C (cukup), B (baik), dan A
(sangat baik) tidak ada seorang pun siswa yang berada
pada kategori tersebut.
Felegi Daeli / Pemahaman Siswa Kelas XI SMA Kabupaten Nias Barat Tentang Fisika
(Mekanika, Termofisika, Optika, Kelistrikan)
79
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXX HFI Jateng & DIY, Salatiga 28 Mei 2016
ISSN : 0853-0823
Tabel 3. Distribusi frekuensi dan mean pada setiap kategori
Kategori Interval Skor (%) Mean (%) Frekuensi
A 81 -100 0 0
B 66 - 80 0 0
C 56 - 65 0 0
D 46 - 55 50 8
E 0 - 45 26 498
Berdasarkan tingkatan pada aspek kognitif maka skor
yang diperoleh siswa terpapar pada Tabel 4 dibawah.
Dari tabel tersebut menunjukkan bahwa sebagian besar
kemampuan siswa berada pada level mengingat. Pada
level ini siswa mampu mengungkapkan kembali
informasi yang telah diperoleh. Siswa yang berada level
ini lebih banyak menghafalkan teks atau rumus dan
mengungkapkannya kembali. Skor yang paling rendah
yaitu pada level memahami. Pada level ini siswa belum
mampu menjelaskan dan menafsirkan atau belum mampu
menangkap makna dalam suatu konsep.
Tabel 4. Rata-rata skor (%) tiap tingkatan pada aspek kognitif
Aspek Kognitif Mean (%) Kategori
Level Mengingat 29.40 Tidak Baik
Level Memahami 24.29 Tidak Baik
Level Menerapkan 25.30 Tidak Baik
Level Menganalisis 26.85 Tidak Baik
Tabel 4 menunjukkan bahwa terjadi anomali skor
dimana skor pada level menerapkan dan menganalisis
lebih besar dibandingkan skor pada level memahami.
Soal-soal yang digunakan peneliti pada level memahami
merupakan soal-soal konseptual tentang fisika sedangkan
pada level menerapkan dan menganalisis merupakan
soal-soal yang membutuhkan perhitungan dan penurunan
rumus. Dari hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa
sebagian besar siswa tidak menguasai konsep-konsep
Fisika. Tetapi siswa lebih mampu menyelesaikan soal-
soal Fisika secara matematis dibading secara konseptual.
Jika dilihat pada masing-masing soal pada level
menerapkan maka persentase skor paling tinggi yang
diperoleh siswa yaitu pada soal nomor 27 dengan skor
59%. Soal tersebut adalah ”perhatikan tabel koefisien
muai panjang berikut : logam 1 = 1.2x10-5/0C, logam 2 =
2.6x10-5/0C, logam 3 = 9.6x10-5/0C, logam 4 = 4.2x10-
5/0C, dan logam 5 = 1.1x10-5/0C. Pada suhu kamar,
panjang awal kelima logam sama. Logam yang
terpanjang saat dipanaskan adalah logam . . . ”.
Sedangkan persentase skor yang paling tinggi pada level
menganalisis yaitu soal nomor 4 dengan skor 35%. Soal
ini tentang menghitung besar resultan vektor oleh dua
buah gaya dengan arah atau sudut yang berbeda.
Skor paling rendah yang diperoleh siswa pada level
memahami yaitu pada soal nomor 26 dengan skor 6.3%.
Soal tersebut adalah ”nilai suhu yang sama ditunjukkan
oleh termometer Celsius dan Fahrenheit adalah.....”.
Dari soal ini terlihat bahwa keseluruhan siswa belum
menguasai konsep skala pada termometer. Soal nomor 7
dengan skor 7.1% yaitu tentang gerak jatuh bebas dengan
mengabaikan gaya gesek udara. Sebagian besar siswa
menjawab bahwa dua buah benda dengan massa yang
berbeda dijatuhkan secara bersamaan maka benda yang
massanya kecil lebih cepat sampai ke tanah dibandingkan
dengan massa yang lebih besar.
Skor yang diperoleh siswa berdasarkan bidang-bidang
dalam fisika dapat dilihat pada Tabel 5. Skor rata-rata
paling besar yang diperoleh siswa berada pada bidang
Mekanika dan Termofisika yaitu 27.4%. Skor paling
rendah yang diperoleh siswa yaitu bidang Optika dengan
skor 23.5% dan skor pada bidang Kelistrikan yaitu
25.8%.
Tabel 5. Distribusi mean pada tiap bidang fisika
Bidang Mean (%) Kategori
Mekanika 27.4 Tidak Baik
Optika 23.5 Tidak Baik
Termofisika 27.4 Tidak Baik
Kelistrikan 25.8 Tidak Baik
Dari Gambar 2 dibawah dapat dilihat lebih jelas
distribusi skor pada masing-masing bidang dalam fisika.
Skor rata-rata terendah yang diperoleh siswa yaitu 23.5%
berada pada bidang Optika. Soal yang paling sulit pada
bidang ini yaitu soal nomor 19. Soal tersebut adalah ”jika
sebuah benda di depan lensa positif digerakkan
mendekati lensa, bayangan nyata akan...”. Dari soal
tersebut hampir seluruh siswa menjawab bahwa bayangan
nyata akan bergerak dengan kecepatan yang lebih cepat
dari bendanya. Jawaban lain yang diungkapkan siswa
adalah bayangan nyata akan bergerak dengan kecepatan
yang sama dengan bendanya. Dalam bidang optika juga
skor rata-rata paling besar yang diperoleh siswa adalah
Gambar 2. Distribusi skor pada masing-masing bidang dalam
Fisika
pada soal nomor 22 dengan skor 41%. Soal tersebut yaitu
”ciri-ciri bayangan maya adalah...”. Selain jawaban
yang sebenarnya, siswa juga menjawab bahwa ciri
bayangan maya adalah tidak dapat dilihat oleh mata dan
selalu diperbesar dari ukuran yang sebenarnya. Pada bidang kelistrikan, siswa memperoleh skor rata-
rata yaitu 25.8%. Skor paling kecil yang diperoleh siswa
yaitu pada soal nomor 29 dengan skor 13%. Soal ini
80 Felegi Daeli / Pemahaman Siswa Kelas XI SMA Kabupaten Nias Barat Tentang Fisika
(Mekanika, Termofisika, Optika, Kelistrikan)
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXX HFI Jateng & DIY, Salatiga 28 Mei 2016
ISSN : 0853-0823
merupakan soal konseptual tentang arus listrik yang
mengalir ke dalam suatu penghantar. Tetapi sebagian
besar siswa menjawab bahwa yang dibutuhkan arus
listrik untuk dapat mengalir ke dalam suatu penghantar
yaitu muatan positif dan muatan negatif yang ada pada
penghantar. Seharusnya arus listrik mengalir dalam suatu
penghantar jika ada elektron dalam penghantar tersebut.
Sedangkan skor paling besar yang diperoleh siswa yaitu
pada soal nomor 31 dengan skor 45%. Soal ini tentang
”semakin besar beda potensial pada ujung-ujung kawat
penghantar maka semakin...” tetapi selain jawaban yang
benar, siswa juga menjawab bahwa semakin besar beda
potensial pada ujung kawat penghantar maka semakin
besar pula hambatan jenis penghantar.
Pada bidang mekanika, siswa memperoleh skor yang
paling kecil pada soal nomor 7 dengan skor 7.1%. Soal
tersebut berbicara tentang gerak jatuh bebas yaitu jika
sebuah benda dijatuhkan maka dengan mengabaikan gaya
gesek udara, kecepatan benda yang dijatuhkan tidak
dipengaruhi oleh massa. Tetapi kenyataannya hampir
seluruh siswa menjawab bahwa benda yang bermassa
besar lebih cepat dari pada benda yang bermassa kecil
ketika dijatuhkan secara bersamaan. Hal ini menunjukkan
bahwa sebagian besar siswa di kabupaten Nias Barat
mempunyai konsep yang sangat rendah tentang gerak
jatuh bebas. Sedangkan skor paling besar yang diperoleh
siswa berada pada soal nomor 5 dengan skor 57% tentang
membaca grafik s (jarak) vs t (waktu).
Siswa memperoleh skor paling tinggi pada bidang
Termofisika yaitu berada pada soal nomor 27 dengan
skor 59% tentang menentukan logam terpanjang saat
dipanaskan dari data yang telah tersedia. Sedangkan skor
paling rendah yang diperoleh siswa yaitu pada soal
nomor 26 dengan skor 6.3% tentang nilai suhu yang sama
pada skala termometer Celsius dan Fahrenheit.
Penjelasan tentang soal ini telah dibahas pada persentase
skor paling tinggi yang diperoleh siswa.
V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan bahwa
kemampuan siswa SMA di kabupaten Nias Barat sangat
rendah dengan persentase skor rata-rata 26.40% kategori
E (tidak baik). Skor pada level dalam aspek kognitif skor
yang diperoleh siswa yaitu, level mengingat 29.40%,
level memahami 24.29%, level menerapkan 25.30%, dan
level menganalisis 26.85%. Skor pada masing-masing
level tersebut berada pada kategori E (tidak baik).
Skor rata-rata yang diperoleh siswa dalam setiap
bidang fisika yaitu, bidang Mekanika 27.4%, bidang
Optika 23.5%, bidang Termofisika 27.4%, dan bidang
Kelistrikan 25.8%. Selain itu juga siswa di kabupaten
Nias Barat mempunyai konsep yang sangat rendah
tentang fisika. Hal ini ditunjukkan oleh skor pada soal-
soal konseptual lebih kecil dibandingkan soal
perhitungan.
PUSTAKA [1] Carin, A.A. dan Sund, R.B. Teaching Modern Science, 5th
Ed, Coumbus: Merrill Publishing Company, 1989.
[2] Loughran, J. What Expert Teachers Do: Enhancing
Professional Knowledge for Classroom Practice. Monash
University. 2010. Pp.25-28.
[3] Wiggins, G. and McTighe, J. Understanding by Design.
Association for Supervision and Curiculum Development.
Virginia USA, 2nd Ed, 2005. Pp.35-37.
[4] Trianto. Model Pembelajaran Terpadu: konsep, strategi,
dan implementasinya dalam kurikulum tingkat satuan
pendidikan (KTSP). Jakarta: Bumi Aksara. 2012. Pp.135-
139.
[5] Sanjaya, W. Perencanaan dan Desain Sistem
Pembelajaran, Jakarta: Kencana, 2008.
[6] Munzenmaier, C. and Rubin, N. Bloom’s Taxonomy:
What’s Old Is New Again. The Elearning Guild
Research. 2013. Pp.16-25.
[7] Masidjo. Penilaian Pencapaian Hasil Belajar Siswa di
Sekolah. Yogyakarta: Kanisius, 1995. Pp.157.
TANYA JAWAB
Markus Bile/ STKIP Soe ?Dalam analisi taksonomi bloom revisi, bagaimana
persilangan dua ranah yang ada?
Felegi Daeli (USD Yogyakarta)
√ Tidak melakukan persilangan.
Wahyu Kristyanto (UKSW)
?Apakah untuk pertanyaan optika ada siswa yang
menjawab bayangan nyata hilang?
Felegi Daeli (USD Yogyakarta)
√ Tidak ada pilihan jawaban.
