Abstrak
Studi tentang peningkatan penguasaan konsep mahasiswa calon guru biologi pada materi kalor dan termodinamika melalui penggunaan simulasi komputer (berbasis internet) dilakukan dengan melibatkan data dari sejumlah mahasiswa calon guru biologi sebuah LPTK-PTS di Jawa Barat. Data dikumpulkan dengan menggunakan metode kuasi eksperimen. Ujicoba dilaksanakan pada sejumlah mahasiswa angkatan 2007/2008 semester 2 sebanyak 33 sebagai responden. Penggunaan simulasi komputer (berbasis internet) dalam perkuliahan Fisika Dasar dapat meningkatkan penguasaan konsep mahasiswa calon guru biologi pada materi kalor dan termodinamika dengan N-gain 0,47 (sedang).
Kata kunci: Penguasaan konsep, penggunaan simulasi komputer
Pendahuluan
Fisika sebagai matakuliah di perguruan tinggi, pada umumnya masih dianggap sulit oleh mahasiswa. Sebagian besar mahasiswa calon guru biologi pada sebuah LPTK-PTS di Jawa Barat memandang sulit terhadap matakuliah Fisika Dasar. Survey yang dilakukan peneliti terhadap mahasiswa calon guru biologi sebuah LPTK-PTS ”X” di Jawa Barat (Toto, 2008), menunjukkan banyak mahasiswa yang tidak tertarik pada fisika. Mereka kurang berminat untuk mempelajari fisika, terlihat dari banyaknya perolehan nilai Fisika Dasar mereka yang rendah. Hasil penelusuran pada program studi pendidikan biologi pada LPTK-PTS ”X” di Jawa Barat tersebut, menunjukkan bahwa umumnya mahasiswa calon guru biologi menemui kendala dalam memahami materi kuliah Fisika Dasar. Hal tersebut diketahui dari nilai hasil belajar yang relatif kurang. Modus perolehan nilai mahasiswa dalam matakuliah Fisika Dasar I dan II angkatan dua tahun terakhir adalah cukup (C).
Penggunaan matematika yang rumit dalam perkuliahan Fisika Dasar, menyebabkan para mahasiswa mengalami kesulitan untuk memahaminya. Hasil penelitian Belsasar (1989) dan Sugiatno (1990) menunjukkan bahwa siswa mengalami kesulitan dalam penerapan matematika dalam pembelajaran fisika. Hasil penelitian kedua peneliti ini dapat dijadikan pijakan, dengan asumsi bahwa hal itu juga berlaku pada mahasiswa. Dengan demikian, fokus mahasiswa calon guru biologi dalam belajar fisika, tidak untuk menghitung menggunakan matematika, tetapi untuk memahami pola pikir fisika dan hukum-hukumnya. Mereka mempelajari aturan–aturan dalam fisika dengan inferensi logis digunakan untuk memahami proses fisis dalam konteks biologi.
Berdasarkan hasil wawancara dengan beberapa mahasiswa calon guru biologi pada LPTK-PTS ”X” (Toto, 2008) juga terungkap bahwa para mahasiswa calon guru biologi mengalami kesulitan tentang penggunaan matematika dalam perkuliahan Fisika Dasar. Oleh karena itu, perkuliahan Fisika Dasar untuk mahasiswa calon guru biologi kadar matematikanya perlu dikurangi. Penurunan rumus-rumus fisika dalam perkuliahan Fisika Dasar bagi mahasiswa calon guru biologi tidak menggunakan diferensial dan integral.
Perkuliahan fisika sebagai sains semestinya lebih berorientasi kepada proses inkuiri. Dalam National Research Council (1996) dikemukakan bahwa pengajar harus memiliki pengetahuan teoretis dan praktis, serta kemampuan tentang sains dan membelajarkan sains. Inkuiri didalamnya terpusat aktivitas membangkitkan pertanyaan-pertanyaan melalui penyelidikan yang dilakukan peserta didik. Hal ini merupakan strategi sentral dalam membelajarkan sains.
Materi kalor dan termodinamika memerlukan aktivitas di laboratorium. Untuk mengatasi masalah ketidaktersediaan alat laboratorium, dalam pembelajaran dapat digunakan virtual laboratory. Simulasi fisika dalam berbagai website dapat dimanfaatkan sebagai virtual laboratory. Dengan upaya ini diharapkan penguasaan konsep peserta didik pada materi kalor dan termodinamika dapat meningkat.
Tujuan penelitian ini untuk meningkatkan penguasaan konsep mahasiswa calon guru biologi pada materi kalor dan termodinamika melalui penggunaan simulasi komputer (yang berbasis internet).
Metode Penelitian
Penelitian ini salah satu bagian dari serangkaian penelitian dan pengembangan bahan ajar Fisika Dasar berorientasi ilmu hayati bagi mahasiswa calon guru Biologi. Penelitian ini menggunakan metode kuasi eksperiemen. Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah One group pretest-posttest Design (desain tes awal–tes akhir kelompok tunggal). Mahasiswa calon guru biologi diberi tes awal terlebih dahulu, kemudian dilakukan perkuliahan dengan bantuan simulasi (berbasis internet) yang berkaitan dengan materi kalor dan termodinamika, dan diberikan tes akhir setelah selesai perkuliahan. Tes awal dan tes akhir dilaksanakan dengan menggunakan tes yang sama. Desain penelitian ini dibagankan dalam Gambar 1. Dalam kuasi eksperimen ini dilakukan pengukuran untuk melihat apakah penggunaan simulasi komputer dalam perkuliahan Fisika Dasar dapat meningkatkan penguasaan mahasiswa calon guru biologi terhadap konsep-konsep fisika pada materi kalor dan termodinamika.
Responden dalam penelitian ini yaitu mahasiswa calon guru biologi pada sebuah LPTK-PTS ”X” di Jawa Barat. Responden adalah mahasiswa semester 2 (dua) Tahun Akademik 2007/2008 sebanyak 33 orang. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah simulasi kalor dan termodinamika yang diunduh dari website.
Peningkatan penguasaan konsep mahasiswa dianalisis menggunakan N-gain (g) sebagai berikut.
S post - S pre
N- gain = _____________ (Hake, 1999)
Smaks - Spre
N -gain = Normalized gain (gain yang dinormalisasi ) dengan Spre = skor tes awal; Spost = skor tes akhir; Smaks = skor maksimum.
Tingkat perolehan skor kemudian dikategorikan atas tiga kategori yaitu:
Tinggi : g lebih besar 0,7 ; Sedang : 0,3 ≤ g ≤ 0,7 dan Rendah : g lebih kecil 0,3
Hasil dan Pembahasan
Pembelajaran materi kalor dan termodinamika menggunakan alat bantu simulasi komputer (berbasis internet). Simulasi visual tentang proses-proses fisika ini diunduh dari website tertentu, misalnya http://phet.colorado.edu.
Sebelum perkuliahan dilakukan tes awal (pretest) untuk mengetahui kemampuan mahasiswa tentang konsep-konsep fisika pada materi kalor dan termodinamika. Rata-rata skor tes awal yang diperoleh mahasiswa calon guru biologi pada materi kalor adalah 3,8 dari skor ideal 10 , dan termodinamika adalah 3,5 dari skor ideal 10.
Pada akhir perkuliahan dilakukan tes akhir (post test) untuk mengetahui peningkatan penguasaan konsep mahasiswa calon guru biologi pada materi kalor dan termodinamika dibandingkan dengan hasil tes awal. Rata-rata skor tes akhir yang diperoleh mahasiswa calon guru Biologi masing-masing 7,1 dari skor ideal 10 untuk materi kalor, dan 6,1 dari skor ideal 10 untuk materi termodinamika. Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan yang signifikan antara penguasaan awal dan akhir mahasiswa setelah perkuliahan dilakukan uji statistik terhadap data hasil tes awal dan tes akhir. Uji perbedaan rerata dilakukan dengan uji t pada taraf signifikan α = 0,05, dalam taraf kepercayaan 95% dan taraf kesalahan 5%. Diperoleh hasil yaitu terdapat perbedaan yang signifikan antara hasil tes awal dengan tes akhir. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan simulasi komputer (berbasis internet) dapat meningkatkan penguasaan konsep-konsep mahasiswa calon guru biologi pada materi kalor dan termodinamika. Rata-rata skor tes awal (pretest), tes akhir (posttest) dan N-gain pada materi kalor dan termodinamika (secara keseluruhan yang dilakukan terhadap mahasiswa tingkat I semester 2 Tahun Akademik 2007/2008) ditampilkan dalam Tabel 1.
Tabel 1 Rata-rata Skor tes awal, tes akhir dan N-Gain
No. | Topik | Skor | Skor | N-Gain | Ket. | |
Tes awal | Tes akhir | Maksimum | ||||
1. | Kalor | 3,8 | 7,1 | 10 | 0,53 | sedang |
2. | Termodinamika | 3,5 | 6,1 | 10 | 0,40 | sedang |
Rata-rata | 3,65 | 6,6 | 10 | 0,47 | sedang |
Hasil analisis menunjukkan bahwa perkuliahan Fisika Dasar menggunakan simulasi komputer dapat meningkatkan penguasaan konsep mahasiswa calon guru biologi. Rata-rata peningkatan penguasaan konsep mahasiswa calon guru biologi sebesar 47% (kategori sedang). Antar kelompok mahasiswa tinggi, sedang, dan rendah, juga terlihat ada perbedaan peningkatan penguasaan konsep fisika. Kelompok mahasiswa tinggi memperoleh peningkatan penguasaan konsep fisika paling tinggi.
Terdapat perbedaan penguasaan konsep yang signifikan antara kelompok tinggi, sedang dan rendah. Hal ini ditunjukkan dengan peningkatan penguasaan konsep pada setiap kelompok adalah seimbang. Sebagaimana diketahui bahwa dalam pelaksanaan pembelajaran, bukan hanya peserta didik yang lambat saja yang harus mendapat perhatian, tetapi juga peserta didik yang pandai dan kemampuan sedang. Kemampuan peserta didik setiap kelompok harus mendapat perhatian secara proporsional, sehingga setiap peserta didik dapat berkembang sesuai dengan kecepatan dan kesanggupan masing-masing. Dengan demikian, dalam pembelajaran, setiap peserta didik harus mendapat perhatian secara proporsional.
Kesimpulan
Penggunaan simulasi komputer dalam perkuliahan Fisika Dasar dapat meningkatkan penguasaan konsep mahasiswa calon guru biologi pada materi kalor dan termodinamika sebesar 47 % (sedang).
Daftar Rujukan
Belsasar. (1989). Kesulitan Siswa dalam Penguasaan konsep Matematika yang digunakan dalam Fisika dan Bumi Antariksa. Tesis S2 pada PPs IKIP Bandung: Tidak diterbitkan
Gall, M. D., Gall, J. P. & Borg, W. R. (2003). Educational Research: An Introduction. Boston: Pearson Education
http://phet.colorado.edu. Tersedia: [2 Desember 2008]
Hake, R.R. (1999). Analyzing Change/Gain Scores. [online]. Tersedia: [5 Agustus 2008].
NRC (National Research Council). (1996). National Science Education Standards. Washington DC: The National Academic of Sciences
Sudarwanto, M. & Kartosuwondo, U. (2001). Hakekat Pembelajaran di Perguruan Tinggi: Fisika. Jakarta: PAU-PPAI UT
Sugiatno. (1990). Kesulitan Penggunaan Konsep Matematika Siswa dalam Pelajaran Fisika Kelas I SMA. Tesis S2 pada PPs IKIP Bandung: Tidak dipublkasikan
Sukmadinata, N. S. (2005). Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Remaja Rosdakarya
Toto. (2008). Hasil Wawancara dengan Beberapa orang Mahasiswa calon guru Biologi sebuah LPTK-PTS di Jawa Barat.
Toto. (2009). Pengembangan Bahan Ajar Fisika Dasar Berorientasi Ilm Hayati bagi Mahasiswa Calon Guru Biologi. Bandung: SPs UPI.
Catatan:
*) Makalah ini dipresentasikan pada Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IV di
Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW) Salatiga, 13 Juni 2009
1 komentar:
Pak makasih ya tulisannya..menambah referensiku...pak mau nanya materi fisika apasaja untuk mahasiswa jurusan pendidikan biologi
Posting Komentar