Filetype PDF | Diposting 13 Aug 2022 | 3 thn lalu
Authentication
digital resources
219x Tipe PDF Ukuran file 0.06 MB Source: media.neliti.com
Hartono, Pembelajaran Fisika Modern Berorientasi Kemampuan Berpikir .... 195
Pembelajaran Fisika Modern Berorientasi Kemampuan
Berpikir Generik bagi Calon Guru
Hartono
Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Semarang
Korespondensi: Gedung H Lantai 1, Kampus Sekaren, Jl. Raya Gunung Pati, Semarang 50229.
Email: hartonno@yahoo.com
Abstract: This article reports a study on the theory of special relativity and quantum phenomena to
make the learning of the material more meaningful for prospective teachers. The instructional program
focused on developing generic thinking skills and content mastery. The study used one-group pre-
test post-test design. The subjects of the study were prospective teachers of Physics who were, at
the time of the research, taking the Modern Physics course in a teacher training institution. The
results of the study showed that the students (prospective teachers) whose GPA were of high and
medium levels made a significant improvement in the five generic thinking skills, while those whose
GPA were of low level made a significant improvement in four of the five skills. The skill where the
latter group of students did not significantly progress was designing mathematical modeling. In
addition, all the students demonstrated a significant increase in the content mastery of Modern
Physics. It is suggested that the Modern Physics instruction which is oriented toward developing
generic thinking skills be implemented more widely.
Keywords: generic thinking skills, modern physics
Abstrak: Penelitian ini mengembangkan program pembelajaran teori relativitas khusus dan gejala
kuantum agar lebih bermakna bagi calon guru. Fokus dalam program pembelajaran ini adalah
pengembangan kemampuan berpikir generik dan penguasaan materi. Metode yang digunakan adalah
one-group pretest-postest design, dengan subjek penelitian mahasiswa calon guru fisika yang
sedang mengambil mata kuliah Fisika Modern pada sebuah LPTK. Hasil penelitian menunjukkan
terjadi peningkatan yang signifikan pada lima kemampuan berpikir generik pada kelompok mahasiswa
yang memiliki Indeks Prestasi Kumulatif (IPK) tinggi dan sedang, serta empat kemampuan berpikir
generik pada kelompok mahasiswa yang memiliki IPK rendah. Satu-satunya kemampuan generik
yang tidak meningkat secara signifikan adalah kemampuan membuat pemodelan matematik. Terjadi
peningkatan yang signifikan penguasaan materi fisika modern pada semua kelompok mahasiswa.
Disarankan terjadi perluasan implementasi pembelajaran fisika yang berorientasi kepada
pengembangan kemampuan generik, termasuk cakupan ragam kemampuannya.
Kata kunci: kemampuan berpikir generik, fisika modern
Dunia fisika pada abad keduapuluh ditandai oleh dimulai pada tahun 1900 ketika Planck menyampai-
perubahan cara pandang tentang fenomena fisis, kan teori tentang kuantisasi energi dalam radiasi
yaitu dengan muncul dan berkembangnya fisika benda hitam. Menurut Planck, dinding rongga benda
modern. Perkembangan mekanika kuantum dan teori hitam berfungsi sebagai osilator yang dapat menyerap
relativitas didasarkan pada paradigma baru dalam dan memancarkan energi hanya dalam jumlah diskret.
fisika karena memperkenalkan asumsi dan gambaran Pada tahun 1905 Einstein mendukung kuantisasi
baru tentang fenomena fisis, yang memungkinkan energi dengan menyarankan bahwa radiasi
munculnya alternatif cara berpikir baru untuk elektromagnetik dipancarkan dalam bentuk paket-
memahami alam. Perkembangan fisika modern paket energi, yang sekarang disebut foton. Dengan
195
196 JURNAL PENDIDIKAN DAN PEMBELAJARAN, VOLUME 18, NOMOR 2, OKTOBER 2011
pemikiran baru ini Einstein dapat menjelaskan sehari-hari (Pospeich, 1999). Para siswa mengalami
peristiwa efek foto listrik yang tidak dapat dijelaskan kesulitan dalam mempelajari materi fisika modern
oleh teori elektromagnetik klasik. Selanjutnya Einstein karena pada umumnya konsep-konsep yang dimiliki
menjelaskan tentang energi yang diperlukan elektron diperoleh melalui pengalaman empiris sehari-hari,
untuk lepas dari permukaan logam, yang sekarang sementara konsep-konsep fisika modern tampak
disebut fungsi kerja,φ . Energi kinetik maksimum seolah-olah bertentangan dengan pengalaman sehari-
elektron yang lepas dari permukaan logam sebesar: hari mereka. Faktor lain yang juga menjadi penyebab
para siswa mengalami kesulitan adalah sifat konsep-
konsep fisika modern yang didominasi oleh konsep-
Kuantisasi energi radiasi kemudian digunakan konsep abstrak. Untuk memahami konsep-konsep
oleh Bohr untuk memperbaiki penjelasan tentang abstrak tersebut secara umum membutuhkan
konsep atom yang dikemukakan oleh Rutherford. kemampuan penalaran yang tinggi. Untuk dapat
Pada tahun 1913 Bohr menyampaikan gagasannya mencapai kemampuan penalaran yang tinggi siswa
tentang atom berkait dengan kuntisasi energi, yaitu perlu dibiasakan dengan cara belajar yang menuntut
bahwa elektron-elektron secara stasioner menempati penggunaan penalaran. Dengan terlatih mengguna-
orbit lingkaran, dan memancarkan energi hanya kan kemampuan penalarannya maka dalam proses
ketika mereka berpindah dari orbit stasioner satu memahami konsep para siswa tidak hanya
ke orbit stasioner yang lain. menggunakan pengalam empiris, tetapi juga terbiasa
Dalam gagasannya, Bohr hanya membahas memahami konsep melalui penalaran.
bahwa orbit elektron berbentuk lingkaran. Selanjutnya Brotosiswojo (2000) menyatakan bahwa melalui
Sommerfeld dan Wilson, secara terpisah, keduanya pembelajaran fisika modern dapat ditumbuhkan
mengembangkan aturan kuantisasi Bohr pada kemampuan-kemampuan generik tertentu, antara
momentum sudut orbit elips dengan gerak periodik. lain kemampuan pengamatan tak langsung,
Dalam relativitas, kemunculan teori relativitas kesadaran tentang skala besaran, pemodelan
khusus yang dikemukakan oleh Albert Einstein pada matematik, dan membangun konsep. Sementara
tahun 1905 membentuk landasan bagi konsep-konsep McDermott (1990) menyatakan pembelajaran fisika
baru tentang ruang dan waktu, yang memberikan untuk calon guru harus mengutamakan konsep yang
alternatif pemecahan masalah terhadap kebuntuan akan diajarkan di lapangan. Di samping itu, tujuan
permasalahan yang dimunculkan dalam percobaan intelektual, pengembangan penalaran, dan proses
Michelson-Morley (Krane, 1992). Sebagai akibat dari sains, juga merupakan aspek penting yang harus
munculnya postulat Einstein adalah terjadinya diperhatikan oleh mahasiswa calon guru. Reif (1995)
pemuluran waktu (time dilation) bagi pengamat yang menyatakan tujuan utama pembelajaran fisika adalah
bergerak dibandingkan dengan pengamat diam membantu siswa memperoleh sejumlah pengetahuan
terhadap suatu peristiwa. Juga terjadinya peristiwa dasar yang dapat digunakan secara fleksibel.
penyusutan panjang (length contraction) bagi Heuvelen (2001) menyatakan pengetahuan itu sendiri
pengamat yang bergerak dibandingkan dengan agak kurang penting bila dibanding pemanfaatannya
pengamat yang diam merupakan akibat dari postulat untuk membantu siswa mengembangkan kemampu-
Einstein. Hal seperti ini sulit dipahami siswa yang an berpikir, kemampuan belajar, dan ketrampilan lain
sedang belajar fisika modern karena tampak seolah- yang diperlukan dalam belajar.
olah bertentangan dengan pengalaman sehari-hari Dari pendapat para ahli di atas, tampak adanya
mereka. kesamaan prinsip, yaitu bahwa proses pembelajaran
Perkembangan fisika modern akan berlanjut tidak mengutamakan banyaknya pengetahuan yang
terus dan bahkan akan semakin kompleks, tetapi dapat diperoleh, tetapi lebih kepada pengembangan
sampai sebatas yang diuraikan di atas telah tampak kemampuan dan ketrampilan siswa untuk dapat
hal-hal yang bersifat baru, yang menuntut alternatif belajar lebih lanjut. Apabila hal ini diterapkan untuk
cara berpikir baru pula, baik dalam mekanika kuantum mata kuliah Fisika Modern maka bentuk perkuliahan
maupun dalam teori relativitas. Hal-hal baru tersebut fisika modern sebaiknya dapat membekali mahasiswa
agak sukar dipahami karena pada umumnya konsep- dengan kemampuan mengajar yang dapat
konsep siswa berkembang berdasarkan pengalaman mengembangkan kemampuan-kemampuan berpikir
Hartono, Pembelajaran Fisika Modern Berorientasi Kemampuan Berpikir .... 197
generik para siswanya. Kemampuan berpikir generik PEMBAHASAN
dalam penelitian ini merupakan kemampuan Dalam analisis data dilakukan pengelompokan
menggunakan bahasa simbolik, melakukan inferensi mahasiswa ke dalam kategori prestasi rendah,
logika, memahami hubungan sebab akibat, melakukan sedang, dan tinggi, yang didasarkan kepada indek
pemodelan matematik, dan menggunakan sense of prestasi kumulatif (IPK) semua mata kuliah yang
scale dalam menyelesaikan masalah fisika. telah ditempuh masing-masing mahasiswa calon guru
Dengan memperhatikan pendapat para ahli sebelum mengambil mata kuliah fisika modern, yaitu
pendidikan di atas, model pembelajaran fisika yang mata kuliah semester satu dan dua.
diperkirakan dapat mengembangkan kemampuan
generik memiliki karakteristik antara lain (1) Peningkatan Keseluruhan Kemampuan
mengondisikan mahasiswa untuk aktif berpikir, (2) Berpikir Generik
terjadi layanan bimbingan individual, (3) ada tugas
yang perlu diselesaikan di luar jam pembelajaran di Model pembelajaran fisika modern berorientasi
kelas, (4) memanfaatkan keunggulan komputer, dan kemampuan berpikir generik dalam penelitian ini
(5) memanfaatkan sumber belajar internet dan buku dapat meningkatkan kemampuan berpikir generik
teks. mahasiswa dari semua kelompok prestasi dengan
Fokus utama dalam penelitian ini adalah normalized gain rata-rata 50%, dan secara
mengupayakan model pembelajaran fisika modern kelompok 57%, 52%, dan 43% masing-masing untuk
yang dapat meningkatkan kemampuan berpikir kelompok prestasi tinggi, sedang, dan rendah.
generik dan penguasaan materi fisika bagi Peningkatan keseluruhan kemampuan berpikir
mahasiswa calon guru. Materi fisika modern yang generik mahasiswa dalam penelitian ini dimaknai
menjadi objek penelitian adalah topik relativitas menurut kategorisasi Hake (1988) dan menurut
khusus dan gejala kuantum. Kedua topik tersebut kriteria kelulusan dalam mata kuliah.
dipilih karena keduanya merupakan pilar fisika Menurut kategorisasi Hake(1988) peningkatan
modern yang mengemukakan gagasan revolusioner kemampuan berpikir generik secara klasikal yang
(Krane, 1992:3). Teori relativitas khusus mencapai normalized gain 50% termasuk dalam
memunculkan konsep baru tentang ruang dan waktu, kategori sedang. Ini menunjukkan bahwa model
sedangkan gejala kuantum memunculkan konsep baru pembelajaran fisika modern dalam penelitian ini dapat
mengenai pancaran gelombang elektromagnetik. dimanfaatkan oleh mahasiswa, baik dari kelompok
Kedua topik tersebut juga menjadi topik penting yang prestasi tinggi, sedang, maupun rendah. Apabila dilihat
diajarkan di sekolah lanjutan. secara individual dari seluruh mahasiswa yang
menjadi subjek penelitian ini, terdapat 6 mahasiswa
METODE tergolong mengalami peningkatan yang tinggi, 12
mahasiswa tergolong mengalami peningkatan sedang,
Penelitian ini dilaksanakan dengan metode one- dan 4 mahasiswa tergolong mengalami peningkatan
group pretes-posttes design. McMillan dan rendah. Ini dapat diartikan ada 4 mahasiswa kurang
Schumacher (1993) menyatakan bahwa metode one- dapat memanfaatkan model pembelajaran fisika
group pretes-posttes design dapat digunakan dengan modern yang berorientasi kemampuan berpikir
konsekuensi meminimalkan pengaruh yang mungkin generik dalam penelitian ini. Keadaan ini
terjadi, dengan cara menggunakan instrumen yang menunjukkan bahwa sekalipun model pembelajaran
reliabel, dan selang waktu antara pelaksanaan pretes fisika modern berorientasi kemampuan berpikir
dan postes tidak terlalu lama. Keseluruhan kegiatan generik dalam penelitian ini dapat dimanfaatkan untuk
penelitian digambarkan dalam desain studi yang mahasiswa tetapi masih diperlukan perbaikan-
disajikan pada gambar-1. Subjek penelitian ini adalah perbaikan agar seluruh mahasiswa dapat
mahasiswa tahun kedua Program Studi Pendidikan memperoleh manfaat yang lebih maksimal. Apabila
Fisika, pada sebuah Lembaga Pendidikan Tenaga dibandingkan dengan hasil penelitian Saul (Redish,
Kependidikan (LPTK), yang ketika penelitian ini 1999), yang menunjukkan pencapaian normalized
dilaksanakan mereka sedang mengambil mata kuliah gain rata-rata 43% dalam pembelajaran dengan
Fisika Modern. metode penemuan-terbimbing (guided-discovery)
198 JURNAL PENDIDIKAN DAN PEMBELAJARAN, VOLUME 18, NOMOR 2, OKTOBER 2011
Masalah:
Bagaimana model pembelajaran fisika modern yan
kemampuan berpikir generik dan penguasaan m
Kajian jurnal
Analisis konsep esensial
fisika modern SMU dan buku teks
Analisis karakteristik materi fisika m
Analisis kemampuan berpikir generik y
dikembangkan melalui fisika mo
Penyusunan model pembelajaran Pen
fisika modern untuk calon guru pe
agar dapat mengembangkan ber
kemampuan berpikir generik fisika
Pengukuran kemampuan berpikir gen
Pembelajaran
Pengukuran kemampuan berpikir gen
Analisis data
Kesimpulan
Gambar 1. Desain Penelitian
maka hasil penelitian ini dapat dikatakan wajar dan merasa bangga dan bertanggungjawab atas
tidak jauh berbeda dengan hasil penelitian Saul belajarnya.
tersebut. Dengan memperhatikan sebaran 6 mahasiswa
Dalam pembelajaan teori relativitas maupun yang mengalami peningkatan kemampuan berpikir
gejala kuantum tidak dilaksanakan praktikum secara generik kategori tinggi, yang terdiri dari 3 mahasiswa
hand-on, tetapi menggunakan data hasil eksperimen kelompok prestasi tinggi, 2 mahasiswa kelompok
yang telah ada, kemudian disimulasikan menggunakan prestasi sedang, dan 1 mahasiswa kelompok prestasi
komputer dengan perangkat lunak spread sheet rendah, maka dapat dikatakan bahwa mahasiswa dari
sehingga tampak jelas perubahan yang terjadi. Melalui kelompok prestasi tinggi lebih dapat memanfaatkan
simulasi komputer tersebut mahasiswa mampu model pembelajaran fisika modern berorientasi
mengembangkan kemampuan berpikir. Hal ini sesuai kemampuan berpikir generik dibanding mahasiswa
dengan hasil penelitian Brass, Gunstone, dan kelompok prestasi sedang atau rendah. Keadaan ini
Fensham (2003) yang menyatakan bahwa dengan wajar mengingat mahasiswa dari kelompok prestasi
mengerjakan sendiri melalui simulasi komputer tinggi memiliki bekal pengetahuan atau ketrampilan
mahasiswa fisika tahun pertama di universitas berpikir yang lebih baik dari kelompok yang lain. Hal
no reviews yet
Please Login to review.
