Embed Size (px)
Citation preview
PENGEMBANGAN MODEL PEMBELAJARAN KONSEPTUALSAINTIFIK BERBASIS REPRESENTASI JAMAK UNTUK
PENINGKATAN PENGUASAAN KONSEP FISIKADAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA
KELAS X SMAN 1 KALIREJO
(TESIS)
Oleh :TAUFIK NURROHMAN
PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN FISIKAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNG2016
ABSTRACT
THE CONCEPTUAL-SCIENTIFIC LEARNING MODEL WITHMULTIPLE REPRESENTATIONS BASED TO IMPROVE
THE UNDERSTANDING PHYSICS CONCEPT ANDSTUDENTS’S SCIENCE PROCESS SKILLS
By
Taufik Nurrohman
The research and development is aimed to improve understanding physicsconcepts and students’s Science Process Skills (SPS) with used scientific-conceptual learning model. This research was conducted through three stages,namely the preliminary study, development, and field testing of learning model.The preliminary study stage consisted of literatures study, field survey, anddescription of disclosure learning model currently. The development stageproduced a prototype of scientific-conceptual learning model with multiplerepresentations based. It have learning syntaxs consists are observing, asking,experimenting, representing, conclusing, and evaluating. Field testing stage wasconducted through limited testing and fields testing. The results showed thatstudents’s KPS achievement and students’s understanding physics concepts havebeen increased significantly for experiment students grade, respectively are 54%and 73% from average pretest, varies are 32% and 66% from control class. Theaverage students attitude responses towards that implementation of learning modelis 78% at good category. Scientific conceptual learning model with multiplerepresentations based is quite effectively to applied in teaching with average N-gain for students’s SPS achievement and understanding physics concepts,respectively are 0.51 and 0.62.
Keywords: research and development, scientific-conceptual learning models,multiple representations, understanding of physics concepts, and SPS.
ii
ABSTRAK
PENGEMBANGAN MODEL PEMBELAJARAN KONSEPTUALSAINTIFIK BERBASIS REPRESENTASI JAMAK UNTUK
PENINGKATAN PENGUASAAN KONSEP FISIKADAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA
KELAS X SMAN 1 KALIREJO
Oleh
Taufik Nurrohman
Penelitian dan pengembangan ini bertujuan meningkatkan penguasaan konsepfisika dan keterampilan proses sains (KPS) siswa dengan menerapkan modelpembelajaran konseptual saintifik. Penelitian ini dilaksanakan melalui tiga tahap,yaitu tahap studi pendahuluan, pengembangan, dan ujicoba lapangan penerapanmodel pembelajaran. Tahap studi pendahuluan terdiri atas studi literatur, temuanlapangan, dan deskripsi pengungkapan model pembelajaran saat ini. Tahappengembangan model menghasilkan prototipe model pembelajaran konseptualsaintifik berbasis representasi jamak yang memiliki sintaks berakronimATERAKSI (amati, tanyakan, eksperimenkan, representasikan, ambil kesimpulan,dan evaluasi). Tahap ujicoba lapangan model dilaksanakan melalui ujicobaterbatas dan ujicoba lebih luas. Hasil penelitian menunjukkan telah terjadipeningkatan prestasi KPS dan penguasaan konsep fisika pada siswa kelaseksperimen yang signifikan, masing-masing sebesar 54% dan 73% dari nilai rata-rata sebelumnya (pretes) dan berbeda sebesar 32% dan 66% dari kelas kontrol.Respon sikap siswa terhadap diterapkannya model pembelajaran ini rata-rataadalah 78% dengan kategori baik. Model pembelajaran konseptual saintifikberbasis representasi jamak berkategori cukup efektif diterapkan dalampembelajaran dengan nilai rata-rata N-gain untuk prestasi KPS dan penguasaankonsep fisika masing-masing adalah sebesar 0,51 dan 0,62.
Kata kunci: penelitian dan pengembangan, model konseptual saintifik,representasi jamak, penguasaan konsep, dan KPS.
iii
PENGEMBANGAN MODEL PEMBELAJARAN KONSEPTUAL
SAINTIFIK BERBASIS REPRESENTASI JAMAK UNTUK
MENINGKATKAN PENGUASAAN KONSEP FISIKA
DAN KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA
KELAS X SMAN 1 KALIREJO
Oleh
TAUFIK NURROHMAN
Tesis
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
MAGISTER PENDIDIKAN
Pada
Program Studi Magister Pendidikan Fisika
Jurusan Pendidikan Matematika Ilmu Pengetahuan Alam
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Lampung
PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2016
iii
iv
v
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kalirejo pada tanggal 13 April 1979. Pendidikan dasar
diselesaikan pada tahun 1992 di SD Negeri 1 Banjarrejo 38a Kabupaten Lampung
Timur. Tahun 1995 penulis menamatkan pendidikan menengah pertama di SMP
Islam Kalirejo Kabupaten Lampung Tengah dan pada tahun 1998 penulis
menamatkan pendidikan menengah atas di SMA Muhammadiyah 1 Metro.
Tahun 1998 penulis melanjutkan pendidikan tinggi melalui jalur UMPTN di
Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Lampung. Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah aktif di
organisasi Himpunan Mahasiswa Fisika (HIMAFIS) dan Himpunan Mahasiswa
Fisika Material FMIPA Universitas Lampung.
Tahun 2014 melanjutkan pendidikan pascasarjana di Pendidikan Fisika FKIP
Universitas Lampung. Penulis pernah mengampu mata pelajaran Fisika di SMA
Negeri 1 Sendang Agung dan SMA Negeri 1 Kalirejo Kabupaten Lampung
Tengah. Saat ini penulis mengampu mata pelajaran Fisika di SMK Negeri 4
Metro.
viii
MOTTO
Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang
yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat (QS. Al Mujadilah: 11).
Barangsiapa bertakwa pada Allah, Allah memberikan jalan keluar kepadanya dan
memberi rezeki dari arah yang tidak disangka-sangka. Barangsiapa yang bertaqwa
pada Allah, Allah jadikan urusannya menjadi mudah, barangsiapa yang bertaqwa
pada Allah akan dihapuskan dosa-dosanya dan mendapatkan pahala yang agung
(QS. Ath-Thalaq: 2, 3, 4).
ix
PERSEMBAHAN
Tesis ini adalah karya tulis yang penyelesainnya penuh dengan perjuangan,
ketekunan dan kesabaran sebagai wujud dari sebuah harapan dan cita-cita. Oleh
karena itu, karya ini saya dedikasikan terkhusus untuk istriku, Novi Dwi Asih
Santi, S.Pd, dan anakku, Nabila Taufiqoh. yang selalu memberikan kekuatan, doa,
kasih sayang dan dorongan semangat yang terus-menerus diberikan kepada
penulis.
x
SANWACANA
Puji syukur kehadirat Allah SWT, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis
penelitian yang berjudul Pengembangan Model Pembelajaran Konseptual
Saintifik Berbasis Representasi Jamak untuk Peningkatkan Penguasaan Konsep
Fisika dan Keterampilan Proses Sains Siswa dengan baik. Tesis penelitian ini
diajukan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Magister
Pendidikan Fisika di Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas
Lampung.
Produk tesis ini merupakan model pembelajaran yang bertujuan untuk
meningkatkan pemahaman konsep Fisika dan keterampilan proses sains siswa.
Model ini diharapkan mampu memberikan sumbangan pemikiran bagi dunia
pendidikan di Indonesia.
Usaha penyelesaian tesis ini tidak akan berarti apapun tanpa peran, usaha, dan
jasa-jasa yang sangat berharga dari orang-orang penting berikut ini. Oleh karena
itu, penulis haturkan terima kasih yang mendalam kepada pihak-pihak di bawah
ini.
1. Dosen Pembimbing I: Bapak Dr. Abdurrahman, M.Si, Dosen Pembimbing II:
Bapak Prof. Posman Manurung, Ph.D, Dosen Penguji I: Bapak Prof. Dr. Agus
Suyatna, M.Si, dan Dosen Penguji II: Bapak Dr. Muhammad Fuad, M.Hum,
xi
atas curahan waktu, kesabaran, motivasi dan kesedian para beliau untuk
membimbing serta mengarahkan peneliti dalam menyelesaikan tesis ini
dengan baik.
2. Istriku, Novi Dwi Asih Santi, S.Pd., anakku, Nabila Taufiqoh, dan orang tua
kami tercinta, yang selalu memberikan dukungan, dorongan semangat, doa,
dan bantuan moril maupun materiil.
3. Teman-teman seperjuangan di Program Studi Magister Pendidikan Fisika
Angkatan Pertama 2014 (The First Generation, they are: Pak Budi Susanto,
Pak Payudi, Pak Anwar Santoso, Pak Abdul Malik, Pak Handono, Pak Vira,
Pak Wayan, Pak Heri, Pak Nazam, Pak Pardi, Pak Trian, Bu Indah, Bu Emilia,
Bu Surya, Bu Susi, Bu Eka, Bu Zulimah, dan semua teman-teman) atas segala
masukan dan sarannya serta momen-momen kebersamaan yang tak dapat
terlupakan.
Bagaikan pepatah tak ada gading yang tak retak, penulis menyadari sepenuhnya
bahwa karya tulis ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis
mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua pembaca
demi sempurnanya penulisan tesis ini. Semoga karya ini dapat memberikan
manfaat bagi pembacanya, amiin.
Bandar Lampung, Agustus 2016
Penulis
xii
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ............................................................................................ . xii
DAFTAR TABEL .................................................................................... . xv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ . xvi
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ................................................................ 1
B. Rumusan Masalah ......................................................................... 4
C. Tujuan Penelitian .......................................................................... 4
D. Ruang Lingkup Penelitian ............................................................. 5
E. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ............................... 6
F. Manfaat Penelitian ........................................................................ 8
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Deskripsi Teori ............................................................................. 9
1. Model Pembelajaran .............................................................. 9
2. Model Latihan Penelitian (Research Training Model) .......... 11
3. Keterampilan Proses Sains ...................................................... 14
4. Representasi Jamak (Multiple Representations) ..................... 18
B. Kerangka Berpikir ........................................................................ 23
C. Rancangan Awal Model ............................................................... 24
xiii
III. PROSEDUR PENELITIAN
A. Langkah-Langkah Penelitian ........................................................ 27
1. Tahap Studi Pendahuluan ........................................................ 28
2. Tahap Pengembangan ............................................................. 29
3. Tahap Ujicoba Lapangan ........................................................ 29
B. Lokasi dan Subyek Penelitian ........................................................ 31
C. Teknik dan Alat Pengumpulan Data .............................................. 33
1. Teknik Pengumpulan Data ...................................................... 33
2. Alat Pengumpulan Data .......................................................... 33
D. Teknik Analisis Data ...................................................................... 34
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian ............................................................................... 36
1. Tahap Studi Pendahuluan ........................................................ 36
2. Tahap Pengembangan ............................................................. 37
a) Prototipe Model Pembelajaran ........................................... 37
b) Uji Ahli dan FGD ............................................................... 39
3. Tahap Ujicoba Kelompok Kecil .............................................. 42
a) Hasil Observasi Keterlaksanaan Ujicoba Terbatas
Implementasi Model Pembelajaran Konseptual Saintifik .. 43
b) Hasil Peningkatan Prestasi KPS Siswa dan Penguasaan
Konsep Fisika pada Ujicoba Terbatas ................................. 44
4. Tahap Ujicoba Kelompok Lebih Luas .................................... 45
a) Implementasi Model Pembelajaran Konseptual Saintifik
pada Kelas Eksperimen ...................................................... 45
b) Hasil Peningkatan Prestasi KPS dan Penguasaan Konsep
Fisika Siswa Kelas Eksperimen .......................................... 48
c) Perbandingan Prestasi KPS dan Penguasaan Konsep
Fisika Siswa Kelas Kontrol dengan Kelas Eksperimen ...... 49
d) Respon Siswa Terhadap Model Pembelajaran
Konseptual Saintifik ........................................................... 50
B. Pembahasan .................................................................................... 52
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................... 58
B. Saran ............................................................................................. 59
xiv
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
1. Analisis Pengungkapan Model Pembelajaran Berbasis
Representasi Banyak dan Pendekatan KPS dalam Pembelajaran ........... 64
2. Protipe Unsur-Unsur Model Pembelajaran Konseptual
Saintifik Berbasis Representasi Jamak ................................................... 68
3. Hasil Validasi Ahli Protipe Model Pembelajaran Konseptual Saintifik . 81
4. Perangkat Pembelajaran Model Pembelajaran Konseptual Saintifik ..... 84
5. Hasil FGD Penerapan Model Pembelajaran Konseptual Saintifik ........ 106
6. Hasil Observasi Keterlaksanaan Ujicoba Terbatas Implementasi
Model Pembelajaran Konseptual Saintifik ............................................. 115
7. Perhitungan Analisis Statistik Uji-T Hasil Ujicoba Terbatas ................. 117
8. Perhitungan Analisis Statistik Uji-T Hasil Ujicoba Lebih Luas ............. 121
9. Validitas dan Reliabilitas Butir Soal ...................................................... 130
xv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.1 Posisi Indonesia Dibandingkan Negara Lain Berdasarkan Studi PISA ........... 1
2.1 Struktur atau Sintaks Model Latihan Penelitian ......................................... 12
2.2 Hasil Penelitian Penggunaan Representasi Jamak dalam Pembelajaran .... 22
3.1 Desain Pretes-Postes dengan Kelompok Kontrol ....................................... 31
3.2 Daftar Lokasi dan Subyek Penelitian Ujicoba Kelompok Kecil ................. 32
3.3 Daftar Lokasi dan Subyek Penelitian Ujicoba Kelompok Lebih Luas ....... 32
4.1 Deskripsi Prototipe Pengembangan Model Pembelajaran .......................... 38
4.2 Saran dan Masukan dari Hasil Uji Ahli ....................................................... 39
4.3 Komponen Model Pembelajaran Konseptual Saintifik Berbasis
Representasi Jamak yang Dikembangkan ................................................... 40
4.4 Hasil Pembahasan FGD untuk Mengetahui Persepsi Model
Pembelajaran Konseptual Saintifik Berbasis Representasi Jamak .............. 41
4.5 Hasil Observasi Implementasi Prototipe Awal Model Pembelajaran
yang Dikembangkan pada Ujicoba Terbatas .............................................. 43
4.6 Prestasi KPS dan Penguasaan Konsep Fisika Siswa Setelah Penerapan
Model Pembelajaran Konseptual Saintifik pada Ujicoba Terbatas ............. 44
4.7 Data Statistik Prestasi KPS dan Penguasaan Konsep Fisika Siswa
Setelah Penerapan Model Pembelajaran Konseptual Saintifik ................... 48
4.8 Perbandingan Prestasi KPS Siswa Kelas Eksperimen Dengan Kelas
Kontrol ........................................................................................................ 49
4.9 Hasil Respon Sikap Siswa terhadap Model Pembelajaran
Konseptual Saintifik ..................................................................................... 51
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.1 Hubungan Antarvariabel dalam Model Pembelajaran
Konseptual Saintifik ................................................................................... 7
2.1 Proses Kinematika yang Tergambar dalam Masalah Dapat
Direpresentasikan Melalui Gambar dan Diagram .................................... 20
2.2 Kerangka Berpikir Model Pembelajaran Konseptual Saintifik
Berbasis Representasi Banyak untuk Meningkatkan
Penguasaan Konsep dan KPS Siswa ......................................................... 24
2.3 Model Hipotetik Model Pembelajaran Berbasis Representasi Jamak
untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep Fisika dan Keterampilan
Proses Sains Siswa (Conceptual-Scientific Learning Model) ................... 25
3.1 Tahap Kegiatan Penelitian dan Pengembangan Model Pembelajaran ..... 28
3.2 Model Penelitian Eksperimen Single One Shot Case Study ..................... 30
4.1 Grafik Hasil Studi Pendahuluan Penggunaan Representasi Jamak dan
KPS dalam Pembelajaran ......................................................................... 36
4.2 Hasil Rumusan Masalah dan Hipotesis Oleh Siswa .................................. 46
4.3 Format-Format Representasi yang Dibangun oleh Siswa ......................... 47
4.4 Contoh Hasil Kesimpulan Siswa Berdasarkan Format Representasi
yang Telah Dibuat oleh Siswa .................................................................. 47
4.5 Prestasi KPS dan Penguasaan Konsep Fisika Siswa Setelah
Penerapan Model Konseptual Saintifik .................................................... 49
4.6 Grafik Perbandingan Prestasi Siswa Kelas Kontrol dengan
Kelas Eksperimen ..................................................................................... 50
4.7 Respon Siswa terhadap Implementasi Model Pembelajaran
Konseptual Saintifik Berbasis Representasi Jamak ................................. 52
1
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Kebanyakan para siswa memandang Fisika sebagai mata pelajaran yang sukar
untuk dipahami. Biasanya guru dalam pembelajaran Fisika hanya mementingkan
hasil akhir jawaban siswa daripada melihat proses fisisnya. Akibatnya, dalam
asesmen global yang dilakukan oleh Programme for International Student
Assessment (PISA) sejak tahun 2000 hingga 2012 dalam kurun waktu tiga
tahunan, dalam hal literasi sains Indonesia selalu memperoleh skor rerata jauh di
bawah nilai rerata internasional, seperti yang ditunjukkan di dalam tabel 1.1.
Tabel 1.1. Posisi Indonesia Dibandingkan Negara Lain Berdasarkan Studi PISA
TahunStudi
Skor RerataIndonesia
Skor RerataInternasional
PeringkatIndonesia
JumlahNegara
2000 393 500 38 41
2003 395 500 38 40
2006 393 500 50 57
2009 383 500 60 65
2012 382 501 64 65
Sumber: Organisation for Economic Cooperation and Development
Soal-soal literasi sains dalam PISA merupakan soal-soal yang menuntut siswa
agar mampu menggunakan kemampuan berpikir tingkat tingginya (high order
thinking). Untuk itu, siswa harus berbekal penguasaan konsep-konsep dasar
2
materi sains yang kuat sehingga akhirnya mereka mampu menjawab soal-soal
dalam PISA. Kemampuan literasi sains dalam PISA juga terkait dengan
keterampilan proses sains, yaitu setiap individu siswa mampu mendefinisikan
masalah yang ada di sekelilingnya, mengamati, membuat hipotesis, melakukan
eksperimen, dan membuat kesimpulan (Aktamis & Ergin, 2008). Keterampilan
proses sains hanya dapat dikuasai oleh siswa yang telah berkembang kemampuan
berpikir tingkat tingginya (Meyers, 2004).
Salah satu penyebab keberhasilan kemampuan literasi sains mampu mencapai
skor tinggi dalam PISA adalah kualitas guru dan metode mengajarnya (Stacey,
2011). Di Indonesia, seringkali para guru dalam memberikan pembelajaran fisika,
mereka menyajikan konsep-konsep fisika hanya menggunakan satu atau dua
representasi saja (verbal kemudian rumus fisika). Sajian konsep hanya ditekankan
pada satu representasi saja, yang akan menguntungkan sebagian siswa dan tidak
menguntungkan bagi yang lainnya (Suhandi & Wibowo, 2012). Contohnya,
apabila penjelasan konsep dinyatakan hanya dalam representasi verbal, peserta
didik yang menonjol kemampuan spasialnya (kemampuan dalam membuat
hubungan antarkonsep, membuat grafik, diagram, membuat peta pikiran dan
membangun model) akan mengalami kesulitan dalam memahami konsep yang
disajikan.
Oleh karena itu, pembelajaran yang produktif adalah dengan menyajikan berbagai
representasi tentang suatu proses fisika, yaitu verbal, gambar atau sketsa, diagram
atau grafik, dan persamaan matematika (Heuvelen & Zou, 2001). Dengan
demikian deskripsi suatu konsep fisika akan menjadi lebih jelas bagi siswa
3
apabila konsep tersebut disajikan dengan menggunakan representasi jamak
(multiple representations) dan berurutan. Keterampilan representasi jamak
merupakan alat yang penting dalam memahami konsep dasar fisika (Kozma,
2003). Bahkan, penggunaan representasi jamak dalam pembelajaran mampu
membantu menyelesaikan masalah fisika yang rumit (Reif, 1995; Heuvelen,
1991; Dufresne dkk, 1997; dan Heller dkk, 1992).
Hasil penelitian pendahuluan yang dilakukan oleh penulis dengan menggunakan
sumber data 12 guru fisika SMA di Lampung, diperoleh data sebagai berikut.
Sebanyak 75% dari 12 guru belum menggunakan metode representasi jamak
dalam penyusunan rencana pembelajaran (RPP). Terkait dengan lembar kegiatan
siswa (LKS) yang telah dibuatnya, sebanyak 75% guru belum menerapkan
pendekatan keterampilan proses sains (KPS) dan 69% guru belum menerapkan
representasi jamak. Proses evaluasi atau penilaian diperoleh sebanyak 64% guru
belum menggunakan indikator-indikator KPS dan 78% guru belum menggunakan
aspek-aspek representasi jamak. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa secara
umum kebanyakan guru dalam pembelajaran fisika di dalam kelas belum
menggunakan model pembelajaran berbasis representasi jamak dan keterampilan
proses sains. Oleh karena itu disusunlah sebuah model pembelajaran konseptual
saintifik yang bertujuan meningkatkan penguasaan konsep dan KPS siswa.
Berdasarkan gambaran hasil penelitan studi pendahuluan tersebut, penulis telah
melakukan penelitian dengan judul: “Pengembangan Model Pembelajaran
Konseptual Saintifik Berbasis Representasi Jamak untuk Meningkatkan
Penguasaan Konsep Fisika dan Keterampilan Proses Sains Siswa”
4
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dipaparkan sebelumnya, dapat
dirumuskan masalah sebagai berikut.
a. Apakah guru dalam proses pembelajaran telah mengimplementasikan model
pembelajaran yang menggunakan pendekatan representasi jamak dan
keterampilan proses sains?
b. Bagaimanakah bentuk desain model pembelajaran yang dapat meningkatkan
penguasaan konsep fisika dan keterampilan proses sains siswa?
c. Bagaimanakah tingkat prestasi siswa dalam hal penguasaan konsep fisika dan
KPS siswa setelah menerapkan model pembelajaran hasil pengembangan?
d. Bagaimanakah tingkat kelayakan model pembelajaran hasil pengembangan?
e. Bagaimanakah respon sikap siswa terhadap penerapan model pembelajaran
hasil pengembangan?
C. Tujuan Penelitian
Adapun, tujuan penelitian ini sebagai berikut.
a. Menemukan gambaran tentang model pembelajaran yang saat ini dilaksanakan
oleh para guru SMA (terkait dengan penerapan metode representasi jamak dan
KPS), yang mencakup gambaran tentang pendekatan pembelajaran, bentuk
rencana pembelajaran, bentuk lembar kerja siswa dalam pembelajaran, dan
bentuk pelaksanaan evaluasi hasil pembelajaran.
b. Menghasilkan desain model pembelajaran yang sesuai diterapkan oleh guru,
meliputi desain bentuk model rencana pembelajaran, lembar kerja siswa,
5
bentuk pelaksanaan evaluasi hasil pembelajaran, unsur-unsur model (rasional
teoretik, sintaks, sistem sosial, prinsip reaksi, sistem pendukung, dampak
pembelajaran dan dampak pengiringnya) hasil pengembangan.
c. Menemukan gambaran mengenai dampak penerapan model pembelajaran hasil
pengembangan yang dihasilkan untuk meningkatkan prestasi siswa terhadap
penguasaan konsep fisika dan keterampilan proses sains fisika siswa.
d. Mengetahui respon siswa terhadap penerapan model pembelajaran hasil
pengembangan.
D. Ruang Lingkup Penelitian
Pembatasan terhadap ruang lingkup permasalahan yang menjadi objek penelitian
ini adalah hanya dalam konteks model pembelajaran konseptual saintifik berbasis
representasi jamak untuk meningkatkan penguasaan konsep fisika dan
keterampilan proses sains siswa, dengan batasan-batasan masalah sebagai berikut.
a. Unsur-unsur model pembelajaran hasil pengembangan terdiri dari (1) rasional
teoretik, (2) sintaks, (3) sistem sosial, (4) prinsip reaksi, (5) sistem pendukung,
(6) dampak pembelajaran instruksional dan pengiring (instructional and
nurturent effects).
b. Model pembelajaran konseptual saintifik merupakan suatu strategi
penyelenggaraan pembelajaran yang terdiri dari komponen-komponen
penunjang model, antara lain, desain penyusunan rencana pembelajaran,
lembar kerja siswa, dan evaluasi hasil pembelajaran.
6
c. Penguasaan konsep fisika merupakan hasil dari proses belajar yang mampu
menjelaskan atau mendefinisikan suatu konsep dengan beragam format
representasi (multiple representations formats).
d. Keterampilan proses sains fisika siswa merupakan prestasi siswa atau keahlian
siswa dalam menyelesaikan tugas pembelajaran terhadap indikator-indikator
keterampilan proses sains.
e. Subjek dalam penelitian ini adalah siswa kelas X SMAN 1 Kalirejo Kabupaten
Lampung Tengah.
E. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
Variabel-variabel dalam penelitian ini dirumuskan sebagai berikut.
a. Variabel bebasnya (independent variable) adalah model pembelajaran
conceptual learning berbasis representasi jamak hasil pengembangan.
b. Variabel tak bebasnya (dependent variable) adalah penguasaan konsep fisika
dan keterampilan proses sains.
Berkaitan dengan variabel-variabel dalam penelitian yang telah dirumuskan di
atas, berikut ini diuraikan definisi operasionalnya.
a. Desain model pembelajaran conceptual learning hasil pengembangan yang
dimaksud adalah keseluruhan penyelenggaraan pembelajaran yang mencakup
desain RPP, LKS, evaluasi pembelajaran, dan unsur-unsur model pembelajaran
(seperti: rasional teoretik, sintaks, sistem sosial, prinsip reaksi, sistem
pendukung, dampak pembelajaran dan dampak pengiringnya).
b. Penguasaan konsep fisika yang dimaksud adalah prestasi siswa dalam
merepresentasikan konsep-konsep fisika dengan berbagai cara atau dengan
7
format-format representasi yang berbeda (representasi jamak). Keterampilan
proses sains yang dimaksud adalah prestasi siswa yang mencerminkan
kecakapan dalam keterampilan proses sains meliputi keterampilan mengamati,
mengelompokkan, menafsirkan, meramalkan, berkomunikasi, mengajukan
pertanyaan, berhipotesis, merencanakan percobaan, menggunakan
alat/bahan/sumber, dan menerapkan konsep.
Secara bagan keterkaitan antarvariabel ditunjukkan dalam gambar 1.1. Model
pembelajaran conceptual scientific ini berisikan variabel-variabel bebas yang
mencakup desain model pembelajaran (berupa rencana pelaksanaan pembelajaran,
lembar kerja siswa, dan evaluasi pembelajaran). Variabel tak bebasnya adalah
prestasi penguasaan konsep fisika dan prestasi keterampilan proses sains pada
siswa.
variabel variabelbebas tak bebas
Gambar 1.1 Hubungan Antarvariabel dalam Model Pembelajaran KonseptualSaintifik.
DesainModel Pembelajaran Konseptual Saintifik BerbasisRepresentasi Jamak
PrestasiPenguasaanKonsep danKeterampilanProses SainsSiswa
RencanaPembelajaran(RPP)
Lembar KerjaSiswa(LKS)
EvaluasiPembelajaran
8
F. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini antara lain, dapat diuraikan sebagai berikut.
a. Penelitan ini diharapkan secara teoretis mampu menjadi dasar prinsip-prinsip
dalam pembelajaran, khususnya pembelajaran dengan menggunakan model
pembelajaran konseptual saintifik, yang memungkinkan model ini dapat
dikembangkan lebih lanjut dalam rangka menambah khasanah ilmu
pengetahuan dalam bidang pendidikan, khususnya di bidang pendidikan fisika
di SMA.
b. Sektor atau bidang pengembangan kurikulum, dalam hal perumusan dan
pengembangan pembelajaran yang berorientasi kepada prestasi penguasaan
konsep fisika dan keterampilan proses sains siswa.
c. Menjadi salah satu acuan atau rujukan dalam kegiatan penelitian dan
pengembangan (research and development) model pembelajaran selanjutnya
dalam usaha meningkatkan penguasaan konsep fisika dan keterampilan proses
sains siswa.
9
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Deskripsi Teori
Deskripsi teori dalam kajian literatur berikut ini akan dibahas tentang model
pembelajaran beserta unsur-unsurnya, model latihan penelitian (research training
model), representasi jamak, hasil penelitian tentang penggunaan pendekatan
representasi jamak dalam pembelajaran, dan keterampilan proses sains.
1. Model Pembelajaran
Model pembelajaran merupakan kerangka konseptual yang menggambarkan
prosedur sistimatis dalam mengorganisasikan pengalaman belajar untuk mencapai
tujuan tertentu serta berfungsi sebagai pedoman dalam merencanakan dan
melaksanakan pembelajaran (Sudiarta, 2010). Terdapat empat kelompok atau
rumpun model-model pembelajaran (Joyce dkk, 2009), sebagai berikut.
1) Kelompok model pembelajaran memproses informasi (the information
processing family). Pada model pembelajaran ini menekankan cara-cara dalam
meningkatkan dorongan alamiah manusia untuk membentuk makna tentang
dunia (sense of the world) dengan memperoleh data, merasakan masalah-
masalah dan menghasilkan solusi-solusi yang tepat, serta mengembangkan
konsep dan bahasa untuk mentransfer solusi atau data tersebut.
10
2) Kelompok model pembelajaran sosial (the social family). Model pembelajaran
ini menekankan pada kerjasama kelompok yang efektif yaitu dengan
membentuk komunitas pembelajaran (learning community) dengan cara-cara
integratif dan produktif dalam berinteraksi berupa aktivitas pembelajaran yang
dinamis.
3) Kelompok model pembelajaran personal (the personal family). Model
pembelajaran ini, menekankan pada perspektif individu untuk mendorong
produktivitas mandiri, meningkatkan kesadaran, dan rasa tanggung jawab.
4) Kelompok model pembelajaran sistem perilaku (the behavioral systems
family). Model pembelajaran ini, menekankan bahwa manusia merupakan
sistem-sistem komunikasi perbaikan diri (self correcting communication
systems) yang dapat mengubah perilakunya saat merespon informasi tentang
keberhasilan tugas-tugas yang telah dikerjakan.
Unsur-unsur atau ciri-ciri yang melekat pada model pembelajaran menurut
Sudiarta (2010) sebagai berikut.
1) Rasional teoritik, yaitu landasan berpikir bagaimana hakikat peserta didik dapat
belajar dengan baik.
2) Sintaks, yaitu berupa tata urutan berdasarkan aturan tertentu, pengorganisasian
yang sistematis dan langkah-langkah pembelajaran yang terencana.
3) Sistem sosial, yaitu suasana dan norma sosial yang diberlakukan.
4) Prinsip reaksi, yaitu prinsip-prinsip yang digunakan pendidik dalam merespons
peserta didik.
5) Sistem pendukung, yaitu fasilitas pendukung yang harus digunakan.
11
6) Pengaruh dampak instruksional dan pengiring (instructional and nurturant
effects), yaitu target atau tujuan dan dampak yang akan dicapai.
Model pembelajaran sangat diperlukan dalam memandu proses belajar agar
berjalan secara efektif. Model pembelajaran yang efektif merupakan model
pembelajaran yang memiliki landasan teoritik yang bersifat humanistik, fleksibel,
adaptif, berorientasi kekinian, memiliki sintaks pembelajaran yang sederhana,
dapat mencapai tujuan dan hasil belajar yang ditargetkan. Model pembelajaran
yang dapat diterapkan dalam pembelajaran sebaiknya dikemas secara koheren
sebagai bagian dari hakikat pendidikan itu sendiri. Secara filosofis sebetulnya
tujuan pembelajaran adalah untuk memfasilitasi siswa dalam menanamkan dan
mengembangkan kesadaran siswa untuk belajar, sehingga mampu menggunakan
dan melakukan olah pikir, rasa, dan raga secara optimal dalam memecahkan
masalah kehidupan di dunia nyata. Model-model pembelajaran seperti itu yang
mampu mengakomodasikan tujuan tersebut adalah model pembelajaran yang
berlandaskan pada paradigma konstruktivistik sebagai paradigma alternatif
misalnya adalah model pembelajaran latihan penelitian.
2. Model Latihan Penelitian (Research Training Model)
Model latihan penelitian ini memiliki tiga prinsip utama dalam proses
pembelajaran, yaitu pengetahuan bersifat tentatif, manusia memiliki sifat rasa
ingin tahu yang alamiah, dan manusia mampu mengembangkan indivualistis
secara mandiri. Prinsip pertama menghendaki proses penelitian dilakukan secara
tuntas dan berkelanjutan, prinsip kedua menunjukkan pentingnya siswa untuk
12
melakukan eksplorasi, dan prinsip yang ketiga adalah kemandirian yang akhirnya
bermuara pada pengenalan jati diri dan sikap ilmiah.
Model pembelajaran latihan penelitian mengajarkan kepada siswa tentang proses
dalam meneliti dan menjelaskan tentang fenomena alam yang didasarkan pada
konsepsi ilmiah. Langkah-langkah pembelajaran (sintaks) model latihan penelitian
ditunjukkan dalam tabel 2.1.
Tabel 2.1 Struktur atau Sintaks Model Latihan Penelitian (Joyce dkk, 2009).
Fase-fase Kegiatan Guru
Fase 1:
Berhadapan dengan masalah.
1) Menjelaskan prosedur-prosedur
penelitian.
2) Menghadirkan kejadian yang aneh.
Fase 2:
Mengumpulkan data (verifikasi).
1) Memverifikasi sifat objek dan situasi.
2) Memverifikasi peristiwa dari keadaan
permasalahan.
Fase 3:
Eksperimentasi.
1) Memisahkan variabel yang relevan.
2) Menghipotesiskan dan menguji hubungan
kausal.
Fase 4:
Mengolah dan merumuskanpenjelasan.
1) Memformulasikan aturan.
2) Memformulasi suatu penjelasan.
Fase 5:
Menganalisis proses penelitian.
1) Menganalisis strategi penelitian.
2) Mengembangkan strategi yang paling
efektif.
Model pembelajaran latihan penelitian ini memiliki strategi-strategi dalam
penelitian, prosedur, dan sikap-sikap yang penting dalam ranah penelitian seperti:
keterampilan dalam mengolah (mengobservasi, mengumpulkan data, mengolah
data, mengidentifikasi dan mengontrol variabel-variabel, merumuskan dan
menguji hipotesis, dan menarik kesimpulan), pembelajaran yang aktif dan
13
mandiri, pengungkapan verbal, toleran dan ketekunan, dan berfikir logis. Unsur-
unsur yang melekat dalam model pembelajaran latihan penelitian ini adalah.
1) Sintaks dalam model pembelajaran latihan penelitian ini adalah
mengobservasi, mengumpulkan data, mengolah data, mengidentifikasi dan
mengontrol variabel-variabel, merumuskan dan menguji hipotesis, dan
menarik kesimpulan.
2) Sistem sosial yang dikembangkan dari model pembelajaran latihan penelitian
ini adalah kerjasama, kebebasan intelektual, dan kesamaan derajat. Proses
pembelajaran yang terjadi akan menumbuhkan sikap sosial yaitu kerjasama
dalam rangka menyelesaikan persoalan secara bersama-sama atau
berkolaboratif. Lingkungan belajar secara intelektual ditandai oleh sifat
terbuka terhadap berbagai ide yang relevan. Partisipasi antara guru dengan
siswa dalam pembelajaran dilandasi oleh paradigma persamaan derajat dalam
mengakomodasikan segala ide yang berkembang.
3) Prinsip reaksi yang mendukung dalam model pembelajaran latihan penelitian
adalah pengajuan pertanyaan yang jelas dan lugas, menyediakan kesempatan
kepada siswa untuk memperbaiki pertanyaan, menunjukkan butir-butir yang
kurang sahih, menyediakan layanan bimbingan tentang teori yang digunakan,
menyediakan suasana kebebasan dalam berintelektual, menyediakan
dorongan dan dukungan atas interaksi sosial, hasil eksplorasi, formulasi, dan
generalisasi dari siswa.
4) Sarana pendukung pembelajaran yang diperlukan dalam model ini adalah
berupa materi konfrontatif yang mampu membangkitkan proses intelektual,
strategi penelitian, dan masalah yang menantang siswa untuk melakukan
14
penelitian serta alat dan bahan dalam penelitian untuk melaksanakan
percobaan.
5) Dampak pembelajaran (instructional and nurturent effect) dalam model
pembelajaran ini adalah strategi penelitian dan semangat kreatif. Sedangkan
dampak pengiringnya adalah hakikat tentang keilmuan, keterampilan proses
keilmuan, otonomi siswa, toleransi terhadap ketidakpastian dan masalah-
masalah non rutin.
Penerapan model pembelajaran latihan penelitian dalam pembelajaran akan
menumbuhkan kemampuan keterampilan proses sains siswa (KPS).
3. Keterampilan Proses Sains
Keterampilan proses sains merupakan proses penumbuhan dan pengembangan
sejumlah keterampilan tertentu pada diri siswa sehingga mampu memproses
informasi untuk memperoleh fakta, konsep, prinsip, maupun pengembangan
konsep dan nilai (Tawil & Liliasari, 2014). Penerapan KPS dalam pembelajaran
akan selalu menuntut adanya keterlibatan fisik maupun mental intelektual siswa.
Selanjutnya, Aktamis & Ergin (2008) mengungkapkan bahwa tujuan pendidikan
sains adalah memberikan kemampuan kepada individu siswa untuk dapat
menggunakan keterampilan-keterampilan proses sains. Jadi, keterampilan proses
sains dapat didefinisikan sebagai kemampuan-kemampuan dasar atau
keterampilan dasar yang dimiliki oleh individu siswa untuk dapat menyelesaikan
masalah dengan menggunakan metode-metode ilmiah atau bekerja dengan cara
yang ilmiah.
15
Reif (1995) mengungkapkan bahwa pengetahuan yang harus dimiliki untuk dapat
bekerja secara ilmiah haruslah memiliki kemampuan-kemampuan atau
keterampilan dasar (meliputi interpretasi, mendeskripsikan, dan mengorganisasi)
dan kemampuan pemecahan masalah (meliputi kemampuan menganalisis
masalah, mengkonstruksi penyelesaian, dan memeriksa kembali hasil jawaban).
Sementara menurut Ango (2002), keterampilan untuk dapat bekerja ilmiah terdiri
atas sebelas indikator keterampilan yaitu antara lain: observing (pengamatan),
classifying (klasifikasi), inferring (menafsirkan), predicting (prediksi),
communicating (komunikasi), interpreting data (interpretasi data), making
operational definitions (menerapkan konsep), posing questions (mengajukan
pertanyaan), hypothesizing (hipotesis), experimenting (eksperimen), and
formulating models (merancang eksperimen).
Secara lengkap indikator-indikator dalam keterampilan proses sains menurut
Tawil & Liliasari (2014) adalah sebagai berikut.
1) Mengamati/observasi, yaitu mampu menggunakan berbagai indera untuk
kemudian mengumpulkan dan menggunakan fakta yang relevan.
2) Mengelompokkan/klasifikasi, yaitu mencatat setiap pengamatan secara
terpisah, mencari perbedaan, mencari persamaan, mengontraskan ciri-ciri,
membandingkan, mencari dasar pengelompokkan atau penggolongan.
3) Menafsirkan/interpretasi, yaitu menghubung-hubungkan hasil pengamatan,
menemukan pola atau keteraturan dalam suatu seri pengamatan, dan
menyimpulkan.
16
4) Meramalkan/prediksi, yaitu menggunakan pola-pola atau keteraturan hasil
pengamatan, mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang
belum terjadi.
5) Melakukan komunikasi, yaitu mendeskripsikan atau menggambarkan data
empiris hasil percobaan atau pengamatan dengan grafik/tabel/diagram atau
mengubahnya ke dalam bentuk salah satunya, menyusun dan menyampaikan
laporan secara sistematis dan jelas, menjelaskan hasil
percobaan/penyelidikan, membaca grafik atau tabel atau diagram, dan
mendiskusikan hasil kegiatan suatu masalah atau peristiwa.
6) Mengajukan pertanyaan, yaitu bertanya apa, bagaimana, dan mengapa,
bertanya untuk meminta penjelasan, mengajukan pertanyaan yang berlatar
belakang hipotesis.
7) Mengajukan hipotesis, yaitu mengetahui bahwa ada lebih dari suatu
kemungkinan penjelasan dari suatu kejadian, menyadari bahwa satu
penjelasan perlu diuji kebenarannya dengan memperoleh bukti lebih banyak
atau melakukan cara pemecahan masalah.
8) Merencanakan percobaan/penyelidikan, yaitu menentukan alat, bahan, atau
sumber yang akan digunakan. Menentukan variabel atau faktor-faktor
penentu, menentukan apa yang akan diatur, diamati, dicatat, dan menentukan
apa yang akan dilaksanakan berupa langkah kerja.
9) Menggunakan alat/bahan/sumber, yaitu memakai alat dan atau bahan atau
sumber, mengetahui alasan mengapa menggunakan alat atau bahan/sumber.
17
10) Menerapkan konsep, yaitu menggunakan konsep atau prinsp yang telah
dipelajari dalam situasi baru, menggunaka konsep atau prisip pada
pengalaman baru untuk menjelaskan apa ang sedang terjadi.
11) Melaksanakan percobaan atau penyelidikan, yaitu melaksanakan percobaan
dari prosedur-prosedur yang telah ditetapkan.
Indikator-indikator KPS tersebut dalam praktik pembelajaran akan menuntut atau
membiasakan siswa agar menggunakan kemampuan berfikir tingkat tingginya
(high order thinking), berpikir secara ilmiah, mengakses informasi, menganalisis,
mensintesis, berkreasi dan berkomunikasi. Artinya, KPS dalam pembelajaran akan
menekankan pada pembentukan keterampilan untuk memperoleh pengetahuan dan
kemudian mengomunikasikannya seperti yang banyak dilakukan oleh para
ilmuwan dalam menyelesaikan masalah secara ilmiah. Oleh karena itu, dengan
memperhatikan cara kerja para ilmuwan (menggunakan metode ilmiah), maka
dapat diidentifikasikan terdapat beberapa keterampilan dasar yang berproses
(indikator keterampilan proses sains) dalam kerja ilmiah tersebut. Proses-proses
itulah yang digunakan oleh para ilmuwan dalam bekerja.
Para ilmuwan dalam penelitian akan mengumpulkan data dan kemudian
menganalisis data tersebut guna memperoleh hasil kesimpulan. Penyajian data
biasanya dinyatakan dalam bentuk tabel, gambar, ataupun verbal yang kemudian
dibuatkan dalam bentuk grafik dan persamaan matematikanya (representasi
matematika). Penyajian dan analisis dengan cara seperti ini perlu dimiliki oleh
para peneliti sehingga akan menjadi lebih jelas dalam menyelesaikan masalah.
18
4. Representasi Jamak (Multiple Representations)
Representasi merupakan suatu susunan yang mampu menggambarkan,
melambangkan, atau mewakili objek dan proses (Rosengrant dkk, 2009).
Penggabungan beberapa representasi disebut dengan representasi jamak, sehingga
representasi jamak dapat diartikan sebagai merepresentasi proses fisika dalam
berbagai cara atau format yang berbeda-beda melalui kata-kata (verbal), gambar
(piktorial), grafik, diagram, dan persamaan matematika (Heuvelen & Zou, 2001).
Dengan demikian, representasi jamak dapat didefinisikan sebagai suatu cara untuk
mengungkapkan suatu konsep dengan berbagai cara atau format representasi
seperti verbal, gambar, grafik, dan persamaan matematika.
Representasi verbal masih berupa kata-kata atau kalimat dari definisi suatu
konsep. Sementara, representasi gambar atau diagram adalah berupa visual yang
berfungsi untuk menjelaskan suatu konsep yang masih bersifat abstrak.
Representasi gambar atau diagram ini memiliki beberapa manfaat dalam
meningkatkan pemahaman konsep (Heuvelen, 1991), antara lain:
1) Gambar atau diagram memberi konstribusi terhadap pemahaman dan intuisi
fisis.
2) Gambar atau diagram dapat menghubungkan antar argumen secara kualitatif
terhadap proses yang ruwet atau rumit.
3) Gambar atau diagram dapat digunakan untuk mengonstruksi persamaan
matematika secara detil.
19
Contoh representasi diagram atau gambar yang sering digunakan dalam
pembelajaran fisika adalah diagram gerak pada kasus kinematika dan diagram
bebas benda (free body diagram) pada kasus dinamika.
Selanjutnya, representasi grafik berupa suatu penjelasan yang panjang terhadap
suatu konsep. Oleh karena itu, kemampuan untuk membuat dan membaca grafik
adalah keterampilan yang sangat diperlukan oleh para siswa. Bahkan, Zou (2001)
mengungkapkan bahwa representasi grafik, misalnya grafik batang usaha-energi
sebagai representasi fisis memiliki peran penting dalam penyelesaian masalah
fisika sebagai berikut.
1) Menolong siswa menalar masalah usaha-energi secara konseptual.
2) Memformulasikan persamaan usaha-energi dengan tepat dan mudah.
3) Memperoleh kesimpulan dan evaluasi penyelesaian masalah.
Akhirnya, representasi matematika yang terdiri dari simbol-simbol matematis
yang digunakan untuk menyelesaikan masalah secara kuantitatif. Penggunaan
representasi kuantitatif ini akan banyak ditentukan keberhasilannya oleh
penggunaan representasi kualitatif (representasi verbal, gambar, diagram, dan
grafik). Contoh penggunaan representasi jamak dalam masalah kinematika
ditunjukkan dalam gambar 2.1 yang menunjukkan dimana proses kinematika yang
tergambar dalam masalah dapat direpresentasikan melalui gambar dan diagram
yang berperan dalam proses pemahaman konsep. Kedua representasi ini
(gambar/sketsa dan diagram) kemudian digunakan untuk mengkonstruksi
representasi matematika (persamaan matematika).
20
Representasi Verbal
Sebuah mobil mula-mula dalam keadaan diam dan mulai bergerak ke depan denganpercepatan 2 m/s2. Setelah mobil mencapai kecepatan 10 m/s, mobil bergerak dengankecepatan konstan.
Representasi Gambar= 0 = +2 / = ? = ?= 0 = ? = ?= 0 = 10 / = = 10 /0Representasi Fisis (Diagram Gerak) = 0 =0Representasi Fisis (Grafik Kinematika)Posisi Kecepatan Percepatan
Waktu Waktu Waktu
Representasi MatematikaUntuk 0 < < dan 0 < < Untuk < dan <= 0 + 0 ∙ + (1/2)(2 m/s ) = + (10 m/s)= 0 + (2 m/s ) = +10 m/sGambar 2.1 Proses Kinematika yang Tergambar dalam Masalah Dapat
Direpresentasikan Melalui Gambar dan Diagram yang MemberiKonstribusi terhadap Pemahaman Konsep, Gambar (Sketsa) danDiagram Kemudian dapat Digunakan untuk MengkonstruksiRepresentasi Matematika (Heuvelen & Zou, 2001).
Para ahli fisika dalam menyelesaikan masalah sangat bergantung pada analisis
representasi kualitatif atau representasi proses fisisnya (verbal, gambar, dan
diagram) dan kemudian mengonstruksikannya menjadi representasi matematika
(Heuvelen, 1991). Namun dalam praktik pembelajaran, siswa biasanya akan
langsung menjawab soal dengan menggunakan persamaan matematika (rumus
21
fisika). Ada beberapa alasan kenapa siswa tidak menggunakan representasi
kualitatif, yaitu.
1) Siswa tidak mengerti tentang besaran-besaran dasar dan konsep yang
direpresentasikan di dalam diagram.
2) Siswa memiliki kesempatan yang sedikit untuk mengembangkan keterampilan
representasinya.
3) Guru hanya memberikan metode latihan mengerjakan soal dan beranggapan
bahwa apa yang telah diajarkan kepada siswa sudah cukup jelas.
Akibatnya siswa diakhir pembelajaran hanya memiliki sedikit latar belakang
pengetahuan, artinya pemahamannya hanya berisi fakta-fakta dan rumus acak
yang memiliki arti konseptual yang minim dan tidak bermakna. Ketika
dihadapkan pada soal, mereka akan mencari rumus-rumus yang berkaitan dengan
objek tersebut. Misalnya, objek pada soal adalah tentang pegas, mereka akan
mencari rumus-rumus tentang pegas. Padahal struktur pengetahuan seharusnya
dibangun mulai dari konsep dasar fisika hingga kemudian menganalisis proses
fisikanya. Sebab, tujuan pemecahan masalah fisika adalah mampu merepresentasi
proses fisika dengan berbagai cara representasi yang berbeda-beda yaitu melalui
verbal, gambar/sketsa, diagram, grafik, dan matematika, seperti yang diungkapkan
oleh Heuvelen & Zou (2001). Sehingga deskripsi suatu konsep fisika akan
menjadi lebih jelas dan bermakna apabila konsep-konsep fisika tersebut disajikan
dengan menggunakan representasi jamak yang dilakukan secara sekaligus. Hasil-
hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa pendekatan representasi
jamak mampu meningkatkan pemahaman konsep dan pemecahan masalah pada
siswa, seperti yang ditunjukkan dalam tabel 2.2.
22
Tabel 2.2 Hasil Penelitian Penggunaan Representasi Jamak dalam Pembelajaran
Representasi Jamak dalam Pembelajaran Sumber Literatur
1) Penggunaan representasi kualitatif mampu
meningkatkan pemahaman konsep lebih baik dan
menolong memecahkan masalah fisika jika
representasi kualitatif digunakan sebelum
persamaan matematika.
Heuvelen dan Zou (2001)
2) Respon guru dan siswa menunjukkan bahwa
representasi jamak pada konsep sains
memungkinkan siswa membangun pemahaman
yang lebih dalam.
Waldrip, Prain, dan Carolan
(2006)
3) Siswa mampu membangun format mental dari
teks dengan gambar, sedangkan mereka akan
gagal jika hanya teks saja yang digunakan.
Schnotz dan Bannert (2003)
4) Kesalahpahaman (miskonsepsi) pada siswa dapat
ditangani dengan eksperimen, gambar tanpa
rumus, dan pengajaran konsep berorientasi dalam
ilmu.
Risch (2014)
5) Representasi eksternal membantu untuk
menerjemahkan satu representasi ke representasi
lain.
Schnotz dan Kurschner (2008)
6) Menjelaskan diri (self explainning) dengan
representasi grafis dan diagram merupakan
strategi metakognitif yang efektif.
Ainsworth dan Loizou (2003)
7) Penggunaan representasi jamak yang
terkoordinasi dan benar sangat membantu pada
pemecahan masalah-masalah.
Kohl, Rosengrant, dan
Finkelstein (2007)
8) Penggunaan representasi jamak dapat diajarkan,
dan di lebih dari satu cara terbukti membantu
mahasiswa dalam memecahkan masalah fisika.
Kohl dan Finkelstein (2008)
9) Penggunaan representasi jamak mampu
meningkatkan pemahaman konsep fisika.
Ismet (2013), Suhandi dan
Wibowo (2012), Meltzer
(2005), Abdurrahman, Liliasari,
dan Waldrip (2011).
23
Menurut Ainsworth (1999), representasi jamak memiliki tiga fungsi, yaitu.
1) Sebagai pelengkap informasi untuk mendukung proses konstruksi pengetahuan.
2) Representasi dapat menghindari kemungkinan salah tafsir dari representasi
yang lain.
3) Representasi jamak dapat digunakan untuk mendorong pembelajar
mengonstruksi pemahaman yang lebih dalam dan bermakna.
Representasi jamak menjadikan siswa mampu menggunakan pengetahuan dan
proses kognitifnya dalam memecahkan masalah. Kemampuan ini menurut
Anderson dkk (2001) disebut pembelajaran yang penuh arti atau bermakna
(meaningful learning).
B. Kerangka Pikir
Berikut ini adalah hasil sintesis dari kajian literatur di atas.
1) Model latihan penelitian (research training) merupakan model pembelajaran
yang mengajarkan kepada siswa tentang proses dalam meneliti dan
menjelaskan tentang fenomena alam yang didasarkan pada konsepsi ilmiah
(saintifik).
2) Hasil-hasil penelitian tentang pendekatan representasi jamak menunjukkan
bahwa pendekatan ini mampu meningkatkan pemahaman konsep dan
pemecahan masalah fisika pada siswa serta mengkonstruksi pemahaman
konsepnya secara mendalam (konseptual).
3) Indikator-indikator pada keterampilan proses sains akan membiasakan siswa
untuk dapat berfikir tingkat tinggi, berpikir secara ilmiah, mengakses
informasi, menganalisis, mensintesis, dan berkreasi.
24
Dari ketiga sintesa di atas maka dapat dirumuskan kerangka berpikirnya sebagai
berikut: “Jika model pembelajaran latihan penelitian berbasis representasi jamak
(model pembelajaran konseptual saintifik) diterapkan dalam pembelajaran, maka
dapat meningkatkan penguasaan konsep fisika dan keterampilan proses sains
siswa”. Secara bagan, kerangka berpikir penelitian dilukiskan dalam gambar 2.2.
Gambar 2.2 Kerangka Berpikir Model Pembelajaran Konseptual SaintifikBerbasis Representasi Banyak untuk Meningkatkan PenguasaanKonsep dan KPS Siswa.
C. Rancangan Awal
Berdasarkan hasil kajian literatur tentang model pembelajaran latihan penelitian
(research training model), representasi jamak dan keterampilan proses sains,
maka diajukan model hipotetik berupa model pembelajaran konseptual saintifik
berbasis representasi banyak seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.3. Model
hipotetik ini, dalam pelaksanaan pembelajarannya terdiri dari rencana
pembelajaran, implementasi, dan evaluasi.
Pendekatanrepresentasi jamak
Model latihanpenelitian (trainingresearch model)
Penguasaankonsep fisikadan KPS siswa
a. Lembar kerja siswab. Rencana pembelajaranc. Evaluasi
Unsur-unsurModel:1. Rasional
teoretik2. Sintaks3. Sistem sosial4. Sistem reaksi5. Sistem
pendukung6. Dampak
pembelajaran.
25
Gambar 2.3 Model Hipotetik Model Pembelajaran Berbasis Representasi Jamakuntuk Meningkatkan Penguasaan Konsep Fisika dan KeterampilanProses Sains Siswa (Conceptual-Scientific Learning Model).
Pembuatan rencana pembelajaran sedikitnya terdapat beberapa rencana isi ini,
yaitu menentukan materi pokok, indikator pembelajaran, metode pembelajaran,
pendekatan pembelajaran, sumber belajar, dan penilaian. Pemilihan materi pokok
disusun dengan menyesuaikan alokasi waktu dan jumlah pertemuan sesuai dengan
Model PembelajaranKonseptual-Saintifik
RencanaPembelajaran
Implementasi Evaluasi
Rencana Isi
1. Indikator2. Materi3. Metode4. Sumber5. Penilaian
Implementasi
1) Kegiatan pembelajaranbersifat konseptual,dengan tahap:a. Mengidentifikasikan.b. Mendefinisikan.c. Merepresentasikan.d. Menerapkan konsep.
2) Kegiatan pembelajaransaintifik, dengan tahap-tahap:a. Mengamatib. Bereksperimen.c. Menganalisis data
percobaan.d. Menarik kesimpulan.
KomponenModel
Evaluasi
Dilaksanakan tesobyektif untukmengukur KPS danpemahamankonsep.Isi
Model
Siswa(Sasaran)
Prestasi Penguasaan Konsep Fisika danKeterampilan proses sains fisika siswa
26
struktur kurikulum mata pelajaran Fisika. Indikator pencapaian pembelajaran
merupakan indikator penguasaan konsep dan indikator-indikator KPS. Terdapat
sebelas indikator yaitu mengamati, mengelompokkan, menafsirkan, meramalkan,
berkomunikasi, mengajukan pertanyaan, berhipotesis, merencanakan percobaan,
menggunakan alat/bahan/sumber, dan menerapkan konsep (Tawil dan liliasari,
2014). Metode pembelajaran untuk model hipotetik ini menggunakan metode
diskusi kelompok dan pendekatan KPS. Diskusi kelompok diharapkan akan
membangun sistem sosial antara siswa dengan guru. Siswa akan saling bertukar
pikiran dan membahas masalah secara kolaboratif. Sistem penilaian adalah berupa
tes obyektif dengan indikator-indikator KPS dan kemampuan merepresentasikan
konsep dengan verbal, gambar, matematika, tabel, dan grafik.
Kegiatan pembelajaran (implementasi model hipotetik) ini berbasis representasi
jamak, yang bertujuan untuk memahami konsep atau besaran fisika yaitu dengan
menjelaskan konsep fisika melalui berbagai format representasi seperti verbal,
gambar, matematika, tabel, dan grafik. Pendekatan representasi jamak terintegrasi
dengan dalam model latihan penelitian, yang dimulai dari kegiatan observasi,
pengumpulan data, pengolahan data, menguji hipotesis atau verifikasi, dan
menarik kesimpulan. Evaluasi dari model hipotetik ini menggunakan penilaian
objektif berupa soal pilihan ganda yang disesuaikan dengan indikator-indikator
KPS. Model pembelajaran konseptual saintifik berbasis representasi jamak
diharapkan mampu menumbuhkan sikap-sikap ilmiah seperti rasa ingin tahu,
jujur, teliti, cermat, tanggung jawab, dan bekerjasama.
27
BAB III. PROSEDUR PENELITIAN
A. Langkah-Langkah Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode Penelitian dan Pengembangan (Research and
Development) yang diadopsi dari Borg & Gall (2003). Terdapat sepuluh langkah-
langkah penelitian dan pengembangan menurut Borg & Gall, yaitu (1) penelitian
dan pengumpulan informasi (research and information collecting), (2)
perencanaan (planning), (3) mengembangkan bentuk awal produk atau prototipe
model (develop preliminary form of product), (4) ujicoba awal (preliminary field
testing), (5) revisi atau perbaikan produk utama (main product revision), (6)
ujicoba terbatas penerapan model (main field testing), (7) perbaikan produk
operasional atau prototipe kedua (operational product revision), (8) ujicoba
lapangan operasional (operational field testing), (9) perbaikan produk akhir (final
product revision), dan (10) desiminasi dan penerapan (dissemination and
implementation).
Langkah-langkah penelitian dan pengembangan ini dibagi menjadi ke dalam tiga
bagian tahap penelitian, yaitu tahap studi pendahuluan, tahap pengembangan, dan
tahap uji lapangan model seperti terlihat dalam gambar 3.1.
28
Gambar 3.1. Tahap Kegiatan Penelitian dan Pengembangan Model Pembelajaran
1. Tahap Studi Pendahuluan
Tahap studi pendahuluan ini menempuh langkah-langkah sebagai berikut: studi
literatur, studi pengumpulan data di lapangan, dan deskripsi atau gambaran serta
analisis hasil temuan lapangan. Studi literatur diperoleh dengan cara
mengumpulkan informasi penyebab terjadinya masalah, dalam hal ini berkaitan
1. TAHAP STUDI PENDAHULUAN
Studiliteratur
Studi lapangan tentangbentuk pembelajaranyang terjadi
Deskripsi dan analisistemuan di lapangan
Temuan draft desain modelpembelajaran konseptualsaintifik (model hipotetik)
Penyusunan perangkatpembelajaran (RPP, LKS,dan evaluasi)
Evaluasi danpenyempurnaan
Uji ahli dan uji 1-1
Uji kelompok kecil
Evaluasi danpenyempurnaan
3. TAHAP UJI LAPANGAN
2. TAHAP PENGEMBANGAN
ModelAkhir
Uji kelompoklebih luas
29
dengan rendahnya literasi sains siswa Indonesia. Studi lapangan diperoleh dari
kegiatan penelitian survei berupa angket untuk menggali informasi terhadap
sejumlah variabel. Deskripsi dan analisis hasil temuan di lapangan bertujuan
untuk menemukan gambaran tentang model pembelajaran yang dilaksanakan oleh
para guru SMA (terkait dengan penerapan metode representasi jamak dan KPS),
yang mencakup gambaran tentang pendekatan pembelajaran, bentuk rencana
pembelajaran, bentuk lembar kerja siswa dalam pembelajaran, dan bentuk
pelaksanaan evaluasi hasil pembelajaran.
2. Tahap Pengembangan
Berdasarkan deskripsi dan analisis hasil temuan di lapangan, berikutnya disusun
langkah-langkah pengembangan sebagai berikut.
a. Mengembangkan rumusan desain produk (prototipe) awal model pembelajaran
konseptual saintifik yang akan dikembangkan berdasarkan unsur-unsur model
pembelajaran menurut Sudiarta (2010).
b. Penyusunan perangkat pembelajaran sebagai komponen model yang mencakup
tentang penyusunan rencana pembelajaran, lembar kerja siswa, dan evaluasi
pembelajaran.
3. Tahap Ujicoba Lapangan
Tahap ujicoba lapangan meliputi
a. prototipe awal model pembelajaran yang dikembangkan diuji oleh ahli model
pembelajaran (validasi ahli), kemudian dilakukan uji 1-1 dengan kelompok
guru melalui diskusi guru terpusat (Focus Group Discussion /FGD) guna
30
mengetahui keterlaksanaan desain model. FGD merupakan salah satu teknik
pengumpulan data kualitatif yang didesain untuk memperoleh informasi
keinginan, kebutuhan, sudut pandang, kepercayaan dan pengalaman peserta
tentang suatu topik, dengan pengarahan dari seorang fasilitator atau moderator
(Paramita dan Kristiana, 2013),
b. berdasarkan hasil uji 1-1, dilakukan perbaikan terhadap desain model yang
telah dikembangkan sebelumnya,
c. melakukan ujicoba kelompok kecil guna mengetahui keterlaksanaan model
telah diterapkan dengan benar. Metode penelitian menggunakan model single
one shot case study. Pengumpulan data dalam langkah ini dilakukan dengan
menggunakan observasi dan kuantitatif. Model eksperimen ini digambarkan
seperti gambar 3.2.
X : adalah perlakuan (treatment)berupa penerapan model.
0 : adalah observasi atau hasildari penerapan model.
Gambar 3.2 Model Penelitian Eksperimen Single One Shot Case Study.
d. Berdasarkan hasil ujicoba kelompok kecil yang telah dilakukan sebelumnya,
kemudian dilakukan perbaikan atau penyempurnaan terhadap desain model,
sehingga desain model yang dikembangkan berikutnya adalah sebuah model
yang siap untuk dilakukan ujicoba kelompok lebih luas,
e. ujicoba kelompok lebih luas memiliki dua tujuan yang hendak diungkap dalam
langkah ini, yaitu (1) mengetahui tingkat prestasi KPS dan penguasaan konsep
fisika siswa pada kelas eksperimen, (2) menyimpulkan apakah model yang
dikembangkan lebih efektif memberikan dampak terhadap prestasi penguasaan
X 0
31
konsep fisika dan keterampilan proses sains siswa, dibandingkan dengan model
pembelajaran atau cara yang dilakukan selama ini (konvensional), (3)
mengetahui respon sikap siswa setelah diterapkannya model pembelajaran hasil
pengembangan.
Tahap ujicoba kelompok lebih luas menggunakan penelitian eksperimen semu
(quasi experimental) dengan rancangan pretest-postest with control group
design). Kelompok kelas eksperimen adalah siswa (subjek penelitian) yang
menerapkan atau menggunakan model pembelajaran yang telah dikembangkan.
Sedangkan, kelompok kelas kontrol adalah kelompok siswa yang menerapkan
model pembelajaran secara konvensional. Rancangan penelitian eksperimen semu
(quasi experiment) dengan rancangan pretest-postest with control group design
pada langkah ini digambarkan dalam tabel 3.1.
Tabel 3.1 Desain Pretes-Postes dengan Kelompok Kontrol
Kelompok Pretes Perlakuan (variabel bebas) Postes (variabel terikat
Eksperimen
Kontrol
Y1
Y1
X
-
Y2
Y2
B. Lokasi dan Subjek Penelitian
Tahap studi pedahuluan, lokasi dan subjek penelitian dipilih dengan menggunakan
prinsip purposive sampling, yaitu mempertimbangkan tujuan untuk mendapatkan
data tentang model pembelajaran yang diterapkan pada SMA-SMA di Lampung.
Untuk maksud ini maka dipilih 12 SMA di Lampung.
32
Tahap ujicoba lapangan dilakukan uji 1-1, ujicoba kelompok kecil dan ujicoba
kelompok lebih luas. Untuk pelaksanaan uji 1-1, lokasi dan subjek dipilih secara
purposive sampling, yaitu dua guru Fisika di SMAN 1 Kalirejo Lampung Tengah.
Untuk pelaksanaan ujicoba kelompok kecil, lokasi dan subjek dipilih secara
purposive sampling, yaitu 5 orang siswa kelas X MIPA4 di SMAN 1 Kalirejo dan
satu orang guru model. Daftar lokasi dan subjek dalam tahap ujicoba kelompok
kecil dicantumkan dalam tabel 3.2.
Tabel 3.2 Daftar Lokasi dan Subjek Penelitian dalam Ujicoba Kelompok Kecil.
Uji 1-1 Ujicoba Kelompok KecilLokasi Sekolah Subjek (guru) Kelas Subjek (siswa)
SMAN 1 Kalirejo 2 X MIPA 4 5
Tahap ujicoba kelompok lebih luas digunakan prinsip purposive sampling yaitu
memilih dua kelompok siswa subjek penelitian di SMAN 1 Kalirejo yaitu satu
kelas eksperimen dan satu kelas kontrol. Kelas eksperimen adalah kelas yang
menerapkan model pembelajaran yang telah dikembangkan, sedangkan kelas
kontrol adalah kelas yang menerapkan model pembelajaran secara konvensional
yaitu menggunakan metode ceramah. Tabel 3.3 di bawah ini mencantumkan
daftar lokasi dan subjek penelitian pada tahap ujicoba kelompok lebih luas.
Tabel 3.3 Daftar Lokasi dan Subjek Penelitian Ujicoba Kelompok Lebih Luas.
Lokasi Sekolah Kelas KelompokEksperimen Kontrol
SMAN 1 Kalirejo 1 kelas X MIPA 1 1 kelas X MIPA 2
33
C. Teknik dan Alat Pengumpulan Data
1. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data pada tahap studi pendahuluan menggunakan angket
yang digunakan untuk mengungkap model pembelajaran yang saat ini terjadi
meliputi rencana pembelajaran, lembar kerja siswa, dan evaluasi dalam
pembelajaran.
Tahap ujicoba 1-1, data yang diperoleh adalah hasil forum diskusi guru atau FGD
berupa saran dan masukan tentang perangkat pembelajaran. Ujicoba kelompok
kecil dilakukan teknik observasi untuk melihat keterlaksanaan model
pembelajaran dan data hasil pretes dan postes untuk melihat peningkatan prestasi
penguasaan konsep dan KPS siswa. Demikian pula dengan tahap ujicoba
kelompok lebih luas, teknik pengumpulan data yang digunakan adalah hasil pretes
dan postes terhadap peningkatan prestasi penguasaan konsep fisika dan KPS siswa
melalui perbandingan hasil pengukuran sebelum dan sesudah penerapan model
secara mandiri oleh kelompok kontrol dan eksperimen. Data respon sikap siswa
setelah menerapkan model hasil pengembangan diperoleh melalui angket.
2. Alat/Instrumen Pengumpulan Data
Instrumen pengumpulan data yang dikembangkan dalam penelitian ini berkaitan
dengan teknik pengumpulan data yang dilakukan pada masing-masing tahap
penelitian, yaitu
a. angket berupa daftar pertanyaan yang dilakukan pada tahap studi pendahuluan
dan tahap ujicoba lebih luas untuk mengetahui respon sikap siswa,
34
b. observasi berupa daftar centang (check list) digunakan dalam tahap ujicoba
kelompok kecil,
c. tes obyektif pada kelompok kontrol dan kelompok eksperimen diterapkan pada
tahap validasi, untuk mengukur peningkatan penguasaan konsep fisika dan
prestasi keterampilan proses sains siswa dalam rangka mengukur dan menilai
dampak penerapan model pembelajaran.
Instrumen penilaian hasil belajar yang dikembangkan adalah tes obyektif. Ukuran
validitas dan reliabilitas butir tes didasarkan kepada validitas isi (content validity)
dan pertimbangan ahli (experts judgement).
D. Teknik Analisis Data
Analisis data dalam penelitian ini dijelaskan dalam tiga tahap studi, yaitu tahap
studi pendahuluan, pengembangan, dan ujicoba lapangan. Tahap studi
pendahuluan, temuan atau fakta-fakta tentang implementasi pembelajaran yang
dilaksanakan saat ini, dideskripsikan dalam bentuk prosentase, kemudian
dianalisis atau diinterpretasikan secara kualitatif. Sehingga, analisis yang
digunakan dalam tahap ini disebut deskriptif kualitatif.
Pada tahap uji lapangan beberapa pendekatan analisis yang digunakan yaitu
a. hasil ujicoba 1-1 melalui forum diskusi guru dianalisis dengan deskriptif
kualitatif,
b. ujicoba kelompok kecil, pengambilan data dengan teknik observasi dan data
pretes dan postes sehigga dianalisis secara deskriptif kualitatif dan kuantitatif,
35
c. ujicoba kelompok lebih luas dianalisis menggunakan pendekatan kuantitatif
dengan desain penelitian quasi experiment, dengan membandingkan hasil pada
kelompok (subjek penelitian) eksperimen dan kelompok kontrol, pada kondisi
sebelum dengan sesudah penerapan model pembelajaran konseptual saintifik.
Kemudian dianalisis secara statistik, dengan digunakan teknik analisis statitstik
uji beda rata-rata sampel berpasangan (independent samples with t test).
Pengaruh penggunaan model konseptual saintifik terhadap peningkatan prestasi
KPS dan penguasaan konsep fisika siswa pada kelas eksperimen digunakan
teknik analisis statitstik uji beda rata-rata sampel berpasangan (paired samples
with t test),
d. data kuantitatif berupa skor siswa pada tes penguasaan konsep dan KPS akan
dianalisis menggunakan statistik diskriptif dengan menghitung rerata gain ⟨ ⟩untuk mengetahui keefektifan penerapan model pembelajaran konseptual
saintifik. Perolehan nilai gain akan dihitung dengan menggunakan rumus
sebagai berikut (Hake, 1998).
⟨ ⟩ = ⟨ ⟩ − ⟨ ⟩100 − ⟨ ⟩dengan ⟨ ⟩ adalah rerata postes dan ⟨ ⟩ adalah rerata pretes. Nilai rerata gain⟨ ⟩ memiliki kriteria: tinggi, jika ⟨ ⟩> 0,7; sedang, jika 0,3 ≤ ⟨ ⟩ ≤ 0,7 dan
rendah, jika ⟨ ⟩< 0,3.
58
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil
beberapa kesimpulan sebagai berikut.
1. Kebanyakan guru dalam pembelajaran fisika di dalam kelas belum
menggunakan model pembelajaran berbasis representasi jamak dan
keterampilan proses sains.
2. Desain model pembelajaran konseptual saintifik berbasis representasi jamak
memiliki sintaks pembelajaran dengan akronim ateraksi (amati, tanyakan,
eksperimenkan, representasikan, ambil kesimpulan, dan evaluasi).
3. Model pembelajaran konseptual saintifik berbasis representasi jamak yang
dikembangkan teruji dapat meningkatkan prestasi KPS dan penguasaan konsep
fisika pada siswa masing-masing sebesar 54% dan 73% dari nilai rata-rata
sebelumnya (pretes). Nilai rata-rata prestasi KPS dan penguasaan konsep fisika
siswa hasil tes kelas eksperimen adalah 74,49 dan 78,63 atau memiliki
perberbedaan sebesar 32% dan 66% dari kelas kontrol.
4. Model pembelajaran konseptual saintifik berbasis representasi jamak memiliki
nilai rata-rata N-gain untuk prestasi KPS dan penguasaan konsep fisika
59
masing-masing adalah sebesar 0,51 dan 0,62 yang berkategori sedang atau
cukup efektif untuk diterapkan dalam pembelajaran.
5. Respon sikap siswa terhadap diterapkannya model pembelajaran konseptual
saintik berbasis representasi jamak rata-rata adalah 12% sangat baik, 78% baik,
dan hanya 10% yang merespon kurang baik.
B. Saran
Beberapa saran yang berkaitan dengan pelaksanaan model pembelajaran
konseptual saintifik berbasis representasi jamak dalam pembelajaran sebagai
berikut.
1. Pada ujicoba kelompok kecil, sebaiknya menggunakan kelompok siswa yang
sebenarnya atau terdiri atas satu kelas siswa.
2. Pada ujicoba lapangan lebih luas, sebaiknya perlu ditambahkan kelas kontrol
dan kelas eksperimen dari beberapa sekolah agar hasil keterlaksanaan dan
keefektifan penerapan model pembelajaran konseptual saintifik yang
dikembangkan lebih signifikan.
3. Perlu dilakukan penelitian dan pengembangan pada model pembelajaran ini
lebih lanjut dengan memodifikasi langkah-langkah pembelajaran agar alokasi
waktu pembelajaran dapat berjalan dengan efisien.
60
DAFTAR PUSTAKA
Abdurrahman, Liliasari, Rusli, A., & Waldrip, B. 2011. Implementasi
Pembelajaran Berbasis Multi Representasi untuk Peningkatan
Penguasaan Konsep Fisika Kuantum. Jurnal Cakrawala Pendidikan,
1(1). Hal. 30-45.
Ainsworth, S. 1999. The Functions of Multiple Representations. Computers &
Education, 33(2), p. 131-152.
Ainsworth, S., & Loizou, A. T. 2003. The Effects of Self-Explaining when
Learning with Text or Diagrams. Cognitive Science 27, p. 669–681.
Aktamis, H., & Ergin, O. 2008. The Effect on Scientific Process Skills Education
on Students’ Scientific Creativity, Science Attitudes and Academic
Achievements. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching,
Vol. 9, Issue 1. p. 1-21.
Anderson, L. W., Krathwohl, D. R., Airasian, P. W., Cruikhsank, K. A., Mayer,
R. E., Pintrich, P. R., Raths, J., and Wittrock, M. C. 2001. A Taxonomy
for Learning, Teaching, and Asessing : a Revision of Bloom’s Taxonomy
of Educational Objectives. Addison Wesley Longman Inc. p. 89.
Ango, L., Mary. 2002. Mastery of Science Process Skills and Their Effective Use
in the Teaching of Science: an Educology of Science Education in the
Nigerian Context. International Journal of Educology, Volume 16, No.
1. p. 78-81.
Borg, W.R., Gall, M. D., Gall, J.P. 2003. Educational Research (An Introduction).
Seventh Edition. Pearson Education Inc. p. 775.
Dufresne, R.J., Gerace, R.J., & Leonard, W.J. 1997. Solving Physics Problems
with Multiple Representations. The Physics Teacher. 35: p. 270.
Hake, R. R. 1998. Interactive Engagement Versus Traditional Methods: a
Six-Thousand-Student Survey of Mechanics Test Data for Introductory
Physics Courses. Am. J. Phys. 66,64–74
61
Heller, P., Keith, R., & Anderson, S. 1992. Teaching Problem Solving Through
Cooperative Grouping. Part I and II. American Journal Physics. 60: p.
627.
Heuvelen, A. V., & Zou, X. 2001. Multiple Representations of Work–Energy
Processes. American Journal Physics. February, 69 (2). p. 184-194
Heuvelen, A. V. 1991. Learning to Think Like a Physicist: a Review of Research-
Based Instructional Strategies. American Journal of Physics, 59(10), p.
891-897.
Holubova R. 2005. Environmental Physics : Motivation in Physics Teaching and
Learning. Journal Physics Teacher. Education Online, 3(1): 17-20
Ismet. 2013. Dampak Program Perkuliahan Mekanika Berbasis Multipel
Representasi Terhadap Kecerdasan Spasial Mahasiswa Calon Guru.
Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia. (9): 132-143
Izhak & Sherin, M.G. 2003. Exploring the Use of New Representation as a
Resource for Teaching Learning. The University of Georgia and
North Western University, Journal School Science and
Mathematics.103, (1).
Joyce, B., Weil, M., & Calhoun, E. 2009. Models of Teaching (terjemahan).
Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Hal. 96-105.
Kohl, P. B., Finkelstein, N. D. 2008. Patterns of Multiple Representation Use by
Experts and Novices during Physics Problem Solving. Physical Review
Special Topics - Physics Education Research 4, 010111. p. 1-13.
Kohl, P. B., Rosengrant, D., & Finkelstein, N. D. 2007. Strongly and Weakly
Directed Approaches to Teaching Multiple Representation Use in
Physics. Physical Review Special Topics - Physics Education Research 3,
010108. p. 1-10.
Kozma, R.B., 2003.The Material Features of Multiple Representations and Their
Cognitive and Social Affordances for Science Understanding. Learning
and Instruction. 13: p. 205.
Meltzer, D. E. 2005. Relation between Students’ Problem-Solving Performance
and Representational Format. American Journal Physics. May, 73 (2). p.
463-478.
Meyers, B.E., Wasbhurn, S.G., & Dyer, J.E. 2004. Assessing Agriculture
Teachers Capacity for Teaching Science Integrated Proess Skills. Journal
of Southern Agricultural Education Research, 54 (1): 74-85.
62
Paramita, A., & Kristiana, L,. 2013. Teknik Focus Group Discussion dalam
Penelitian Kualitatif. Jurnal Penelitian Sistem Kesehatan. April, 16 (2):
117–127
PISA. 2012. Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD).
[Online]. Tersedia:oecd.org/statistics/statlink. [12 Desember 2014].
Reif, F. 1995. Millikan Lecture 1994: Understanding and Teaching Important
Scientific Thought Processes. American Journal of Physics, 63(1) p. 17-
32.
Reiss, F. 2000. History of Physics in Science Teacher Training in Oldenburg.
Science & Education. 9, 399- 402
Risch, M. R. 2014. Investigation about Representations Used in Teaching to
Prevent Misconceptions Regarding Inverse Proportionality. International
Journal of STEM Education p. 1-4.
Rosengrant, D, Van Heuvelen, A, Etkina, E. 2009. Do Students Use and
Understand Free-Body Diagrams? Physics Education Research 5,
010108. p. 1-13.
Schnotz, W., & Bannert, M. 2003. Construction and Interference in Learning from
Multiple Representation. Learning and Instruction 13 p. 141–156.
Schnotz, W., & Kurschner, C. 2008. External and Internal Representations in the
Acquisition and Use of Knowledge: Visualization Effects on Mental
Model Construction. Instr Sci p. 175–190.
Stacey, K. 2011. The PISA View of Mathematical Literacy in Indonesia. Journal
on Mathematics Education (JME), 2(02). p. 95-126.
Sudiarta, I.G.P. 2010. Pengembangan Model Pembelajaran Inovatif. Makalah
Disampaikan dalam Pendidikan dan Pelatihan MGMP Matematika SMK.
Universitas Pendidikan Ganesha, Karangasem Agustus. Hal. 1-51.
Suhandi, A. dan Wibowo, F.C. 2012. Pendekatan Multirepresentasi dalam
Pembelajaran Usaha-Energi dan Dampak terhadap Pemahaman Konsep
Mahasiswa. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia. (8): hal. 1-7
Tawil, M., Liliasari. 2014. Keterampilan-keterampilan Sains dan
Implementasinya Dalam Pembelajaran IPA. Makasar : Badan Penerbit
UNM. Hal. 12-15.
Vygotsky, L. 1978. Interaction between Learning and Development. Readings on
the Development of Children. 23(3). P. 34-41.
63
Waldrip, B. 2008. Improving Learning through Use of Representations in
Science. Proceeding The 2nd
International Seminar on Science
Education. Science Education Program. Bandung: Graduate School
Indonesia University of Education.
Waldrip, B., Prain, V., & Carolan, J. 2006. Learning Junior Secondary Science
through Multi-Modal Representations. Electronic Journal of Science
Education Vol. 11, No. 1. p. 87-107
Warsita, B. 2008, Teori Belajar M. Gagne dan Implikasinya pada Pentingnya
Pusat Sumber Belajar. Jurnal Teknodik, vol. XII, no. 1, hal. 66
Zou, X. 2001. The Role of Work-Energy Bar Charts as a Physical Representation
in Problem Solving. In Proceedings of Physics Education Research
Conference, Rochester, New York (Vol. 239). p. 1-4.
