Filetype PDF | Diposting 13 Aug 2022 | 3 thn lalu
Authentication
digital resources
221x Tipe PDF Ukuran file 0.65 MB Source: fmipa.um.ac.id
SEMINAR NASIONAL FISIKA DAN PEMBELAJARANNYA 2015
Pengembangan Paket Tutorial Fisika Modern Materi Struktur Atom
Berbasis Penyelesaian Eksplisit untuk Meningkatkan Kemampuan
Problem Solving Mahasiswa
HARTATIEK, DWI HARYOTO, YUDYANTO
Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang Jl, Semarang 5 Malang
E-mail: hartatiek.fmipa@um.ac.id
TEL : - ; FAX : -
ABSTRAK: Rendahnya kemampuan problem solving mahasiswa pada matakuliah Fisika
Modern diatasi dengan memberikan tutorial di luar jam tatap muka, karena terbatasnya waktu
perkuliahan tidak memungkinkan melatih keterampilan problem solving mahasiswa secara
memadai. Penelitian ini bertujuan mengembangkan paket tutorial Fisika Modern materi
Struktur Atom yang berfungsi sebagai pemandu kegiatan tutorial. Paket tutorial berbasis
penyelesaian eksplist ini menekankan cara penyelesaian menggunakan 5 langkah meliputi:
memfokuskan masalah, menggambarkan keadaan fisis, merencanakan penyelesaian,
penyelesaian, dan pengecekan hasil. Penelitian ini menggunakan rancangan penelitian dan
pengembangan (R&D) yang terdiri dari tiga tahap meliputi: studi pendahuluan, pengembangan
draft produk, dan validasi produk. Draft produk yang telah dikembangkan divalidasi oleh ahli
materi untuk menguji kelayakan materi dan prediksi dampak penggunaan paket tutorial,
menggunakan angket dengan 4 skala penilaian. Berdasarkan masukan dari ahli materi produk
disempurnakan. Selanjutnya produk dimintakan penilaian dari pengguna (mahasiswa) untuk
mengetahui respon mahasiswa terhadap isi paket tutorial. Hasil peneltian ini menunjukkan
paket tutorial Stuktur Atom yang dikembangkan memperoleh kelayakan materi dengan nilai
rata-rata 92,5 dan kualifikasi sangat layak. Prediksi dampak penggunaan paket tutorial ini
berpeluang meningkatkan kemampuan problem solving mahasiswa dengan kualifikasi sangat
memadai . Hasil respon mahasiswa terhadap isi paket tutorial memperoleh nilai rata-rata 85
dengan kualifikasi sangat baik. Sedangkan prediksi dampak penggunaan paket tutorial dapat
melatih keterampilan problem solving mahasiswa memperoleh respon sangat baik (87,5% setuju).
Hal ini menunjukkan bahwa penilaian materi oleh ahli materi dan respon mahasiswa memiliki
kualifikasi yang sama sehingga hasil penilaian bersifat realiabel. Hasil ini didukung oleh
kemampuan problem solving mahasiswa pada materi memperoleh nilai rata-rata 87,8 dengan
kualifikasi sangat baik.
Kata Kunci: paket tutorial, stuktur atom, kemampuan problem solving.
PENDAHULUAN Hal ini menunjuk-kan bahwa kemampuan
Matakuliah Fisika Modern dengan problem solving mahasiswa masih rendah.
bobot 3 sks dimaksudkan agar mahasiswa Rendahnya kemampuan problem sol-
memahami konsep dan kaidah-kaidah ving mahasiswa pada matakuliah fisika
Fisika Modern dan mampu menganalisis modern dicoba diatasi dengan membe-
gejala fisis serta menyelesaikan perma- rikan tutorial di luar jam tatap muka,
salahan yang terkait (Katalog Fisika yang dipandu dengan paket tutorial.
MIPA, 2013). Terbatasnya waktu perkuliahan tidak
Berdasarkan hasil kajian pada perku- memungkinkan untuk melatih keteram-
liahan Fisika Modern yang telah dila- pilan problem solving mahasiswa secara
kukan selama ini menunjukkan, pada memadai.
umumnya mahasiswa dapat menye- Beberapa penelitian terdahulu menun-
lesaikan persoalan apabila sebelumnya jukkan bahwa setelah instruksional masih
diberi contoh soal yang penyele-saiannya banyak mahasiswa yang kesulitan menye-
mirip dengan persoalan tersebut. Ketika lesaikan masalah fisika (Maloney, 1994)
persoalan yang diberikan agak berbeda banyak siswa yang pemahaman konsep-
sedikit dari contoh yang diberikan, pada nya masih lemah (Wandersee, et. all,
umumnya mereka mengalami kesulitan. 1994), problem solving dapat meningkat-
ISBN 978-602-71279-1-9 PF-MP-49
SEMINAR NASIONAL FISIKA DAN PEMBELAJARANNYA 2015
kan performansi pemecahan masalah tutorial sangat diperlukan untuk melatih
siswa (Gamze, et.all., 12008). Hasi kemampuan problem solving mahasiswa.
penelitian yang dilakukan Rasil dan David Tutorial merupakan suatu program
(2005) menunjukkan bahwa belajar dan pengajaran (bimbingan belajar) untuk
transfer problem solving mahasiswa yang membantu kelancaran proses belajar
didukung oleh bangunan ketrampilan dan mahasiswa, dengan konsep belajar man-
self tutoring problem merupakan cara diri. Konsep belajar mandiri dalam tuto-
mendidik yang lebih baik. Memadukan rial mengandung arti untuk memicu dan
pembelajaran aktif dan problem solving memacu kemandirian, disiplin, dan inisi-
pada perkuliahan Fisika Modern dapat atif dari mahasiswa dalam belajar dengan
meningkatkan pemahaman konsep pada meminimalisasi intervensi dari pihak
kategori sedang dan kemampuan problem pembelajar/tutor. Prinsip pokok tutorial
solving pada kategori sedang (Hartatiek, adalah “kemandirian belajar”. Salah satu
2012). ciri utama tutorial adalah memberikan
Berdasarkan hasil penelitian dan kesempatan kepada mahasiswa untuk
pengembangan yang telah dilakukan mengembangkan kemampuan pemecahan
sebelumnya (Hartatiek, dkk., 2014) yakni masalah secara rasional dan terstruktur.
paket tutorial materi Teori Relativitas Hal ini sesuai pernyataan Pride,
Khusus menunjukkan respon yang sangat dkk.(2005), bahwa tutorial merupakan
baik dari mahasiswa dengan nilai rerata salah satu cara untuk meningkatkan kete-
87,5 dan dapat melatih kemampuan rampilan menyelesaikan masalah ( Pride,
problem solving dengan nilai rerata 88 et.all. 2005).
serta prediksi dampak keseluruhan isi Penyelesaian masalah secara eksplisit
paket tutorial berpeluang meningkatkan menggunakan 5 langkah meliputi: (1)
kemampuan problem solving mahasiswa memfokuskan masalah, (2) menggambar-
memperoleh penilaian sangat setuju dari kan keadaan fisis, (3) merencanakan pe-
dosen. Hasil pengembangan paket tutorial nyelesaian, (4) mengerjakan menurut
materi Teori Kuantum Cahaya memper- rencana dan (5) mengevaluasi hasil (jawa-
oleh respon sangat baik dari mahasiswa ban) (Huffman, 1997). Perbedaan pokok
dengan nilai rerata 85,5 dan mampu dengan pemecahan masalah pada umum-
melatih kemampuan problem solving nya ada pada langkah kedua yaitu
dengan nilai rerata 85, serta prediksi penggambaran keadaan fisis. Pada lang-
dampak keseluruhan isi paket tutorial kah ini mahasiswa dituntut untuk menje-
berpeluang meningkatkan kemampuan laskan konsep fisis yang terkait dengan
problem solving memperoleh penilaian permasalahan, sehingga mahasiswa fisika
sangat setuju dari dosen. Sedangkan hasil tidak hanya menggunakan persamaan
pengembangan pada paket tutorial matematik saja tetapi terlebih dahulu
Perilaku Gelombang Materi memperoleh harus tahu konsep fisikanya. Perbedaan
respon sangat baik dari mahasiswa de- kedua adalah pada langkah kelima yaitu
ngan nilai rerata 83,3 dan mampu melatih pengecekkan hasil. Hasil/jawaban yang
kemampuan problem solving dengan nilai telah diselesaikan harus dicek kembali
rerata 90, serta prediksi dampak keselu- apakah sudah sesuai baik besar maupun
ruhan isi paket tutorial berpeluang satuannya.Langkah pengecekkan hasil
meningkatkan kemampuan problem sol- /jawaban ini merupakan langkah kunci
ving memperoleh penilaian sangat setuju agar hasil penyelesaian diyakini kebenar-
dari dosen. Dari tiga paket tutorial yang annya.
telah dikembangkan lebih dahulu ini Materi Ajar matakuliah Fisika Modern
masing-masing dapat melatih kemampuan meliputi enam pokok bahasan, yaitu Teori
problem solving mahasiswa mahasiswa Relativitas Khusus, Teori Kuantum Caha-
dengan nilai rata-rata 88, 85 dan 91,8. ya, Perilaku Gelombang Materi, Struktur
Hasil penelitian ini bermakna bahwa Atomik, Prinsip Mekanika Kuantum, dan
tutorial yang dipandu dengan paket Teori Kuantum Atom Hidrogen (Beiser,
2004, Krane, 1992, Serway, et. all., 2005).
ISBN 978-602-71279-1-9 PF-MP-50
SEMINAR NASIONAL FISIKA DAN PEMBELAJARANNYA 2015
Karakteristik materi fisika modern tujuan pembelajaran, (3) uraian materi,
cukup komplek, dan secara konten pada (4) contoh-contoh soal dan
umumnya dirasakan sulit bagi maha- penyelesaiannya berbasis 5 langkah
siswa. Apabila mahasiswa kurang latihan penye-lesaian eksplisit, (5) ringkasan
dalam mengaplikasikan konsep, maka materi, (6) soal-soal latihan, (7) kunci
akan mengalami kesulitan dalam menye- jawaban soal latihan, (8) pedoman
lesaikan masalah yang terkait. penskoran problem-solving, (9) konstanta
Penelitian ini bertujuan: mengembang- fisis dan nilai-nilai penting, dan (10)
kan paket tutorial fisika modern pada daftar pustaka. Paket tutorial dilengkapi
materi Perilaku gelombang Materi, mem- de-ngan petunjuk penggunaan agar
validasi paket tutorial yang dikem- memudahkan mahasiswa mempelajarinya.
bangkan, mengetahui respon mahasiswa Tahap 3; judgment (validasi oleh ahli),
terhadap isi paket tutorial, dan meng- Judgment ini merupakan kegiatan
etahui kemampuan problem solving maha- asesmen untuk menilai isi paket yang
siswa pada materi Perilaku Gelombang telah dikembangkan. Hal ini dilakukan
Materi. untuk meningkatkan validitas teoritis
METODE PENELITIAN produk. Judgment dilakukan oleh 2 orang
Produk penelitian ini berupa paket pakar bidang materi fisika, yang memiliki
tutorial fisika modern materi Struktur kompetensi menilai paket tutorial fisika
Atom. Untuk mengembangkan paket tuto- modern yang dikembangkan. Validasi
rial, rancangan penelitian yang digu- dilakukan menggunakan angket dengan 4
nakan adalah penelitian dan pengem- skala penilaian. Skala 4 berarti sangat
bangan (R & D). Secara garis besar ranca- layak, 3 berarti layak, 2 berarti kurang
ngan penelitian dan pengembangan terdiri layak dan 1 berarti tidak layak. Judgment
dari tiga langkah (Sukmadinata, 2005) dilakukan sebelum ujicoba terbatas.
yaitu: (1) studi pendahuluan meliputi Berdasarkan hasil judgment dilakukan
studi pustaka dan survai lapangan untuk revisi untuk menyempurnakan paket
mengamati produk atau kegiatan yang totorial yang dikembangkan.
ada, (2) melakukan pengembangan produk Tahap 4; ujicoba terbatas, pada tahap
meliputi penyusunan draft produk, ini dilakukan ujicoba paket tutorial dalam
judgment (validasi oleh ahli), dan ujicoba lingkup terbatas untuk mengetahui
terbatas, (3) validasi produk (uji empiris). respon mahasiswa/ pengguna terhadap isi
Pada penelitian ini hanya sampai pada paket tutorial yang dikembangkan yang
langkah kedua. mencakup aspek: kemudahan untuk
Prosedur penelitian dan pengembangan dipahami dari sisi bahasa, keruntutan
dilakukan melalui tahap-tahap sebagai materi, konsistensi penggunaan notasi,
berikut. penyajian gambar untuk memperjelas
Tahap 1; studi pendahuluan, pada konsep. Respon mahasiswa terhadap isi
tahap ini dilakukan pengkajian terhadap paket tutorial dijaring menggunakan
permasalahan yang dihadapi dalam pem- angket dengan 4 skala penilaian. Skala 4
belajaran fisika modern. Setelah diiden- berarti sangat baik, 3 berarti baik, 2
tifikasi, ternyata 80% mahasiswa menga- berarti kurang baik, dan 1 berarti tidak
lami kesulitan dalam menyelesaikan baik. Berdasarkan respon mahasiswa
masalah dalam bentuk soal-soal atau dilakukan revisi untuk menyempurnakan
aplikasi konsep. Berdasarkan hasil studi produk.
pendahuluan, ditetapkan perlunya paket Sebagai subjek ujicoba paket tutorial
tutorial untuk memandu kegiatan tutorial adalah mahasiswa prodi fisika Off H yang
sebagai wahana bagi mahasiswa berlatih sedang menempuh matakuliah fisika
problem solving. modern pada semester genap 2013/2014
Tahap 2; penyusunan draft produk, berjumlah 28 orang. Selain respon
pada tahap ini disusunlah draft paket mahasiswa, dalam uijicoba terbatas maha-
tutorial dengan spesifikasi yang memuat siswa diberi tugas problem solving untuk
10 komponen: (1) pengantar materi, (2) melatih kemampuan problem solvingnya
menggunakan penyelesaian berbasis 5
ISBN 978-602-71279-1-9 PF-MP-51
SEMINAR NASIONAL FISIKA DAN PEMBELAJARANNYA 2015
langkah eksplisit yang dicontohkan dalam Langkah 3: Merencanakan Penyele-
paket tutorial. saian
Tutorial yang dimaksud dalam pene- Mengacu pada persamaan b=
litian ini adalah kegiatan belajar mandiri 2 cot1θ
yang dilakukan mahasiswa secara ter- 24 2
sruktur di luar jam tatap muka, yang Langkah 4: Penyelesaian
dipandu dengan paket tutorial. Paket b= 2 cot1θ
tutorial adalah buku pemandu kegiatan 24 2
−13
tutorial, yang diberikan kepada maha- 2,6 x 10 =
( )( )
siswa untuk melatih kemampuan prob- 2 79 −9 1
6 (1,44 x 10 eV m)cot θ
( )( )
lem-solving. Sebagai contoh kongkrit peny- 2 5 x 10 eV 2
1
elesaian eksplisit dalam paket tutorial ini, −13 15
2,6 x 10 = (22,752 x 10 )cot θ
salah satunya adalah contoh berikut. 2
−15
Partikel alfa dengan energi 5 MeV cot1θ = 22,752 x 10
mendekati inti atom emas dengan 2 2,6x 10−13
parameter dampak 2,6 x 10-13 m. Dengan 1
sudut berapakah partikel terhambur? cot θ = 0,114x 102
2
Jawaban 1
2
Langkah 1: Memfokuskan Masalah θ = arc cot (0,114x 10 )
-13 2
Diketahui: E = 5 MeV ; b = 2,6 x 10 m 1
; Z = 79 alfa θ = 5,20
2
Ditanyakan: Sudut hambur partikel (θ) = θ = 10,40
… ? Lagkah 5 Pengecekan Hasil
Sket keadaan sistem seperti pada Gambar Jadi besar sudut hambur partikel alfa
1. adalah θ = 10,40 (besar dan satuan
Langkah 2: Menggambarkan Keadaan sesuai)
Fisis Data dalam penelitian meliputi: data
Mengacu pada peristiwa hamburan kelayakan materi, data respon mahasiswa
Rutherford. Menurut ekperimen dan data kemampuan problem solving.
hamburan Rutherford, penembakan Data kelayakan materi dan data respon
partikel-α pada lempeng emas, ketika mahasiswa diperoleh menggunakan
partikel menumbuk inti atom partikel angket dengan 4 skala penilaian data
akan terhambur dengan sudut θ dan berupa nilai, sedangkan data kemampuan
parameter dampak b . Jika parameter problem solving diperoleh dengan
dampak b yang menghampiri inti lebih memberikan tugas-tugas problem solving
kecil maka partikel akan dihamburkan berupa nilai. Untuk tugas problem solving
dengan sudut yang lebih besar dari pada dinilai dengan penskoran sebagai berikut.
θ. Langkah 1: Menfokuskan masalah (skor
maksimum 20) dengan rincian
Diketahui: dinyatakan dengan benar
sesuai masalah ( 8)
Ditanyakan:dinyatakan dengan benar
sesuai masalah (4)
Sket keadaan: penggambaran sesuai
dengan masalah (8)
Langkah 2: Menggambarkan keadaan fisis
(skor maksimum 20)
Langkah 3: Merencanakan Penyelesaian
(skor maksimum 20)
Gambar 1. Sket keadaan sistem Langkah 4: Penyelesaian (skor maksimum
30)
Langkah5:Pengecekkan hasil (skor
maksimum 10)
ISBN 978-602-71279-1-9 PF-MP-52
no reviews yet
Please Login to review.
