identifikasi tingkat kemampuan siswa sma central …repository.usd.ac.id/33145/2/121424003_full...

i

IDENTIFIKASI TINGKAT KEMAMPUAN SISWA SMA CENTRAL ASIA

DALAM MENGGAMBAR FREE BODY DIAGRAMS UNTUK

MENYELESAIKAN TES URAIAN TERBATAS DAN TERSRTUKTUR

PADA MATERI GAYA

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh :

Erwin Kurniawan

NIM : 121424003

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2019

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii




PADA MATERI GAYA

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan


Oleh :

Erwin Kurniawan

NIM : 121424003

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2019


iii

SKRIPSI




PADA MATERI GAYA

Disusun oleh:

Erwin Kurniawan

NIM : 121424003

Telah disetujui oleh :

Dosen Pembimbing

Drs. T. Sarkim, M. Ed., Ph.D. Tanggal, 30 November 2018


iv

SKRIPSI




PADA MATERI GAYA

Dipersiapkan dan ditulis oleh :

Erwin Kurniawan

NIM : 121424003

Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji Skripsi


JPMIPA FKIP Universitas Sanata Dharma

Pada tanggal: 11 Januari 2019

Dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji

Nama Lengkap Tanda Tangan

Ketua : Dr. Marcellinus Andy Rudhitho, S.Pd. .............................

Sekretaris : Dr. Ign. Edi Santosa, M.S. .............................

Anggota : Dr. Ign. Edi Santosa, M.S. .............................

Anggota : A. Hariwangsa Panuluh, M.Sc. .............................

Anggota : Drs. T. Sarkim, M. Ed., Ph.D. .............................

Yogyakarta, Januari 2019

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Sanata Dharma

Dekan,


v

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“Senang melayani orang lain”

Skripsi ini kupersembahkan kepada

Mamakku dan Bapakku yang setiap hari dari pagi sampai siang, mau hujan atau

panas pergi ke kebun karet, terlebih berdoa setiap hari untukku

Dan mbakku yang menjadi panutanku untuk sekolah

Adekku yang lahir setelah aku lulus SMA membuat cinta di dalam keluarga

bertambah.

Sarah Yoelsadai yang hadir menemani di saat kuliahku mengalami kesesakan

karena sudah lama tidak lulus-lulus.

Juga teman-teman area SOG, Fire Community yang saya kasihi,

Dan ku ucapkan syukurku kepada Tuhan.


vi

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini

tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan

dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 11 Januari 2019

Penulis

(Erwin Kurniawan)


vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta:

Nama : Erwin Kurniawan

NIM : 121424003

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya dengan judul:




PADA MATERI GAYA

Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata

Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelola

dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan

mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa

perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap

mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang dibuat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Yogyakarta

Pada tanggal : 11 Januari 2019

Yang menyatakan,

Erwin Kurniawan


viii

ABSTRAK



MENYELESAIKAN TES URAIAN TERBATAS DAN TERSRTUKTUR PADA

MATERI GAYA

Erwin Kurniawan, 2018. Identifikasi Tingkat Kemampuan Siswa SMA Central

Asia dalam Menggambar Free Body Diagrams untuk Menyelesaikan Tes Uraian

Terbatas dan Tersrtuktur pada Materi Gaya. Skripsi Program Studi Pendidikan

Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma,

Yogyakarta.

Penelitian ini bertujuan untuk: mengidentifikasi tingkat kemampuan siswa dalam

menggambarkan Free Body Diagrams dalam menyelesaikan soal pada materi gaya.

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari-Agustus 2018 di luar jam sekolah

siswa. Subyek penelitian ini adalah 33 orang siswa SMA kelas X IPA yang dipilih

secara acak di salah satu SMA Yogyakarta. Peneliti melakukan penelitian secara

langsung tanpa pemberian materi terlebih dahulu. Data hasil kerja siswa diperoleh

dalam bentuk gambar dan dianalisis berdasarkan rubrik kemampuan menggambar

free body diagrams menurut Rosengrant, dkk (2009) yang kemudian dianalisis

secara kuantitatif.

Hasil penelitian menunjukkan: Banyak responden yang memiliki tingkat

kemampuan yang rendah dalam menggambarkan Free Body Diagrams.

Kata Kunci: free body diagrams, gaya


ix

ABSTRACT

IDENTIFICATION OF THE CENTRAL ASIA HIGH SCHOOL STUDENT

ABILITY IN DRAWING FREE BODY DIAGRAMS TO COMPLETE

LIMITED DESCRIPTION AND STRUCTURED TEST MATERIALS

Erwin Kurniawan, 2018. Identifying the Ability Level of Central Asian High

School Students in Drawing Diagrams Free Body to Complete Limited and

Structured Descriptions Tests on Force Materials. Thesis Physics Education

Study Program, Department of Mathematics and Natural Sciences Education,

Teacher Training and Education Faculty, Sanata Dharma University,

Yogyakarta.

This study aims to identify the level of student’s ability to describe Free Body

Diagrams in solving problems in force material.

This research was conducted in January-August 2018 in extra time student’s

school. The subjects of this study were 33 high school students of science class level

1 randomly selected in one of the Yogyakarta high schools. Researchers conducted

the research directly without giving material first. Student work as data obtained

in the form of images and analyzed based on the rubric of the ability to draw free

body diagrams according to Rosengrant, et al (2009) which were then analyzed

quantitatively.

The results showed: Many respondents had low levels of ability to describe Free

Body Diagrams.

Keywords: free body diagrams, force


x

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat

dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Skripsi

berjudul Identifikasi Tingkat Kemampuan Siswa SMA Central Asia dalam Menggambar

Free Body Diagrams untuk Menyelesaikan Tes Uraian Terbatas dan Tersrtuktur pada

Materi Gaya.

Penyelesaian skripsi ini dapat terwujud atas bantuan dari berbagai pihak,

sehingga dalam kesempatan ini penulis menghaturkan ucapan terima kasih kepada:

1. Bapak Drs. Tarsisius Sarkim, M.Ed., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing

skripsi atas waktunya untuk membimbing dengan penuh perhatian, serta

yang telah meluangkan banyak waktu dan masukan selama penulisan skripsi

ini.

2. Bapak Dr. Ign. Edi Santosa, M.S. dan Bapak A. Hariwangsa Panuluh, M.Sc.

selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran dalam

penyusunan skripsi ini.

3. Bapak Dr. Ignatius Edi Santosa, M.S., selaku Ketua Program Studi

Pendidikan Fisika, Drs. Severinus Domi M.Si., selaku Dosen Pembimbing

Akademik, dan segenap dosen Program Studi Pendidikan Fisika yang telah

memberikan pengalaman, pengetahuan, dan bimbingan selama penulis

belajar di Universitas Sanata Dharma.

4. Segenap Staf sekretariat JPMIPA, Mbak Tari, Mas Arif, dan Pak Sugeng

yang telah membantu segala sesuatu tentang administrasi selama penulis

kuliah di Universitas Sanata Dharma.


xi

5. Serta semua pihak dan teman-teman Pendidikan Fisika 2012 yang tidak

dapat penulis sebutkan satu persatu, Agatha Ayu Lisa Widawati, atas waktu

untuk berdiskusi sehingga sangat membantu penyelesaian penulisan skripsi

ini.

Penulis berharap semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi

pembacakhususnya dan dalam bidang ilmu pengetahuan pada umumnya.

Yogyakarta, 11 Januari 2019

Penulis

Erwin Kurniawan


xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .............................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iv

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN .............................................. v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................................................... vi

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS ....................................................................... vii

ABSTRAK ...................................................................................................... viii

ABSTRACT ....................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ..................................................................................... x

DAFTAR ISI .................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xx

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 5

1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................... 5

1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................. 5

1.5 Definisi Operasional .......................................................................... 6

BAB II DASAR TEORI .................................................................................. 9

2.1. Kajian Pustaka .................................................................................. 9

2.1.1. Kemampuan Siswa .................................................................. 9

2.1.2. Tujuan Pembelajaran Fisika .................................................... 12

2.1.3. Representasi Free Body Diagram .................................................. 15

2.1.4. Tes Uraian Terbatas ......................................................................... 22

2.1.5. Uraian Terstruktur ........................................................................... 23

2.1.6. Penelitian yang Relevan .......................................................... 23


xiii

BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 27

3.1. Jenis Penelitian .................................................................................. 27

3.2. Waktu Penelitian ............................................................................... 28

3.3. Partisipan ........................................................................................... 28

3.4. Populasi dan Sampel ......................................................................... 28

3.5. Teknik Pengumpulan Data ................................................................ 29

3.6. Instrumen Penelitian ......................................................................... 29

3.7. Prosedur Penelitian ........................................................................... 31

3.8. Teknik Analisis Data ......................................................................... 32

3.8.1. Analisis Kuantitatif ................................................................. 32

3.8.2. Analisis Kualitatif ................................................................... 35

3.9. Penelitian Pendahuluan ..................................................................... 36

BAB IV DATA, ANALISIS DATA, DAN PEMBAHASAN ......................... 38

4.1. Pelaksanaan Penelitian ............................................................................. 38

4.1.1. Deskriptif Karakteristik Responden ............................................... 38

4.2. Data dan Analisis Data ............................................................................. 39

4.2.1. Kemampuan Siswa SMA Menggambar Free Body Diagrams pada

Tes Uraian Terbatas ........................................................................ 39


Tes Uraian Terstruktur .................................................................... 43

4.2.3. Identifikasi Gambar Siswa pada Soal Uraian Terbatas ................... 53

4.2.4. Identifikasi Gambar Siswa pada Soal Uraian Terstruktur ............. 56

4.3. Pembahasan .............................................................................................. 59


Tes Uraian Terbatas ........................................................................ 59


Tes Uraian Terstruktur..................................................................... 64

4.3.3. Tingkat Kemampuan Siswa SMA Menggambar Free Body Diagrams


xiv

pada Tes Uraian Terbatas dan Terstruktur ..................................... 69

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 75

A. Kesimpulan ........................................................................................... 75

B. Saran ..................................................................................................... 76

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 78

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.2. Kategori Tingkat Kemampuan Siswa .................................... 12

Tabel 2.2. Kualitas Diagram Benda Bebas ............................................ 25

Tabel 2.3. Klasifikasi Skill Representasi Free Body Diagram ................ 26

Tabel 2.4. Klasifikasi Skill Representasi Free Body Diagram ................ 26

Tabel 3.1. Level Kemampuan Menggambar Free Body Diagrams ........ 34

Tabel 3.2. Hasil Studi Pendahuluan 1 .................................................... 36

Tabel 3.3. Hasil Studi Pendahuluan 2 .................................................... 36

Tabel 4.1. Tabel Data Gender Siswa ...................................................... 38

Tabel 4.2. Tabel Data Umur Siswa ........................................................ 39

Table 4.3. Tabel Kemampuan Siswa Menggambar FBD pada Soal

Nomor 1 Uraian Terbatas ...................................................... 39

Tabel 4.4. Tabel Kemampuan Siswa Menggambar FBD pada Soal

Nomor 2 Uraian Terbatas ....................................................... 40








Nomor 1 sampai dengan 5 Uraian Terbatas ........................... 43


xv


Nomor 1 Uraian Terstruktur .................................................. 43


Nomor 2 Uraian Terstruktur................................................... 44








Nomor 1 sampai dengan 5 Uraian Terstruktur ....................... 46

Tabel 4.15. Tingkat Kemampuan Siswa SMA Menggambar Free Body

Diagrams pada Tes Uraian Terbatas dan Terstruktur ............ 47

Tabel 4.16. Tabel Kemampuan Siswa Menggambar FBD Pada Soal

Nomor 1 sampai dengan Nomor 5 Uraian Terbatas dan

Uraian Terstruktur .................................................................. 49

Tabel 4.17. Tabel Level FBD Per Siswa .................................................. 51

Tabel 4.19. Tabel Identifikasi Gambar Siswa pada Soal Uraian Terbatas 53

Tabel 4.19. Tabel Identifikasi Gambar Siswa pada Soal Uraian Terbatas 56


xvi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Diagram bebas benda sebuah buku yang diam di atas meja ......... 19

Gambar 2.2. Interaksi Timbal balik antara Reprsentasi Internal dan Representasi

Eksternal .................................................................................. 20

Gambar 4.1.a. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 1 Uraian

Terbatas .................................................................................. 60

Gambar 4.1.b. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 1 Uraian

Terbatas .................................................................................. 60


Terbatas .................................................................................. 61


Terbatas .................................................................................. 61


Terbatas .................................................................................. 61


Terbatas .................................................................................. 62

Gambar 4.3.c. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 3 Uraian

Terbatas .................................................................................. 62

Gambar 4.3.d. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 3 Uraian

Terbatas .................................................................................. 62

Gambar 4.4. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 4 Uraian ......... 63


Terbatas .................................................................................. 63


Terbatas .................................................................................. 64


Terbatas .................................................................................. 64

Gambar 4.6. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 1 Uraian

Terstruktur .............................................................................. 66


xvii


Terstruktur .............................................................................. 66


Terstruktur .............................................................................. 66


Terstruktur .............................................................................. 67

Gambar 4.8. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 3 Uraian

Terstruktur .............................................................................. 67


Terstruktur .............................................................................. 67


Terstruktur .............................................................................. 68


Terstruktur .............................................................................. 68


Terstruktur .............................................................................. 68


Terstruktur .............................................................................. 69


Terstruktur .............................................................................. 69


xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Soal Uraian Terbatas dan Terstruktur .................................... 80


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pembelajaran fisika dapat diartikan sebagai proses pembelajaran

fenomena-fenomena alam. Pada pembelajaran fisika, kemampuan penguasaan

konsep merupakan syarat mutlak dalam mencapai keberhasilan belajar. Menurut

Arikunto (2010: 115) untuk memiliki pemahaman (comprehension) atau

penguasaan konsep yang baik siswa diminta untuk membuktikan bahwa ia

memahami hubungan yang sederhana diantara fakta-fakta atau konsep serta dapat

menyajikan ulang konsep tersebut kedalam bentuk yang lain. Hal ini

menunjukkan bahwa pembelajaran fisika bukanlah pembelajaran berbasis hafalan

tetapi lebih menuntut penguasaan dan aplikasi sehinggga terjadi pembelajaran

yang mengesankan. Dengan demikian, dalam pembelajaran fisika siswa dituntut

untuk dapat membangun pengetahuan dan penguasaan konsep dalam diri mereka

sendiri dengan peran aktifnya dalam proses belajar mengajar.

Pembelajaran Fisika merupakan ilmu yang mempelajari tentang gejala-

gejala alam yang dapat dibuktikan secara eksperimental dan secara matematis

melalui berbagai simbol-simbol. Kemampuan konseptual dan analisis untuk

menemukan sebuah konsep baru sangat ditekankan. Rendahnya kemampuan

siswa dalam memahami suatu konsep yang diajarkan menyebabkan siswa belum

bisa mengubah makna konsep tersebut ke dalam bentuk representasi yang lain.

Apalagi materi dinamika partikel khususnya hukum II Newton sangat menuntut

siswa mampu menganalisis dan menguraikan arah-arah gaya pada suatu system.


2

Pemicu dilakukannya penelitian ini berdasarkan pengalaman pribadi dari

peneliti yang menemukan kejanggalan pada kasus kecelakaan lalu lintas.

Kejanggalan tersebut didapati dari perbedaan antara gambar/ diagram lokasi

kejadian pada laporan kepolisian dengan keadaan lokasi sebenarnya. Kesalahan

penggambaran pada laporan polisi tersebut menyebabkan analisis kejadian dan

penetapan tersangka kecelakaan lalu lintas tersebut tidak sesuai dengan kejadian

sebenarnya. Dari kejadian tersebut menunjukkan bahwa kemampuan menggambar

Free Body Diagrams sangat penting. Sehingga peneliti melakukan penelitian

tersebut pada siswa disekolah.

Setelah dilakukan penelitian di sekolah, dengan cara siswa diminta untuk

menggambarkan diagram gaya-gaya yang bekerja pada suatu sistem. Ternyata

tidak semua siswa mengerti apa yang mereka gambarkan dan mereka belum

mampu menguraikan gaya-gaya apa saja yang bekerja pada sistem tersebut. Tentu

saja akan membuat siswa sangat kesulitan dalam menyelesaikan soal-soal

aplikasi. Jika kesulitan tersebut tidak segera diatasi, maka akan mengganggu hasil

belajar mereka karena masih rendahnya tingkat pemahaman konsep siswa pada

mata pelajaran tersebut. Kemampuan siswa dalam menganalisis dan menguraikan

gaya-gaya akan membantu memudahkan siswa dalam memahami konsep yang

diajarkan, karena siswa cenderung lebih mudah dalam memahamai suatu konsep

jika direpresentasikan secara visual.

Sanjaya (2010:126) mengungkapkan bahwa pemahaman bukan hanya

sekedar mengingat fakta, akan tetapi berkenaan dengan kemampuan menjelaskan,

menerang-kan, menafsirkan atau kemampuan menangkap makna atau arti suatu

konsep. Pemahaman merupakan suatu proses mental dalam membangun


3

kemampuan untuk menangkap dan arti dari bahan yang diajarkan serta dapat

direfleksikan dalam pegetahuan yang baru. Kemampuan memahami dalam proses

pembelajaran sangat menuntut siswa untuk mengerti apa yang diajarkan dan

mengetahui apa yang sedang dikomunikasikan serta dapat memanfaatkan

informasi yang diterimanya. Sedangkan konsep menurut (Hadijah, 2012:13)

menyatakan bahwa konsep merupakan pengatahu-an mengenai hasil pemikiran

manusia yang diperoleh melalui fakta-fakta dan peristiwa yang dinyatakan dalam

definisi, teori-teori, dan dapat diguna-kan untuk memecahkan masalah.

Berdasarkan teori dan hasil penelitian dari beberapa ahli, peneliti

melakukan studi pendahuluan dengan memberikan lima butir soal uraian

terstruktur yang diadaptasi oleh peneliti dari jurnal yang berjudul Some

Consequences of Prompting Novice Students to Construct Force Diagrams.

(Heckler, Andrew F. 2010) Kelima soal tersebut dapat digunakan untuk

mengetahui bagaimana kemampuan siswa dalam menggambarkan free body

diagrams. Soal ini diberikan kepada siswa yang telah mempelajari materi

Hukum II Newton.

Selain peneliti memberikan tes uraian kepada siswa, peneliti pun melakukan

pembicaraan dengan salah satu guru fisika di sekolah tersebut. Menurut guru fisika,

dalam pembelajaran materi Hukum II Newton, guru menjelaskan bagaimana cara

menggambar free body diagrams. Namun, guru menjelaskan dengan metode

ceramah, sehingga siswa menjadi bosan dan tidak memperhatikan guru ketika

menjelaskan. Selain itu juga, guru tidak menjelaskan cara penggambaran free body

diagrams secara detail seperti panjang vektor tidak diajarkan sesuai dengan

aturannya. Pada akhirnya, siswa tidak memahami dengan betul bagaimana


4

membuat free body diagrams.

Faktor-faktor tersebut bisa menghambat siswa dalam menyelesaikan soal

fisika dengan benar. Seperti yang dikatakan Ronsegrant dkk. (2009, hlm.2) bahwa

dengan menggambar free body diagrams siswa dapat mengidentifikasi gaya-gaya

apa saja yang bekerja pada suatu benda dan menggunakannya pada persamaan

Hukum II Newton dalam menentukan percepatan benda tersebut ataupun

menentukan nilai gaya yang belum diketahui.

Berdasarkan masalah yang peneliti peroleh dari hasil studi lapangan dan

studi pustaka, peneliti tertarik untuk mengidentifikasi kemampuan siswa SMA

Central Asia menggambar free body diagrams khususnya siswa SMA Central

Asia. Untuk itu peneliti merencanakan penelitian dengan memberikan suatu tes

uraian terbatas dan tes uraian terstruktur yang masing-masing tes terdiri dari lima

butir soal untuk mengidentifikasi kemampuan menggambar free body diagrams

siswa SMA. Tes uraian terbatas digunakan untuk melihat bagaimana siswa

menyelesaikan masalah tanpa adanya arahan untuk siswa. Sedangkan tes uraian

terstruktur digunakan untuk melihat kemampuan siswa menggambar free body

diagrams dengan adanya soal arahan untuk menggambar free body diagrams

dengan benar sehingga siswa dapat menyelesaikan soal tersebut dengan benar.

Kedua jenis tes uraian tersebut digunakan untuk mengidentifikasi bagaimana

kemampuan siswa menggambar free body diagrams. Oleh sebab itu peneliti akan

melakukan penelitian yang berjudul, “IDENTIFIKASI TINGKAT KEMAMPUAN

SISWA SMA CENTRAL ASIA DALAM MENGGAMBAR FREE BODY

DIAGRAMS UNTUK MENYELESAIKAN TES URAIAN TERBATAS DAN

TERSRTUKTUR PADA MATERI GAYA”.


5

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang penelitian yang sudah dijelaskan pada poin

sebelumnya, maka peneliti merumuskan masalah penelitian yang akan dibahas

yaitu “Bagaimana tingkat kemampuan siswa SMA Central Asia dalam

menggambar free body diagrams untuk menyelesaikan tes uraian terbatas dan

terstruktur pada materi gaya?”.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian yang dilakukan yaitu sebagai berikut :

1. Mengetahui tingkat kemampuan siswa SMA Central Asia dalam

menggambar free body diagrams untuk menyelesaikan tes uraian

terbatas dan terstruktur pada materi gaya.

2. Menentukan tingkat kemampuan siswa SMA Central Asia dalam

menggambar free body diagrams dengan tes uraian terbatas pada

materi gaya.

3. Menentukan tingkat kemampuan siswa SMA Central Asia dalam

menggambar free body diagrams dengan tes uraian terstruktur pada

materi gaya.

4. Membandingkan tingkat kemampuan siswa SMA Central Asia

antara penyelesaian soal uraian terbatas dengan terstruktur.

1.4. Manfaat Penelitian

Berdasarkan tujuan penelitian yang dilakukan, adapun manfaat dari

penelitian yang akan dilaksanakan, sebagai berikut:

1. Manfaat teoritis

Manfaatnya untuk menambah informasi bagi perkembangan ilmu


6

fisika tentang pentingnya siswa memiliki kemampuan menggambar free

body diagrams dalam menyelesaikan soal fisika.

2. Manfaat praktis

Manfaatnya untuk mengembangkan strategi pembelajaran dan jenis

evaluasi yang akan digunakan dalam pembelajaran di kelas yang mana

dapat meningkatkan kemampuan menggambar free body diagrams

dalam menyelesaikan soal fisika.

1.5. Definisi Operasional

1. Free Body Diagrams

Free body diagrams adalah salah satu bentuk representasi yang

menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada suatu objek yang ditinjau.

Dalam menggambar free body diagrams, dituntut kemampuan

menganalisis gaya-gaya yang bekerja pada suatu objek, panjang dan

arah vektor gayanya dan penamaan gaya yang bekerja pada objek

(Ainsworth, 2001).

2. Tingkat Kemampuan Menggambar Free Body Diagrams

Tingkat Kemampuan Menggambar Free Body Diagrams yang

dimaksud dalam penelitian yang akan dilaksanakan yaitu salah satu

bentuk kemampuan representasi dalam menyelesaikan soal fisika pada

materi gaya. Kemampuan menggambar free body diagrams dapat diukur

menggunakan tes uraian terbatas dan tes uraian terstruktur. Tes uraian

terbatas dan tes uraian terstruktur diberikan kepada siswa yag telah

mempelajari materi gaya. Tingkat kemampuan menggambar free body

diagrams diklasifikasikan oleh Rosengrant et al. (2008) menjadi empat


7

level, yaitu no evidence of (tidak ada representasi diagram),

inadequte (terdapat representasi diagram, tetapi masih ada kesalahan

penentuan arah gaya), needs improvement (terdapat representasi

diagram, arah gaya sudah benar, tetapi panjang gaya dan label gaya

masih salah),dan adequate (terdapat representasi diagram, arah dan

panjang gaya sudah benar).

3. Tes Uraian Terbatas

Tes uraian terbatas adalah salah satu bentuk tes uraian yang dalam

pengerjaan soal tersebut hanya melalui satu langkah kerja saja untuk

menjawab persoalan. Dalam bentuk ini pertanyaan telah diarahkan

kepada hal – hal tertentu atau ada pembatasan tertentu. Pembatasan bisa

dari segi ruang lingkupnya, sudut pandang menjawabnya, dan

indikator – indikatornya. Tes uraian terbatas yang digunakan peneliti

terdiri dari lima butir soal. Tes diberikan setelah siswa mempelajari

materi gaya. Hasil siswa menyelesaikan tes uraian terbatas diolah

menggunakan rubrik penilaian yang disesuaikan dengan kemampuan

siswa.

4. Tes Uraian Terstruktur

Tes uraian terstruktur adalah salah satu bentuk tes uraian yang

dalam penyelesaiannya membutuhkan dua atau lebih langkah. Pada

penelitian yang peneliti lakukan tes uraian terstruktur yang digunakan

terdiri dari lima butir soal. Setiap butir soal terdiri dari dua sampi empat

butir sub soal dimana siswa diarahkan untuk menyelesaikan soal

terakhir. Tes diberikan setelah siswa mempelajari materi gaya dan


8

diberikan setelah tes uraian terbatas selesai diselesaikan oleh siswa.

Pengolahan hasil siswa menyelesaikan soal pada tes uraian terstruktur

menggunakan rubrik penilaian yang disesuaikan dengan kemampuan

siswa.


9

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Kajian Pustaka

2.1.1. Kemampuan Siswa

Menurut Phoenik (2007) kemampuan berasal dari kata mampu

yang berarti kuasa, dapat, dan sanggup. Keadaan sanggup yang dimaksud

adalah sanggup melakukan suatu pekerjaan atau sanggup dalam

menyelesaikan suatu masalah. Kesanggupan melakukan hal tersebut

disebut dengan kemampuan. Artinya, kemampuan adalah kapasitas

seorang individu untuk melakukan beragam tugas dalam suatu pekerjaan

(Robbin, 2008).

Kemampuan selalu dibutuhkan oleh setiap orang, termasuk peserta

didik. Peserta didik selalu dituntut untuk memiliki kemampuan dalam

menyelesaikan segala pekerjaan atau tugasnya sebagai siswa. Salah

satunya adalah kemampuan dalam mempelajari berbagai ilmu

pengetahuan. Namun, kemampuan yang dimiliki siswa antara siswa yang

satu dan yang lainnya tentunya berbeda-beda.

Kemampuan atau kompetensi merupakan pengetahuan,

keterampilan dan nilai-nilai dasar yang direfleksikan dalam kebiasaan

berpikir dan bertindak. Kebiasaan berpikir dan bertindak secara konstiten

dan terus menerus memungkinkan seseorang menjadi kompeten, dalam

arti memiliki pengetahuan, keterampilan dan nilai-nilai dasar untuk


10

melakukan sesuatu (Tholip, 2005).

Dalam hal ini, kompetensi diartikan sebagai pengetahuan,

keterampilan, dan kemampuan yang dikuasai oleh seseorang yang telah

menjadi bagian dari dirinya, sehingga ia dapat melakukan perilaku-

perilaku kognitif, afektif, dan psikomotorik dengan sebaik- baiknya.

Kemampuan siswa yang berbeda disebabkan oleh beberapa faktor.

Antara lain program pendidikan yang sudah pernah dipelajari, tingkat

kecerdasan, bidang keahlian siswa, dan lain-lain. Oleh karena itu, terdapat

kemampuan siswa yang berbeda dalam menyerap ilmu pengetahuan yang

diberikan, seperti dikemukakan oleh Salam berikut ini.

Kemampuan seseorang dalam menidentifikasikan/ mengenal

problem dan memecahkannya adalah berbeda-beda. Menurut Salam

(1988) Hal ini banyak ditunjang oleh latar belakang akademis yang

dimilikinya, misalnya:

1) Speseialisasi keahliannya.

2) Banyak membaca/studi kepustakaan.

3) Program pendidikan yang ditempuh.

4) Menganalisis suatu bidang.

5) Memberi perhatian khusus pada praktek kehidupan.

Berdasarkan kutipan di atas dapat dikatakan bahwa semakin

banyak belajar, semakin tinggi jejang pendidikan yang ditempuh, maka

semakin tinggi pula kemampuan siswa dalam menyelesaikan tugasnya.

Akan tetapi, terkadang terdapat pula siswa yang tidak dapat menyelesaikan

tugasnya dengan tepat dan benar meskipun sudah mempelajari berbagai

ilmu pengetahuan. Hal ini dikarenakan oleh hal-hal lain sebagaimana yang


11

telah diuraikan oleh Salam tersebut.

Siswa mempunyai tingkat kemampuan yang berbeda-beda. Hal ini

tidak terlepas dari faktor-faktor yang mendukung kemampuan dasar siswa

tersebut. Di antaranya yaitu hasrat dan kecintaannya untuk terus

mempelajari dan mengembangkan diri, kemauan keras dan juga disiplin

diri untuk tetap gigih dalam belajar.

Berbicara mengenai kemampuan siswa dalam fisika maka tidak

terlepas dari tiga hal, yaitu: bakat (kemampuan dasar yang dibawa

sejak lahir), Achievement (hasil yang dicapai setelah mengikuti

pendidikan/latihan tertentu), dan Special Abilities (kesanggupan

khusus fungsi psikologi) seperti kecerdasan atau kecakapan untuk

melakukan suatu pekerjaan dan ingatan yakni kesanggupan yang

khusus tetapi abstrak (Pasaribu, 2003).

Berdasarkan uraian di atas jelaslah bahwa dalam fisika siswa

mempunyai tingkat kemampuan yang berbeda-beda karena dipengaruhi

oleh bakat yang dibawanya sejak lahir serta lingkungan yang ada di

sekitarnya. Namun untuk mengetahui tingkat kemampuan siswa dalam

belajar fisika dapat diukur dari prestasi yang diperolehnya dalam pelajaran

tersebut. Adapun katagori tingkat kemampuan siswa dalam proses belajar

mengajar, diklasifikasikan sebagai berikut (Bahri, 2000):

Tabel 2.2. Kategori Tingkat Kemampuan Siswa

No. Nilai Keterangan

1 90 - 100 Tingkat kemampuan sangat baik

2 75 – 89 Tingkat kemampuan baik

3 55 – 74 Tingkat kemampuan sedang

4 40 – 54 Tingkat kemampuan kurang

5 00 – 39 Tingkat kemampuan buruk


12

Berdasarkan kategori kemampuan dasar siswa yang dikemukakan

Bahri (2000) di atas dapat disimpulkan bahwa tingkat kemampuan siswa

dalam belajar fisika ada yang tinggi, sedang dan ada yang rendah. Ketiga

tingkat kemampuan tersebut akan diuraikan di bawah ini.

1. Tingkat kemampuan tinggi

Seorang siswa dikatakan mempunyai tingkat kemampuan tinggi

dalam belajar fisika apabila memperoleh prestasi fisika dari 75 - 100.

Dari hasil yang diperoleh siswa tersebut jelaslah bahwa ia dapat

memahami dan menguasai materi pelajaran fisika yang dijarkan

gurunya dengan baik.

2. Tingkat kemampuan sedang

Apabila seorang siswa memperoleh prestasi fisika dari 55 - 74

maka dapat dikatakan bahwa siswa tersebut mempunyai tingkat

kemampuan yang sedang, dimana dalam hal ini siswa kurang

memahami dan kurang menguasai materi pelajaran yang disampaikan

oleh gurunya.

3. Tingkat kemampuan rendah

Seorang siswa dikatakan berkemampuan rendah dalam belajar

fisika apabila prestasi fisika yang diperoleh berkisar antara 00 - 54,

dalam hal ini jelaslah bahwasanya siswa tersebut tidak memahami dan

menguasai fisika yang diajarkan oleh gurunya.

2.1.2. Tujuan Pembelajaran Fisika

Fisika merupakan salah satu ilmu pengetahuan dasar yang


13

dikelompokkan dalam Ilmu Pengetahuan Alam (IPA). Menurut Ha’iz

tujuan mempelajari mata pelajaran fisika agar peserta didik memiliki

kemampuan sebagai berikut:

1. Membentuk sikap positif terhadap fisika dengan menyadari keteraturan

dan keindahan alam serta mengagungkan kebesaran Tuhan Yang Maha

Esa.

2. Memupuk sikap ilmiah yaitu jujur, obyektif, terbuka, ulet, kritis dan

dapat bekerjasama dengan orang lain.

3. Mengembangkan pengalaman untuk dapat merumuskan masalah,

mengajukan dan menguji hipotesis melalui percobaan, merancang dan

merakit instrumen percobaan, mengumpulkan, mengolah, dan

menafsirkan data, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara

lisan dan tertulis.

4. Mengembangkan kemampuan bernalar dalam berpikir analisis induktif

dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika untuk

menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaikan masalah baik

secara kualitatif maupun kuantitatif.

5. Menguasai konsep dan prinsip fisika serta mempunyai keterampilan

mengembangkan pengetahuan, dan sikap percaya diri sebagai bekal

untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang yang lebih tinggi serta

mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Mata pelajaran Fisika adalah salah satu mata pelajaran dalam

rumpun sains yang dapat mengembangkan kemampuan berfikir analistis


14

induktif dan deduktif dalam menyelesaikan masalah yang berkaitan

dengan peristiwa alam sekitar, baik secara kualitatif maupun secara

kuantitatif dengan menggunakan Matematika, serta dapat mengembangkan

pengetahuan, keterampilan, dan sikap percaya diri (Departemen

Pendidikan Nasional, 2003). Tujuan pembelajaran Fisika di Sekolah

Menengah Atas (SMA) dan Madrasah Aliyah (MA) adalah sebagai sarana

untuk:

1. Memupuk sikap ilmiah

2. Memberikan pengalaman untuk dapat mengajukan dan menguji

hipotesis melalui percobaan, merancang dan merakit instrument

percobaan, mengumpulkan, mengolah, dan menafsirkan data,

menyusun laporan, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara

lisan dan tulisan.

3. Mengembangkan kemampuan berfikir analisis induktif dan deduktif

dengan menggunakan konsep dan prinsip Fisika untuk menjelaskan

berbagai peristiwa alam dan menyelesaikan masalah baik secara

kualitatif maupun kuantitatif.

4. Menguasai pengetahuan, konsep dan prinsip Fisika serta mempunyai

keterampilan mengembangkan pengetahuan, keterampilan dan sikap

percaya diri sehingga dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari

dan sebagai bekal untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang yang

lebih tinggi. Membentuk sikap terhadap Fisika dengan menikmati dan

meyadari keindahan keteraturan perilaku alam serta dapat menjelaskan


15

berbagai peristiwa alam dan keluasaan penerapan Fisika dalam

teknologi. (Departemen Pendidikan Nasional, 2003)

2.1.3. Representasi Free Body Diagram

Kress et al dalam Abdurrahman, Aprilyawati, & Payudi (2008:373)

mengatakan bahwa secara naluriah manusia menyampaikan, menerima,

dan menginterpretasikan maksud melalui berbagai penyampaian dan

berbagai komunikasi. Baik dalam pembicaraan bacaan maupun tulisan.

Peran representasi sangat penting dalam proses pengolahan informasi

mengenai sesuatu.

Menurut Hadijah (2012:7) representasi ditampilkan siswa sebagai

model atau bentuk pengganti dari suatu situasi masalah yang digunakan

untuk menemukan solusi dari masalah yang dihadapinya sebagai hasil

interpretasi pemikirannya. Representasi juga merupakan sesuatu yang

mewakili, menggambarkan atau menyimbolkan obyek dan atau proses

(Rosengrant, Etkina, dan Heuvelen: 2007:1). Siswa dapat

merepresentasikan suatu objek nyata kedalam representasi gambar.

Melalui representasi gambar tersebut siswa dibelajarkan

merepresentasikan free body diagram dari keadaan objek tersebut. Ketika

siswa mampu merepresentasikan suatu konsep kedalam bentuk

representasi lain tentu akan membantu siswa lebih mudah dalam

menyelesaikan masalah.

Terdapat beberapa definisi yang dikutip oleh Safrina (2011:10)

tentang representasi sebagaimana dikemukakan berikut ini :


16

1. Representasi adalah alat-alat yang digunakan individu untuk

mengorganisasikan dan menjadikan situasi-situasi lebih

bermakna.

2. Representasi adalah konfigurasi atau bentuk atau susunan dapat

menggambarkan, mewakili atau melambangkan sesuatu dalam

suatu cara.

3. Representasi adalah model atau bentuk pengganti dari situasi

masalah atau aspek dari suatu masalah yang digunakan untuk

menemukan solusi, sebagai contoh, suatu masalah dapat

direpresentasikan dengan obyek, gambar, kata-kata, atau symbol

matematika.

4. Representasi yang dimunculkan oleh siswa merupakan

ungkapan-ungkapan dari gagasan-gagasan atau ide-ide

matematika yang ditampilkan siswa dalam upanya untuk mencari

suatu solusi dari masalah yang sedang dihadapinya.

5. Terdapat empat gagasan yang digunakan dalam memahami

konsep representasi. Pertama, representasi dapat dipandang

sebagai abstraksi internal dari ide-ide matematika atau skema

kognitif yang dibangun oleh siswa melalui pengalaman; kedua,

sebagai reproduksi mental dari keadaan mental yang

sebelumnya; ketiga, sebagai sajian secara struktur melalui

gambar, symbol ataupun lambang; dan yang terakhir sebagai

pengetahuan tentang sesuatu yang mewakili sesuatu yang lain.

6. Representasi didefinisikan sebagai aktivitas atau hubungan

dimana satu hal mewakili hal lain sampai pada suatu level

tertentu, untuk tujuan tertentu, dan yang kedua oleh subjek atau

interpretasi pikiran. Representasi menggantikan atau mengenai

penggantian suatu obyek, penginterpretasian pikiran tentang

pengetahuan yang diperoleh dari suatu obyek, yang diperoleh

dari pengalaman tentang tanda representasi.

Definisi-definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa representasi

merupakan kemampuan seseorang untuk mengkomunikasikan suatu

konsep dari suatu masalah yang digunakan untuk menemukan solusi

dengan suatu cara yang berbeda-beda berdasarkan interpretasi pikirannya

menjadi lebih bermakna. Cara yang digunakan untuk meyatakan suatu

konsep tersebut dapat berupa representasi verbal, gambar, diagram, grafik,

dan matematika. Fisika merupakan bidang yang mempelajari tentang

gejala-gejala alam yang dikaji secara matematis melalui berbagai simbol-


17

simbol. Proses untuk memahami konsep fisika tidak hanya dibutuhkan

representasi secara verbal maupun matematis, namun diperlukan juga

representasi yang lain yaitu representasi free body diagram. Soal-soal

aplikasi yang harus dihadapi siswa tidak hanya objek yang bersifat

konkrit, sehingga untuk mempelajari objek yang abstrak perlu memilki

skill intelektual khusus. Melatih skill intelektual dalam proses belajar

sangat diperlukan kegiatan visual dalam mendukung penjelasan suatu

konsep. Aristoteles dalam Hikmat (2011:207) pernah menyatakan “tanpa

gambar, tidak mungkin bisa berpikir”. Stokes dalam Hikmat (2011:207)

juga mengungkapkan “using visual strategies in teaching results in a

greater degree of learning”. Menurut felder dan Soloman dalam Hikmat

(2011:208) ”mayoritas manusia adalah pembelajar visual jika materi ajar

dicukupi visualisasinya informasi akan lebih lama bertahan”.

Pernyataan-pernyataan tersebut menunjukkan bahwa representasi

diagram sebagai pendukung dari representasi gambar dan representasi

yang lain sangat penting dalam mengembangkan pemahaman konsep

siswa lebih optimal. Representasi yang lebih konkrit dapat digunakan

untuk mengaplikasikan konsep dasar matematika. Sebagai contoh siswa

dapat menggunakan diagram bentuk bebas untuk menyusun hukum

Newton kedua dalam bentuk komponen sebagai penolong dalam

penyelesaian masalah. Hal ini didukung oleh jurnal penelitian Ayesh

(2010:509) yang mengatakan bahwa:

Free-body diagram is one type of reprsentasions that is import in

teaching Newton’s laws in the first year of physics courses. The use


18

of free-body diagram representation has clear impact on the

student performence.

Rosengrant et al (2009:1) juga mengatakan bahwa:

We found that when students are in a course that consistently

emphasizes the use of free-body diagrams, the majority of them do

use diagrams on their own to help solve exam problems even when

they receive no credit for drawing the diagrams. We also found

that students who draw diagrams correctly are significantly more

successful in obtaining the right answer for the problem.

Fisika memuat banyak bentuk diagram yang sering digunakan

(sesuai konsep), antara lain: diagram gerak, diagram benda bebas (free

body diagram) diagram garis medan (field line diagram), diagram

rangkaian listrik (electrical circuit diagram), diagram sinar (ray diagram),

diagram muka gelombang (wave front diagram) dan lain sebagainya. Jenis

diagram yang digunakan dalam penelitian ini adalah diagram benda bebas

(free body diagram). Menurut Sutrisno (2010) dalam artikelnya, diagram

benda bebas (free body diagram) adalah diagram yang menunjukkan arah

dan besar relatif yang bekerja pada suatu benda tertentu. Ada dua unsur

utama yang harus ada pada diagram benda bebas:

1. Kotak yang menjadi representasi dari benda yang sesungguhnya

2. Anak panah yang mewakili besar dan arah gaya.

Pendapat serupa juga dikemukakan oleh Sunardi & Indra

(2012:111) menyatakan bahwa:

Diagram benda bebas adalah suatu diagram yang digunakan untuk

menunjukkan besar relatif dan arah semua gaya yang bekerja pada

suatu benda dalam keadaan tertentu.


19

Menurut pendapat Kanginan (2012:125) yaitu:

Diagram terpisah yang menggambarkan semua gaya yang bekerja

pada benda disebut sebagai diagram benda bebas (free body

diagram).

Uraian pendapat tersebut mengungkapkan bahwa free body

diagram merupakan suatu diagram terpisah yang digunakan untuk

menggambarkan besar relatif dan arah semua gaya yang bekerja pada

suatu objek dalam keadaan tertentu. Sebagai contoh, sebuah buku diam

di atas meja, maka diagram bebas benda buku tersebut dapat dilihat

pada Gambar 2.1:

Gambar 2.1. Diagram bebas benda sebuah buku yang diam di atas meja

Umumnya dalam mata pelajaran fisika ketika siswa diminta untuk

menyelesaikan masalah terutama pada materi dinamika partikel, siswa

sering melakukan dua kesalahan dalam menggambarkan free body

diagram masih yaitu: (1) tidak lengkap menggambar gaya-gaya yang

tidak tergambar pada diagram benda bebas yang ditinjau (ada gaya

yang tidak tergambar pada diagram benda bebas), (2) menggambar

gaya-gaya yang bekerja pada benda atau sistem benda secara

berlebihan (ada gaya yang tidak bekerja pada benda tetapi tergambar


20

Representasi internal Representasi eksternal

pada diagram benda bebas (Kanginan, 2012:125).

Representasi sendiri terbagi menjadi dua yaitu representasi

internal dan representasi eksternal. Representasi internal dari seseorang

sulit untuk diamati secara langsung karena merupakan aktivitas mental

dari seseorang dalam pikirannya (minds-on). Representasi internal

seseorang itu dapat disimpulkan atau diduga berdasarkan representasi

eksternalnya. Sebagai contoh dari pengungkapan melalui kata-kata

(lisan), melalui tulisan berupa simbol, gambar, grafik, tabel ataupun

melalui alat peraga (hands-on) (Fadilah, 2008:13). Proses terjadinya

hubungan timbal balik antara representasi internal dan eksternal dari

seseorang, ketika berhadapan dengan sesuatu masalah. Representasi

internal tak bisa diamati secara kasat mata. Hanya masing-masing

siswa saja yang tahu sampai mana pemahaman mereka terhadap suatu

materi yang disajikan. Representasi internal yang ada dalam diri siswa,

dapat diketahui dengan kita meminta siswa untuk mentransformasikan

representasi internal tersebut menjadi reprsentasi eksternal.

Proses interaksi antara representasi internal dan representasi

eksternal dapat dilihat pada Gambar 2.2.:

Gambar 2.2. Interaksi Timbal balik antara Reprsentasi Internal dan

Representasi Eksternal


21

Menurut pernyataan Airey J dan Linder C yang dikutip dari

Abdurrahman et al (2008:373) mengungkapkan:

Melalui representasi yang multimodal akan menciptakan suasana

pembelajaran dengan peran aktif seluruh potensi yang dimiliki oleh

siswa, mengaktifkan kemampuan belajar (learning ability) siswa

baik minds-on maupun hands-on, merupakan vaktor yang sering

menjadi masalah dalam pembelajaran fisika.

Siswa dalam merepresentasikan representasi internal menjadi

representasi eksternal akan menjadi lebih mudah jika menggunakan

pendekatan multiple representations. Adanya pendekatan multiple

representations diharapkan siswa dapat lebih mudah memahami suatu

konsep melalui representasi yang disajikan.

Hinrich seperti dikutip dalam Rosengrant et al (2007:2)

menguraikan bahwa Multiple Representation dapat membantu siswa

dalam memahami suatu materi dinamika.

Hinrichs describes how using a system schema (object of interst is

circled, objects that are interacting with it are circled and than

connected to it via labeled arrows) helped his students learn

dynamics. He used the system schema as part of a sequence of

rerpesentations (problem text, sketch, system schema, free body

diagram, and finally equations) to solve problem.

Hinrichs menguraikan bagaimana bagan sistem (objek dari

lingkaran penting, objek yang mengintegrasikan dengan lingkaran dan

kemudian menghubungkannya melalui anak panah yang disegelkan)

membantu siswanya mempelajari dinamika. Hinrichs juga

menggunakan sistem skema sebagai bagian dari akibat representasi

(teks masalah, sketsa, sistem skema, diagram bentuk bebas, dan

persamaan akhir) untuk menyelasaikan masalah. Sebelum siswa bisa


22

menyelesaikan masalah, siswa harus memahami dahulu tahapan tugas

kognitif yang terkait dengan representasi, yaitu:

1. Siswa harus memahami suatu representasi (yaitu: mana yang

merupakan bentuk dan operator dari suatu representasi).

2. Siswa harus memahami hubungan antara representasi dan

domainnya.

3. Siswa harus menerjemahkan antar representasi.

4. Jika representasi dirancang mereka sendiri, siswa perlu memilih

dan membangun representasi yang sesuai. (Ainsworth, Labeke,

dan Peevers, 2001)

Melalui pernyataan yang telah dipaparkan sebelumnya,

representasi diagram benda bebas (free body diagram) adalah cara

mengkomunikasikan suatu konsep dari suatu masalah yang digunakan

untuk menemukan solusi dengan suatu cara yang berbeda-beda,

berdasarkan interpretasi pikirannya menjadi lebih bermakna dengan

menggunakan suatu diagram terpisah yang digunakan untuk

menggambarkan besar relatif dan arah semua gaya yang bekerja pada

suatu objek dalam keadaan tertentu.

2.1.4. Tes Uraian Terbatas

Menurut Nana Sudjana (1991: 37) Tes Uraian Terbatas yaitu

peserta didik membutuhkan satu langkah pengerjaan persoalan dalam

menjawab soal yang ditanyakan, arah jawaban dibatasi sedemikian rupa

sehingga terarah. Dalam bentuk ini pertanyaan telah diarahkan kepada hal-

hal tertentu atau ada pembatasan tertentu. Pembatasan bisa dari segi ruang

lingkupnya, sudut pandang menjawabnya, dan indikator-indikatornya.


23

2.1.5. Uraian Terstruktur

Menurut Nana Sudjana (1991: 37) Uraian terstruktur dianggap

sebagai bentuk soal yang lebih kompleks. Uraian terstruktur merupakan

soal yang membutuhkan dua atau lebih dalam menyelesaikannya. Uraian

terstuktur berisi unsur-unsur: pengantar soal, seperangkat data, dan

serangkaian subsoal. Keuntungan soal bentuk uraian terstruktur antara

lain:

1) Satu soal bisa terdiri atas beberapa subsoal atau pertanyaan.

2) Setiap pertanyaan yang diajukan mengacu kepada suatu data tertentu

sehingga lebih jelas dan terarah.

3) Soal-soal berkaitan satu sama lain dan bisa diurutkan berdasarkan

tingkat kesukarannya.

2.1.6. Penelitian yang Relevan

1. Penelitian yang dilakukan Rahmaniar (2016) judul Identifikasi Tingkat

Kemampuan Siswa Sma Dalam Menggambar Free Body Diagrams

Untuk Menyelesaikan Tes Uraian Terbatas Dan Tersrtuktur Pada

Materi Gaya. Metode penelitian yang digunakan yaitu metode

deskriptif yang berarti peneliti mendeskripsikan hasil temuanya tanpa

adanya perlakuan khusus pada siswa. Partisipan yang ikut serta dalam

penelitian ini yaitu siswa SMA kelas X sebanyak 35 siswa. Tujuan

penelitian ini yaitu untuk mengetahui tingkat kemampuan siswa

menggambar free body diagrams dalam menyelesaikan tes uraian

terbatas dan tes uraian terstruktur. Berdasarkan kedua jenis tes


24

tersebut, setiap siswa akan diklasifikasikan dalam empat tingkat

kemampuan menggambar free body diagrams dimana setiap tingkat

memiliki karakteristik yang berbeda dan peneliti mewawancarai siswa

saat menyelesaikan tes. Hal ini dilakukan agar peneliti bisa mengetahui

bagaimana cara penyelesaian siswa ketika mengerjakan kedua tes.

Hasil penelitian menunjukan kemampuan siswa menggambar free body

diagrams pada tes uraian terbatas sebanyak 34,86% termasuk pada

tingkat no evidence of, 24,11% tingkat inadequate, 29,14% tingkat

needs improvement dan 4 % tingkat adequate. Pada tes uraian

terstruktur sebanyak 16,59% termasuk tingkat no evidence of, 23,99%

tingkat inadequate, 36% tingkat needs improvement, dan 13,71%

tingkat adequate. Peneliti menemukan bahwa siswa yang menggambar

free body diagrams terlebih dahulu dan menggambar free body

diagrams dengan benar lebih sukses dalam menyelesaikan tes uraian

terbatas dan uraian terstruktur.

2. Penelitian yang dilakukan oleh Novianti (2010) judul Analisis

Kemampuan Representasi Free Body Diagrams Dalam Menyelesaikan

Soal Soal Aplikasi Hukum Newton Pada Siswa Ma Darel Hikmah

Pekanbaru. Penelitian yang digunakan adalah berupa metode survei.

Populasi adalah seluruh siswa kelas X SMP MA Darel Hikmah

Pekanbaru, yaitu: kelas X1, kelas X2, kelas X3 yang berjumlah 67

siswa, sedangkan sampel ditentukan dengan menggunakan rumus

slovin dengan tingkat kesalahan sebesar 5% dari populasi maka,


25

sampel penelitian sebanyak 57 siswa. Hasil penelitian diperoleh skor

rata-rata untuk kemampuan menentukan gaya-gaya yang bekerja pada

benda sebesar 72,57 dan untuk kemampuan menentukan gaya-gaya

yang bekerja pada benda sebesar 60.55 dan untuk kemampuan untuk

kemamuan menentukan gaya-gaya yang bekerja terhadap sumbu x dan

y sebesar 41,22. Dengan demikian kemampuan representasi free body

diagrams siswa kelas X Darel Hikmah berada pada kategori sangat

rendah.

3. Penelitian yang dilakukan oleh Nurhayani, Jusman Mansyur dan

Darsikin dengan judul Kualitas Diagram Benda Bebas Buatan Siswa

Dalam Physics Problem Solving. Subyek penelitian adalah siswa

Kelas X dan Kelas XI yang berasal dari empat SMA Negeri yang

berada di Kota Poso. Responden dalam penelitian ini adalah 11 orang

responden pada soal pertama, 7 responden pada soal kedua dan ketiga.

Pada penelitian ini responden yang membuat gambar dikategorikan

menjadi kategori tidak lengkap, kurang lengkap, cukup lengkap dan

lengkap dengan hasil sebagai berikut :

Tabel 2.2. Kualitas Diagram Benda Bebas

Nomer

Soal

Kategori

Tidak

Lengkap

Kurang

Lengkap

Cukup

Lengkap Lengkap

1 45 % 45 % 10 % 0 %

2 72 % 14 % 14 % 0 %

3 72 % 14 % 14 % 0 %


26

4. Penelitian ini dilakukan oleh Demara Balqis, Sentot Kusairi, Edi

Supriana dengan judul Analisis Kemampuan Pemecahan Masalah

Siswa melalui Free Body Diagrams (FBDs) untuk Materi Hukum

Newton. Dari penelitian ini ditemukan sebanyak 41,3% siswa tidak

terbiasa menggambar diagram gaya sebelum mengerjakan soal.

5. Penelitian dengan judul THE INFLUENCE OF FREE-BODY

DIAGRAM REPRESENTATION SKILL TOWARDS THE CONCEPT

COMPREHENSION ini dilakukan oleh Galuh Utami, Eko Suyanto,

Abdurrahman. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dengan

populasi penelitian yaitu seluruh siswa kelas VIII SMP Negeri I Natar

pada semester genap tahun pelajaran 2012/2013 dengan jumlah sampel

32 siswa. Hasil dari penelitian ini dapat dilihat sebagai berikut :

Tabel 2.3. Klasifikasi Skill Representasi Free Body Diagram

Nilai Skill Representasi FBD

Jumlah Persentase

81 – 100 1 Siswa 3,13%

61 – 80 22 Siswa 68,75%

41 – 60 8 Siswa 25%

21 – 40 1 Siswa 3,13%

0 -20 Tidak ada 0%

Tabel 2.4. Klasifikasi Skill Representasi Free Body Diagram

Nilai Skill Representasi FBD

Jumlah Persentase

81 – 100 2 Siswa 6,25%

61 – 80 12 Siswa 37,5%

41 – 60 15 Siswa 47%

21 – 40 3 Siswa 9,38%

0 -20 Tidak ada 0%


27

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian

Penelitian yang dilakukan yaitu menganalisis kemampuan menggambar

free body diagrams siswa kelas X SMA Central Asia dimana tidak ada perlakuan

khusus pada objek penelitian. Oleh sebab itu, metode penelitian yang digunakan

yaitu metode penelitian deskriptif. Sukmadinata (2012: 72) menjelaskan bahwa

metode deskriptif bertujuan untuk menjelaskan suatu kondisi yang apa adanya

dimana peneliti tidak memberikan perlakuan khusus pada objek penelitian.

Penelitian deskriptif dapat dilakukan dalam jangka waktu singkat atau dalam

jangka waktu panjang. Untuk penelitian yang dilakukan peneliti yaitu penelitian

deskriptif untuk jangka waktu singkat.

Siswa diberikan tes dalam dua bentuk yaitu tes uraian terbatas dan tes

uraian terstruktur dalam waktu yang berbeda. Untuk tes pertama, siswa diberikan

tes uraian terbatas. Siswa diberi waktu satu jam pelajaran. Selanjutnya, siswa

diberi waktu istirahat selama 15 menit. Setelah itu dilanjutkan dengan

memberikan tes uraian terstruktur. Ketika siswa sedang menyelesaikan tes, peneliti

akan mewawancarai beberapa siswa untuk mengetahui bagaimana pola siswa

menyelesaikan soal. Seperti yang dijelaskan Margono (2010:106) bahwa data

penelitian deskriptif dapat berupa hasil angket, wawancara dan pegalaman

langsung.


28

3.2. Waktu dan Penelitian

1. Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada tahun pelajaran 2017/2018, yang

dilaksanakan selama 8 bulan yaitu dimulai pada bulan Januari 2018

sampai dengan bulan Agustus 2018.

2. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Kelas X SMA Central Asia.

3.3. Partisipan

Penelitian dilakukan di salah satu SMA Central Asia. Partisipan dalam

penelitian ini yaitu sebanyak 33 siswa kelas X. Kelas yang digunakan peneliti

disarankan oleh guru fisika yang bersangkutan berdasarkan kemampuan rata-rata

siswa dimana pada kelas yang digunakan sebagai penelitian lebih baik

dibandingkan kelas lain.

3.4. Populasi dan Sampel

Populasi merupakan suatu wilayah yang tergeneralisasi dan terdiri dari

objek-objek penelitian yang mempunyai ciri dan kualitas tertentu sesuai dengan

tujuan peneliti, lalu dapat dibuat kesimpulannya (Sugiyono, 2014: 117).

Sampel adalah bagian dari jumlah suatu populasi yang memiliki

karakteristik sesuai dengan populasi tersebut (Sugiyono, 2014: 118). Menurut

Sugiyono (2013:118) juga menjelaskan bahwa sampel haruslah representatif atau

dapat mewakili populasi yang diteliti.

Adapun cara untuk menentukan sampel dari suatu populasi yang disebut

dengan teknik sampling. Teknik sampling yang digunakan yaitu Purposive


29

Sampling. Teknik sampling ini digunakan karena sampel yang diambil merupakan

rekomendasi dari guru fisika yang bersangkutan dan sampel yang diambil sesuai

dengan tujuan penelitian yang dilakukan peneliti. Sampel yang digunakan yaitu

salah satu kelas X SMA Central Asia yang terdiri dari 33 siswa.

3.5. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dilakukan dengan memberikan tes yang terdiri

dari dua jenis tes uraian yaitu tes uraian terbatas dan tes uraian terstruktur kepada

siswa setelah mempelajari materi gaya dan bagaimana cara menggambar free body

diagrams. Tes dilakukan terpisah dengan jeda waktu 15 menit. Tes pertama

menggunakan tes uraian terbatas. Selanjutnya siswa diberikan tes uraian terstruktur.

Saat tes berlangsung peneliti secara random mewawancarai siswa mengenai cara

siswa menyelesaikan tes yang diberikan baik tes uraian terbatas maupun tes uraian

terstruktur. Saat mewawancarai siswa yang sedang menyelesaikan tes, suara siswa

direkam oleh peneliti dan merekam hasil kerja siswa yang diwawancarai. Hasil dari

setiap test, angket dan wawancara dianalisis.

3.6. Instrumen Penelitian

Dalam penelitian yang dilakukan peneliti, terdapat dua jenis tes yang

digunakan dan wawancara untuk mendukung hasil tes. Tes yang diberikan yaitu tes

uraian terbatas dan tes uraian terstruktur.

1. Tes Uraian

Sudjana (1989: 35) menjelaskan bahwa tes uraian adalah bentuk

tes yang menuntun siswa mengungkapkan gagasan hasil analisisnya

dalam bentuk tulisan dengan menggunakan bahasanya. Dengan


30

menggunakan tes uraian, guru dapat mengetahui kemampuan analisis

siswa dan penggunaan bahasa dalam tulisan siswa. Selain itu, guru dapat

mengetahui pola pikir siswa dari hasil jawaban siswa. Tes uraian

diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu uraian bebas, uraian terbatas

dan uraian tersturktur. Pada penelitian ini menggunakan tes uraian

terbatas dan tes uraian terstruktur. Uraian terbatas yaitu uraian yang

dimana jawabannya diberi batasan jawabannya, tetapi pada uraian

terbatas tidak ada arahan bagi siswa dalam menyelesaikan tes. Selain

uraian terbatas, terdapat uraian terstruktur. Uraian terstruktur berupa

bentuk tes yang dimana dalam satu soal terdiri dari beberapa subsoal

yang terstruktur dari tingkat soal yang mudah sampai soal yang tersukar.

Bentuk uraian terstruktur dapat digunakan untuk menilai semua aspek

kognitif siswa.

Hasil dari tes uraian terbatas dan tes uraian terstruktur akan

dianalisis menggunakan rubrik penilaian tes uraian yang disusun oleh

peneliti dan berdasarkan apa yang dikemukakan oleh Polya (dalam

Alfeld, 2011) mengenai metode pemecahan masalah. Selain itu, peneliti

mengggunakan rubrik penilaian free body diagrams (Rosengrant, dkk,

2009:5) yang terdiri dari 4 level kemampuan menggambar free body

diagrams.

2. Wawancara

Wawancara merupakan salah satu teknik pengumpulan data dimana

peneliti ingin mengetahui keadaan responden lebih mendalam dengan


31

jumlah responden yang sedikit (Sugiyono, 2013, hlm.198). Wawancara

yang dilakukan peneliti merupakan wawancara terbuka dimana siswa

diberi kebebasan untuk menjawab pertanyaan yang diberikan.

Wawancara ini digunakan untuk mengetahui kesulitan- kesulitan siswa

ketika menyelesaikan kedua tes yang diberikan baik tes uraian bebas

maupun tes uraian terstruktur.

3.7. Prosedur Penelitian

Dalam pembuatan penelitian ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu tahap

persiapan, tahap pelaksanaan dan tahap analisis dan pembahasan.

1. Tahap Persiapan

Pada tahap ini ada beberapa hal yang dilakukan, yaitu:

a. Menetukan masalah yang akan dikaji. Peneliti melakukan studi

pendahuluan ke satu kelas X SMA yang telah memepelajarai

materi Hukum Newton.

b. Studi pendahuluan yang dilakukan yaitu dengan memberikan lima

soal materi Hukum Newton dan mewawancarai guru fisika yang

bersangkutan

c. Melakukan studi literatur untuk memperkuat bahwa masalah yang

peneliti merupakan masalah yang sangat penting dan perlu diteliti.

d. Menyiapkan rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) pada materi

dinamika partikel yang lebih menekankan pada pembelajaran

menggambar free body diagrams.

e. Membuat instrumen penelitian


32

f. Melakukan validasi instrumen kepada para ahli

g. Melakukan uji coba instrumen penelitian

2. Tahap Pelaksanaan

Pada tahap pelaksanaan peneliti melakukan beberapa hal, yaitu.

a. Memberikan pembelajaran materi dinamika partikel yang lebih

menekankan pada menggambar free body diagrams.

b. Melakukan tes yang terdiri dari dua sesi, yaitu sesi pertama

menggunakan tes uraian terbatas dan sesi kedua menggunakan tes

uraian terstruktur.

3. Tahap Analisis dan Pembahasan

Kegiatan pada tahap akhir, meliputi.

a. Mengolah data hasil dari tes kemampuan menggambar free body

diagrams

b. Menganalisis dan membahas hasil penelitian

c. Membuat kesimpulan dari penelitian yang dilakukan

d. Membuat laporan penelitian

3.8. Teknik Analisis Data

3.8.1. Analisis Kuantitatif

Untuk menganalisis identifikasi tingkat kemampuan siswa SMA

Central Asia dalam menggambar free body diagrams untuk menyelesaikan

tes uraian terbatas dan tersrtuktur pada materi gaya digunakan analisis

deskriptif, yaitu dengan perhitungan skor total responden untuk setiap

butir soal.


33

Sugiyono (2014) mengatakan bahwa analisis deskriptif kualitatif

digunakan untuk menganalisis data yang telah terkumpul dengan cara

mendeskripsikan atau menggambarkan obyek yang diteliti melalui sampel

atau populasi sebagaimana adanya tanpa melakukan analisis dan membuat

kesimpulan yang berlaku umum. Analisis ini juga menggambarkan

jawaban responden dari soal yang diajukan. Pada bagian ini penyusun

akan menganalisa data tersebut satu persatu yang didasarkan pada jawaban

responden yang dihimpun berdasarkan soal yang telah diisi oleh responden

selama penelitian berlangsung. Langkah berikutnya adalah menganalisis

data untuk menarik kesimpulan dari penelitian yang dilakukan. Analisis

data yang digunakan dari penelitian ini menggunakan teknik analisis

deskriptif kuantitatif dengan persentase. Menurut Arikunto (2012) rumus

yang digunakan adalah sebagai berikut:

Keterangan:

P = persentase yang dicari

F = frekuensi

N = jumlah responden

Data kuantitatif diperoleh dari hasil tes, Hasil tes uraian terbatas

dan testruktur dianalisis kemampuan menggambar free body diagrams

siswa dengan menggunakan rubrik kemampuan menggambar free body

diagrams (Rosengrant, dkk, 2009: 5). Rubrik tersebut terdiri dari empat

level dimana setiap level memiliki karakteristik masing-masinng dari level


34

yang terendah sampai level tertinggi.

Tabel 3. 1 Level Kemampuan Menggambar Free Body Diagrams

No evidence of

(Sangat Kurang

memadai)

Inadequate

(Kurang memadai)

Needs improvement

(Butuh

peningkatan)

Adequate

(Memadai)

0 1 2 3

Tidak ada

representasi

yang

digambarkan

Ada FBD tetapi

terdapat

kesalahan seperti

adanya gaya

tambahan yang

tidak termasuk

dalam sistem

objek dan arah

vektor gayanya

salah

Ada FBD dan tidak

ada gaya tambahan

yang tidak termasuk

sistem objek, tetapi

terdapat kesalahan

dalam pelabelan

nama gaya dan

panjang pendeknya

vektor dari gayanya

FBD yang

digambarkan sudah

lengkap tidak ada

kesalahan dalam

pelabelan nama

gaya,

penggambaran

vektor dan arah

vektor gayanya.

Jadi, apa yang

digambarkan sesuai

dengan keadan soal.

Data hasil penelitian akan diolah dengan menganalisis jawaban

siswa khususnya dalam penggambaran free body diagrams berdasarkan

rubrik yang sudah ada yang diklasifiasikan oleh Rosengrant, dkk. (2009)

yang terdiri dari empat level, yaitu: (0) no evidence of (sangat kurang)

yang berarti siswa tidak menggambarkan free body diagrams, (1)

inadequate (kurang memadai) dimana siswa menggambarkan free body

diagrams tetapi belum bisa menentukan gaya-gaya yang bekerja pada

benda dengan benar, (2) needs improvement (butuh peningkatan) dimana

siswa sudah mampu menggambarkan free body diagrams dan

menentukan gaya-gaya yang bekerja pada benda tetapi belum mampu

menentukan panjang vektor gaya dan penamaan gaya-gaya yang bekerja


35

pada setiap benda dan (3) adequate dimana siswa sudah mampu

menggambarkan free body diagrams dengan benar. Hasil analisis data

penelitian akan diperkuat dengan hasil wawancara terhadap siswa. Setelah

itu hasil penyelesaian siswa diklasifikasikan menjadi tiga tipe

penggambaran free body diagrams, yaitu tipe pertama siswa menggambar

free body diagrams di luar benda yang ditinjau, tipe kedua siswa

menggambar free body diagrams langsung pada objek yang ditinjau dan

tipe ketiga siswa menggambar free body diagrams di luar dan langsung

pada objek yang ditinjau.

Dari rubrik analisis data di atas, hasil penilaian kerja siswa akan

dimasukkan ke dalam tabel penskoran atau mengkategorikan levelnya

dalam tabel seperti di bawah ini :

No.

Absen

Soal 1 Soal 2 Soal 3 dst.

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

1

2

3

dst.

3.8.2. Analisis Kualitatif

Analisis kualitatif dari penelitian ini, peneliti akan mengidentifikasi

tingkat kemampuan siswa dari hasil wawancara. Hasil wawancara dengan

siswa selama pengerjaan tes dianalisis untuk memperkuat hasil tes siswa

sehingga dapat diketahui bagaimana siswa mengerjakan tes tersebut dan

kesulitan apa saja yang dialami oleh siswa ketika mengerjakan tes.


36

3.9. Penelitian Pendahuluan

Sebelum melakukan penelitian dengan metodologi di atas, penelitian ini

diperkuat dengan sebuah penelitian pendahuluan yang secara sederhana dengan hasil

sebagai berikut.

Tabel 3.2. Hasil Studi Pendahuluan 1

Materi dalam

Free Body

Diagrams

Level Free Body Diagrams

No evidence of

Inadequate Needs Improvement

Adequate

Benda di atas Bidang Miring

0 0 18,75% 81,25%

Gaya Berat 0 37,5% 9,375% 53,125%

Gaya Normal 6,25% 59,375% 28,125% 6,25%

Penguraian Gaya 68,75% 28,125% 3,125% 0

Gaya Gesek 28,125% 68,75% 0 3,125%

Tabel 3.2. Hasil Studi Pendahuluan 2

Materi dalam

Free Body

Diagrams

Jawaban

Benar Salah

Benda di atas Bidang Miring

100 % 0

Gaya Berat 71,875 % 28,125 % Gaya Normal 43,75 % 56,25 %

Penguraian Gaya 6,25 % 93,75 % Gaya Gesek 37,5 % 62,5 %

Berdasarkan studi pendahuluan yang peneliti lakukan di salah satu kelas

SMA Central Asia di kabupaten Sleman pada tanggal 8 Januari 2018, peneliti

menganalisis kemampuan siswa dalam menggambar free body diagrams. Siswa

diberi dua jenis soal. Soal pertama siswa diminta menggambarkan sebuah benda

di atas bidang miring yang memiliki berat dan memiliki gaya gesek antara benda

tersebut dengan bidang miring. Selain itu juga siswa diminta menggambarkan

arah gaya normal dan uraian gaya berat tersebut. Berdasarkan tabel 1.1, dapat

disimpulkan bahwa persentase siswa dalam menggambarkan free body diagrams hanya


37

pada gambar/ materi benda di atas bidang miring dan gaya berat yang mencapai di

atas 50 % di level Adequate yaitu 81,25% dan 53,125%. Sedangkan pada

penggambaran gaya normal dan gaya gesek, terbanyak siswa masuk pada level

Inadequate dengan persentase 59,375% dan 68,75%. Pada penggambaran

penguraian gaya terbanyak masuk ke No evidence of sebesar 68,75%.

Sedangkan soal kedua siswa diberi soal objektif, sehingga siswa hanya memilih sebuah

gambar yang benar diantara pilihan yang ada. Persentase siswa yang memilih jawaban yang

benar jika diperhatikan polanya hampir sama dengan persentase ketercapaian level free body

diagrams. Berdasarkan Tabel 1.2, dapat disimpulkan bahwa 100% siswa memilih jawaban

benar di gambar benda berada di atas bidang miring, 71, sedangkan untuk memilih gaya normal,

penguraian gaya dan gaya gesek jawaban siswa yang benar di bawah 50% yaitu 43,75 %,

6,25%, dan 37,5%. Hasil dari penelitian pendahuluan kedua ini jika dibandingkan dengan

penelitian pendahuluan pertama sangatlah relevan. Persentase jumlah siswa yang menjawab

benar berbanding lurus dengan level siswa dalam menggambar free body diagrams.


38

BAB IV

DATA, ANALISIS DATA, DAN PEMBAHASAN

4.1. Pelaksanaan Penelitian

Penelitian ini dilakukan di sekolah SMA Central Asia, yaitu berjumlah 33

siswa. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari sampai Agustus 2018.

Persiapan yang dilakukan peneliti dengan menyiapkan soal tes uraian terbatas dan

tes uraian terstruktur dan interview guide yang dicatat sebagai panduan garis besar

pengajuan pertanyaan kepada guru dan siswa.

4.1.1. Deskriptif Karakteristik Responden

a. Jenis Kelamin Siswa

Hasil penelitian terhadap dua kelompok responden, yaitu responden

laki-laki dan responden perempuan yang seluruhnya berjumlah 33

responden disajikan pada tabel berikut:

Tabel 4.1. Tabel Data Gender Siswa

Gender Frequency %

1. Laki-laki 15 45

2. Perempuan 18 55

Total 33 100

Dari tabel 4.1 dapat diketahui bahwa dari 33 siswa yang diteliti

seluruhnya didominasi siswa perempuan yaitu sebanyak 18 (55%), dan

sisanya laki-laki sebanyak 15 (45%).


39

b. Umur Siswa

Hasil penelitian terhadap tiga kelompok responden, yaitu

responden umur 16, umur 17 tahun dan 18 tahun yang seluruhnya

berjumlah 33 responden disajikan pada tabel berikut:

Tabel 4.2. Tabel Data Umur Siswa

Umur Frequency %

16 tahun 2 6

17 tahun 24 73

18 tahun 7 21

Total 33 100

Dari tabel 4.2 dapat diketahui bahwa dari 33 responden yang

diteliti didominasi oleh umur di atas 17 tahun sebanyak 24 (73%), umur 16

tahun sebanyak 2 (6%), dan umur 18 tahun sebanyak 7 (21%).

4.2. Data dan Analisis Data


Tes Uraian Terbatas

a. Soal 1


Nomor 1 Uraian Terbatas

Level FBD Frequency %

No evidence of

(Sangat Kurang memadai) 0 0

Inadequate

(Kurang memadai) 8 24

Needs improvement

(Butuh peningkatan) 20 61

Adequate (Memadai) 5 15

Total 33 100

Dari tabel di atas soal no 1 didominasi oleh kriteria Needs

improvement (Butuh peningkatan) yaitu sebanyak 20 (61%), kriteria No


40

evidence of (Sangat Kurang memadai) sebanyak 0 (0%), Kriteria

Inadequate (Kurang memadai) sebanyak 8 (24%), dan Adequate

(Memadai) sebanyak 5 (15%).

b. Soal 2




No evidence of


Inadequate


Needs improvement



Total 33 100






c. Soal 3




No evidence of


Inadequate


Needs improvement



Total 33 100


41






d. Soal 4




No evidence of


Inadequate


Needs improvement



Total 33 100







42

e. Soal 5




No evidence of


Inadequate


Needs improvement



Total 33 100







43

Dari 5 soal uraian terbatas di atas maka dapat menunjukkan rekap

data persentase kemampuan siswa SMA dalam menggambar Free Body

Diagrams pada tabel di bawah ini:


Nomor 1 sampai dengan Nomor 5 Uraian Terbatas

Level FBD %

Soal 1

%

Soal 2

%

Soal 3

%

Soal 4

%

Soal 5

No evidence of

(Sangat Kurang

memadai)

0 0 0 0 0

Inadequate

(Kurang memadai) 24 21 12 21 24

Needs improvement

(Butuh peningkatan) 61 64 76 55 61

Adequate (Memadai) 15 15 12 24 15

Total 100 100 100 100 100

4.2.2. Kemampuan Siswa SMA Menggambar Free Body Diagrams pada Tes

Uraian Terstruktur

a. Soal 1


Nomor 1 Uraian Terstruktur


No evidence of


Inadequate


Needs improvement



Total 33 100







44

b. Soal 2




No evidence of


Inadequate


Needs improvement



Total 33 100






c. Soal 3




No evidence of


Inadequate


Needs improvement



Total 33 100





45



d. Soal 4




No evidence of


Inadequate


Needs improvement



Total 33 100

Dari tabel di atas soal no 1 didominasi oleh kriteria Inadequate

(Kurang memadai) yaitu sebanyak 20 (61%), kriteria No evidence of

(Sangat Kurang memadai) sebanyak 0 (0%), Kriteria Needs improvement

(Butuh peningkatan) sebanyak 11 (33%), dan Adequate (Memadai)

sebanyak 2 (6%).

e. Soal 5




No evidence of


Inadequate


Needs improvement



Total 33 100




46




Dari 5 soal uraian terstruktur di atas maka dapat menunjukkan

rekap data persentase kemampuan siswa SMA dalam menggambar Free

Body Diagrams pada tabel di bawah ini:


Nomor 1 sampai dengan Nomor 5 Uraian Terstruktur

Level FBD %

Soal 1

%

Soal 2

%

Soal 3

%

Soal 4

%

Soal 5

No evidence of

(Sangat Kurang

memadai)

0 0 0 0 0

Inadequate

(Kurang memadai) 27 24 27 61 24

Needs improvement

(Butuh peningkatan) 61 70 64 33 60

Adequate (Memadai) 12 6 9 6 15

Total 100 100 100 100 100


47

1. Tingkat Kemampuan Siswa SMA Menggambar Free Body Diagrams pada Tes Uraian Terbatas dan Terstruktur

Tabel 4.15. Tingkat Kemampuan Siswa SMA Menggambar Free Body Diagrams pada Tes Uraian Terbatas

dan Terstruktur

No

Tes Uraian Terbatas Tes Uraian Terstruktur

No. 1 No. 2 No. 3 No. 4 No. 5 No. 1 No. 2 No. 3 No. 4 No. 5

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

12 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

13 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

14 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

16 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

17 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1


48

18 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

No


No. 1 No. 2 No. 3 No. 4 No. 5 No. 1 No. 2 No. 3 No. 4 No. 5

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

19 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

21 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

22 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

23 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

24 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

25 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

26 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

27 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

28 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

29 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

30 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

31 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

32 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

33 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Level

FBD

per

soal 8 20 5 7 21 5 4 25 4 7 18 8 8 20 5 9 21 3 8 23 2 9 21 3 20 11 2 8 20 5

% 24 61 15 21 64 15 12 76 12 21 55 24 24 61 15 27 64 9,1 24 70 6,1 27 64 9,1 61 33 6,1 24 61 15


49

Dari Tabel 4.15 di atas, dapat direkap hasil persentase kemampuan siswa

menggambar FBD pada uraian terbatas dan uraian terstruktur maka dibuat tabel

sebagai berikut:

Tabel 4.16. Tabel Kemampuan Siswa Menggambar FBD Pada Soal Nomor 1

sampai dengan Nomor 5 Uraian Terbatas dan

Uraian Terstruktur

Level FBD


%

Soal

1

%

Soal

2

%

Soal

3

%

Soal

4

%

Soal

5

%

Soal

1

%

Soal

2

%

Soal

3

%

Soal

4

%

Soal

5

No evidence of

(Sangat

Kurang

memadai)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Inadequate

(Kurang

memadai)

24 21 12 21 24 27 24 27 61 24

Needs improvement

(Butuh

peningkatan)

61 64 76 55 61 61 70 64 33 61

Adequate (Memadai)

15 15 12 24 15 12 6 9 6 15

Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100


50

Dalam menyelesaikan tes uraian terstruktur siswa lebih banyak

menggambarkan free body diagrams dibandingkan dalam menyelesaikan

tes uraian terbatas. Pada soal pertama, kedua, ketiga, keempat dan kelima

siswa seluruhnya menggambar free body diagrams jadi tidak ada yang

masuk dalam kriteria (no evidence of ) dimana pada tingkat ini siswa

tidak menggambarkan free body diagrams.

Pada tingkat inadequate pada tes uraian terbatas lebih sedikit

daripada tes uraian terstruktur dimana siswa sudah mampu

menggambarkan free body diagrams tetapi belum mampu menganalisis

gaya-gaya yang bekerja pada benda yang ditinjau. Pada tes uraian

terbatas soal pertama 8 siswa, soal kedua 7 siswa, soal ketiga 4 siswa,

soal keempat 7 siswa, soal kelima 8 siswa tetapi pada tes uraian

terstruktur lebih banyak yaitu soal pertama 9 siswa, soal kedua 8 siswa,

soal ketiga 9 siswa, soal keempat 20 siswa, dan soal kelima 8 siswa.

Tingkat needs improvement yaitu tingkat dimana siswa sudah

mampu menggambarkan free body diagrams dan mampu menganalisis

gaya-gaya yang bekerja pada benda yang ditinjau, tetapi belum mampu

menentukan panjang vektor gaya dan penamaan gayanya dan tingkat

adequate yaitu tingkat dimana siswa sudah mampu menggambar free

body diagrams dengan benar lebih banyak pada tes uraian terbatas

daripada tes uraian terstruktur. Pada tes uraian terbatas soal pertama 20

siswa, soal kedua 21 siswa, soal ketiga 25 siswa, soal keempat 18 siswa,

soal kelima 20 siswa tetapi pada tes uraian terstruktur lebih banyak yaitu


51

soal pertama 21 siswa, soal kedua 23 siswa, soal ketiga 21 siswa, soal

keempat 11 siswa, dan soal kelima 20 siswa.

Pada tingkat adequate dimana siswa sudah mampu

menggambarkan free body diagrams dengan benar. termasuk pada

tingkat inadequate lebih banyak pada tes uraian terbatas daripada tes

uraian terstruktur. Pada tes uraian terbatas soal pertama 5 siswa, soal

kedua 5 siswa, soal ketiga 4 siswa, soal keempat 8 siswa, soal kelima 5

siswa tetapi pada tes uraian terstruktur lebih banyak yaitu soal pertama 3

siswa, soal kedua 2 siswa, soal ketiga 3 siswa, soal keempat 2 siswa, dan

soal kelima 5 siswa.

Tabel 4.17. Tabel Level FBD Per Siswa

No

Responden

No evidence

of

(Sangat

Kurang

memadai)

Inadequate

(Kurang

memadai)

Needs

improvement

(Butuh

peningkatan)

Adequate

(Memadai)

0 1 2 3

1 - 3 7 0

2 - 0 7 3

3 - 1 9 0

4 - 8 2 0

5 - 0 4 6

6 - 1 8 1

7 - 1 9 0

8 - 0 10 0

9 - 0 10 0

10 - 1 9 0

11 - 2 8 0

12 - 0 4 6

13 - 7 3 0

14 - 3 7 0

No No evidence Inadequate Needs Adequate


52

Responden of

(Sangat

Kurang

memadai)

(Kurang

memadai)

improvement

(Butuh

peningkatan)

(Memadai)

0 1 2 3

15 - 0 10 0

16 - 6 4 0

17 - 1 9 0

18 - 10 0 0

19 - 0 9 1

20 - 3 6 1

21 - 0 2 8

22 - 0 2 8

23 - 10 0 0

24 - 0 9 1

25 - 1 9 0

26 - 2 6 2

27 - 6 3 1

28 - 4 6 0

29 - 0 10 0

30 - 7 3 0

31 - 3 7 0

32 - 2 4 4

33 - 6 4 0

Jumlah 84 177 39

Dari tabel di atas level FBD Soal uraian terbatas dan terstruktur

per siswa didominasi pada kriteria Needs improvement (Butuh

peningkatan). Jika dilihat dari hasilnya anak masih perlu pembelajaran

tentang materi free body diagram (FBD).


53

4.2.3 Identifikasi Gambar Siswa pada Soal Uraian Terbatas

Tabel 4.18. Tabel Identifikasi Gambar Siswa pada Soal

Uraian Terbatas

No. Gambar Siswa Gambar yang benar Keterangan

1

- Tidak ada tanda

gaya.

- Ada tanda panah

gaya namun, titik

jatuh tanda gaya

tidak benar.

2

- Tidak ada tanda

gaya berat.

- Titik jatuh gaya

normal tidak pada

pusat massa benda.

- Panjang tanda gaya

normal tidak benar.

- Titik jatuh gaya

normal tidak pada

pusat massa benda.

- Terdapat keterangan

massa benda yang

menggunakan tanda

panah (tanda yang

sama dengan tanda

gaya)


54

3

-Tidak ada tanda gaya

berat dan gaya

normal.

- Titik jatuh gaya tidak

pada pusat massa


berat dan gaya

normal.


pada pusat massa


berat dan gaya

normal.


pada pusat massa


berat dan gaya

normal.


pada pusat massa

4


tidak benar

- Penguraian gaya berat

ke sumbu x dan y

tidak benar.

- Tidak

menggambarkan

tanda gaya gesek

statis.

- Salah dalam

menentukan sudut Ө


55


tidak benar


ke sumbu x dan y

tidak benar.

- Tidak

menggambarkan

tanda gaya gesek

statis.

- Salah dalam

menentukan sudut Ө


massa benda yang

menggunakan tanda

panah (tanda yang

sama dengan tanda

gaya)

5


tidak benar


ke sumbu x dan y

tidak benar.

- Tidak

menggambarkan

tanda gaya gesek

statis.

- Salah dalam

menentukan sudut Ө


massa dan berat

benda yang

menggunakan tanda

panah (tanda yang

sama dengan tanda

gaya)


56

4.2.4 Identifikasi Gambar Siswa pada Soal Uraian Terstruktur

Tabel 4.19. Tabel Identifikasi Gambar Siswa pada Soal

Uraian Terstruktur

No. Gambar Siswa Gambar yang benar Keterangan

1

- Tidak ada tanda

gaya.

2


tidak benar.

- Titik jatuh gaya

tidak pada pusat

massa

- Tidak ada tanda

gaya berat dan gaya

normal.


tidak benar.

- Titik jatuh gaya

tidak pada pusat

massa

Tidak ada tanda gaya

berat dan gaya

normal.


tidak benar.

- Titik jatuh gaya

tidak pada pusat

massa

- Tidak ada tanda

gaya berat dan gaya

normal.


57

3


tidak benar.

- Titik jatuh gaya

tidak pada pusat

massa

- Tidak ada tanda

gaya berat dan gaya

normal.

- Tidak ada

penguraian gaya F

pada sumbu x dan

y.

4

- Panjang tanda

gaya tidak benar

- Penguraian gaya

berat tidak benar

- Tidak ada gaya F

yang bekerja.

- Salah dalam

menentukan sudut

Ө

- Panjang tanda

gaya tidak benar

- Penguraian gaya

berat tidak benar

- Tidak ada

penguraian gaya F.

- Tidak ada tanda

panah (arah) pada

gaya berat, gaya


58

normal dan

penguraian gaya

beratnya.

- Panjang tanda

gaya tidak benar

- Penguraian gaya

berat tidak benar.

- Tidak ada

penguraian gaya F.

- Salah dalam

menentukan sudut

Ө.

- Tidak ada

keterangan simbol

gaya berat.

5


tidak benar.

- Tidak ada tanda

panah (arah) gaya.

- Penguraian gaya

berat tidak benar.


tidak benar.

- Penguraian gaya

berat tidak benar.

- Tidak ada

keterangan simbol

gaya berat.


tidak benar.

- Arah gaya berat

- Penguraian gaya

berat tidak benar.

- Tidak ada

keterangan simbol

gaya berat.


59

4.3. Pembahasan

4.3.1. Kemampuan Siswa SMA Menggambar Free Body Diagrams

pada Tes Uraian Terbatas

Dari hasil penelitian diperoleh Kemampuan Siswa SMA

Menggambar Free Body Diagrams pada Tes Uraian Terbatas

Kemampuan siswa SMA menggambar free body diagrams pada tingkat

Needs improvement (Butuh peningkatan) untuk menyelesaikan soal

nomor satu sebanyak 20 (61%), untuk soal no 2 sebanyak 21 (64%),

untuk soal no 3 sebanyak 25 (76%), untuk soal no 4 sebanyak 18 (55%),

untuk soal no 5 sebanyak 20 (61%). Kemampuan siswa SMA

menggambar free body diagrams pada tingkat inadequate untuk

menyelesaikan soal no 1 sebanyak 8 (24%), Soal no 2 sebanyak 7

(21%), Soal no 3 sebanyak 4 (12%), Soal no 4 sebanyak 7 (21%), Soal

no 5 sebanyak 8 (24%). Kemampuan siswa SMA menggambar free

body diagrams pada tingkat adequate untuk menyelesaikan soal no 1

sebanyak 5 (15%), soal no 2 sebanyak 5 (15%), soal no 3 sebanyak 4

(12%), soal no 4 sebanyak 8 (24%), soal no 5 sebanyak 5 (15%).

Sehingga pada soal uraian terbatas ini, kemampuan siswa SMA

menggambar free body diagrams persentase terbanyak masuk pada

tingkat Needs improvement (Butuh peningkatan). Selain itu juga, masih

ada siswa yang masuk dalam kategori inadequate.

Faktor yang mempengaruhi siswa tidak mencapai tingkat

adequate dalam menyelesaikan soal adalah tidak menggambarkan tanda


60

gaya yang dialami benda, titik jatuh tanda gaya, kurang lengkap dalam

menggambarkan tanda gaya, keterangan yang memakai tanda yang

sama dengan tanda gaya, panjang gaya, yang tidak sesuai dengan

besarnya gaya, penguraian gaya kea rah sumbu x dan y yang tidak

benar, dan tidak lengkap dalam pemberian simbol gaya.

Hal-hal di atas dapat ditunjukkan dengan gambar hasil kerja

siswa sebagai berikut.

1. Free body diagrams pada soal 1 uraian terbatas

Gambar 4.1.a. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 1

Uraian Terbatas

Gambar 4.1.b. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 1

Uraian Terbatas


61



Uraian Terbatas


Uraian Terbatas



Uraian Terbatas


62


Uraian Terbatas

Gambar 4.3.c. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 3

Uraian Terbatas

Gambar 4.3.d. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 3

Uraian Terbatas


63


Gambar 4.4. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal 4

Uraian Terbatas



Uraian


64


Uraian


Uraian

4.3.2. Kemampuan Siswa SMA Menggambar Free Body Diagrams

pada Tes Uraian Terstruktur

Dari hasil penelitian diperoleh Kemampuan Siswa SMA

Menggambar Free Body Diagrams pada Tes Uraian Terstruktur

Kemampuan siswa SMA menggambar free body diagrams pada tingkat

Needs improvement (Butuh peningkatan) untuk menyelesaikan soal

nomor satu sebanyak 20 (61%), soal nomor 2 sebanyak 23 (70%), soal

nomor 3 sebanyak 21 (64%), soal nomor 4 sebanyak 11 (33%), soal


65

nomor 5 sebanyak 20 (61%). Kemampuan siswa SMA menggambar

free body diagrams pada tingkat inadequate untuk menyelesaikan soal

no 1 sebanyak 9 (27%), soal nomor 2 sebanyak 8 (24%), soal nomor 3

sebanyak 9 (27%), soal nomor 4 sebanyak 20 (61%), soal nomor 5

sebanyak 8 (24%). Kemampuan siswa SMA menggambar free body

diagrams pada tingkat adequate untuk menyelesaikan soal no 1

sebanyak 4 (12%), soal nomor 2 sebanyak 2 (6%), soal nomor 3

sebanyak 3 (9%), soal nomor 4 sebanyak 2 (6%), soal nomor 5 sebanyak

5 (15%). Sehingga pada soal uraian terstruktur ini, kemampuan siswa

SMA menggambar free body diagrams persentase terbanyak masuk

pada tingkat Needs improvement (Butuh peningkatan), kecuali soal

nomor 4. Selain itu juga, masih ada siswa yang masuk dalam kategori

inadequate.

Faktor yang mempengaruhi siswa tidak mencapai tingkat

adequate dalam menyelesaikan soal adalah tidak menggambarkan tanda

gaya yang dialami benda, titik jatuh tanda gaya, kurang lengkap dalam

menggambarkan tanda gaya, keterangan yang memakai tanda yang

sama dengan tanda gaya, panjang gaya, yang tidak sesuai dengan

besarnya gaya, penguraian gaya kearah sumbu x dan y yang tidak benar,

dan tidak lengkap dalam pemberian simbol gaya.


66

Hal-hal di atas dapat ditunjukkan dengan gambar hasil kerja

siswa sebagai berikut.

1. Free body diagrams pada soal 1 uraian terstruktur


Uraian Terstruktur



Uraian Terstruktur


Uraian Terstruktur


67


Uraian Terstruktur



Uraian Terstruktur



Uraian Terstruktur


68


Uraian Terstruktur


Uraian Terstruktur


Gambar 4.10.a. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal

5 Uraian Terstruktur


69

Gambar 4.10.b. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal


Gambar 4.10.b. Free Body Diagrams Hasil Kerja Siswa Soal


4.3.3. Tingkat Kemampuan Siswa SMA Menggambar Free Body

Diagrams pada Tes Uraian Terbatas dan Terstruktur

Dalam menyelesaikan tes uraian terstruktur jika di lihat pada

level Adequate hasil persentase siswa lebih sedikit dalam menggambar

free body diagrams dibandingkan dalam menyelesaikan tes uraian

terbatas. Hal tersebut dikarenakan soal uraian terstruktur lebih kompleks


70

dibandingkan soal uraian terbatas. Pada uraian terbatas dan terstruktur

dari soal pertama sampai soal kelima siswa seluruhnya menggambar

free body diagrams jadi tidak ada yang masuk dalam kriteria (no

evidence of) dimana pada tingkat ini siswa tidak menggambarkan free

body diagrams.

Pada tingkat inadequate pada tes uraian terbatas lebih sedikit

daripada tes uraian terstruktur dimana siswa sudah mampu

menggambarkan free body diagrams tetapi belum mampu menganalisis

gaya-gaya yang bekerja pada benda yang ditinjau.

Tingkat needs improvement yaitu tingkat dimana siswa sudah

mampu menggambarkan free body diagrams dan mampu menganalisis

gaya-gaya yang bekerja pada benda yang ditinjau, tetapi belum mampu

menentukan panjang vektor gaya dan penamaan gayanya dan tingkat

adequate yaitu tingkat dimana siswa sudah mampu menggambar free

body diagrams dengan benar lebih banyak pada tes uraian terbatas

daripada tes uraian terstruktur. Tingkat needs improvement yang mana

siswa sudah mampu menggambar free body diagrams tetapi siswa

belum mampu membedakan panjang vektor gayanya. Siswa yang

termasuk dalam tipe ini lebih jelas menggambarkan free body diagrams

langsung pada gambarnya. Siswa tidak dapat membayangkan keadaan

benda. Dilihat dari penyelesaiannya siswa sudah benar dalam

menyelesaikan soal, walaupun siswa terdapat kesalahan dalam


71

menentukan panjang vektor gaya normal yang seharusnya sama panjang

dengan vektor gaya berat.

Pada tingkat adequate dimana siswa sudah mampu

menggambarkan free body diagrams dengan benar. termasuk pada

tingkat inadequate lebih banyak pada tes uraian terbatas daripada tes

uraian terstruktur. Pada tingkat adequate yang mana siswa sudah

mampu menggambar free body diagrams dengan benar. Hal ini

dikarenakan siswa sudah mampu membayangkan keadaan benda tanpa

harus digambar langsung pada bendanya. Ciri-ciri perkembangan

kognitif remaja yang berumur dari 12-20 tahun dimana pada tahap ini

remaja sudah mampu membedakan hal-hal yang abstrak dan konkret,

sehingga siswa mampu membayangkan hal-hal secara abstrak

(Hariyanto, 2011).

Selain itu juga, dengan menggambarkan free body diagrams di

luar benda yang ditinjau membuat siswa lebih jelas melihat gaya-gaya

yang bekerja pada benda yang ditinjau. Hal ini terlihat pada jawaban

siswa, walaupun siswa masih kurang benar dalam menentukan panjang

vektor gaya normal yang seharusnya sama panjang dengan vektor gaya

berat dan siswa masih belum mampu membedakan koefisien gesek

statis dan dinamis, sehingga siswa salah dalam perhitungannya.

Walaupun pada usia 12-20 tahun seharusnya siswa sudah mampu

membayangkan hal-hal secara abstrak, tetapi tidak semua remaja

mengalami perkembangan intelektual yang sama. Perkembangan


72

intelektual seseorang dipengaruhi oleh faktor hereditas dan faktor

lingkungan (Dahlan, 2014).

Selain itu, faktor hereditas seseorang yaitu sejak di dalam

kandungan dimana kemampuan intelektual seseorang bergantung pada

gen yang dimiliki dan kemampuan intelektual seseorang dapat

berkembang atau tidaknya bergantung pada lingkungan di sekitar yang

membatasi atau tidak perkembangan intelektual seseorang (Dahlan,

2014). Faktor lingkungan yang dimaksud yaitu lingkungan keluarga

dan sekolah.

Dari hasil test soal uraian terbatas dan uraian terstruktur dalam

menentukan gaya-gaya yang bekerja pada benda, dari jenis soal

representasi Free-body diagrams baik itu bidang datar atau bidang

miring siswa tidak bisa menggambarkan uraian vector ke sumbu x dan

y. Hal ini karena metode pembelajaran, minat, media pembelajaran dan

situasi serta kondisi dapat menjadi salah satu penyebab siswa dapat

mengalami kesulitan dan dapat menyebabkan siswa melakukan

kesalahan dalam menyelesaikan soal dan tidak bisa menentukan gaya

normal yang bekerja pada benda. Hal ini juga dikemukakan oleh

(Carvalho & Sousa 2005) Pada materi dinamika, kesulitan yang dialami

siswa bukan pada analisis masalah matematis, tetapi pada analisis gaya-

gaya yang bekerja pada suatu sistem. Upaya untuk melatih kemampuan

siswa dalam menentukan gaya-gaya yang bekerja pada benda agar lebih

baik hendaknya guru pada proses pembelajaran lebih sering


73

memberikan latihan berupa penguraian-penguraian gaya. Selain itu

menurut guru, materi dasar tentang vector pada pelajaran matematika di

berikan di kelas xii.

Pada masalah mekanika, salah satu solusi yang dikemukakan

oleh Kersch dan McDonald, J. (1991) yang merekomendasikan siswa

untuk membuat diagram atau gambar pada tahap memahami masalah-

masalah, gambar tersebut dibuat untuk membantu siswa dalam proses

pemecahan masalah selanjutnya misalnya dalam mengkontruksi

persamaaan matematis. Adapun upaya untuk melatih kemampuan

menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda guru hendaknya

dalam proses pembelajaran lebih sering menggunakan gambar agar

siswa terlatih menyelesaikan soal yang berkaitan dengan gambar dan

banyak gaya.

Dalam ilmu fisika, siswa perlu memahami konsep fisis dan

konsep matematisnya. Ketidakpahaman siswa terhadap konsep fisis dan

matematis menyebabkan banyak siswa yang mengeluh karena sering

mengalami kesulitan dalam menyelesaikan soal fisika yang diberikan

oleh guru sehingga sering salah dalam mengerjakan soal yang

mengakibatkan siswa memperoleh nilai yang kurang memuaskan.

Kurniasari (dalam Ulifa, 2014) menyatakan bahwa kesalahan

merupakan suatu bentuk penyimpangan terhadap hal yang benar,

prosedur yang ditetapkan sebelumnya, atau penyimpangan dari suatu

yang diharapkan. Sari dkk (2013) menyatakan bahwa kesalahan


74

merupakan hal yang wajar terjadi pada siswa yang sedang belajar, akan

tetapi kesalahan-kesalahan yang muncul dapat diminimalisasikan.

Suroso(2013) menyatakan bahwa kesalahan merupakan hal yang wajar,

akan tetapi apabila dibiarkan saja tujuan dari pembelajaran fisika tidak

dapat tercapai secara optimal. Kesalahan siswa dalam menyelesaikan

soal merupakan bentuk ketidakberhasilan proses pembelajaran. Etkina

(2009) dengan melakukan penelitian terhadap mahasiswa pada materi

mekanika dan listrik dan magnet. Hasil yang didapat adalah ketika

memecahkan masalah beberapa siswa memecahkan masalah free body

diagram tidak hanya untuk mengidentifikasi masalah tetapi juga

membantu mengkontruksi persamaan matematis. Adapun upaya yang

dilakukan guru adalah untuk bisa membimbing siwa agar tidak terbiasa

menghapal rumus. Guru hendaknya memberikan latihan soal yang

menuntut siswa memahami konsep dan tidak menghapal rumus saja.


75

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa:

1. Tidak ada responden yang masuk pada tingkat level No evidence of dalam

menggambarkan free body diagrams baik pada soal uraian terbatas maupun

uraian terstruktur.

2. Pada soal uraian terbatas persentase responden terbanyak masuk pada level

needs improvement dan untuk kelima soal tersebut rata-rata persentase terkecil

masuk pada level adequate.

3. Pada soal uraian terstruktur persentase responden terbanyak masuk pada level

needs improvement dan untuk kelima soal tersebut rata-rata persentase terkecil

masuk pada level adequate.

4. Pada kategori adequate persentase responden dalam mengerjakan tes uraian

terbatas lebih besar dibandingkan dalam mengerjakan tes uraian terstruktur,

hal tersebut dikarenakan tes uraian terstruktur lebih kompleks dibandingkan

dengan tes uraian terbatas.


76

5.2. SARAN

Berdasarkan penelitian ini, peneliti memberi saran:

1. Dalam mempelajari konsep yang berhubungan dengan FBD, pembelajaran

harus dapat diarahkan pada peningkatan pengetahuan, pemahaman, sehingga

siswa memiliki kemampuan merepresentasikan konsep dalam bentuk verbal,

grafik, diagram, dan matemaik sebagai syarat pengetahuan dalam konsep

fisika sehingga pebelajar dapat memecahkan masalah fisika dengan tepat.

2. Dibutuhkan penelitian yang mengkaji perilaku dan kebiasaan siswa dalam

menjawab soal dalam physics problem solving dari konteks atau materi yang

telah ditentukan oleh peneliti.

3. Untuk membuat Free Body Diagrams dengan benar, siswa diantaranya harus

mengetahui konsep tentang vector terlebih dahulu, dalam penelitian ini peneliti

mengalami kesulitan karena beberapa siswa masih mengalami kesulitan dalam

konsep vector sehingga belum maksimal menerima konsep tentang Free Body

Diagrams, maka bagi peneliti selanjutnya dianjurkan untuk mengulas konsep

tentang vector terlebih dahulu.

4. Hendaknya guru dalam proses pembelajaran mampu menggunakan berbagai

jenis format representasi agar setiap jenis kemampuan yang dimiliki siswa

berbeda-beda dapat tergali dengan optimal; guru perlu memberikan bantuan

untuk siswa dalam menganalisis sesuatu menggunakan representasi visual agar

siswa tidak mengalami kesulitan dalam memahami suatu konsep dalam

menyelesaikan masalah secara kuantitatif; guru harus memberikan kesempatan

bagi siswa untuk mencoba berbagai konsep melalui berbagai media


77

representasi agar konsep yang dipahami dapat bertahan lama.

5. Secara spesifik, dalam menggambarkan garis gaya seringkali siswa tidak

konsisten pada titik tangkap gaya. Semestinya titik tangkap pada gaya-gaya

yang bekerja pada benda tersebut digambarkan pada satu titik, atau jika titik

masih berada di sepanjang garis gaya.


78

DAFTAR PUSTAKA

Ainsworth S, Labeke V.N, & Peevers G. 2001. Learning with Multiple.

Representations. Diakses 15 Februari 2012 dari

http://www.psychology.nottingham.ac.uk.

Alfred, G., dan Louis, S. G. 2011. Goodman and Gilman's The Pharmacological

Basis of Therapeutics. New York : The McGraw-Hill.

Aprilyawati., dan Payudi. 2008. Limitation Of Representation Mode In Learning

Gravitational Concept and Its Influence Toward Student Skill Problem

Solving. Proceeding of The 2nd International Seminar on Science

Education. PHY-31:373-377.

Arikunto, S. 2010. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta:

Rineka Cipta.

Ayesh, N., Qamhleh, N., and Abdelfattah, F. 2010. The Effect of Student Use of

Free Body Diagram Representation On Their Performance.(online).

International Research Journals, (http://click.infospace.com diakses 12

Mei 2018).

Departemen Pendidikan Nasional. 2003. Undang-undang. Republik Indonesia

Nomor 20 Tentang Sistem Pendidikan Nasional. Bandung : Departemen

Pendidikan Nasional.

Djamarah, S. B. 2000. Guru dan Anak Didik dalam Interaksi Edukatif. Jakarta:

Rineka Cipta.

Fadilah, S. 2008. Representasi Dalam Pembelajaran Matematik (Online),

(http://fadilahatick.blogspot.com/2013//07, diakses 16 Juli 2018).

Heckler, Andrew F. 2010. Some Consequences of Prompting Novice Physics

Students to Construct Force Diagrams. International Journal of Science

Education, (http://eric.ed.gov/?id=EJ894951.com diakses 12 Mei 2018).

Hikmat, M. M. 2011. Metode Komunikasi Suatu Pengantar : Bandung : Graha

Ilmu

Kanginan, M. 2006. FISIKA untuk SMA kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Mulyono. A. 2000. Pendidikan Bagi Anak Berkesulitan Belajar. Jakarta: Rineka

Cipta

Novianti. F., Irianti M., dan Azhar. 2010. Analisis Kemampuan Representasi Free

Body Diagrams Dalam Menyelesaikan Soal Soal Aplikasi Hukum Newton

Pada Siswa Ma Darel Hikmah Pekanbaru. Jurnal Pendidikan 1 (1): 1-9

Pasaribu., dan Simandjutak. 2003. Proses Belajar Mengajar. Bandung: Transitu.


http://www.psychology.nottingham.ac.uk/

http://click.infospace.com/

http://eric.ed.gov/?id=EJ894951.com

79

Rahmaniar. 2016. Identifikasi Tingkat Kemampuan Siswa Sma Dalam

Menggambar Free Body Diagrams Untuk Menyelesaikan Tes Uraian

Terbatas Dan Tersrtuktur Pada Materi Gaya. Skripsi S1. Bandung :

Universitas Pendidikan Indonesia.

Robbins, S. P, dan Judge. 2008. Perilaku Organisasi. Jakarta : Salemba.

Rosengrant, D., Etkina, E., dan Heuvelen, A.V. 2007. An Overview of Recent

Research on Multiple Representations Rutgers. The State University of

New Jersey

Rosengrant, D., Etkina, E., dan Heuvelen, A.V. 2009. Do Students Use And

Understand Free-Body Diagrams. Journal Physics Education Research 1:

01

Sanjaya, W. 2010. Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses.

Pendidikan. Jakarta : Prenada Media Group.

Sudjana, N 1991. Teori-Teori Belajar Untuk Pengajaran. Jakarta : FEUI.

Sudjana, N. 1989. Dasar-Dasar Proses Belajar Mengajar. Bandung: Angkasa

Sugiyono. 2014. Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung:

Penerbit Alfabeta.

Sukmadinata, N. S. 2012. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: PT. Remaja

Rosdakarya.

Sunardi dan Irawan, E. I. 2007. Fisika Bilingual. Bandung: Yrama Widya.

Tholib. 2005. Dasar-Dasar Pendidikan. Jakarta: Studia Press

Tim Pustaka Phoenix. 2007. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Jakarta: Pustaka

Phoenix.


80

LAMPIRAN

Jawablah setiap pertanyaan tersebut dengan cara

menginterpretasikan persoalan ke dalam sebuah GAMBAR

terlebih dahulu kemudian memberikan keterangan pada gambar.

1. Benda jatuh bebas (tanpa gesekan)

Bola tenis jatuh dari ketinggian 20 m. Kecepatan bola tersebut saat

menyentuh tanah adalah .... (g = 10 m/s2)

2. Benda diam di atas bidang datar

Balok diam di atas permukaan bidang datar. Massa balok (m) = 1 kg,

percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2. Besar dan arah gaya normal (N)

adalah ….

3. Benda bergerak di atas bidang datar

Suatu balok bermassa 10 kg berada di atas papan yang licin sempurna.

Balok tersebut ditarik mendatar oleh suatu gaya sebesar 40 N, maka

percepatan yang dialami oleh balok tersebut adalah ....

4. Benda diam di atas bidang miring

Suatu balok dengan massa 10 kg di atas bidang miring dengan

kemiringan 300 terhadap bidang datar. Supaya benda tersebut tetap

diam berapa besar gaya gesek minimal antara balok dengan bidang

miring...

5. Benda bergerak diatas bidang miring

Sebuah balok yang massanya 6 kg meluncur ke bawah pada sebuah

papan licin yang dimiringkan 30° dari lantai. Jika jarak lantai dengan

balok 10 m dan besarnya percepatan gravitasi di tempat itu adalah 10

ms-2, maka tentukan percepatan dan waktu yang diperlukan balok

untuk sampai di lantai.

V = √2 𝑔 ℎ

W = m g

∑ 𝐹 = 0 → W – N = 0

∑ 𝐹 = 𝑚 𝑎

∑ 𝐹 = 0

Sin 300 = 1

2 ; Cos 300 =

1

2 √3

∑ 𝐹 = 𝑚 𝑎

Sin 300 = 1

2 ; Cos 300 =

1

2 √3

S = V0 t + 1

2 a t2


81

6. Benda jatuh bebas (tanpa gesekan)

Sebuah benda dijatuhkan dari atas gedung tanpa kecepatan awal (jatuh

bebas). Setelah 10 detik benda tersebut baru sampai ke tanah.

Berapakah tinggi gedung tersebut? Berapakah kecepatan benda saat

menyentuh tanah? (asumsikan g = 10 m/s2)

7. Benda diam di atas bidang datar

Balok bermassa 2 kg meluncur ke arah kanan dengan percepatan 2

ms-2. Jika gaya yang bekerja pada balok tersebut adalah F1 = 10 N ke

arah kanan; F2 = 20 N ke arah kiri; dan F3 ke arah kanan. Tentukan

besar gaya F3 ...

8. Benda bergerak di atas bidang datar

Seorang anak menarik mobil-mobilan yang masanya 2 kg dengan

gaya 2 N, antara tali dengan mobil-mobilan membentuk sudut 37°

terhadap lantai. Hitunglah berapa gaya normal dan percepatan yang

dialami oleh mobil-mobilan tersebut.

9. Benda diam di atas bidang miring

Suatu balok dengan massa 10 kg di atas bidang miring sangat licin

dengan kemiringan 300 terhadap bidang datar. Jika ada gaya F

mendatar yang menahan supaya benda tersebut tetap diam seperti

gambar di bawah. berapa besar gaya F tersebut

10. Benda bergerak diatas bidang miring

Suatu balok bermassa 200 gram berada di bidang miring dengan

kemiringan 30° terhadap bidang datar. Jika koefisien gesek statis dan

kinetis antara balok dan bidang miring 0,25 dan 0,1 serta nilai

percepatan gravitasi 10 m/s2, maka tentukan gaya gesek yang bekerja

pada balok ....

F

h = V0 t + 1

2 g t2

∑ 𝐹 = 𝑚 𝑎

∑ 𝐹 = 𝑚 𝑎

Sin 370 = 0,6 ; Cos 370 = 0,8

∑ 𝐹 = 0

Sin 300 = 1

2 ; Cos 300 =

1

2 √3

∑ 𝐹 = 𝑚 𝑎

Sin 300 = 1

2 ; Cos 300 =

1

2 √3

Fs = µs . N

Fk = µk . N


82

Nama :

No. Absen :

Interpretasikan setiap soal ke dalam sebuah GAMBAR terlebih dahulu dan berikan keterangan

pada gambar tersebut kemudian selesaikan


identifikasi tingkat kemampuan siswa sma central …repository.usd.ac.id/33145/2/121424003_full...

Documents