digilib.uns.ac.id/analisis... · ii pernyataan keaslian tulisan saya yang bertanda tangan di bawah...
TRANSCRIPT
ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I
PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA
Skripsi
Oleh:
Anjar Taufik Hidayat
K2307018
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juli 2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Anjar Taufik Hidayat
NIM : K2307018
Jurusan/Program Studi : PMIPA/Pendidikan Fisika
menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “ANALISIS BUKU AJAR FISIKA
SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN
KONSEPNYA” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu,
sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam daftar pustaka.
Bila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan,
saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, Juli 2012
Yang membuat pernyataan
Anjar Taufik Hidayat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I
PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA
Oleh:
Anjar Taufik Hidayat
K2307018
Skripsi
Ditulis dan Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Guna
Mendapatkan Gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Fisika
Jurusan Pendidikan Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juli 2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji
Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Surakarta, Juli 2012
Pembimbing I,
Drs. Surantoro, M.Si NIP. 19570820 198601 1 001
Pembimbing II,
Drs. Edy Wiyono, M.Pd NIP. 19510421 197501 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PENGESAHAN
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima
untuk memenuhi salah satu persyaratan guna mendapatkan gelar Sarjana
Pendidikan.
Hari :
Tanggal :
Tim Penguji Skripsi
Nama Terang Tanda Tangan
Ketua : Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D. ______________________
Sekretaris : Drs. Sutadi Waskito, M.Pd. ______________________
Anggota I : Drs. Surantoro, M.Si ______________________
Anggota II : Drs. Edy Wiyono, M.Pd ______________________
Disahkan oleh
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret
a.n Dekan,
Prof. Dr. rer. nat Sajidan, M.Si
NIP.19660415 199103 1 002
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
MOTTO
v Allah-lah yang menciptakan tujuh langit dan seperti itu pula bumi. Perintah
Allah berlaku padanya, agar kamu mengetahui bahwasannya Allah Maha
Kuasa atas segala sesuatu, dan sesungguhnya Allah ilmu-Nya benar-benar
meliputi segala sesuatu. (Ath-Thalaaq: 12)
v Masih tetap ada segolongan dari umatku yang berada di atas kebenaran, tidak
membahayakan mereka orang yang menelantarkan mereka, tidak pula orang
yang menyelisihi mereka sampai datang keputusan Allah (hari kiamat) sedang
mereka dalam keadaan tersebut. (HR. Muslim)
v Rabbmu merasa heran terhadap pemuda yang tidak mempunyai rasa cinta.
(HR. Ahmad)
v Sesungguhnya kelembutan tidak ada dalam sesuatu kecuali akan
menghiasinya, tidaklah dicabut dari sesuatu kecuali akan membuatnya
menjadi buruk. (HR. Muslim)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
PERSEMBAHAN
Alhamdulillahi Rabbil ‘Alamin,
Skripsi ini dipersembahkan kepada:
v “Bapak dan Ibu”
Do’a yang dipanjatkan, pengorbanan yang
diberikan, dan kasih sayang yang selalu
dicurahkan. Saya bersyukur kepada Allah karena
telah diperkenankan menjadi salah satu putra
kalian. Semoga Allah selalu menyayangi kalian.
v “Adikku Dharu Taufik Pradistiya”
Yang sangat saya sayangi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
ABSTRAK
Anjar Taufik Hidayat. ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Juli 2012.
Tujuan penelitian ini adalah (1) Mengetahui letak kesalahan konsep pada
materi pokok Energi, Usaha dan Daya dalam buku teks Fisika berikut ini: (a)
Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat
Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. (b) Koesmanto. 2006. KONSEP
FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. (c) Karya Mikrajuddin
Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. (2)
Mengetahui dari ketiga buku di atas, buku manakah yang paling baik digunakan
oleh siswa dan guru jika dilihat dari kebenaran konsepnya dalam materi pokok
Usaha, Energi dan Daya.
Penelitian ini merupakan penelitian kualitatif deskriptif. Subjek
penelitian ini adalah tiga buah buku ajar Fisika SMA kelas XI semester 1, yaitu:
(a) Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. (b) Koesmanto. 2006.
KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. (c)
Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta:
esis. Objek penelitian ini adalah konsep-konsep Fisika di dalam ketiga buku di
atas, yang meliputi istilah, pengertian, penjelasan konsep, perumusan, simbol,
satuan, besaran, diagram dan gambar. Teknik pengumpulan data adalah dengan
kajian dokumen dan wawancara. Validitas data menggunakan teknik ketekunan
atau keajegan pengamatan, triangulasi sumber data, uraian rinci, review informan
kunci dan auditing. Analisis data menggunakan teknik analisis data kualitatif
dengan metode interaktif.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa masing-masing buku teks Fisika
SMA kelas XI semester 1 mengandung kesalahan konsep. Jumlah kesalahan
konsep yang terdapat pada ketiga buku teks Fisika SMA kelas XI semester 1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
ialah: (a) buku karya Setya Nurachmandani: 9, (b) buku karya Koesmanto: 9, (c)
buku karya Mikrajuddin Abdullah: 3.
Dengan melihat jumlah kesalahan konsep yang terdapat di dalam masing-
masing buku teks Fisika di atas, maka dapat disimpulkan bahwa buku teks Fisika
berjudul FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I karya Mikrajuddin Abdullah
adalah buku teks yang paling baik kualitasnya di antara tiga buku teks Fisika yang
diteliti.
Kata kunci: Analisis isi, buku teks, kesalahan konsep
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
ABSTRACT
Anjar Taufik Hidayat. THE ANALYSIS OF PHYSICS TEXTBOOK MISCONCEPTION ON THE FIRST HALF OF SECOND GRADE SENIOR HIGH SCHOOL. Thesis. Teacher Training and Education Faculty of Sebelas Maret University. July 2012.
The purpose of this research were (1) to find out the missconception on
the subject matter of Energy, Work and Power in the following physics textbooks:
(a) Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:
Printing Center of National Education Ministry . (b) Koesmanto. 2006. KONSEP
FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka. (c) Mikrajuddin
Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis. (2) to
find out which one of the three books was the best to be used by students and
teachers viewed from the right concept in the subject matter of Work, Energy and
Power.
The method of the research was qualitative descriptive method. The
subject was three physics textbook on the first half of second grade senior high
school concluding: (a) Setya Nurachmandani. 2009. Physics 2 for FISIKA 2 Untuk
SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Printing Center of National Education Ministry. (b)
Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi
Caraka. (c) Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester
I. Jakarta: esis. The object of this research was the Physics concepts of the three
textbook above included the term, definition, explanation of the concept,
formulation, symbols, units, scale, diagrams and pictures. The technique of
collecting data was study the documents and interviews. The technique of
validating data was persistence or constancy of observation, triangulation of data
sources, detailed descriptions, key informant review and auditing. The technique
of analyzing data was qualitative data analysis techniques with interactive
methods.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
The results showed that each of physics textbook contained of
misconceptions. The total misconceptions of each book were as follows: (a) book
by Setya Nurachmandani: 9, (b) book by Koesmanto: 9, (c) book by Abdullah
Mikrajuddin: 3.
By looking at the number of misconceptions of each Physics textbook
above, it could be concluded that the Physics textbook entitled FISIKA SMA dan
MA Kelas XI Semester I written by Abdullah Mikrajuddin was the best textbook
among the other physics textbooks.
Key words: content analysis, textbooks, fault concept, misconception
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................. i
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ........................... ii
HALAMAN JUDUL ................................................................................. iii
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................. iv
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................... v
MOTTO .................................................................................................... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... vii
ABSTRAK ................................................................................................ viii
ABSTRACT .............................................................................................. x
DAFTAR ISI ............................................................................................. xii
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xvii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xviii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xx
KATA PENGANTAR .............................................................................. xxi
BAB I. PENDAHULUAN
A. Pendahuluan .................................................................... 1
B. Identifikasi Masalah ........................................................ 4
C. Pembatasan Masalah ....................................................... 4
D. Perumusan masalah ......................................................... 4
E. Tujuan Penelitian ............................................................. 5
F. Manfaat Penelitian ........................................................... 5
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka ............................................................. 6
1. Belajar dan Pembelajaran............................................. 6
2. Miskonsepsi............... .................................................. 10
a. Konsep............... ...................................................... 10
b. Konsepsi............... ................................................... 11
c. Miskonsepsi............... .............................................. 11
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
3. Analisis Isi.................................................................... 15
4. Buku Teks............... ..................................................... 19
5. Standar Kompetensi, kompetensi Dasar, Indikator dan
Materi Pokok Fisika SMA Kelas XI Semester 1............... 21
6. Materi Fisika SMA Kelas XI Semester 1............... ...... 24
a. Usaha dan Energi............... ...................................... 24
b. Energi Potensial dan Kekekalan energi............... .... 26
B. Penelitian yang relevan .................................................... 30
C. Kerangka Berfikir ............................................................ 33
1. Tahap Penentuan Sumber Data............... ..................... 34
2. Tahap Pengambilan Data.............. ............................... 35
a. Kajian Dokumen dan Arsip............... ...................... 35
b. Wawancara............... ............................................... 36
3. Tahap Reduksi Data............... ...................................... 38
4. Tahap Penyajian Data............... ................................... 38
5. Tahap Penarikan Kesimpulan............... ....................... 39
a. Ketekunan atau Keajegan Pengamatan.................... 41
b. Triangulasi............... ................................................ 42
c. Uraian Rinci............... .............................................. 43
d. Review Informan Kunci............... ............................ 43
e. Auditing............... .................................................... 43
1) Pra-entri............... ............................................... 44
2) Penetapan Hal-hal yang Dapat Diaudit............... 44
3) Kesepakatan Formal............... ............................ 45
4) Penentuan Keabsahan Data............... ................. 45
5) Tahap Akhir........................................................ 46
D. Pertanyaan Penelitian............... ......................................... 46
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian ................................................................ 48
B. Tempat dan Waktu Penelitian ......................................... 48
1. Tempat Penelitian............... ......................................... 48
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
2. Waktu Penelitian.............. ............................................ 48
C. Subjek dan Objek Penelitian ........................................... 48
D. Teknik dan Instrumen Pengumpulan Data ...................... 49
1. Teknik Pengumpulan Data............... ............................ 49
a. Kajian Dokumen dan Arsip............... ...................... 49
b. Wawancara............... ............................................... 50
2. Instrumen Penelitian............. ....................................... 51
E. Keabsahan Data ............................................................... 51
1. Ketekunan atau Keajegan Pengamatan............... ......... 51
2. Triangulasi.............. ..................................................... 52
3. Uraian Rinci............... .................................................. 53
4. Review Informan Kunci.............. ................................. 53
5. Auditing............... ......................................................... 54
a. Pra-entri............... .................................................... 54
b. Penetapan Hal-hal yang Dapat Diaudit............... .... 55
c. Kesepakatan Formal............... ................................. 55
d. Penentuan Keabsahan Data............... ...................... 55
e. Tahap Akhir............... .............................................. 56
F. Teknik Analisis Data ....................................................... 56
1. Pengumpulan Data............... ........................................ 56
a. Kajian Dokumen dan Arsip............... ...................... 57
b. Wawancara............... ............................................... 58
2. Reduksi Data.............. .................................................. 58
3. Sajian Data............... .................................................... 58
4. Penarikan Simpulan dan Verifikasi.............. ................ 59
BAB IV. HASIL PENELITIAN
A. Deskripsi Data ................................................................. 61
B. Pembahasan ..................................................................... 61
1. Buku A............... .......................................................... 61
a. Kesalahan Konsep 1............... ................................. 61
b. Kesalahan Konsep 2............... ................................. 63
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
c. Kesalahan Konsep 3............... ................................. 66
d. Kesalahan Konsep 4............... ................................. 67
e. Kesalahan Konsep 5............... ................................. 69
f. Kesalahan Konsep 6............... .................................. 71
g. Kesalahan Konsep 7............... ................................. 73
h. Kesalahan Konsep 8............... ................................. 82
i. Kesalahan Konsep 9.............. ................................... 84
j. Analisis Tambahan............... .................................... 85
1) Kekurangan Materi atau Konsep............... ......... 85
2) Kesalahan Ketik............... .................................. 88
2. Buku B.............. ........................................................... 90
a. Kesalahan Konsep 1............... ................................. 90
b. Kesalahan Konsep 2............... ................................. 92
c. Kesalahan Konsep 3............... ................................. 94
d. Kesalahan Konsep 4............... ................................. 97
e. Kesalahan Konsep 5............... ................................. 99
f. Kesalahan Konsep 6............... .................................. 102
g. Kesalahan Konsep 7............... ................................. 103
h. Kesalahan Konsep 8............... ................................. 104
i. Kesalahan Konsep 9.............. ................................... 106
j. Analisis Tambahan............... .................................... 108
1) Kesalahan Ketik............... .................................. 108
2) Kekurangan Materi atau Konsep............... ......... 113
3. Buku C............... .......................................................... 115
a. Kesalahan Konsep 1............... ................................. 115
b. Kesalahan Konsep 2............... ................................. 118
c. Kesalahan Konsep 3............... ................................. 119
d. Analisis Tambahan............... ................................... 122
1) Kesalahan Ketik............... .................................. 122
2) Kekurangan Materi atau Konsep............... ......... 124
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ...................................................................... 126
B. Implikasi .......................................................................... 126
C. Keterbatasan Penelitian ................................................... 127
D. Saran ................................................................................ 127
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 129
LAMPIRAN-LAMPIRAN ........................................................................ 131
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Ciri-Ciri Umum Pendidikan, Belajar dan Perkembangan ................ 7
Tabel 2.2 Penyebab Miskonsepsi .................................................................... 12
Tabel 2.3 Kompetensi Dasar, Indikator dan Materi Pokok Mata Pelajaran
Fisika Kelas XI Semester 1. ........................................................... 21
Tabel 2.4 Tabel Hasil Penelitian Konsep Alternatif Usaha, Daya, dan Energi
Siswa Sekolah Dasar Turki ............................................................ 32
Tabel 2.5 Desain Tabel Lembar Identifikasi Kesalahan Konsep .................... 39
Tabel 2.6 Peringkat Kualitas Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Semester 1
Ditinjau dari Kesalahan Konsepnya ................................................ 39
Tabel 2.7 Perbedaan Penelitian Kuantitatif dan Kualitatif Dilihat dari Segi
Konstruknya ................................................................................... 40
Tabel 2.8 Ikhtisar Teknik Pemeriksaan Keabsahan Data ............................... 41
Tabel 3.1 Desain Tabel Lembar Identifikasi Kesalahan Konsep .................... 51
Tabel 3.2 Sajian Data ...................................................................................... 59
Tabel 3.3 Peringkat Kualitas Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Semester 1
Ditinjau dari Kesalahan Konsepnya ................................................ 59
Tabel 5.1 Hasil Analisis Kesalahan Konsep ................................................... 124
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xviii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kerja (usaha) yang Dilakuakan Oleh Gaya Gravitasi Ӹ紫紫紫矗 ............. 26
Gambar 2.2 Model untuk Gerak Periodik ........................................................ 27
Gambar 2.3 Desain Penelitian .......................................................................... 33
Gambar 2.4 Triangulasi Sumber ..................................................................... 42
Gambar 3.1 Triangulasi Sumber ..................................................................... 53
Gambar 3.1 Model Analisis Interaktif ............................................................. 57
Gambar 4.1 Persamaan Umum Usaha ............................................................. 61
Gambar 4.2 Persamaan Usaha sebagai Hasil Kali Skalar ................................ 62
Gambar 4.3 Persamaan Usaha Saat Gaya Membentuk Sudut 荒 Terhadap
Perpindahan ............................................................................... 63
Gambar 4.4 Perkalian Antara Dua Nilai Besaran Vektor ................................ 63
Gambar 4.5 Perkalian Antara Besaran Skalar dan Nilai Besaran Vektor ........ 65
Gambar 4.6 Kesalahan Penggunaan Notasi Titik di Halaman 102 .................. 65
Gambar 4.7 Anak Bergerak ke Samping Sambil Membawa Barang .............. 66
Gambar 4.8 Perpindahan Partikel dari Titik A Menuju Titik B ...................... 66
Gambar 4.9 Perkalian Silang pada Halaman 106 ............................................ 67
Gambar 4.10 Perkalian Silang pada Halaman 119 .......................................... 68
Gambar 4.11 Pengertian Gaya Konservatif ..................................................... 69
Gambar 4.12 Simbol Gaya Berat di Dalam Buku A ........................................ 71
Gambar 4.13 Gambar Balok Menuruni Bidang Miring ................................... 73
Gambar 4.14 Keterangan Gambar 4.12 ........................................................... 73
Gambar 4.15 Perpindahan Sebuah Benda ke Bawah ....................................... 76
Gambar 4.16 Peristiwa Buku Jatuh .................................................................. 77
Gambar 4.17 Keterangan Matematis dari Gambar 4.12 .................................. 78
Gambar 4.18 Tiga Buah Perpindahan .............................................................. 79
Gambar 4.19 The Work Done by Constant Force ............................................ 79
Gambar 4.20 Gambar Balok Menuruni Bidang Miring yang Sesuai dengan
Konsep Para Ahli Fisika ........................................................... 82
Gambar 4.20 Contoh Penulisan Besaran Fisika dalam Buku A ...................... 83
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xix
Gambar 4.21 Perpindahan Benda ke Atas ....................................................... 84
Gambar 4.22 Benda di Atas Permukaan Bumi ................................................ 86
Gambar 4.23 Kesalahan Ketik pada Halaman 112 .......................................... 88
Gambar 4.24 Kesalahan Ketik pada Halaman 113 .......................................... 89
Gambar 4.25 Kesalahan Ketik pada Halaman 117 ......................................... 89
Gambar 4.26 Pengertian Usaha ........................................................................ 90
Gambar 4.27 Penjelasan Konsep Usaha .......................................................... 90
Gambar 4.28 Pemakaian Simbol S .................................................................. 93
Gambar 4.29 Gambar Penjelasan Hubungan Arah Gaya, Perpindahan dan
Usaha yang Dikerjakan ............................................................ 94
Gambar 4.30 Gaya pada Benda yang Searah dengan Perpindahan Benda ...... 94
Gambar 4.31 Gambar yang Sesuai dengan Konsep Para Ahli ......................... 97
Gambar 4.32 Grafik Hubungan antara Percepatan Gravitasi dan Ketinggian . 101
Gambar 4.33 Grafik Hubungan antara Energi Potensial dan Ketinggian ........ 101
Gambar 4.34 Penggunaan Tanda Titik dalam Buku B .................................... 102
Gambar 4.35 Simbol Kecepatan Rata-rata ....................................................... 103
Gambar 4.36 Kesalahan Penjelasan Energi Kinetik ........................................ 105
Gambar 4.37 Simbol Energi Potensial dan Energi Kinetik ............................. 107
Gambar 4.38 Kesalahan Ketik pada Halaman 95 ............................................ 108
Gambar 4.39 Kesalahan Ketik pada Halaman 96 ............................................ 109
Gambar 4.40 Kesalahan Ketik pada gambar di Halaman 96 ........................... 109
Gambar 4.41 Kesalahan Ketik pada Halaman 98 ............................................ 110
Gambar 4.42 Kesalaha Ketik pada Halaman 99 .............................................. 111
Gambar 4.43 Kekuranglengkapan Persamaan pada Halaman 97 .................... 112
Gambar 4.44 Pengertian Gaya Konservatif dan Gaya Non-konservatif .......... 114
Gambar 4.45 Simbol Energi Kinetik, Energi Potensial dan Energi Mekani .... 117
Gambar 4.46 Kesalahan Ketik pada Halaman 114 .......................................... 122
Gambar 4.47 Kesalahan Ketik pada Halaman 151 .......................................... 122
Gambar 4.48 Arah Percepatan yang Sejajar dengan Perpindahan pada
Halaman 145 buku C ................................................................ 123
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 INSTRUMEN PENELITIAN ................................................ 131
A. INDIKATOR KESALAHAN KONSEP .......................... 131
B. SUBMATERI PADA MASING-MASING BUKU ........ 133
C. SUBMATERI MATERI POKOK USAHA, ENERGI
DAN DAYA PADA TIGA BUKU ............................... 136
D. LEMBAR IDENTIFIKASI KESALAHAN KONSEP .... 138
E. HASIL IDENTIFIKASI KESALAHAN KONSEP ........ 217
F. PERINGKAT BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI
SEMESTER 1 ................................................................ 218
Lampiran 2 LEMBAR HASIL WAWANCARA...................................... 219
Lampiran 3 LEMBAR VALIDASI AUDITOR........................................ 235
Lampiran 4 BIODATA NARASUMBER WAWANCARA.................... 237
Lampiran 5 BIODATA AUDITOR........................................................... 238
Lampiran 6 BUKU A................................................................................. 239
Lampiran 7 BUKU B................................................................................. 252
Lampiran 8 BUKU C................................................................................. 259
Lampiran 9 SURAT KEPUTUSAN DEKAN FKIP................................. 277
Lampiran 10 SURAT PERMOHONAN IJIN MENYUSUN SKRIPSI .... 278
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxi
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terima kasih kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga atas kehendak-Nya penulisan Skripsi
dengan judul “ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI
SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA”, dapat
diselesaikan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan guna mendapatkan gelar
Sarjana Pendidikan.
Banyak hambatan yang menimbulkan kesulitan dalam penyelesaian
penulisan Skripsi ini, namun berkat bantuan dari berbagai pihak akhirnya
kesulitan yang timbul dapat teratasi. Oleh karena itu, segala bentuk bantuannya,
penulis sampaikan terima kasih kepada yang terhormat :
1. Bapak Prof. Dr. H. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd. Selaku Dekan Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Bapak Sukarmin, S.Pd., M.Si., Ph.D. Selaku Ketua Jurusan P. MIPA Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Bapak Drs. Supurwoko, M.Si. Selaku Ketua Program Fisika Jurusan P. MIPA
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta
4. Ibu Dra. Rini Budiharti, M.Pd. dan bapak Drs. Surantoro, M.Si. Selaku
Koordinator Skripsi Program Fisika Jurusan P. MIPA Fakultas Keguruan dan
Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
5. Bapak Drs. Surantoro, M.Si. dan bapak Drs. Edy Wiyono, M.Pd. Selaku
Pembimbing I dan II yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan
Skripsi ini.
6. Bapak, Ibu dan Adik yang telah memberikan do’a restu dan dorongan
sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini.
7. Sahabat-sahabatku Fisika 2007 untuk segala dukungan, persahabatan, dan
bantuannya.
8. Teman-teman kost An-Nur Putra yang selalu memberi warna tersendiri untuk
segala dukungan dan kekeluargaannya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxii
9. Semua pihak yang telah membantu terlaksananya penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat
diharapkan demi kesempurnaan Skripsi ini. Namun demikian, penulis berharap
semoga Skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Surakarta, Juli 2012
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Pendahuluan
Fisika adalah salah satu bidang ilmu dalam ilmu alam yang mempelajari
gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Fisika
sering disebut sebagai "ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya
(Biologi, Kimia, Geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu
yang mematuhi hukum Fisika. Misalnya, Kimia adalah ilmu tentang molekul dan
zat Kimia yang dibentuknya. Sifat suatu zat Kimia ditentukan oleh sifat molekul
yang membentuknya, yang dapat dijelaskan oleh ilmu Fisika seperti mekanika
kuantum, termodinamika dan elektromagnetika. Banyak sekali konsep mengenai
gejala benda mati yang dipelajari dalam Fisika.
Dalam pembelajaran Fisika, proses mengajar menyangkut pemberian
(transfer) konsep, ketrampilan serta nilai-nilai dari guru kepada anak didik. Dalam
mengajar, “yang paling diutamakan dalam pengajaran sehari-hari adalah konsep”
(Vanden Berg et al, 1991: 8). “Konsep merupakan abstraksi dari ciri-ciri sesuatu
yang mempermudah komunikasi antara manusia dan yang memungkinkan
manusia berpikir” (Vanden Berg et al, 1991: 8).
Dalam Pembelajaran Fisika, guru menemui berapa permasalahan dalam
mengajar, salah satunya adalah miskonsepsi Fisika. “Miskonsepsi Fisika adalah
sebuah istilah untuk menyebutkan konsepi siswa yang tidak sesuai dengan
konsepsi para Fisikawan” (Vanden Berg et al, 1991: 10). “Konsepsi adalah
tafsiran perorangan dari suatu konsep ilmu (Vanden Berg et al, 1991: 10).
Miskonsepsi Fisika sampai saat ini masih banyak dialami oleh banyak
orang, termasuk di dalamnya para siswa. Menurut paradigma konstruktivis dalam
pikiran setiap orang terdapat skema Piaget. Berdasarkan skema ini setiap orang
membangun gambaran mental tentang gejala yang baru saja dialaminya, sehingga
pengalaman tersebut dapat ia pahami. Jika tafsiran konsep (konsepsi) tersebut
berbeda dengan konsepsi para ahli di bidang keilmuan yang sesuai dengan konsep
tersebut, maka ia telah mengalami miskonsepsi dalam konsep tersebut. Suatu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
miskonsepsi disebut prakonsepsi. Jika seseorang belum mengalami pembelajaran
formal dan membangun konsep yang ada dalam pikirannya semata-mata
didasarkan pada pengalaman-pengalamannya di lingkunannya sehari-hari.
Keterampilan siswa dalam mengubah-ubah bentuk matematis rumus-
rumus yang menyatakan hukum-hukum Fisika serta kelihaian mereka dalam
menggunakannya dalam menyelesaikan soal-soal kuantitatif dapat
menyembunyikan miskonsepsi yang ada dalam diri mereka tentang hukum-hukum
tersebut. Mereka belum tentu dapat menjelaskan hukum-hukum tersebut secara
kualitatif, misalnya seperti besaran mana yang merupakan sebab dan besaran
mana yang merupakan akibat.
Apa saja penyebab timbulnya miskonsepsi pada diri siswa? Suparno
(2005: 29) menerangkan bahwa: “secara garis besar, penyebab miskonsepsi dapat
diringkas dalam lima kelompok, yaitu: siswa, guru, buku teks dan metode
mengajar”.
Salah satu komponen yang penting dari perangkat kurikulum pendidikan
di sekolah adalah buku pelajaran, yang sering disebut sebagai buku teks.
Ketersediaan buku teks yang bermutu dan memadai merupakan instrumen untuk
menghasilkan pendidikan yang bermutu. Pentingnya buku teks sebagai sarana
belajar tercermin dalam semboyan-semboyan yang sering didengar ketika berada
di bangku Sekolah Dasar: buku adalah guru yang tak pernah jemu dan buku
adalah jendela informasi dunia. Bahkan UNESCO mencanangkan semboyan book
for all (buku untuk semua).
Penelitian Supriadi terhadap 867 SD dan MI di Indonesia mencatat
bahwa “tingkat kepemilikan siswa akan buku pelajaran di SD berkolaborasi
positif dan signifikan dengan hasil belajarnya sebagaimana diukur dengan Nilai
Ebtanas Murni. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin besar akses siswa
terhadap buku pelajaran akan meningkatkan hasil belajar siswa” (Abdulkarim,
2007: 119).
Proses pembelajaran di sekolah cenderung banyak melibatkan buku teks.
Di dalam kelas buku teks bukan hanya digunakan sebagai bahan rujukan pokok
bagi siswa dalam belajar, melainkan juga menjadi acuan utama bagi para guru
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
dalam proses pembelajaran. Dengan semakin besarnya peranan buku teks dalam
pembelajaran, maka kebutuhan akan buku teks yang bermutu pun semakin besar.
Kecenderungan tersebut berdampak positif maupun negatif terhadap proses,
produk dan mutu pendidikan pada umumnya. Ketergantungan terhadap buku teks
yang semakin besar memacu para penulis dan penerbit dalam memasarkan buku
teks ke sekolah-sekolah. Belum lagi Kementrian Pendidikan yang telah
menyebarkan buku teks elektronik dalam bentuk hardfile maupun softfile yang
dapat diunduh secara gratis pada situs www.diknas.info.
Dengan semakin banyaknya buku teks yang beredar, maka seleksi buku
menjadi hal yang sangat penting. Pemakaian buku teks tanpa seleksi yang
memadai dapat merugikan siswa sendiri. Dengan banyaknya buku teks yang
beredar, peranan guru dan siswa dalam memilih dan memutuskan buku teks mana
yang dipakai dalam pembelajaran sangat dibutuhkan.
Salah satu kriteria baiknya mutu suatu buku teks adalah kejelasan
konsep. Konsep yang dihadirkan pada buku teks tidak hanya harus benar dalam
sudut pandang para ahli ilmu yang bersangkutan namun juga perlu dijelaskan
secara terang dan seksama. Penjelasan yang kurang lengkap dapat menimbulkan
miskonsepsi pada siswa. Peran guru sangat penting dalam menjelaskan konsep-
konsep ilmu pengetahuan pada proses pembelajaran di kelas. Guru tidak hanya
berperan menjelaskan kesalahan konsep yang ada di dalam suatu buku ajar,
namun juga berperan dalam menjelaskan hal-hal yang kurang lengkap dan tepat
dalam suatu buku ajar. Peranan ini menjadi tidak berharga ketiga guru masih
belum selamat dari miskonsepsi. Buku teks yang bermutu, secara khusus benar
dan jelas konsepnya sangat diperlukan dalam pembelajaran di kelas. Oleh karena
itu, penelitian tentang kebenaran dan kejelasan konsep dalam suatu buku teks
menjadi sangat penting.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis hendak melakukan penelitian
untuk menganalisis kesalahan konsep Fisika yang ada pada buku ajar Fisika,
dengan judul penelitian “ANALISIS BUKU AJAR FISIKA SMA KELAS XI
SEMESTER I PADA TINJAUAN KESALAHAN KONSEPNYA”.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
B. Identifikasi Masalah
Dari latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka permasalahan dalam
pembelajaran Fisika, yaitu:
1. Adanya konsepsi Fisika siswa yang tidak sesuai dengan konsepsi para
Fisikawan (miskonsepsi Fisika).
2. Salah satu penyebab terjadinya miskonsepsi siswa berasal dari buku pelajaran
atau buku teks.
3. Perlu adanya peninjauan kembali buku teks agar tidak menimbulkan
miskonsepsi pada siswa.
C. Pembatasan Masalah
Permasalahan yang disebutkan di atas sangat luas, maka dalam penelitian
ini dibatasi permasalahannya agar penelitian dapat lebih jelas dan terarah, yaitu:
1. Buku teks yang dianalisis adalah buku teks Fisika SMA kelas XI semester I.
2. Buku teks yang dianalisis adalah sebagai berikut:
a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta:
Mefi Caraka.
c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I.
Jakarta: esis.
3. Materi pokok yang dianalisis adalah Energi, Usaha, dan Daya.
D. Perumusan Masalah
Berdasarkan identifikasi dan pembatasan masalah di atas, maka dapat
dirumuskan permasalahan sebagai berikut:
1. Berapakah jumlah kesalahan konsep pada materi pokok Energi, Usaha dan
Daya dalam buku teks Fisika di bawah ini:
a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta:
Mefi Caraka.
c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I.
Jakarta: esis.
2. Dilihat dari kesalahan konsep yang terdapat pada materi pokok Energi, Usaha
dan Daya dalam ketiga buku di atas, buku manakah yang paling baik
kualitasnya?
E. Tujuan Penelitian
Tujuan diadakannya penelitian ini adalah untuk:
1. Mengetahui letak kesalahan konsep pada materi pokok Energi, Usaha dan
Daya dalam buku teks Fisika di bawah ini:
a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta:
Mefi Caraka.
c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I.
Jakarta: esis.
2. Mengetahui dari ketiga buku di atas, buku manakah yang paling baik
digunakan oleh siswa dan guru jika dilihat dari kebenaran konsepnya dalam
materi pokok Usaha, Energi dan Daya.
F. Manfaat Penelitian
Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat Vanden Berguna untuk:
1. Memberikan informasi kepada guru-guru SMA dan siswa SMA Kelas XI
tentang adanya kesalahan konsep pada materi pokok Energi, Usaha dan Daya
dalam buku teks Fisika di bawah ini:
a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta:
Mefi Caraka.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I.
Jakarta: esis.
2. Memberikan wawasan tentang konsep yang sesuai dengan para Fisikawan
mengenai materi pokok Energi, Usaha, dan Daya dalam ketiga buku teks
Fisika di atas.
3. Menjadi acuan dalam pemilihan buku teks Fisika yang digunakan untuk
proses pembelajaran.
4. Menjadi referensi bagi ketiga penulis buku teks Fisika di atas dalam membuat
buku teks Fisika selanjutnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Belajar dan Pembelajaran
Belajar merupakan kegiatan yang penting bagi setiap manusia. Dari
proses belajar inilah pengetahuan seseorang dibagikan kepada orang lain.
Secara khusus kegiatan belajar dilakukan oleh siswa untuk mencapai standar
kompetensi yang direncanakan oleh pengajar.
Dimyati dan Mudjiono (2009: 7) berpendapat bahwa “Belajar
merupakan tindakan dan perilaku yang kompleks. Sebagai tindakan, maka
belajar hanya dialami oleh siswa sendiri. Siswa adalah penentu terjadinya atau
tidak terjadinya proses belajar”. Bertitik tolak kepada pandangan tentang
belajar dari beberapa ahli pendidikan seperti: B. F. Skinner, Robert M. Gagne,
Jean Piaget, Carl R. Roger dan Benjamin Bloom, Sagala (2003: 37)
menjelaskan bahwa,
Meskipun di antara mereka para ahli tersebut ada perbedaan mengenai pengertian belajar, namun baik secara eksplisit maupun implisit di antara mereka terdapat kesamaan maknanya, yaitu definisi manapun konsep belajar itu selalu menunjukkan kepada “suatu proses perubahan perilaku atau pribadi seseorang berdasarkan praktek atau pengalaman tertentu”. Hal-hal pokok dalam pengertian belajar adalah belajar itu membawa perubahan tingkah laku karena pengalaman dan latihan, perubahan itu pada pokoknya didapatkannya kecakapan baru, dan perubahan itu terjadi karena usaha yang disengaja.
Walaupun proses belajar hanya dilakukan oleh siswa sendiri, tindakan ini
tampak sebagai perilaku belajar yang terlihat dari luar. Ciri-ciri umum
pendidikan, belajar dan perkembangan dapat dilihat dalam Tabel 2.1 berikut
ini:
Tabel 2.1 Ciri-Ciri Umum Pendidikan, Belajar dan Perkembangan
Unsur-unsur Pendidikan Belajar Perkembangan
1. Pelaku
Guru sebagai palaku
mendidik dan siswa yang
Siswa yang bertindak
belajar atau
Siswa yang
mengalami
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
2. Tujuan
3. Proses
4. Tempat
5. Lama waktu
6. Syarat
terjadi
7. Ukuran
keberhasilan
8. Manfaat
9. Hasil
terdidik
Membantu siswa untuk
menjadi pribadi mandiri
yang utuh
Proses interaksi sebagai
faktor eksternal belajar
Lembaga pendidikan
sekolah dan luar sekolah
Sepanjang hayat dan
sesuai jenjang lembaga
Guru memiliki
kewibawaan pendidikan
Terbentuk pribadi
terpelajar
Bagi masyarakat
mencerdaskan kehidupan
bangsa
Pribadi sebagai
pembangun yang
produktif dan kreatif
pembelajar
Memperoleh hasil
belajar dan
pengalaman hidup
Internal pada diri
pembelajar
Sembarang tempat
Sepanjang hayat
Motivasi belajar kuat
Dapat memecahkan
masalah
Bagi pembelajar
mempertinggi
martabat pribadi
Hasil belajar sebagai
dampak pengajaran
dan pengiring
perubahan
Memperoleh
perubahan mental
Internal pada diri
pembelajar
Sembarang tempat
Sepanjang hayat
Kemanapun
mengubah diri
Terjadinya
perubahan positif
Bagi pembelajar
memperbaiki
kemajuan mental
Kemajuan ranah
kognitif, afektif,
dan psikomotorik
(Adaptasi dari Monks, Knoers, Siti Rahayu, 1989; Biggs & Tefler, 1987; Winket, 1991. Dikutip oleh Dimyati & Mudjiyono, 2009: 8)
Dimyati dan Mudjiono (2009: 26-30) mengutip jenjang-jenjang
kemampuan pada ranah kognitif, afektif dan psikomotor dari beberapa ahli
pendidikan dapat dirangkum sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
a. Ranah Kognitif
Kognitif yaitu kemampuan yang berkenaan dengan pengetahuan,
penalaran atau pikiran. Ranah kognitif (Bloom, dkk) terdiri atas enam jenis
perilaku sebagai berikut:
1) Pengetahuan, mencapai kemampuan ingatan tentang hal yang telah
dipelajari dan tersimpan dalam ingatan. Pengetahuan itu berkenaan
dengan fakta, peristiwa, pengertian, kaidah, teori, prinsip atau metode.
2) Pemahaman, mencakup kemampuan menangkap arti dan makna
tentang hal yang dipelajari.
3) Penerapan, mencakup kemampuan menerapkan metode dan kaidah
untuk menghadapi masalah yang nyata dan baru.
4) Analisis, mencakup kemampuan merinci suatu kesatuan dalam
bagian-bagian sehingga struktur keseluruhan dapat dipahami dengan
baik.
5) Sintesis, mencakup kemampuan membentuk suatu pola baru.
6) Evaluasi, mencakup kemampuan membentuk pendapat tentang
beberapa hal berdasarkan kriteria tertentu.
b. Ranah Afektif
Afektif yaitu kemampuan yang mengutamakan perasaan, emosi
dan reaksi-reaksi yang berbeda dengan penalaran. Ranah afektif
(Krathwohl & Bloom, dkk) terdiri dari lima perilaku-perilaku sebagai
berikut:
1) Penerimaan, yang mencakup kepekaan tentang hal tertentu dan
kesediaan memperhatikan hal tersebut.
2) Partisipasi yang mencaku kerelaan, kesediaan memperhatikan dan
berpartisipasi dalam suatu kegiatan.
3) Penilaian dan penetuan sikap, yang mencakup menerima suatu nilai,
menghargai, mengakui dan menetukan sikap.
4) Organisasi, yang mencakup kemampuan membentuk suatu sistem
nilai sebagai pedoman dan pegangan hidup.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
5) Pembentukan pola hidup, yang mencakup kemampuan menghayati
nilai dan membentuknya menjadi pola nilai kehidupan pribadi.
c. Ranah Psikomotorik
Psikomotorik yaitu kemampuan yang mengutamakan ketrampilan
jasmani. Ranah psikomotor (Simpson) terdiri dari tujuh jenis perilaku
sebagai berikut:
1) Persepsi, yang mencakup kemampuan memilah-milahkan
(mendeskriminasikan) hal-hal secara khas dan menyadari adanya
perbedaan yang khas tersebut.
2) Kesiapan, yang mencakup kemampuan penempatan diri dalam
keadaan di mana akan terjadi suatu gerakan atau rangkaian gerakan.
Kemampuan ini mencakup jasmani dan rohani.
3) Gerakan terbimbing, mencakup kemampuan melakukan gerakan
sesuai contoh atau gerakan peniruan.
4) Gerakan yang terbiasa, mencakup kemampuan melakukan gerakan-
gerakan tanpa contoh.
5) Gerakan kompleks, yang mencakup kemampuan melakukan gerakan
atau keterampilan yang terdiri dari banyak tahap secara lancar, efisien
dan tepat.
6) Penyesuaian pola gerakan, yang mencakup kemampuan mengadakan
perubahan dan penyesuaian pola gerak-gerik dengan persyaratan
khusus yang berlaku.
7) Kreativitas, mencakup kemampuan melahirkan pola gerak-gerik yang
baru atas dasar prakarsa sendiri.
2. Miskonsepsi
a. Konsep
Menurut Ausubel dalam Vanden Berg et al (1991: 8):
Konsep adalah benda-benda, kejadian-kejadian, situasi-situasi, atau ciri-ciri yang memiliki ciri-ciri khas dan yang terwakili dalam setiap budaya oleh suatu tanda atau simbol (objects, events, situations,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
or properties that possess common critical attributcs and are designated in any given culture by some accepted sign or symbol).
Dengan demikian ”konsep merupakan abstraksi dari ciri-ciri
sesuatu yang mempermudah komunikasi antara manusia dan yang
memungkinkan manusia berpikir” (Vanden Berg et al, 1991: 8).
b. Konsepsi
Vanden Berg et al (1991: 10) menyatakan bahwa ”Konsepsi
adalah tafsiran perorangan dari suatu konsep ilmu”. Misal inti konsep dari
benda yang jatuh dari ketinggian tertentu dengan mengabaikan gaya gesek
udara adalah tidak tergantung pada massa benda tetapi pada ketinggian dan
besarnya percepatan gravitasi di tempat tersebut. Akan tetapi banyak siswa
yang memiliki konsepsi berbeda, mereka cenderung menganggap benda
yang lebih berat akan jatuh lebih cepat dibandingkan benda yang ringan.
c. Miskonsepsi
Vanden Berg et al (1991) mendefinisikan: “miskonsepsi sebagai
pertentangan atau ketidak cocokan konsep yang dipahami seseorang
dengan konsep yang dipakai oleh para pakar ilmu yang bersangkutan”.
Pendapat Fowler yang dikutip oleh Suparno(2005: 5): “Miskonsepsi
sebagai pengertian yang tidak akurat akan konsep, penggunaan konsep
yang salah, klasifikasi contoh-contoh yang salah, kekacauan konsep-
konsep yang berbeda, dan hubungan hierarkis konsep-konsep yang tidak
benar”. Sementara Suparno(2005: 4): “Miskonsepsi atau salah konsep
menunjuk pada suatu konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah
atau pengertian yang diterima para pakar dalam bidang itu”.
Secara khusus Vanden Berg et al (1991: 10) mendefinisikan
miskonsepsi Fisika sebagai istilah yang digunakan “ketika konsepsi siswa
bertentangan dengan konsepsi para Fisikawan”.
Disamping istilah miskonsepsi (misconception), ada peneliti yang
menggunakan pandangan alternatif (alternative frameworks), konsepsi
alternatif (alternative conceptions) atau teori anak-anak (children
theories). Ketiga istilah ini digunakan untuk menhindari label salah dan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
untuk menunjukkan bahwa miskonsepsi siswa seringkali merupakan
bagian dari suatu teori siswa yang dengan sendirinya cukup logis dan
lumayan konsisten (Vanden Berg et al, 1991).
Secara umum Suparno(2005: 53) menyatakan faktor penyebab
miskonsepsi Fisika bisa dibagi menjadi lima sebab utama, yaitu berasal
dari siswa, pengajar, buku teks, konteks, dan cara mengajar. Adapun
penjelasan rincinya adalah seperti yang disajikan pada Tabel 2.2 di bawah
ini:
Tabel 2.2 Penyebab Miskonsepsi
Sebab
Utama Sebab Khusus
Siswa · Prakonsepsi
· Pemikiran asosiatif
· Pemikiran humanistik
· Reasoning yang tidak lengkap
· Intuisi yang salah
· Tahap perkembangan kognitif siswa
· Kemampuan siswa
· Minat belajar siswa
Pengajar · Tidak menguasai bahan
· Bukan lulusan dari bidang ilmu Fisika
· Tidak membiarkan siswa mengungkapkan gagasan/ide
· Relasi guru-siswa tidak baik
Buku
Teks
· Penjelasan keliru
· Salah tulis terutama dalam rumus
· Tingkat penulisan buku terlalu tinggi bagi siswa
· Tidak tahu membaca buku teks
· Buku fiksi dan kartun sains sering salah konsep
Karena alasan menariknya yang perlu
Konteks · Pengalaman siswa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
· Bahasa sehari-hari berbeda
· Teman diskusi yang salah
· Keyakinan dan agama
· Penjelasan orang tua/orang lain yang keliru
· Konteks hidup siswa (tv, radio, film yang keliru)
· Perasaan senang tidak senang
· Bebas atau tertekan
Cara
mengajar
· Hanya berisi ceramah dan menulis
· Langsung ke dalam bentuk matematika
· Tidak mengungkapkan miskonsepsi siswa
· Tidak mengoreksi PR yang salah
· Model analogi yang diapakai kurang tepat
· Model Praktikum
· Model diskusi
· Model demonstrasi sempit
· Non-multiple Intelegences
(Paul Suparno, 2005: 53)
Vanden Berg et al (1991: 5) berpendapat dalam hal pengoreksian
miskonsepsi pada siswa: “ternyata miskonsepsi awet dan sulit dirubah”.
Vanden Berg et al (1991: 6) memberikan langkah-langkah mengatasi
miskonsepsi berikut ini:
1) Langkah pertama adalah mendeteksi prakonsepsi siswa. Apa yang
sudah ada dalam kepala siswa sebelum kita mengajar? Prakonsepsi
apakah yang sudah terbentuk dalam kepala siswa oleh pengalaman
dengan peristiwa-peristiwa yang akan dipelajari? Apa kekurangan
prakonsepsi tersebut? Prakonsepsi dapat diketahui dari literatur, dari
test diagnostis, dari pengamatan kegiatan siswa langsung, dan dari
pengalaman guru. Literatur dan test diagnosis dapat sangat membantu.
Begitu pula membaca test esai siswa dengan cara kritis dan santai.
Waktu mengoreksi test guru biasanya bekerja terlalu cepat untuk
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
menyadari penyebab kesalahan siswa. Tetapi sesudah mengoreksi
guru dapat mempelajari kembali secara santai beberapa jawaban yang
salah. Barangkali guru dapat menemukan penyebab kesalahan siswa.
2) Langkah yang kedua adalah merancang pengalaman belajar yang
bertolak dari prakonsepsi tersebut dan kemudaian menghaluskan
bagian yang sudah baik dan mengoreksi bagiam konsep yang salah.
Prinsip utama dalam koreksi miskonsepi adalah bahwa siswa diberi
pengalaman belajar yang menunjukkan pertentangan konsep mereka
dengan peristiwa alam. Dengan demikian diharapkan bahwa
pertentangan pengalaman baru dengan konsep yang lama akan
menyebabkan koreksi konsepsi. (cognitive dissonance theory,
Festinger). Atau dengan memakai istilah Piaget dapat dikatakan
bahwa pertentangan pengalaman baru dengan konsep yang salah akan
menyebabkan akomodasi, yaitu penyesuaian struktur kognitif (otak)
yang menghasilkan konsep baru yang lebih tepat. Akan tetapi, belum
tentu pengalaman yang tidak cocok dengan prakonsepsi akan berhasil.
Contoh gerak jatuh tersebut di mana pengalaman siswa dengan gerak
jatuh toh tidak cukup untuk menghasilkan konsep yang benar
membuktikan bahwa prakonsep dapat bertahan walaupun pengalaman
sebenarnya bertentangan dengannya. Penelitian oleh Rowell dan
Dawson (1983) di Australia juga memperlihatkan daya kenyal
miskonsepsi.
3) Langkah yang ketiga adalah latihan pertanyaan dan soal untuk melatih
konsep baru dan menghaluskannya. Pertanyaan dan soal yang dipakai
harus dipilih sedemikian rupa sehingga perbedaan antara konsepsi
yang benar dan konsepsi yang salah akan muncul dengan jelas. Cara
mengajar yang tidak membantu adalah kalau guru hanya membahas
soal tanpa memperhatikan konsep atau hanya menulis banyak rumus
pada papan tulis, atau hanya berceramah tanpa interaksi dengan
murid.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
3. Analisis Isi
Analisis isi didefinisikan oleh Krippendorff (1991: 15) sebagai “suatu
teknik penelitian untuk membuat inferensi-inferensi yang dapat ditiru
(replicabel) dan sahih data dengan memperhatikan konteksnya”. Berelson
(1952, dalam Guba dan Lincoln, 1981: 240, dalam Moleong, 2011: 220)
mendefinisikan kajian isi sebagai teknik penelitian untuk keperluan
mendeskripsikan secara objektif, sistematis, dan kuantitatif tentang manifestasi
komunikasi. Weber (1985:9, dalam Moleong, 2011: 220) menyatakan bahwa
kajian isi adalah metodologi penelitian yang memanfaatkan seperangkat
prosedur untuk menarik kesimpulan yang sahih dari sebuah buku atau
dokumen. Holsti (1969, dalam Guba dan Lincoln, 1981: 240, dalam Moleong,
2011: 220) memberikan definisi yang menyatakan bahwa kajian isi adalah
teknik apa pun yang digunakan untuk menarik kesimpulan melalui usaha
menemukan karakteristik pesan, dan dilakukan secara objektif dan sistematis.
Krippendorf (1991: 15) menerangkan bahwa “analisis isi bertujuan
memberikan pengetahuan, membuka wawasan baru, menyajikan “fakta” dan
panduan praktis pelaksanaanya”.
Menurut Jenis (1965) (Krippendorf, 1991: 35-36), Analisis isi dibagi
menjadi 3 jenis, yaitu:
a. Analisis isi pragmatis
Prosedur yang mengklasifikasikan tanda menurut sebab atau akibatnya
yang mungkin. Misalnya, penghitungan berapa kali suatu kata diucapkan,
yang dapat mengakibatkan munculnya sikap suka terhadap Jerman pada
audiens tertentu.
b. Analisis isi semantik
Prosedur yang mengklasifikasikan tanda menurut maknanya. Misalnya,
penghitungan berapa kali Negara Jerman dijadikan referensi, tidak jadi
masalah kata apa yang digunakan untuk menunjukkan referensi itu.
1) Analisis penunjukkan (designation)
Menggambarkan seberapa sering objek tertentu dirujuk. Analisis ini
disebut juga dengan analisis pokok bahasan (subject matter).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
2) Analisis pensifatan (attributions)
Menggambarkan frekuensi seberapa sering karakterisasi tertentu
dirujuk.
3) Analisis pernyataan (assertions)
Menggambarkan frekuensi seberapa sering objek tertentu
dikarakterisasikan secara khusus. Analisis ini disebut juga analisis
tematik.
c. Analisis sarana tanda (sign-vehicle)
Prosedur yang mengklasifikasikan isi menurut sifat psiko-fisik dari tanda.
Misalnya, penghitungan berapa kali kata “Negara Jerman” muncul.
Berelson (Krippendorf, 1991: 36-37) menyebut 17 kegunaan analisis
isi sebagai berikut:
a. Mendeskripsikan kecenderungan-kecenderungan dalam isi komunikasi.
b. Melacak perkembangan ilmu pengetahuan.
c. Menyingkap perbedaan-perbedaan internasional dalam isi komunikasi.
d. Memperhitungkan isi komunikasi dalam hubungannya dengan sasaran-
sassarannya.
e. Mengkonstruksikan dan menerapkan standard-standard komunikasi.
f. Membantu pelaksanaan teknis penelitian (mengkode pernyataan terbuka
dalam wawancara survei).
g. Menyingkapkan teknik-teknik propaganda.
h. Mengukur “kehandalan” bahan-bahan komunikasi.
i. Menemukan gambaran-gambaran stylistik.
j. Mengidentifikasi niat-niat (intentions) dan karakteristik lain komunikator.
k. Menggambarkan keadaan psikologis seseorang atau kelompok.
l. Mendeteksi eksistensi propaganda (terutama untuk tujuan yang legal).
m. Melindungi intelejensi politik dan militer.
n. Mereplikasikan berbagai sikap, kepentingan dan nilai (“pola-pola
kultural”) berbagai kelompok masyarakat.
o. Mengungkapkan fokus perhatian.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
p. Mendeskripsikan respons yang berbentuk sikap dan perilaku terhadap
komunikasi.
Guba dan Lincoln (1981: 247, dalam Moleong, 2011: 220)
menguraikan prinsip dasar kajian isi seperti yang dikemukakan berikut ini:
a. Proses mengikuti aturan
Setiap langkah dilakukan atas dasar aturan dan prosedur yang disusun
secara eksplisit. Aturan itu harus berasal dari kriteria yang ditentukan dan
prosedur yang ditetapkan. Analisis berikutnya yang akan mengadakan
pengkajian harus menggunakan aturan yang sama, prosedur yang sama dan
kriteria yang sama sehingga dapat menarik kesimpulan yang sama pula.
b. Kajian isi adalah proses sistematis
Hal ini berarti dalam rangka pembentukan kategori sehingga memasukkan
dan mengeluarkan kategori dilakukan atas dasar aturan yang taat asas.
Jadi, apabila aturan telah ditetapkan, hal itu harus diterapkan dengan
prosedut yang sama, terlepas dari apakah menurut analisis atau tidak.
c. Kajian isi merupakan proses yang diarahkan untuk menggeneralisasi
Pada masa yang akan datang, penemuan hendaknya memerankan sesuatu
yang relevan dan teoritis. Atau dalam pengertian penelitian ilmiah,
penemuan itu harus mendorong pengembangan pandangan yang berkaitan
dengan konteks dan dilakukan atas dasar contoh selain dari contoh yang
telah dilakukan atas dasar dokumen yang ada.
d. Kajian isi mempersoalkan isi yang termanifestasikan
Jadi, jika peneliti akan menarik kesimpulan harus berdasarkan isi suatu
dokumen yang termanifestasikan.
e. Kajian isi menekankan analisis secara kuantitatif, namun hal itu dapat pula
dilakukan bersama analisis kualitatif.
Krippendorf (1991: 65-68) menyatakan bahwa secara holistik desain
analisis isi dapat dibagi menjadi tiga tipe desain, yaitu:
a. Desain untuk mengestimasikan
Desain ini sesuai dengan definisi analisis isi dan digunakan ketika analisis
isi dipakai sebagai metode tunggal. Desain peneilitian ini berhubungan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
dengan realitas, khususnya cara temuan empirisnya diinterpretasikan
sebagai sesuatu yang indikatif bagi konteks. Contoh estimasi parameter
tunggal bisa berupa inferensi tentang tingkat kecemasan seorang pasian
psikiatris selama wawancara, penilaian terhadap sikap, ideologi yang
dianut seorang pembicara, atau estimasi kadar perhatian masyarakat
kepada masalah-maslaah sosial. Hal yang mendasar dalam desain ini
adalah bahwa analis isi memanfaatkan semua pengetahuan yang ia miliki
tentang sistem gejala yang menjadi perhatiannya dalam
menginterpretasikan serangkaian data yang tidak terstruktur atau bersifat
simbolik.
b. Desain untuk menguji substitutabilitas
Dalam desain ini dua atau lebih metode diterapkan terhadap data yang
sama dengan tujuan menguji apakah kedua metode tersebut membawa
hasil yang dapat diperbandingkan dan apabila lebih dari dua metode yang
digunakan, metode manakah lebih baik.
c. Desain untuk menguji hipotesis
Desain ini membandingkan hasil sebuah analisis isi dengan data yang
diperoleh secara independen dan gejala yang tidak diinferensikan dengan
menggunakan analisis isi. Seringkali analisis isi menjadi bagian dari usaha
penelitian yang lebih luas.
Krippendorf (1991: 69) menjelaskan komponen-komponen dalam
proses analisis isi adalah sebagai berikut:
a. Pembentukan data
Sebuah datum merupakan sebuah unit ibformasi yang direkam media yang
tahan lama, dapat dibedakan dengan data lain, dapat dianalisis dengan
teknik-teknik eksplisit, dan relevan dengan masalah tertentu. Data dalam
anasis isi biasanya berasal dari bentuk simbolik yang rumit dalam sebuah
bahasa asli, seperti: kartun, catatan pribadi, karya sastra, teater, drama
televisi, iklan, film, pidato politik, dokumen historis, interaksi kelompok
kecil, atau wawancara.
b. Reduksi data
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
Reduksi data dapat terjadi di bagian manapu dalam desain penelitian,
namun pada prinsipnya ia hasu disesuaikan dengan upaya komputasional
yang mudah, dengan menyesuaikan bendtuk data yang ada menjadi bentuk
yang diperlukan teknik analitis.
c. Penarikan inferensi
Penarikan inferensi memerlukan semua pengetahuan yang mungkin
dimiliki analis isi tentang cara data dikaitkan dengan konteksnya dan
pengetahuan ini akan diperkuat dengan keberhasilan inferensial.
d. Analisis
Analisis bersifat menjelaskan atau deskriptif terhadap analisis isi.
4. Buku Teks
Menurut Tarigan (1986: 13, dalam Abdulkarim, 2007: 121),
buku teks adalah buku pelajaran dalam bidang studi tertentu merupakan buku standar yang disusun oleh para pakar dalam bidang itu untuk maksud-maksud dan tujuan instruksional yang diperlengkapi dengan sarana dan mudah dipahami oleh para pemakainya, di sekolah-sekolah dan perguruan tinggi dalam menunjang sesuatu program pembelajaran.
Penggunaan istilah buku teks dapat dianggap padanan kata dari istilah
textbook dalam bahasa inggris. Rusyana (1982: 211, dalam Abdulkarim, 2007:
122) mengistilahkan buku teks dengan buku ajar, yaitu “buku yang merupakan
pegangan pembelajaran yang digunakan di sekolah untuk menyajikan
pengalaman tak langsung dalam suatu jumlah yang banyak dan untuk
menunjang program pengajaran”.
Buku teks yang berkualitas baik perlu memenuhi beberapa kriteria.
Menurut Greene dan Petty (Tarigan, 1986: 22, dalam Abdulkarim, 2007: 122-
123), kriteria-kriteria tersebut adalah sebagai berikut:
a. Sudut pandang (point of view)
Buku teks harus mempunyai landasan, prinsip, dan sudut pandang tertentu
yang menjiwai dan melandasi buku teks secara keseluruhan. Sudut
pandang itu berupa teori dan ilmu jiwa, bahasa dan sebagainya.
b. Kejelasan konsep
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
Konsep-konsep yang digunakan dalam suatu buku teks harus jelas dan
tandas. Keremang-remangan perlu dihindari agar siswa mendapat
kejelasan atas berbagai uraian yang dikemukakannya.
c. Relevan dengan kurikulum
Buku teks harus relevan dengan kurikulum yang berlaku. Hal ini sesuai
dengan fungsinya sebagai media pengajaran di sekolah yang harus
mengikuti berbagai ketentuan kelembangaan, termasuk di dalamnya
kurikulum.
d. Menarik minat
Buku teks ditulis untuk siswa. Oleh karena itu, penulis buku teks harus
mempertimbangkan minat siswa pemakai buku teks tersebut. Semakin
sesuai dengan minat siswa, semakin tinggi daya penarik buku teks itu.
e. Menumbuhkan motivasi
Buku teks yang baik adalah buku teks yang dapat membuat siswa merasa
ingin dan senang untuk mengerjakan tugas atau latihan-latihan yang ada
dalam buku tersebut.
f. Menstimulasi aktivitas siswa
Buku teks yang baik ialah buku teks yang merangsang, menantang, dan
menggairahkan aktivitas siswa. Hal ini sesuai dengan konsep CBSA atau
klasifikasi nilai.
g. Ilustratif
Buku teks harus disertai dengan ilustrasi yang mengena dan menarik.
Ilustrasi yang cocok pastilah memberikan daya tarik tersendiri serta
memperjelas hal yang dibicarakan.
h. Harus dapat dimengerti
Buku teks harus dimengerti oleh pemakainya. Aspek pemahaman harus
didahulukan. Faktor utama yang berperan di sin I adalah bahasa. Bahasa
buku haruslah sesuai dengan bahasa siswa. Kalimat-kalimatnya efektif dan
terhindar dari makna ganda.
i. Menujang mata pelajaran lain
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
Dengan mempelajari buku teks suatu mata pelajaran dapat menambah
pengetahuan bagi mata pelajaran lainnya.
j. Menghargai perbedaan individu
Buku teks yang baik tidak membesar-besarkan perbedaan individu tertentu
dalam kemampuan, bakat, ekonomi, dan sosial budaya tidak
dipermasalahkan.
k. Memantapkan nilai-nilai
Buku teks yang baik berusaha memantapkan nilai-nilai yang berlaku
dalam masyarakat, melestarikan nilai-nilai perjuangan, dan semangat UUD
1945, nilai luhur Pancasila, sehingga siswa akan berusaha
melestarikannya.
5. Standar Kompetensi, Kompetensi Dasar, Indikator dan Materi
Pokok Fisika SMA Kelas XI Semester I
Berdasarkan standar kompetensi Fisika SMA dan MA yang diterbitkan
oleh Pusat Kurikulum Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen
Pendidikan Nasional tahun 2003, standar kompetensi Fisika yang diberikan
kepada siswa SMA kelas XI semester 1 adalah mendeskripsikan gejala alam
dalam cakupan mekanika klasik sistem diskret (partikel).
Standar kompetensi : 3. Mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika
klasik sistem diskret (partikel).
Tabel 2.3 Kompetensi Dasar, Indikator dan Materi Pokok Mata Pelajaran Fisika Kelas XI Semester 1.
KOMPETENSI DASAR INDIKATOR MATERI POKOK
3.4 Mendeskripsikan
karakteristik gerak
melalui analsis vektor
· Menentukan hubungan x – t,
v – t, dan a – t melalui grafik
· Menganalisis gerak tanpa
percepatan dan gerak dengan
percepatan tetap
Kinematika
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
· Menentukan persamaan
fungsi sudut, kecepatan sudut
dan percepatan sudut pada
gerak melingkar
3.5 Menginterpretasikan
hikum-hukum
Newton dan
penerapannya pada
gerak benda
· Membedakan antara koefisien
gesekan statis dan gesekan
kinetis
· Menganalisis gerak benda
pada bidang miring di bawah
pengaruh gaya gesekan
· Menyatakan hukum Newton
tentang gravitasi, sebagai
gaya medan yang
berhubungan dengan gaya
antara dua benda bermassa
dan penerapannya
· Menyatakan hukum-hukum
newton tentang gerak dan
gravitasi pada gerak planet
· Menentukan kaitan konsep
gaya pegas dengan sifat
elastisitas bahan
· Menganalisis gerak di bawah
pengaruh gaya pegas
Dinamika
3.6 Membedakan konsep
energi, usaha, dan
daya serta mampu
mencari hubungan
antara usaha dan
perubahan energi
· Memformulasikan hubungan
antara gaya, energi, usaha,
dan daya ke dalam bentuk
persamaan
· Menunjukkan hubungan
antara usaha dengan
Usaha dan
Energi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
kinetik perubahan energi kinetik
· Memformulasikan konsep
daya ke dalam bentuk
persamaan dan hubungannya
dengan usaha dan energi
3.7 Menerapkan hukum
kekekalan energi
mekanik dalam
kehidupan sehari-hari
· Merumuskan hubungan
antara medan konservatif
dengan energi potensial dan
hukum kekekalan energi
mekanik
· Merumuskan hukum
kekekalan energi mekanik
pada medan gaya konservatif
· Menerapkan hukum
kekekalan energi mekanik
dalam kehidupan sehari-hari
3.8 Menemukan
hubungan antara
konsep impuls dan
momentum,
berdasarkan pada
hukum Newton
tentang gerak, dan
hukum kekekalan
momentum linier
untuk menyelesaikan
masalah pada
tumbukan
· Memformulasikan konsep
impuls dan momentum serta
keterkaitan antara keduanya
· Merumuskan hukum
kekekalan momentum untuk
sistem tanpa gaya luar
· Menerapkan prinsip
kekekalan momentum untuk
menyelesaikan masalah yang
menyangkut interaksi melalui
gaya-gaya internal
· Mengintegrasikan hukum
kekekalan energi dan
Momentum
Linier dan
Impuls
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
kekekalan momentum untuk
berbagai peristiwa tumbukan
(Pusat Kurikulum, 2003: 29)
6. Materi Fisika SMA Kelas XI Semester 1
Materi di bawah ini merupakan rangkuman dari buku Fisika
Universitas (Young & Freedman, 2002: 164-216) Berdasarkan standar
kompetensi yang telah dituliskan di atas, maka berikut adalah materi pokok
Usaha, Energi dan Daya yang diberikan pada siswa SMA Kelas XI Semester 1:
a. Usaha dan Energi
Energi adalah besaran yang dapat diubah dari satu bentuk ke
bentuk lain, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Kerja atau
Usaha (work) W yang dilakukan oleh gaya konstan F yang bekerja pada
benda adalah ෨ 实⌘ (2.1)
Satuan usaha dalam SI adalah Joule (J), di mana 1 J = 1 Nm.
Usaha adalah hasil kali skalar antara dua vektor. ෨ 实健紫紫矗•饺紫矗 (2.2)෨ 实⌘ cos会 (2.3)
di mana 会 adalah sudut yang terbentuk antara 健紫紫矗 dan 饺紫矗. Percepatan partikel ketika diberikan gaya konstan adalah konstan,
maka dapat digunakan hukum kedua Newton, ⌘ 实桂i. Misalkan laju
berubah dari 郭௰ ke 郭挠 ketika partikel melakukan perpindahan 实挠石௰
dari titik ௰ ke 挠. Maka dengan persamaan Gerak Lurus Berubah
Beraturan didapatkan 郭挠挠实郭௰挠十2i i 实郭挠挠石郭௰挠2
Maka didapatkan persamaan dari hukum kedua Newton ⌘ 实桂i实桂郭挠挠石郭௰挠2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
dan ⌘ 实12桂郭挠挠石12桂郭௰挠 (2.4)
Besarnya ௰挠桂郭挠 dinamakan energi kinetik (kinetic energy): 刮瓶实12桂郭挠 (2.5)
Berdasarkan persamaan (2.4) dapat disimpulkan bahwa usaha atau kerja
yang dilakukan oleh gaya total pada partikel sama dengan perubahan
energi kinetik partikel: ෨Ǵ泼Ǵ实刮瓶挠石刮瓶௰ 实∆刮瓶 (2.6)
Daya (power) adalah laju waktu di mana kerja dilakukan. Seperti
energi, daya adalah Besaran skalar. Ketika jumlah kerja ∆෨ dilakukan
selama selang waktu ∆棍, kerja rata-rata yang dilakukan per satuan waktu
atau daya rata-rata (average power) 官ƼǴ didefinisikan sebagai 官ƼǴ 实∆෨∆棍 (2.7)
Sedangkan daya sesaat (instantaneous power) bisa didapatkan dengan
membuat ∆棍 mendekati nol: 官实 lim∆Ǵ→难∆෨∆棍实圭෨圭棍 (2.8)
Satuan SI untuk daya adalah watt (W). 1 W = 1 J/s. Satuan lainnya adalah
horsepower/tenaga kuda (hp) di mana 1 hp = 746 W = 0,746 kW. Satuan
komersial yang umum pada energi listrik adalah kilowatt-hour (kWh).
1 kWh = (103 J/s) (3600 s) = 3,6 时 106 J = 3,6 MJ
Kilowatt-hour adalah satuan kerja atau usaha bukan satuan daya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
b. Energi Potensial dan Kekekalan Energi
Gambar 2.1 Kerja (usaha) yang Dilakuakan oleh Gaya Gravitasi 紫紫紫矗
Kedua contoh di atas tersebut menjelaskan energi yang
berhubungan dengan posisi suatu benda pada suatu sistem. Untuk alasan
ini, energi yang berhubungan dengan posisi dinamakan energi potensial 刮颇
(potential energy). Energi yang berhubungan dengan berat dan ketinggian
suatu benda relatif terhadap tanah disebut dengan energi potensial
gravitasi.
Kerja yang dilakukan oleh gaya berat adalah: ෨ᴜ Ƽ频a实⌘ 实国纵ú௰ 石ú挠邹 (2.9)
di mana 国 adalah gaya berat dengan persamaan 国实桂Ė, gaya yang
diakibatkan oleh percepatan gravitasi. 刮颇实桂Ėú (2.10)
Maka kerja yang dilakukan oleh gaya gravitasi: ෨ᴜ Ƽ频a实刮颇௰ 石刮颇挠实石试刮颇挠石刮颇௰守实石∆刮颇 (2.11)
Tanda negatif di depan ∆刮颇 merupakan hal penting. Ketika benda bergerak
naik, y akan semakin besar, kerja yang dilakukan oleh gaya gravitasi akan
negatif, maka energi potensial gravitasi akan bertambah ( ∆刮颇使0 ).
Sebaliknya ketika benda turun, y akan berkurang, gaya gravitasi akan
melakukan kerja positif maka energi potensial gravitasi akan berkurang
((∆刮颇矢0).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
Dengan melihat persamaan (2.6) dan persamaan (2.10) akan
didapatkan persamaan baru: ∆刮瓶实石∆刮颇 刮瓶挠石刮瓶௰ 实刮颇௰ 石刮颇挠
dan dapat dituliskan sebagai 刮瓶௰ 十刮颇௰ 实刮瓶挠十刮颇挠 (2.12)12桂郭௰挠十桂Ėú௰ 实12桂郭挠挠十桂Ėú挠 (2.13)
Penjumlahan 刮瓶 + 刮颇 didefinisikan dari energi kinetik dan energi
potensial sebagai 刮屏, energi mekanik total (total mechanical energy) dari
sistem. Yang dimaksud sistem adalah benda bermassa m dan Bumi
dihitung jadi satu. Ketika posisi ú௰danú挠 merupakan 2 titik yang berbeda
selama pergerakan benda, maka energi mekanik total E akan bernilai sama
untuk semua titik selama gerak: 刮屏 实刮瓶十刮颇实konstan (2.14)
Jika ada usaha atau kerja yang berasal dari gaya lain yang bekerja
pada sistem, maka persamaan menjadi 刮瓶௰ 十刮颇௰ 十෨:频y坡实刮瓶挠十刮颇挠 (2.15)12桂郭௰挠十桂Ėú௰ 十෨:频y坡实12桂郭挠挠十桂Ėú挠 (2.16)
Besaran yang selalu memberikan nilai yang sama dinamakan Besaran yang
kekal. Ketika hanya gaya gravitasi yang bekerja, maka energi mekanik
total akan konstan, jadi energi tersebut kekal. Hal di atas merupakan
contoh dari kekekalan energi mekanik (conservation of mechanical
energy).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Gambar 2.2 Model untuk Gerak Periodik
Ketika benda bermassa yang terkait pada pegas (Gambar 2.2)
dipindahkan, kerja yang harus dilakukan pada pegas untuk memindahkan
satu ujung yang dari perpanjangan ௰ ke perpanjangan lain 挠 adalah: ෨乒:实12诡௰挠石12诡挠挠 (2.17)
Subskrip “el” pada ෨乒: menandakan arti elastis.
Seperti halnya pada kerja gravitasi, kerja yang dilakukan oleh
pegas dapat dinyatakan dalam bentuk Besaran yang diberikan sebagai
fungsi perpindahan awal dan akhir. Besaran ini adalah ௰挠诡挠, yang
didefinisikan sebagai energi potensial elastis (elastic potential energy): 刮颇实12诡挠 (2.18)
෨乒:实12诡௰挠石12诡挠挠实刮颇௰ 石刮颇挠实∆刮颇 (2.19)
Teori kerja energi menyatakan bahwa ෨Ǵ泼Ǵ实刮瓶挠石刮瓶௰, dengan
tidak memperhatikan gaya-gaya apa saja yang bekerja pada benda. Jika
gaya elastis merupakan satu-satunya gaya yang bekerja pada benda, maka ෨Ǵ泼Ǵ实෨乒:实刮颇௰ 石刮颇挠
Teori kerja-energi ෨Ǵ泼Ǵ实刮瓶挠石刮瓶௰, akan memberikan: 刮瓶௰ 十刮颇௰ 实刮瓶挠十刮颇挠 (2.20)12桂郭௰挠十12诡௰挠实12桂郭挠挠十12诡挠挠 (2.21)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Pada kasus ini energi mekanik total 刮屏 实刮瓶十刮颇 (penjumlahan energi
kinetik dan energi potensial elastis) akan kekal. Agar persamaan (2.21)
berlaku dengan benar, maka pegas ideal yang telah dibicarakan harus tidak
bermassa. Jika pegas tersebut memiliki massa, maka pegas juga akan
memiliki energi kinetik pada saat bergerak maju dan mundur. Energi
kinetik pada pegas dapat diabaikan jika massa pegas lebih kecil dari massa
benda m, yang diikat pada pegas.
Jika ada gaya lain yang bekerja pada sistem ini maka persamaan
menjadi: 刮瓶௰ 十刮颇௰ 十෨:频y坡实刮瓶挠十刮颇挠 (2.22)12桂郭௰挠十12诡௰挠十෨:频y坡实12桂郭挠挠十12诡挠挠 (2.23)
Persamaan ini menujukkan bahwa kerja yang dilakukan oleh semua gaya
selain gaya elastis sama dengan perubahan energi mekanik total 刮屏 实刮瓶十刮颇 dari suatu sistem, di mana 刮颇 adalah energi gaya elastis pegas.
“sistem” yang dimaksud terdiri dari massa benda m, dan konstanta pegas k.
Sebuah gaya yang mampu menghasilkan perubahan dua arah
antara energi kinetik dan energi potensial dinamakan gaya konservatif
(conservative force). Contoh gaya konsertvatif adalah gaya gravitasi dan
gaya pegas. Ciri penting dari gaya konservatif adalah kerja yang
dihasilkannya selalu reversible (dapat diubah kembali ke asalnya). Aspek
lain dari gaya konservatif adalah bahwa sebuah benda dapat berpindah dari
titik 1 ke titik 2 dengan berbagai lintasan, tetapi kerja yang dilakukan oleh
gaya konservatif akan tetap sama untuk setiap lintasan.
Kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif selalu memiliki sifat-
sifat berikut ini:
1) Dapat selalu dinyatakan sebagai perbedaan antara nilai awal dengan
nilai akhir dari fungsi energi potensial.
2) Bersifat reversibel (bisa bolak-balik).
3) Tidak tergantung pada lintasan benda dan hanya tergantung pada titik
awal dan titik akhir lintasan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
4) Ketika titik awal dan titik akhir sama, kerja total yang dihasilkan sama
dengan nol.
Sebuah gaya yang tidak konservatif dinamakan gaya
nonkonservatif (nonconservative force). Kerja yang dilakukan gaya
nonkonservatif tidak dapat dinyatakan dalam fungsi energi potensial.
Beberapa gaya nonkonservatif, seperti gesekan kinetik, atau hambatan
udara, menyebabkan energi mekanik menjadi hilang atau berkurang, gaya
jenis ini dinamakan gaya disipasi (dissipative force).
B. Penelitian yang Relevan
Suparno(2005: 11) mengatakan bahwa “Dari 700 studi mengenai konsep
alterantif bidang Fisika, ada 300 yang meneliti tentang miskonsepsi dalam
mekanika; 159 tentang listrik; 70 tentang panas, optika, dan sifat-sifat materi; 35
tentang Bumi dan antariksa; serta 10 studi mengenai Fisika modern”. Berikut ini
adalah penelitian yang relevan dengan penelitian penulis:
1. Penelitian Buku Ajar oleh Ari Subiyarti (2001)
Penelitian ini berjudul “Analisis buku Ajar Pelengkap Kimia SMU
Kelas III yang Beredar di DIY Tahun Ajaran 2000/2001 Ditinjau Dari
Kesalahan Konsepnya.” Buku yang diteliti berjumlah 4 buah buku. Penelitian
ini menghasilkan beberapa hal diantaranya:
a. Salah konsep dalam buku ajar pelengkap kimia SMU kelas III sebanyak 6
konsep atau 1,69% (sangat rendah).
b. Prosentase salah konsep dalam masing-masing buku ajar pelengkap kimia
SMU kelas III berturut turut: 2,25%; 1,12%; 1,12%; dan 2,25%.
Penelitian ini menujukkan bahwa di dalam buku teks Kimia SMA
yang sudah beredar masih terdapat kesalahan konsep.
2. Penelitian Buku Ajar oleh Yusuf Helmi Adisendjaja dan Oom Romlah (2007)
Peneliti meneliti sebuah buku ajar biologi dan mendapatkan hasil
sebagai berikut: Dari tujuh Topik Biologi (Struktur tumbuhan, Struktur dan
fungsi sel, Sistem koordinasi, Metabolisme sel, Bioteknologi, Reproduksi sel,
dan Biogeografi) yang terdapat di dalam buku teks biologi SMU yang diteliti
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
masih memiliki kesalahan sebesar 17%, miskonsepsi 11%, dan memerlukan
konsepsi alternatif sebesar 25% dari seluruh konsep. Sebagian kecil siswa
(25%<) terpengaruh oleh kesalahan dan miskonsepsi yang terdapat di dalam
buku teks.
Penelitian ini menujukkan bahwa kesalahan konsep tidak hanya terjadi
di dalam buku teks Kimia SMA, namun juga terjadi di dalam buku teks
Biologi.
3. Penelitian Buku Ajar oleh Andi Desy Yuliana Mukti (2011: 3)
Peneliti meneliti sebuah buku ajar Fisika SMA yang berjudul Fisika 1
SMA kelas X karangan Purwoko dan Fendi H cetakan kedua tahun 2010 yang
diterbitkan oleh Yudhistira. Penelitian kualitatif deskriptif ini menghasilkan
persentase potensi miskonsepsi pada setiap materi dengan rincian sebagai
berikut:
a. Materi pengukuran 7,2%
b. Materi vektor 0,8%
c. Materi kinematika gerak lurus 7,2%
d. Materi kinematika gerak melingkar 1,6%
e. Materi dinamika gerak lurus 7,2%
f. Materi dinamika gerak melingkar 2,4%
Penelitian ini menunjukkan terdapatnya potensi miskonsepsi di dalam
buku teks Fisika SMA yang sudah beredar. Penelitian ini menujukkan
persentase konsep di dalam buku teks yang berpotensi menimbulkan
miskonsepsi di dalam diri siswa.
4. Penelitian identifikasi konsep alternatif siswa sekolah dasar oleh Mehmet
Küçük, Salih Çepni dan Murat Gökdere (2005: 22-26)
Penelitian ini diadakan oleh tiga dosen pendidikan di perguruan tinggi
di Turki. Penelitian mengambil sample enam anak yang diambil secara acak
dari kota Trabzon. Keenam siswa sekolah dasar yang diteliti adalah Samet,
Ayfer, Yücel, Zümre, Zühre dan Abidin. Penelitian ini bermaksud
mendeskripsikan konsep usaha, daya dan energi di dalam diri siswa sekolah
dasar. Hasil penelitian kepada enam siswa tersebut adalah sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Tabel 2.4 Tabel Hasil Penelitian Konsep Alternatif Usaha, Daya, dan Energi Siswa Sekolah Dasar Turki
No. Konsep yang Teridentifikasi Jumlah
Siswa Persentase
1 Kerja atau usaha terjadi karena energi
dihabiskan 6 100%
2 Energi merupakan sejenis materi 5 83%
3 Energi merupakan suatu gaya 3 50%
4 Energi merupakan suatu daya 2 33%
5 Energi tidak dapat disimpan 2 33%
6 Energi berbentuk fluida dan dapat terbang 1 16%
7 Energi didapatkan ketika mengangkat beban 1 16%
8 Energi didapatkan ketika melakukan kerja 1 16%
9 Daya merupakan sejenis sumber energi 1 16%
Penelitian ini menujukkan bahwa miskonsepsi Fisika tidak hanya
terjadi di dalam diri siswa SMA, namun juga di dalam diri siswa sekolah dasar.
5. Penelitian yang dilakukan oleh Narenda D. Deshmukh dan Veena M.
Deshmukh (2011).
Penelitian ini mendeskripsikan buku teks sebagai sumber miskonsepsi
siswa sekolah menengah. Penelitian ini menghasilkan beberapa simpulan
berikut ini:
a. Ilustrasi di dalam buku teks berperan penting dalam proses pemahaman
konsep siswa.
b. Banyak penulis buku teks, guru dan siswa tidak menyadari miskonsepsi
yang terdapat dalam buku teks.
c. Penulis buku hendaknya menghapus miskonsepsi di dalam buku teks.
Karena buku teks yang beredar dianggap oleh guru dan siswa sebagai buku
yang sempurna (tidak mengandung kesalahan konsep).
d. Buku teks adalah ciptaan manusia yang tidak bisa dianggap sebagai
sesuatu yang sempurna.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
C. Kerangka Berfikir
Di antara hambatan dalam pembelajaran Fisika adalah adanya miskonsepsi
atau konsep alternatif yang ada pada siswa. Salah satu penyebab miskonsepsi
adalah buku teks Fisika yang digunakan oleh siswa.
Buku teks Fisika merupakan salah satu sumber belajar bagi siswa, baik
ketika belajar di sekolah maupun di sekolah. Buku teks juga digunakan oleh guru
dalam mempersiapkan pembelajaran. Kualitas suatu buku ajar tidak hanya dilihat
dari kesesuaiannya dengan standar isi yang diterapkan pada suatu Negara, motivasi,
minat serta nilai-nilai belajar yang dapat ditumbuhkan darinya, melainkan juga
dilihat pada aspek kesesuaian konsep-konsep yang ada di dalanya dengan konsep-
konsep yang dimiliki para ahli. Kesalahan penulisan simbol, rumus, satuan, skema,
penggambaran suatu peristiwa serta kesalahan konsep yang ada dalam suatu buku
teks dapat menimbulkan ketidaksesuaian konsepsi-konsepsi pada siswa dengan
konsepsi-konsepsi yang ada pada para ahli, sehingga terjadilah miskonsepsi. Oleh
karena itu, kajian kesalahan konsep yang terjadi pada buku teks sangat diperlukan
untuk mencegah terjadinya miskonsepsi.
Dalam penelitian ini penulis menggunakan metode analisis isi sebagai
pendukung penelitian kualitatif yang dilakukan karena kesesuaiannya dengan
penelitian miskonsepsi Fisika yang akan penulis ajukan.
Setelah melakukan kajian teknik analisis data kualitatif, penulis membuat
disain penelitian sebagai berikut:
Gambar 2.3 Desain penelitian
Analisis Penarikan Kesimpulan
Penentuan Sumber
Pengumpulan
Reduksi Penyajian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
1. Tahap penentuan sumber data
Pada tahap ini peneliti mengambil sumber data yang diperlukan dalam
penelitian. Sumber data dalam penelitian ini dapat dibagi menjadi dua yaitu:
a. Kata-kata
Kata-kata ahli Fisika yang diwawancarai adalah salah satu sumber data.
Sumber data ini dicatat melalui catatan tertulis atau melalui perekaman
audio tapes. Moleong (2011: 157) menjelaskan bahwa “Pencatatan sumber
data utama melalui wawancara atau pengamatan berperanserta merupakan
hasil usaha gabungan dari kegiatan melihat, mendengar, dan bertanya”.
b. Sumber Tertulis
Moleong (2011: 159) menjelaskan bahwa ”sumber data tertulis dibagi atas
sumber buku dan majalah ilmiah, sumber dari arsip, dokumen pribadi, dan
dokumen resmi”.
Sumber data tertulis pertama adalah buku teks Fisika SMA. Peneliti
mengambil materi pokok Energi, Usaha dan Daya dalam tiga buah buku teks
Fisika SMA kelas XI sebagai sumber data. Pemilihan materi pokok dan buku
yang diambil sebagai sumber data dilakukan melalui konsultasi dengan
pembimbing skripsi yang nantinya akan berperan sebagai auditor dalam
penelitian ini. Ketiga buku tersebut adalah sebagai berikut:
a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta:
Mefi Caraka.
c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I.
Jakarta: esis.
Sumber data tertulis kedua setelah buku teks Fisika SMA adalah buku
Universitas. Buku Universitas dipakai sebagai pembanding buku teks Fisika
SMA. Melalui buku Universitas, peneliti dapat mengetahui konsep-konsep
yang dimiliki oleh Ahli Fisika dari Luar Negeri. Sehingga peneliti mampu
menyimpulkan kesesuaian konsep-konsep dalam buku teks Fisika SMA dengan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
konsep-konsep yang dimiliki oleh Ahli Fisika. Buku Fisika Universitas yang
dipakai adalah:
a. Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika Universitas (edisi
kesepuluh). Terjemahan Endang Juliastuti. Jakarta: Erlangga.
b. Raymond A. Serway & John W. Jewett. 2004. Physics for Scientists and
Engineers. Stamford: Thomson Brook/Cole.
Sumber data kata-kata adalah Dosen Fisika. Dosen Fisika adalah
seorang ahli di bidang Fisika. Data diambil melalui teknik wawancara dengan
narasumber yang bersangkutan. Teknik wawancara membuat peneliti mampu
berinteraksi secara langsung dengan Ahli Fisika. Hal ini diharapkan mampu
menambah kedalaman konsep dan analisis kesalahan konsep dalam buku teks
Fisika SMA.
2. Tahap pengambilan data
Dalam penelitian ini teknik pengumpulan data yang dilakukan adalah
kajian dokumen dan arsip dan wawancara.
a. Kajian Dokumen dan Arsip
Penjelasan H. B. Sutopo (2006: 81) mengenai teknik kajian
dokumen dan arsip dapat dirangkum sebagai berikut:
Dokumen tertulis dan arsip merupakan sumber data yang sering
memiliki posisi penting dalam penelitian kualitatif. Dokumen bisa
memiliki beragam bentuk, dari yang tertulis sederhana sampai yang lebih
lengkap dan kompleks, dan bahkan bisa berupa benda-benda lainnya
sebagai peninggalan masa lampau. Demikian pula arsip yang pada umunya
berupa catatan-catatan yang lebih formal bila dibandingkan dengan
dokumen. Sebagai catatan formal arsip sering memiliki peran sebagai
sumber informasi yang sangat berharga bagi pemahaman suatu peristiwa.
Teknik mencatat dokumen ini oleh Yin (1987) disebut dengan content
analysis, sebagai cara untuk menemukan beragam hal sesuai dengan
kebutuhan dan tujuan penelitianya. Dalam melakukan teknik ini perlu
disadari bahwa peneliti bukan sekedar mencatat isi penting yang tersurat
dalam dokumen atau arsip, tetapi juga tentang maknanya yang tersirat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
Oleh karena itu, dalam menghadapi beragam arsip dan dokumen tertulis
sebagai sumber data, peneliti harus bisa bersikap kritis dan teliti.
Selanjutnya penjelasan Moleong (2011: 216-219) dapat
dirangkum sebagai berikut:
Moleong membedakan antara dokumen dan record. Guba dan
Lincoln (1981: 228) mendefinisikannya seperti berikut: “Record adalah
setiap pernyataan tertulis yang disusun oleh seseorang atau lembaga untuk
keperluan pengujian suatu peristiwa atau menyajikan akunting. Dokumen
ialah setiap bahan tertulis ataupun film, lain dari record, yang tidak
dipersiapkan karena adanya permintaan seorang penyidik” (Moleong,
2011: 216). Selanjutnya Moleong membagi dokumen menjadi dua jenis,
yaitu dokumen pribadi dan dokumen resmi. Dokumen pribadi adalah
catatan atau karangan seseorang secara tertulis tentang tindakan,
pengalaman, dan kepercayaannya. Dokumen pribadi diantaranya adalah
buku harian, surat pribadi dan otobiografi. Dokumen resmi terbagi atas
dokumen internal dan dokumen eksternal. Dokumen internal berupa
memo, pengumuman instruksi, aturan suatu lembaga masyarakat tertentu
yang digunakan dalam kalangan sendiri. Termasuk di dalamnya risalah
atau laporan rapat, keputusan pimpinan kantor, dan semacamnya.
Dokumen ekstrenal berisi bahan-bahan informasi yang dihasilkan oleh
suatu lembaga sosial, misalnya majalah, buletin, pernyataan, dan berita
yang disiarkan kepada media massa.
Berdasarkan penjelasan di atas, maka penelitian ini digunakan
dokumen berupa buku ajar Fisika SMA kelas XI semester 1 dan buku
Fisika Universitas, serta menggunakan record berupa rekaman dan lembar
hasil wawancara dengan ahli Fisika.
b. Wawancara
Pendapat H. B. Sutopo (2006: 68) dapat dilihat dalam rangkuman
berikut ini:
Teknik wawancara diperlukan untuk mengumpulkan informasi
dari narasumber, yang dalam penelitian kualitatif khususnya dilakukan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
dalam bentuk yang disebut wawancara mendalam (in-depth interviewing).
Teknik wawancara ini merupakan teknik yang paling banyak digunakan
dalam penilitian kualitatif, terutama pada penelitian lapangan. Secara
umum kita mengenal ada dua jenis teknik wawancara, yaitu wawancara
terstruktur yang kebanyakan dilakukan dalam penelitian kuantitatif, dan
wawancara tidak terstruktur yang disebut wawancara mendalam, yang
pada umumnya dilakukan dalam penelitian kualitatif.
Moleong (2011: 186) menjelaskan beberapa hal tentang
wawancara dirangkuman sebagai berikut:
Wawancara adalah percakapan dengan maksud tertentu.
Percakapan itu dilakukan oleh dua pihak, yaitu pewawancara (interviewer)
yang mengajukan pertanyaan dan terwawancara (interviewee) yang
memberikan jawaban atas pertanyaan itu.
Lincoln dan Guba (1985: 266) menegaskan bahwa maksud dari
diadakannya wawancara antara lain:
mengkonstruksi mengenai orang, kejadian, organisasi, perasaan, motivasi, tuntutan, kepedulian dan lain-lain kebulatan; merekonstruksi kebulatan-kebulatan demikian sebagai yang dialami masa lalu; memproyeksikan kebulatan-kebulatan sebagai yang diharapkan untuk dialami pada masa yang akan datang; memverifikasi, mengubah, dan memperluas informasi yang diperoleh dari orang lain, baik manusia maupun bukan manusia (triangulasi); dan memverivikasi, mengubah dan memperluas konstruksi yang dikembangkan oleh peneliti sebagai pengecekan anggota (Moleong, 2011: 186)
Dalam penelitian ini dilakukan wawancara tidak terstruktur atau
wawancara mendalam. Hal ini dilakukan untuk mendalami kesalahan
konsep-konsep Fisika, sehingga peneliti dapat mengetahui dengan seksama
letak dari kesalahan konsep-konsep Fisika yang terjadi dalam buku ajar
Fisika SMA. Hal-hal yang dipersiapkan sebelum wawancara adalah
sebagai berikut:
1) Instrumen penelitian
2) Daftar pertanyaan
3) Lembar/catatan hasil wawancara
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
4) Recorder
Dalam penelitian ini yang menjadi pewawancara adalah peneliti, dan yang
diwawancarai adalah dosen Program Studi Fisika UNS.
3. Tahap reduksi data
H. B. Sutopo (2006: 114) menjelaskan bahwa
reduksi data adalah bagian dari proses analisis yang mempertegas, memperpendek, membuat fokus, membuang hal-hal yang tidak penting, dan mengatur data sedemikian rupa sehingga narasi sajian data dan simpulan-simpulan dari unit-unit permasalahan yang telah dikaji dalam penelitian dapat dilakukan.
Dalam penelitian ini, data tertulis yang berasal dari kajian dokumen
dua buah buku Fisika Universitas tidak mungkin disajikan dalam keadaan yang
persis sama dengan di buku tersebut. Hasil record wawancara pun juga tidak
mungkin disajikan tanpa adanya perbaikan. Kedua data tersebut perlu
diringkas, dihilangkan hal-hal yang tidak perlu, serta ditata agar rapi dan sesuai
dengan format penyajian data.
4. Tahap penyajian data
H. B. Sutopo (2006: 114-115) menjelaskan bahwa
sajian data merupakan suatu rakitan organisasi informasi, deskripsi dalam bentuk narasi lengkap yang untuk selanjutnya memungkinkan simpulan penelitian dapat dilakukan. Kedalaman dan kemantapan hasil analisis sangat ditentukan oleh kelengkapan sajian datanya.
Miles dan Huberman (1992: 18) menjelaskan bahwa
sebagaimana halnya dengan reduksi data, penciptaan dan penggunaan penyajian data tidaklah terpisah dari analisis. Ia merupakan bagian dari analisis. Merancang deretan dan kolom-kolom sebuah matriks untuk data kualitatif dan memutuskan jenis dan bentuk data yang harus dimasukkan ke dalam kotak-kotak matriks merupakan kegiatan analitis.
Data disajikan dengan pengaturan yang dapat memudahkan proses
identifikasi kesalahan konsep pada tiap buku. Data disajikan dalam bentuk
lembar identifikasi kesalahan konsep. Desain lembar identifikasi kesalahan
konsep adalah sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Tabel 2.5 Desain Tabel Lembar Identifikasi Kesalahan Konsep
No. Materi Fisika Buku Universitas
dan Ahli Fisika Materi Fisika Buku SMA Keputusan
1 Konsep 1
2 Konsep 2
3 Konsep 3
Setelah proses identifikasi kesalahan konsep pada masing-masing
konsep di setap buku selesai, selanjutnya adalah proses perhitungan kesalahan
konsep yang ada pada tiap buku ajar Fisika SMA. Jumlah inilah yang nantinya
akan digunakan sebagai dasar pembuatan sistem peringkat. Semakin sedikit
jumlah kesalahan konsep pada suatu buku maka semakin baik kualitasnya.
Sebaliknya, semakin banyak jumlah kesalahan konsep pada suatu buku maka
semakin buruk kualitasnya.
Tabel 2.6 Peringkat Kualitas Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Semester 1 Ditinjau dari Kesalahan Konsepnya
No. Nama Buku Ajar Fisika SMA Jumlah Kesalahan
Konsep Peringkat
5. Tahap penarikan kesimpulan
Tahap selanjutnya adalah tahap penarikan kesimpulan. Kesimpulan
akhir dibangun dengan kesimpulan-kesimpulan awal sebelumnya. Kesimpulan
awal adalah kesimpulan yang menyebut apakah suatu konsep mengalami
kesalahan atau tidak. Kesimpulan akhir adalah kesimpulan yang menyebutkan
jumlah konsep yang terdapat dalam setiap buku dan peringkat masing-masing
buku.
Dalam tahap ini pula dilakukan uji keabsahan data. Keabsahan data
adalah permasalahan suatu penelitian dapat dipercaya atau dapat
dipertimbangkan. Adapun perbedaan penelitian kuantitatif dan kualitatif dilihat
daris segi konstruknya:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
Tabel 2.7 Perbedaan Penelitian Kuantitatif dan Kualitatif Dilihat dari Segi Konstruknya (Moleong, 2011: 321)
Konstruk Kuantitatif Kualitatif
’Nilai benar’ Validitas internal Kredibilitas
Aplikabilitas Validitas eksternal Transferabilitas (keteralihan)
Konsistensi Reliabilitas Dependabilitas (kebergantungan)
Netralitas Objektivitas Konfirmabilitas (kepastian)
Sama dengan penelitian kuantitatif bahwa suatu studi tidak akan valid
jika tidak reliabel, maka penelitian kualitatif tidak akan bisa transferabel jika
tidak kredibel, dan tidak akan kredibel jika tidak memenuhi kebergantungan.
Untuk menetapkan keabsahan (trustworthiness) data diperlukan teknik
pemeriksaan. Penjelasan Moleong (2011: 324) tentang teknik pemeriksaan
keabsahan data dapat dilihat dalam rangkuman berikut ini:
Pelaksanaan teknik pemeriksaan didasarkan atas sejumlah kriteria
tertentu. Ada empat kriteria yang digunakan, yaitu derajat kepercayaan
(credibility), keteralihan (transferability), kebergantungan (dependability), dan
kepastian (confirmability). Kriteria derajat kepercayaan (kredibilitas)
berfungsi: pertama, melaksanakan inkuiri sedemikian rupa sehingga tingkat
kepercayaan penemuannya dapat dicapai; kedua, mempertunjukkan derajat
kepercayaan hasil-hasil penemuan dengan jalan pembuktian oleh peneliti pada
kenyataan ganda yang sedang diteliti. Kriteria keteralihan sebagai persoalan
empiris bergantung pada kesamaan antara konteks pengirim dan penerima.
Untuk melakukan pengalihan tersebut seorang peneliti hendaknya mencari dan
mengumpulkan kejadian empiris tentang kesamaan konteks. Dengan demikian
peneliti bertanggungjawab untuk menyediakan data deskriptif secukupnya jika
ia ingin membuat keputusan tentang pengalihan tersebut. Kriteria
kebergantungan merupakan substitusi istilah reliabilitas dalam penelitian
nonkualitatif. Jika dua atau beberapa kali diadakan pengulangan suatu studi
dalam suatu kondisi yang sama dan hasilnya secara esensial sama, maka
dikatakan reliabilitasnya tercapai. Kriteria kepastian berasal dari konsep
objektivitas menurut penelitian nonkualitatif. Jika penelitian nonkualitatif
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
menekankan pada orang, maka penelitian alamiah menghendaki agar
penekanan bukan pada orangnya, melainkan pada data. Dengan demikian
kebergantungan itu bukan lagi pada orangnya, melainkan pada datanya itu
sendiri.
Tabel 2.8 Ikhtisar Teknik Pemeriksaan Keabsahan Data
Kriteria Teknik Pemeriksaan
Kredibilitas
(derajat kepercayaan)
· Perpanjangan keikut-sertaan
· Ketekunan pengamatan
· Triangulasi
· Pengecekan sejawat
· Kecukupan referensial
· Kajian kasus negatif
· Pengecekan anggota
Keteralihan Uraian rinci
Kebergantungan Audit kebergantungan
Kepastian Audit kepastian
(Moleong, 2011: 327)
Teknik pemeriksaan keabsahan data yang digunakan pada penelitian
ini adalah: teknik ketekunan pengamatan, triangulasi, uraian rinci, dan
auditing. Penjelasan masing-masing teknik tersebut adalah sebagai berikut:
a. Ketekunan atau Keajegan Pengamatan
Pendapat Moleong (2011: 329) tentang teknik ketekunan dan
keajegan pengamatan dapat diringkas sebagai berikut: Keajegan
pengamatan berarti mencari secara konsisten interpretasi dengan berbagai
cara dalam kaitan dengan proses analisis yang konstan dan tentatif.
Ketekunan pengamatan berfungsi untuk menemukan ciri-ciri dan unsur-
unsur dalam situasi yang sangat relevan dengan persoalan atau isu yang
sedang dicari dan kemudian memusatkan diri pada hal-hal tersebut secara
rinci. Jika perpanjangan keikutsertaan menyediakan lingkup, maka
ketekunan pengamatan menyediakan kedalaman.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
b. Triangulasi
Sutopo (2006: 92) berpendapat bahwa: ”Triangulasi merupakan
cara yang paling umum digunakan bagi peningkatan validitas data dalam
penelitian kualitatif”. Patton (1984) menyatakan bahwa ”ada empat macam
teknik triangulasi, yaitu triangulasi data (data triangulation), triangulasi
peneliti (investigator triangulation), triangulasi metodologis (methological
triangulation), dan triangulasi teoritis (theoritical triangulation)” (Sutopo,
2006: 92).
Penelitian ini hanya menggunakan teknik triangulasi data. Teknik
triangulasi sumber menurut Patton (1984, dalam) ”juga disebut sebagai
triangulasi data. Cara ini mengarahkan peneliti agar di dalam
mengumpulkan data, ia wajib menggunakan beragam sumber data yang
berbeda-beda yang tersedia” (Sutopo, 2006: 93).
Menurut Sutopo (2006: 93): Teknik triangulasi sumber bisa menggunakan satu jenis sumber data seperti misalnya informan, namun beberapa informan atau narasumber yang digunakan harus perlu diusahakan posisinya dari kelompok atau tingkatan yang berbeda (... .) Dengan cara menggali data dari sumber yang berbeda-beda dan juga teknik pengumpulan data yang berbeda itu pun dengan data sejenis bisa teruji kemantapan dan kebenarannya, teknik ini tetap dinyatakan sebagai triangulasi sumber.
Sesuai dengan uraian teknik triangulasi sumber sebelumnya,
maka dalam penelitian ini sumber data ada tiga. Data bersumber dari
dokumen buku Fisika dan record wawancara dengan dua orang ahli Fisika.
Gambar 2.4 Triangulasi Sumber
c. Uraian Rinci
Pendapat Moleong (2011: 337) tentang teknik uraian rinci dapat
dilihat dalam ringkasan berikut ini:
Narasumber
Dokumen 1
Dokumen 2
Wawancara
Analisis isi Data
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Usaha membangun keteralihan dalam penelitian kualitatif jelas
sangat berbeda dengan nonkualitatif dengan validitas eksternalnya. Dalam
penelitian kualitatif hal itu dilakukan dengan cara uraian rinci (thick
description). Keteralihan bergantung pada pengetahuan seorang peneliti
tentang konteks pengirim dan konteks pengirim dan konteks penerima.
Dengan demikian peneliti bertanggungjawab terhadap penyediaan dasar
secukupnya yang memungkinkan seseorang merenungkan suatu aplikasi
pada penerima sehingga memungkinkan adanya pembandingan.
d. Review Informan Kunci
Pendapat H. B. Sutopo (2006: 99) tentang teknik uraian rinci
dapat dilihat dalam ringkasan berikut ini:
Teknik review informan kunci adalah salah satu jenis usaha
pengembangan validitas penelitian yang sering digunakan oleh peneliti
kualitatif. Pada waktu peneliti sudah mendapatkan data yang cukup
lengkap dan berusaha menyusun sajian datanya, walaupun mungkin masih
belum utuh dan menyeluruh, maka unit-unit laporan yang telah disusunnya
perlu dikomunikasikan dengan informannya, khususnya yang dipandang
sebagai informan pokok (key informant). Hal ini perlu dilakukan untuk
mengetahui apakah laporan yang ditulis tersebut merupakan pernyataan
atau deskripsi sajian yang bisa disetujui mereka. Teknik ini juga
merupakan usaha untuk lebih menguatkan sifat participant’s point of view
sebagai salah satu karakteristik metodologi penelitian kualitatif.
e. Auditing
Berbeda dengan teknik review informan kunci yang hanya
memeriksa data, teknik auditing lebih bersifat menyeluruh dalam
pemeriksaannya. Teknik auditing digunakan untuk untuk memenuhi
kriteria kebergantungan dan kepastian dalam penelitian kualitatif, serta
untuk membangun konsistensi dan netralitas dalam penelitian secara
umum.
Pendapat Moleong (2011: 339-342) mengenai teknik auditing
dapat diringkas sebagai berikut: Proses auditing dapat mengikuti langkah-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
langkah yang disarankan oleh Halpern, yaitu: pra-entri, penetapan hal-hal
yang dapat diaudit, kesepakatan formal, dan penentuan keabsahan data.
1) Pra-entri
Pada tahap ini terlebih dahulu auditi (dalam hal ini peneliti)
memilih auditor yang potensial untuk melaksanakan auditing.
Sebelum proses audit dilaksanakan, auditi terlebih dahulu menjelaskan
maksud, tujuan, proses dan hasil temuan studi, serta auditi juga
menyiapkan hal-hal yang akan diaudit. Auditi menjelaskan secara
rinci cara pencatatan yang telah diadakan selama penelitian.
Kemudian kesepakatan dicapai lagi dalam tiga bentuk kondisi, yaitu
meneruskan, meneruskan dengan perubahan, atau menghentikan sama
sekali. Jika diadakan perubahan, maka perubahan itu harus dibuat
secara tertulis tentang apa dan bagaimana perubahan itu dikehendaki.
Dalam kesepakatan itu perlu pula ditetapkan apakah auditing itu
diadakan selama studi atau hanya mengaudit hasilnya saja.
2) Penetapan Hal-hal yang Dapat Diaudit
Tugas auditi adalah menyediakan segala macam pencatatan
yang diperlukan dan bahan-bahan penelitian yang tersedia seperti
yang sudah dikemukakan klasifikasinya. Auditor bertugas
mempelajari seluruh bahan yang tersedia, kemudian meminta
penjelasan-penjelasan seperlunya tentang apa yang belum
dipahaminya secara mantap. Pada tahap ini auditor harus pula
membuat ketetapan tentang studi yang sedang atau telah selesai
dilaksanakan. Jika studi sedang berjalan, saran keputusannya
hendaknya menegaskan agar dapat diteruskan, dihentikan sementara,
atau diberhentikan sama sekali. Keputusan itu dapat didasarkan pada
beberapa patokan, seperti lengkap-tidaknya, yaitu seluruh bahan
penelitian yang disediakan dan telah digunakan; tuntas-tidaknya, telah
disusun sehingga memungkinkan pengecekan silang,
pengorganisasian, pembuatan indeks, dan semacamnya; bahan itu
berkaitan secara sistematis dengan pendekatan dan metodologi yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
digunakan, baik pada waktu penggunaan awal ataupun kemudian
dalam penggunaan sebenarnya.
3) Kesepakatan Formal
Pada tahap ini auditor dengan auditi mengadakan persetujuan
tertulis tentang apa yang telah dicapai oleh auditor. Persetujuan yang
dilakukan hendaknya mencakup batas waktu pelaksanaannya; tujuan
pelaksanaan audit berkaitan dengan kebergantungan atau kepastian;
penjabaran peranan yang akan dimainkan, baik oleh auditor maupun
oleh auditi; penyusunan logistik yang diperlukan seperti waktu,
tempat, bantuan material yang diperlukan dan sebagainya; penetapan
format yang dibutuhkan sebagai kerangka dan isi laporan auditor; dan
kriteria perundingan kembali jika diperlukan, misalnya apa yang harus
dilakukan apabila laporan auditor itu melenceng, keliru atau salah.
4) Penentuan Keabsahan Data
Tahap ini merupakan tahap terpenting. Penelusuran audit
meliputi pemeriksaan terhadap kepastian maupun terhadap
kebergantungan. Pemeriksaan terhadap kriteria kepastian terdiri atas
beberapa langkah kecil. Pertama auditor perlu memastikan, apakah
hasil temuan itu benar-benar berasal dari data. Hal ini dapat dilakukan
dengan melihat dan mempelajari secara teliti teknik analisis,
kecukupan label kategori, kualitas penafsiran, dan kemungkinan
terdapat hipotesis alternatif atau pembanding. Auditor juga perlu
melakukan penilaian terhadap derajat ketelitian peneliti apakah ada
kemelencengan, memperhatikan terminologi peneliti dan apakah
dilakukan atas dasar teori dari-dasar, apakah terlalu menonjolkan
pengetahuan a-priori peneliti dalam konseptualisasi temuan, dan
menelaah apakah ada atau tidak instrospeksi. Terakhir auditor
menelaah kegiatan peneliti dalam melaksanakan pemeriksaan
keabsahan data, misalnya bagaimana peneliti menggunakan
triangulasi, analisis kasus negatif, dan lain-lain secara memadai. Jika
auditor selesai melakukan pekerjaanya pada tahap ini, maka dia sudah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
siap mengambil keputusan tentang keseluruhan kepastian studi, yang
berkaitan dengan sejauh mana data dan penafsirannya didasarkan atas
data daripada hanya sebagai usaha konstruksi sendiri.
Dalam pemeriksaan kriteria kebergantungan terdapat
beberapa langkah. Pertama auditor berurusan dengan kecukupan
kepustusan inkuiri dan pemanfaatan metodologinya. Dalam hal ini
auditor memenuhi patokan, apakah keputusan inkuiri dan
metodologinya ditemukan, diperiksa, dan ditunjang. Juga auditor perlu
menelaah: sejauh manakah seluruh data telah dimanfaatkan dalam
analisis, dan sejauh manakah setiap bidang yang tercakup sudah
ditelaah. Keputusan tentang sampling dan proses triangulasi perlu juga
ditelaah.
5) Tahap Akhir
Tahap akhir dari auditing ini adalah mengakhiri auditing.
Pada tahap ini ada dua hal yang perlu dikerjakan oleh auditor, yaitu
memberikan umpan balik dan berunding dengan auditi, yaitu si
peneliti, dan menuliskan laporan hasil pemeriksaannya.
Tahap reduksi data, sajian data, dan penarikan kesimpulan dalam
penelitian kualitatif adalah satu kesatuan proses analisis. Tidak seperti
penelitian kuantitatif yang melaksanakan setiap tahap secara terpisah,
penelitian kualitatif dapat melakukan dua tahap analisis secara bersamaan.
Dalam penelitian kualitatif ini pula peneliti sangat mungkin melewati suatu
tahap analisis berulang-ulang sampai selesai.
D. Pertanyaan Penelitian
Berdasarkan kerangka berfikir di atas, maka dapat dirumuskan pertanyaan
penelitian sebagai berikut:
1. Apakah pada materi pokok Energi, Usaha dan Daya di dalam buku teks Fisika
berikut ini:
a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta:
Mefi Caraka.
c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I.
Jakarta: esis.
terdapat kesalahan konsep Fisika?
2. Setelah proses identifikasi potensi miskonsepsi Fisika dalam ketiga buku teks
Fisika di atas selesai dan ditemukan adanya kesalahan konsep Fisika,
berapakah jumlah kesalahan konsep yang ada pada masing-masing buku teks
Fisika di atas?
3. Berdasarkan jumlah kesalahan konsep yang ada pada ketiga buku teks Fisika
SMA di atas, Buku manakah yang terbaik dari ketiga buku teks Fisika di atas?
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Penelitian yang dilakukan penulis adalah penelitian kualitatif deskriptif.
Dikatakan penelitian kualitatif dilihat dari data yang dianalisis berupa kata-kata,
bersifat naratif dan deskriptif serta penggunaan dokumen pribadi, catatan
lapangan, transkrip dan recorder. Data-data yang akan dianalisis berasal deskripsi
pokok materi Energi, Usaha dan Daya dalam buku teks/buku ajar Fisika SMA
Kelas XI Semester 1, buku Fisika Universitas dan narasumber Ahli Fisika.
Penelitian deskriptif mempunyai tujuan untuk membuat gambaran secara
sistematis, faktual dan akurat mengenai fakta – fakta, sifat serta hubungan antara
fenomena yang diselidiki. Metode analisis isi digunakan untuk mendeskripsikan
buku tersebut sehingga didapatkan data-data. Analisis isi didefinisikan oleh
Berelson (1952: 18) sebagai “teknik penelitian untuk mendeskripsikan secara
obyektif, sistematik dan kuantitatif isi komunikasi yang tampak (manifest)”
(Krippendorff, 1991: 16). Sementara Krippendorf (1991: 15) sendiri menjelaskan
bahwa: “analisis isi adalah suatu teknik penelitian untuk membuat inferensi-
inferensi yang dapat ditiru (replicabel) dan sahih data dengan memperhatikan
konteksnya”.
B. Tempat dan Waktu Penelitian
1. Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilakuakan di Laboratorium Pengembangan
Pendidikan di Program Studi Fisika FKIP UNS.
2. Waktu Penelitian
Penelitian ini akan dilakukan pada bulan Februari sampai Juli 2012.
C. Subjek dan Objek Penelitian
Subjek penelitian ini adalah 3 buah buku ajar Fisika SMA Kelas XI
Semester 1 yaitu:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
a. Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
b. Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta:
Mefi Caraka.
c. Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I.
Jakarta: esis.
Objek penelitian ini adalah konsep-konsep Fisika di dalam ke-tiga buku di
atas, yang meliputi istilah, pengertian, penjelasan konsep, perumusan, simbol,
satuan, besaran, diagram dan gambar.
D. Teknik dan Instrumen Pengumpulan Data
1. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data yang dilakukan dalam penelitian ini
adalah kajian dokumen dan arsip dan wawancara.
a. Kajian Dokumen dan Arsip
Dokumen yang dikaji dalam penelitian ini dibagi menjadi dua,
yaitu buku teks Fisika SMA kelas XI semester 1 sebagai buku yang
diteliti dan buku Fisika Universitas sebagai sumber konsep yang dimiliki
para ahli Fisika.
1) Buku Fisika SMA
Sumber data tertulis pertama yaitu 3 buah buku ajar Fisika
SMA kelas XI semseter 1, yaitu:
a) Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas
XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
b) Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI.
Surakarta: Mefi Caraka.
c) Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI
Semester I. Jakarta: esis.
2) Buku Fisika Universitas
Sumber data tertulis berikutnya adalah buku Fisika Universitas
sebagai pembanding dari buku ajar Fisika SMA. Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
menggunakan dua buah buku Fisika Universitas. Penggunaan dua
buah buku ini diharapkan dapat saling melengkapi satu sama lain
ketika proses identifikasi miskonsepsi berlangsung. Kedua buku
Fisika Universitas yang dipakai yaitu:
1) Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika
Universitas (edisi kesepuluh). Terjemahan Endang Juliastuti.
Jakarta: Erlangga.
2) Raymond A. Serway & John W. Jewett. 2004. Physics for
Scientists and Engineers. Stamford: Thomson Brook/Cole.
Record yang digunakan dalam penelitian ini adalah lembar hasil
wawancara dengan narasumber. “Record adalah setiap pernyataan tertulis
yang disusun oleh seseorang atau lembaga untuk keperluan pengujian
suatu peristiwa atau menyajikan akunting” (Moleong, 2011: 216).
b. Wawancara
Wawancara dilakukan untuk mendapatkan data dari narasumber.
Narasumber dalam penelitian ini adalah Drs. Edy Wiyono, M.Pd selaku
dosen Pendidikkan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penelitian ini dilakukan wawancara tidak terstruktur atau
wawancara mendalam (in-depth interviewing). Wawancara mendalam
menurut Sutopo (2006: 68) sering dilakukan dalam penelitian kualitatif.
Hal ini dilakukan untuk mendalami kesalahan konsep-konsep Fisika,
sehingga peneliti dapat mengetahui dengan seksama letak dari kesalahan
konsep-konsep Fisika yang terjadi dalam buku ajar Fisika SMA. Hal-hal
yang dipersiapkan sebelum wawancara adalah sebagai berikut:
1) Instrumen penelitian
2) Daftar pertanyaan
3) Lembar/catatan hasil wawancara
4) Recorder
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
2. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah
lembar identifikasi kesalahan konsep. Lembar identifikasi kesalahan konsep
ini digunakan untuk mengisi perbandingan konsep dari buku yang diteliti
dengan buku universitas dan informasi dosen Fisika untuk mendapatkan
informasi lebih lanjut tentang temuan miskonsepsi buku ajar.
Lembar identifikasi kesalahan konsep dibuat dalam bentuk tabel
sebagai berikut:
Tabel 3.1 Desain Tabel Lembar Identifikasi Kesalahan Konsep
No. Materi Fisika Buku Universitas
dan Ahli Fisika Materi Fisika Buku SMA Keputusan
1
2
3
E. Keabsahan Data
Teknik pemeriksaan keabsahan data yang digunakan pada penelitian ini
adalah: teknik ketekunan pengamatan, triangulasi, uraian rinci, dan auditing.
Penjelasan masing-masing teknik tersebut adalah sebagai berikut:
1. Ketekunan atau Keajegan Pengamatan
Pendapat Moleong (2011: 329) tentang teknik ketekunan dan
keajegan pengamatan dapat diringkas sebagai berikut: Keajegan pengamatan
berarti mencari secara konsisten interpretasi dengan berbagai cara dalam
kaitan dengan proses analisis yang konstan dan tentatif. Ketekunan
pengamatan berfungsi untuk menemukan ciri-ciri dan unsur-unsur dalam
situasi yang sangat relevan dengan persoalan atau isu yang sedang dicari dan
kemudian memusatkan diri pada hal-hal tersebut secara rinci.
Proses pengambilan data dalam penelitian ini dilakukan secara
kontinyu dan ajeg dengan cara meneliti bagian yang sama dalam buku
berulang kali. Peneliti mengidentifikasi kesalahan konsep pada bagian buku
yang sama pada tiga waktu dalam sehari, yaitu: pagi, siang, dan sore. Hal ini
dilakukan sebagai upaya penyelarasan hasil identifikasi sesuai dengan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
52
keadaan peneliti. Biasanya pikiran akan lebih segar dan fokus di pagi hari dan
lelah di siang hari, namun terkadang akan kembali segar di malam hari, oleh
karena itu, perlu dilakukan identifikasi kesalahan konsep pada bagian yang
sama dalam suatu buku pada tiga waktu tersebut.
Pengulangan sejenis juga dilakukan pada proses wawancara dengan
narasumber. Peneliti menanyakan beberapa hal yang sama ketika wawancara
dilakukan di pagi hari dan di siang hari. Hal ini dilakukan untuk mengetahui
keajegan narasumber dalam memberikan pendapat di pagi hari dan siang hari.
Keajegan hasil wawancara sangat diperlukan dalam upaya validasi sumber
data tertulis berupa hasil wawancara (record).
Pengulangan identifikasi kesalahan konsep tidak hanya dilakukan
dalam sehari, pada hari yang lain peneliti memeriksa kembali hasil
identifikasi kesalahan konsep hingga keadaan jenuh. Keadaan jenuh adalah
ketika peneliti sudah yakin dengan hasil identifikasi yang dilakukan.
2. Triangulasi
Sutopo (2006: 92) berpendapat bahwa ”triangulasi merupakan cara
yang paling umum digunakan bagi peningkatan validitas data dalam
penelitian kualitatif”. Patton (1984) menyatakan bahwa ”ada empat macam
teknik triangulasi, yaitu triangulasi data (data triangulation), triangulasi
peneliti (investigator triangulation), triangulasi metodologis (methological
triangulation), dan triangulasi teoritis (theoritical triangulation)” (Sutopo,
2006: 92).
Penelitian ini hanya menggunakan teknik triangulasi data.
Menurut Sutopo (2006: 93): Teknik triangulasi sumber bisa menggunakan satu jenis sumber data seperti misalnya informan, namun beberapa informan atau narasumber yang digunakan harus perlu diusahakan posisinya dari kelompok atau tingkatan yang berbeda (... .) Dengan cara menggali data dari sumber yang berbeda-beda dan juga teknik pengumpulan data yang berbeda itu pun dengan data sejenis bisa teruji kemantapan dan kebenarannya, teknik ini tetap dinyatakan sebagai triangulasi sumber.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
Sesuai dengan uraian teknik triangulasi sumber sebelumnya, maka
dalam penelitian ini sumber data ada tiga. Data bersumber dari dokumen
buku Fisika dan record wawancara dengan dua orang ahli Fisika.
Gambar 3.1 Triangulasi Sumber
3. Uraian Rinci
Menurut Moleong (2011: 337): Usaha membangun keteralihan
dalam penelitian kualitatif jelas sangat berbeda dengan nonkualitatif dengan
validitas eksternalnya. Dalam penelitian kualitatif hal itu dilakukan dengan
cara uraian rinci (thick description). Keteralihan bergantung pada
pengetahuan seorang peneliti tentang konteks pengirim dan konteks pengirim
dan konteks penerima. Dengan demikian peneliti bertanggungjawab terhadap
penyediaan dasar secukupnya yang memungkinkan seseorang merenungkan
suatu aplikasi pada penerima sehingga memungkinkan adanya
pembandingan.
Uraian rinci dalam penelitian ini dilakukan dengan cara:
a. Menyajikan data yang berasal dari buku teks SMA.
b. Menyajikan data yang berasal dari buku Universitas.
c. Menyajikan data yang berasal dari wawancara dengan narasumber.
d. Menyimpulkan suatu konsep dalam buku teks SMA mengalami
kesalahan konsep.
e. Menyebutkan penyebab suatu konsep dalam buku teks SMA mengalami
miskonsepsi.
f. Mengajukan konsep yang benar sesuai dengan pendapat ahli Fisika.
4. Review Informan Kunci
Teknik review informan kunci menurut pendapat Sutopo (2006: 99)
adalah salah satu jenis usaha pengembangan validitas penelitian yang sering
Narasumber
Dokumen 1
Dokumen 2
Wawancara
Analisis isi Data
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
54
digunakan oleh peneliti kualitatif. Pada waktu peneliti sudah mendapatkan
data yang cukup lengkap dan berusaha menyusun sajian datanya, walaupun
mungkin masih belum utuh dan menyeluruh, maka unit-unit laporan yang
telah disusunnya perlu dikomunikasikan dengan informannya, khususnya
yang dipandang sebagai informan pokok (key informant). Hal ini perlu
dilakukan untuk mengetahui apakah laporan yang ditulis tersebut merupakan
pernyataan atau deskripsi sajian yang bisa disetujui mereka. Teknik ini juga
merupakan usaha untuk lebih menguatkan sifat participant’s point of view
sebagai salah satu karakteristik metodologi penelitian kualitatif.
Hasil wawancara dan hasil analisis kesalahan konsep yang dilakukan
oleh peneliti direview secara berkala oleh narasumber wawancara. Hal ini
dilakukan untuk mengetahui apakah laporan yang ditulis tersebut merupakan
pernyataan atau deskripsi sajian yang bisa disetujui narasumber.
5. Auditing
Berbeda dengan teknik review informan kunci yang hanya
memeriksa data, teknik auditing lebih bersifat menyeluruh dalam
pemeriksaannya. Teknik auditing digunakan untuk untuk memenuhi kriteria
kebergantungan dan kepastian dalam penelitian kualitatif, serta untuk
membangun konsistensi dan netralitas dalam penelitian secara umum.
Prosen auditing menurut pendapat Moleong (2011: 339-342) dapat
mengikuti langkah-langkah yang disarankan oleh Halpern, yaitu: pra-entri,
penetapan hal-hal yang dapat diaudit, kesepakatan formal, dan penentuan
keabsahan data.
a. Pra-entri
Pada tahap ini auditi (dalam hal ini peneliti) memilih auditor.
Auditor penelitian ini adalah Drs. Surantoro, M.Si. Sebelum proses audit
dilaksanakan, auditi terlebih dahulu menjelaskan maksud, tujuan, proses
dan hasil temuan studi, serta auditi juga menyiapkan hal-hal yang akan
diaudit. Auditi menjelaskan secara rinci cara pencatatan yang telah
diadakan selama penelitian.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
b. Penetapan Hal-hal yang Dapat Diaudit
Bahan-bahan yang diaudit oleh auditor adalah sebagai berikut:
1) Buku teks Fisika SMA yang diteliti.
2) Buku Fisika Universitas.
3) Lembar hasil wawancara dengan narasumber.
4) Rekaman wawancara dengan narasumber.
5) Lembar identifikasi kesalahan konsep.
6) Hasil analisis kesalahan konsep.
c. Kesepakatan Formal
Pada tahap ini auditor dengan auditi mengadakan persetujuan
tertulis tentang apa yang telah dicapai oleh auditor. Persetujuan yang
dilakukan hendaknya mencakup batas waktu pelaksanaannya; tujuan
pelaksanaan audit berkaitan dengan atau kepastian; penjabaran peranan
yang akan dimainkan, baik oleh auditor maupun oleh auditi; penyusunan
logistik yang diperlukan seperti waktu, tempat, bantuan material yang
diperlukan dan sebagainya; penetapan format yang dibutuhkan sebagai
kerangka dan isi laporan auditor; dan kriteria perundingan kembali jika
diperlukan, misalnya apa yang harus dilakukan apabila laporan auditor
itu melenceng, keliru atau salah.
d. Penentuan Keabsahan Data
Tahap ini merupakan tahap terpenting. Penelusuran audit
meliputi pemeriksaan terhadap kepastian maupun terhadap
kebergantungan. Pemeriksaan terhadap kriteria kepastian terdiri atas
beberapa langkah kecil. Pertama auditor perlu memastikan, apakah hasil
temuan itu benar-benar berasal dari data. Hal ini dapat dilakukan dengan
melihat dan mempelajari secara teliti teknik analisis, kecukupan label
kategori, kualitas penafsiran, dan kemungkinan terdapat hipotesis
alternatif atau pembanding. Auditor juga perlu melakukan penilaian
terhadap derajat ketelitian peneliti apakah ada kemelencengan,
memperhatikan terminologi peneliti dan apakah dilakukan atas dasar
teori dari-dasar, apakah terlalu menonjolkan pengetahuan a-priori peneliti
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
56
dalam konseptualisasi temuan, dan menelaah apakah ada atau tidak
instrospeksi. Terakhir auditor menelaah kegiatan peneliti dalam
melaksanakan pemeriksaan keabsahan data, misalnya bagaimana peneliti
menggunakan triangulasi, analisis kasus negatif, dan lain-lain secara
memadai. Jika auditor selesai melakukan pekerjaanya pada tahap ini,
maka dia sudah siap mengambil keputusan tentang keseluruhan kepastian
studi, yang berkaitan dengan sejauh mana data dan penafsirannya
didasarkan atas data daripada hanya sebagai usaha konstruksi sendiri.
Dalam pemeriksaan kriteria kebergantungan terdapat beberapa
langkah. Pertama auditor berurusan dengan kecukupan kepustusan
inkuiri dan pemanfaatan metodologinya. Dalam hal ini auditor memenuhi
patokan, apakah keputusan inkuiri dan metodologinya ditemukan,
diperiksa, dan ditunjang. Juga auditor perlu menelaah: sejauh manakah
seluruh data telah dimanfaatkan dalam analisis, dan sejauh manakah
setiap bidang yang tercakup sudah ditelaah. Keputusan tentang sampling
dan proses triangulasi perlu juga ditelaah.
e. Tahap Akhir
Tahap akhir dari auditing ini adalah mengakhiri auditing. Pada
tahap ini ada dua hal yang perlu dikerjakan oleh auditor, yaitu
memberikan umpan balik dan berunding dengan auditi, yaitu si peneliti,
dan menuliskan laporan hasil pemeriksaannya.
F. Teknik Analisis Data
Menurut Moleong (2011: 287), ada tiga buah model analisis data, yaitu: metode perbandingan tetap (constant comparative methode) seperti yang dikemukakan oleh Glaser dan Strauss dalam buku mereka The Discovery of Grounded Research, metode analisis data menurut Spradley dalam bukunya Participant Observation, dan metode analisis data menurut Miles dan Huberman dalam bukunya Qualitative Data Analysis.
Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis
data kualitatif dengan metode interaktif menurut Miles dan Huberman.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
57
Gambar 3.2 Model Analisis Interaktif (H. B. Sutopo, 2006: 120)
Tiga komponen utama analisis yang tidak boleh ditinggalkan sesuai
dengan paparan Miles dan Huberman (1992:15-21) adalah reduksi data, sajian
data, dan penarikan simpulan serta verifikasinya. Tiga komponen analisis tersebut
saling berkaitan dan berinteraksi, serta tak bisa dipisahkan dari kegiatan
pengumpulan datanya.
1. Pengumpulan Data
Pada penelitian ini data dikumpulkan dengan teknik kajian dokumen
dan arsip serta wawancara.
a. Kajian Dokumen dan Arsip
Dokumen yang dikaji adalah buku ajar Fisika SMA kelas XI
semester 1 dan buku Universitas.
1) Buku ajar Fisika SMA
Sumber data tertulis pertama yaitu 3 buah buku ajar Fisika
SMA kelas XI semseter 1, yaitu:
a) Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas
XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
b) Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI.
Surakarta: Mefi Caraka.
c) Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI
Semester I. Jakarta: esis.
Pengumpulan
data
Sajian
data
Reduksi
data
Penarikan
simpulan/verivikasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
2) Buku Universitas
Sumber data tertulis berikutnya adalah buku Fisika
Universitas sebagai pembanding dari buku ajar Fisika SMA. Penulis
menggunakan dua buah buku Fisika Universitas. Penggunaan dua
buah buku ini diharapkan dapat saling melengkapi satu sama lain
ketika proses identifikasi miskonsepsi berlangsung. Kedua buku
Fisika Universitas yang dipakai yaitu:
a) Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika
Universitas (edisi kesepuluh). Terjemahan Endang Juliastuti.
Jakarta: Erlangga.
b) Raymond A. Serway & John W. Jewett. 2004. Physics for
Scientists and Engineers. Stamford: Thomson Brook/Cole.
b. Wawancara
Data berupa konsep-konsep Fisika disajikan secara rapi
kemudian digunakan sebagai bahan wawancara dengan ahli Fisika,
sehingga penulis dapat mengidentifikasi kesalahan konsep yang terdapat
dalam buku ajar Fisika SMA. Narasumber wawancara adalah sebagian
dosen Pendidikan Fisika Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Reduksi Data
Dalam penelitian ini, data tertulis yang berasal dari kajian dokumen
dua buah buku Fisika Universitas tidak mungkin disajikan dalam keadaan
yang persis sama dengan di buku tersebut. Hasil record wawancara pun juga
tidak mungkin disajikan tanpa adanya perbaikan. Kedua data tersebut perlu
diringkas, dihilangkan hal-hal yang tidak perlu, serta ditata agar rapi dan
sesuai dengan format penyajian data.
3. Sajian Data
H. B. Sutopo (2006: 114-115) menjelaskan bahwa
sajian data merupakan suatu rakitan organisasi informasi, deskripsi dalam bentuk narasi lengkap yang untuk selanjutnya memungkinkan simpulan penelitian dapat dilakukan. Kedalaman dan kemantapan hasil analisis sangat ditentukan oleh kelengkapan sajian datanya.
Miles dan Huberman (1992: 18) menjelaskan bahwa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
sebagaimana halnya dengan reduksi data, penciptaan dan penggunaan penyajian data tidaklah terpisah dari analisis. Ia merupakan bagian dari analisis. Merancang deretan dan kolom-kolom sebuah matriks untuk data kualitatif dan memutuskan jenis dan bentuk data yang harus dimasukkan ke dalam kotak-kotak matriks merupakan kegiatan analitis.
Berikut ini adalah sajian data dalam bentuk tabel yang memudahkan
peneliti untuk melakukan tahap analisis kesalahan konsep buku ajar Fisika
SMA kelas XI semester 1:
Tabel 3.4 Sajian Data
No. Materi Fisika Buku Universitas
dan Ahli Fisika Materi Fisika Buku SMA Keputusan
1
2
3
Setelah proses identifikasi kesalahan konsep pada masing-masing
konsep di setap buku selesai, selanjutnya adalah proses perhitungan kesalahan
konsep yang ada pada tiap buku ajar Fisika SMA. Jumlah inilah yang
nantinya akan digunakan sebagai dasar pembuatan sistem peringkat. Semakin
sedikit jumlah kesalahan konsep pada suatu buku maka semakin baik
kualitasnya. Sebaliknya, semakin banyak jumlah kesalahan konsep pada suatu
buku maka semakin buruk kualitasnya.
Tabel 3.5 Peringkat Kualitas Buku Ajar Fisika SMA Kelas XI Semester 1 Ditinjau dari Kesalahan Konsepnya
No. Nama Buku Ajar Fisika SMA Jumlah Kesalahan
Konsep Peringkat
4. Penarikan Simpulan dan Verifikasi
Kegiatan analisis ketiga adalah menarik kesimpulan dan verifikasi.
Dalam penelitian ini kesimpulan-kesimpulan awal dihasilkan secara bertahap
sesuai dengan data yang tersedia. Kesimpulan-kesimpulan ini berupa
keputusan apakah suatu konsep dalam buku ajar Fisika SMA mengalami
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
kesalahan konsep ataukah tidak. Penarikan kesimpulan-kesimpulan awal ini
dilakukan di sepanjang waktu pengambilan data.
Kesimpulan akhir tidak akan terjadi sampai pada waktu proses
pengumpulan data berakhir. Kesimpulan akhir inilah yang akan menjawab
pertanyaan penelitian yang telah dirumuskan sebelum penelitian dimulai.
Simpulan perlu diverifikasi agar cukup mantap dan benar-benar bisa
dipertanggungjawabkan. Oleh karena itu, perlu dilakukan verifikasi yang
merupakan aktivitas pengulangan untuk tujuan pemantapan dan penelusuran
dat kembali dengan cepat. Verifikasi juga merupakan kegiatan yang
dilakukan dengan lebih mengembangkan ketelitian, misalkan dengan cara
berdiskusi, atau saling memeriksa antar teman (jika penelitian dilakukan
secara berkelompok).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
61
BAB IV
HASIL PENELITIAN
A. Deskripsi Data
Data yang didapatkan melalui kajian dokumen dan wawancara dengan
ahli Fisika, disajikan dalam bentuk instrumen penelitian yang dapat dilihat pada
lampiran 1.
B. Pembahasan
1. Buku A
Buku A adalah buku karya Setya Nurachmandani yang berjudul
FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Diterbitkan pada 2009 di Jakarta oleh
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
a. Kesalahan Konsep 1
Penulis menuliskan persamaan umum usaha seperti pada
Gambar 4.1 di bawah ini:
Gambar 4.1 Persamaan Umum Usaha
Penulis menuliskan persamaan usaha sebagai hasil perkalian titik dari
dua besaran vektor, yaitu gaya 㺘紫紫矗 dan perpindahan 饺紫矗. Namun penulis
bukan menuliskan dua besaran tersebut dalam bentuk simbol vektor,
melainkan menuliskan kedua besaran tersebut dalam bentuk simbol
skalar (縸 dan Ǵ).
Young dan Freedman (2002: 164-165) menyatakan bahwa
persmaan 魐 实縸Ǵ cos会 memiliki bentuk hasil kali skalar dari dua
vektor ( 폘紫紫矗•见紫紫矗实錠ƅ cos会 ), sehingga persamaan tersebut dapat
dituliskan kembali dalam bentuk berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
62
魐 实㺘紫紫矗•饺紫矗 Serway dan Jewett (2004: 184-186) juga menyatakan bahwa:
Gambar 4.2 Persamaan Usaha Sebagai Hasil Kali Skalar
Narasumber wawancara memberikan penilaian tentang
penulisan 魐 实縸 • Ǵ dalam buku A: Jika yang dimaksudkan adalah
perkalian titik, maka tanda 縸 dan Ǵ harus dituliskan dalam bentuk vektor,
bisa tebal atau memakai tanda panah di atasnya. Jika yang dimaksudkan
adalah perkalian skalar atau yang dimaksudkan antara 縸 dan Ǵ sudah
sejajar, maka tidak digunakan tanda titik.
Melihat perbedaan konsep penulisan persamaan usaha sebagai
hasil kali skalar dari dua vektor yang terjadi antara ahli Fisika dan buku
A, maka dapat disimpulkan bahwa pada materi 3 buku A yang berisi
pengertian usaha sebagai hubungan antara usaha dengan gaya dan
perpindahan, terdapat sebuah kesalahan konsep, yakni kesalahan
penulisan persamaan umum usaha.
Kesalahan ini dapat disimpulkan, disebabkan karena beberapa
hal berikut ini:
1) Penulis hanya menuliskan persamaan usaha sebagai hasil kali skalar
antara dua besaran vektor hanya sekali dalam buku.
2) Penulis meletakkan persamaan ini sebagai persamaan usaha pertama
dalam materi Usaha dan Energi.
3) Penulis menggunakan simbol perkalian titik.
4) Penulis menuliskan besaran gaya dan perpindahan dengan simbol
skalar.
Dengan melihat poin a, b, dan c, dapat disimpulkan bahwa penulis ingin
menuliskan persamaan umum usaha. Oleh karena itu, penulisan
persamaan umum usaha harus sesuai dengan konsep penulisan yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
63
dimiliki para ahli. Sementara poin d merupakan kesalahan penggunaan
simbol perkalian titik, karena perkalian titik mengharuskan dua
komponennya dituliskan dalam bentuk besaran vektor.
Sesuai dengan konsep penulisan persamaan usaha sebagai hasil
kali skalar dari dua vektor yang terdapat di dalam buku Universitas dan
pemahaman narasumber wawancara, maka persamaan usaha seharusnya
ditulis sebagai berikut: 魐 实根•孤 atau 魐 实㺘紫紫矗•饺紫矗 (4.3)
Penulisan persamaan usaha di atas didasarkan pada aturan penulisan
simbol besaran vektor dengan beberapa cara berikut ini:
1) Menggunakan huruf tegak tebal.
Model penulisan besaran vektor seperti ini didapatkan dari buku
Physics for Scientists and Engineers karya Raymond A. Serway dan
John W. Jewett.
Contoh: 根 dan ∆沽.
2) Menggunakan huruf miring tebal dan tanda panah di atas huruf.
Model penulisan besaran vektor seperti ini didapatkan dari buku
Fisika Universitas karya Hugh D. Young dan Roger A. Freedman.
Contoh: 㺘紫紫矗 dan 饺紫矗.
b. Kesalahan Konsep 2
Penulis menggunakan tanda titik dalam sebagian persamaan
yang mengandung perkalian. Salah satu contohnya ada pada Gambar 4.3
di bawah ini:
Gambar 4.3 Persamaan Usaha Saat Gaya Membentuk Sudut 荒 Terhadap Perpindahan
Penulis menuliskan komponen gaya yang searah dengan perpindahan
(縸铺) dan perpindahan (Ǵ) dalam bentuk skalar, yaitu dituliskan tanpa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
64
tanda panah dan tidak tebal. Penulis juga menggunakan tanda titik pada
perkalian antara dua besaran tersebut.
Young dan Freedman (2002: 18-19) menjelaskan bahwa
perkalian skalar dari dua vektor 폘紫紫矗 dan 见紫紫矗 dinyatakan dengan 폘紫紫矗•见紫紫矗.
Karena notasi ini, perkalian ini disebut juga perkalian titik. Apabila sudut 会 adalah sudut antara vektor 폘紫紫矗 dan 见紫紫矗, maka 폘紫紫矗•见紫紫矗实錠ƅ cos会实特폘紫紫矗特特见紫紫矗特cos会 (4.4)
Perkalian skalar menghasilkan besaran skalar, bukan vektor. Besaran ini
dapat bernilai positif, negatif, maupun nol.
Sejalan dengan buku Fisika Universitas, Serway dan Jewett
(2004: 186) menyatakan bahwa: “In general, the scalar product of any
two vectors 隔 and 铬 is scalar quantity equal to the product of the
magnitudes of the two vectors and the cosine of the angle 凰 between
them.” 隔•铬实錠ƅ cos凰 (4.5)
Narasumber wawancara menyatakan pendapat tentang penulisan
persamaan usaha yang ditunjukkan oleh Gambar 4.3, yaitu penulisan
persamaan tersebut menjadi kurang tepat karena adanya notasi titik
dalam perkalian gaya dan perpindahan. Penulisan persamaan yang tepat
adalah sebagai berikut: 魐 实縸铺Ǵ 实纵縸 cos凰邹Ǵ 实縸Ǵ cos凰
(4.6)
Berdasarkan perbedaan antara para ahli dan buku A tentang
konsep penggunaan notasi titik dalam persamaan Fisika, maka dapat
disimpulkan bahwa di dalam buku A terdapat kesalahan penggunaan
notasi titik dalam persamaan Fisika yang mengandung perkalian.
Kesalahan tersebut dapat terjadi karena penulis menggunakan
notasi titik pada:
1) Perkalian antara nilai atau nilai (magnitude) dua besaran vektor.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
65
Gambar 4.4 Perkalian Antara Dua Nilai Besaran Vektor
2) Perkalian antara besaran skalar dan nilai (magnitude) besaran vektor.
Gambar 4.5 Perkalian Antara Besaran Skalar dan Nilai Besaran Vektor
Agar konsep penggunaan notasi titik ini sesuai dengan konsep
yang dimiliki para ahli, maka penulisan yang tepat adalah seperti
pendapat narasumber wawancara, yaitu: 魐 实縸铺Ǵ 实纵縸 cos凰邹Ǵ 实縸Ǵ cos凰
(4.7)
Kesalahan penggunaan notasi titik ini disimpulkan bukan
merupakan kesalahan ketik karena kesalahan ini berulang di beberapa
halaman berikutnya. Beberapa kesalahan ini dapat dilihat pada Gambar
4.6 berikut ini:
Gambar 4.6 Kesalahan Penggunaan Notasi Titik di Halaman 102
c. Kesalahan Konsep 3
Pada halaman 102 dalam buku A, penulis buku menggambarkan
seorang anak yang membawa barang sambil bergerak ke samping. Dalam
gambar tersebut, penulis menggunakan simbol gaya ( 縸 ) untuk
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
66
menjelaskan panah vektor ke arah samping. Dalam keterangannya,
penulis menjelaskan bahwa gaya bernilai nol. Hal ini ditunjukkan dalam
gambar 4.7 dalam sebuah tulisan yang bergaris bawah merah.
Gambar 4.7 Anak Bergerak ke Samping Sambil Membawa Barang
Young dan Freedman (2002: 10) menjelaskan bahwa: “Jika kita
menggambar suatu vektor, kita selalu menggambar sebuah garis dengan
kepala panah di ujungnya. Panjang garis menyatakan besar/nilai vektor,
dan arah garis menunjukkan arah vektor”.
Serway dan Jewett (2004: 186) juga menjelaskan tentang
penggambaran besaran vektor:
Suppose a particle moves from some point (A) to some point B along a stright path, as shown in Figure 4.7. We represent this displacement by drawing an arrow from A to B, with the tip of arrow pointing away from the starting point. The direction of the arrowhead represents the direction of the displacement, and the length of the arrow represents the magnitude of the displacement.
Gambar 4.8 Perpindahan Partikel dari
Titik A Menuju Titik B
Berdasarkan dua penjelasan mengenai penggambaran besaran
vektor dalam buku universitas, dapat disimpulkan bahwa jika suatu
besaran vektor bernilai nol, maka panjang garis juga sama dengan nol.
Hal ini berati besaran yang tidak memiliki nilai, tidak digambar.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
67
Penjelasan ini diperkuat oleh pendapat narasumber wawancara sebagai
berikut: Besaran vektor yang memiliki nilai nol tidak boleh digambar.
Hal ini diterangkan dalam aturan penggambaran besaran vektor yaitu:
panjang garis menyatakan besar/nilai vektor dan arah garis menunjukkan
arah vektor. Oleh karena itu, penggambaran garis vektor gaya 㺘紫紫矗 mendatar dalam gambar mengalami salah konsep. Jika yang dimaksud
oleh penulis garis mendatar tersebut mewakili besaran 剿紫紫矗, maka gambar
tersebut benar.
Dengan melihat penggambaran vektor gaya 㺘紫紫矗 pada Gambar 4.7
dalam buku A yang tidak sesuai dengan konsep penggambaran vektor
yang dijelaskan dalam dua buku universitas dan penjelasan narasumber,
maka dapat disimpulkan bahwa pada Gambar 4.7 dalam buku A terdapat
kesalahan konsep penggambaran besaran vektor gaya 㺘紫紫矗. Agar konsep penggambaran besaran vektor dalam buku A sesuai
dengan konsep para ahli, maka simbol gaya 縸 dalam Gambar 4.7
(ditunjukkan anak panah merah) harus diganti dengan simbol besaran
kecepatan 剿紫紫矗. Cara lain agar konsep penggambaran besaran vektor dalam
buku A sesuai dengan konsep para ahli adalah dengan menghapus simbol
besaran gaya 㺘紫紫矗 beserta anak panah yang menggambarkan besaran gaya
tersebut.
d. Kesalahan Konsep 4
Pada halaman 106, penulis menggunakan notasi silang (时)
dalam persamaan yang mengandung perkalian gaya gravitasi (縸聘ndu) dan
ketinggian (闺). Notasi silang ini ditunjukkan oleh panah merah A dalam
Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 berikut ini:
Gambar 4.9 Perkalian Silang pada Halaman 106
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
68
Gambar 4.10 Perkalian Silang pada Halaman 119
Tentang penggunaan notasi silang dalam perkalian antar besaran
Fisika, Young dan Freedman (2002: 21) menjelaskan bahwa perkalian
vektor antara dua vektor disebut juga perkalian silang. Contoh besaran
hasil perkalian silang adalah torsi (烬紫矗) dan momentum sudut (涧紫紫矗). Jika
vektor 键紫紫矗 merupakan hasil perkalian silang antara vektor 폘紫紫矗 dan 见紫紫矗, serta 会
adalah sudut terkecil di antara vektor 폘紫紫矗 dan 见紫紫矗, maka: 键紫紫矗实폘紫紫矗时见紫紫矗 固实錠ƅ sin会 (4.8)
Serway dan Jewett (2004: 337) juga menjelaskan tentang
perkalian silang:
The torque vector 烬 is related to the two vectors 沽 and 根. We can establish a mathematical relationship between 们, 沽, and 根 using a mathematical operation called vector product or cross product: 们实沽时根 (4.8) We now give a formal definition of the vector product. Given any two vectors 隔 and 铬, the vector product 隔时铬 is defined as a third vector 个, which has a magnitude of 錠ƅ sin凰, where 凰 is the angle between 隔 and 铬. That is, if 个 is given by: 个实隔时铬 (4.9) Then its magnitude is 固实錠ƅ sin凰 (4.10)
Narasumber wawancara berpendapat bahwa pemakaian tanda
silang pada perkalian dua besaran gaya dan perpindahan adalah suatu
kesalahan konsep. Karena hasilnya adalah usaha yang didefinisikan
sebagai hasil kali skalar (titik) antara dua vektor, bukan hasil perkalian
vektor (silang).
Dengan melihat perbedaan konsep pemakaian notasi silang
dalam perkalian dua besaran Fisika yang terdapat dalam buku A dan
yang dimiliki oleh para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
69
buku A terdapat kesalahan konsep pemakaian notasi silang dalam
perkalian dua besaran Fisika.
Agar perkalian antara dua besaran Fisika dalam buku A dapat
dikatakan benar secara konseptual, maka tanda silang harus dihilangkan: 魐聘ndu 实縸聘ndu闺 魐囊能挠实˰厠0nds∆果 (4.11)
atau menggunakan notasi titik, namun dua besaran yang dikalikan harus
dituliskan dalam bentuk vektor: 魐聘ndu 实㺘紫紫矗聘ndu • 浇紫紫矗 魐囊能挠实教紫紫紫矗厠0nds • ∆酵紫紫矗 (4.11)
e. Kesalahan Konsep 5
Penulis Buku A menyatakan bahwa gaya konservatif adalah
gaya yang tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan oleh
keadaan awal dan akhir. Pendapat ini ditunjukkan oleh garis bawah
merah pada Gambar 4.11 berikut ini:
Gambar 4.11 Pengertian Gaya Konservatif
Tentang pengertian gaya konservatif, Young dan Freedman
(2002: 208-209) menjelaskan bahwa gaya konservatif adalah gaya yang
mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi kinetik dan
energi potensial. Kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif akan tetap
sama untuk setiap lintasan gerak benda. Kerja yang dilakukan oleh gaya
konservatif selalu memiliki sifat-sifat berikut ini:
1) Dapat dinyatakan sebagai perbedaan antara nilai awal dengan nilai
akhir dari fungsi energi potensial.
2) Bersifat reversible (bisa bolak-balik).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
70
3) Tidak tergantung pada lintasan benda dan hanya tergantung pada
titik awal dan titik akhir lintasan.
4) Ketika titik awal dan akhir sama, kerja total yang dihasilkan sama
dengan nol.
Serway dan Jewett (2004: 337) juga menjelaskan tentang sifat-
sifat gaya konservatif:
Conservatif forces have these two equivalent properties: 1) The work done by conservative force on a particle moving
between any two points is independent of the path taken by the particle.
2) The work done by a conservative force on a particle moving through any closed path is zero. (A closed path is one in which the beginning and end points are identical)
Narasumber wawancara menjelaskan seperti pengertian yang
dituliskan oleh Young dan Freedman, Gaya konservatif adalah sebuah
gaya yang mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi
kinetik dan energi potensial. Contohnya adalah gaya gravitasi Bumi dan
gaya pegas. Gaya memang tidak bergantung pada lintasan, namun hal
tersebut bukan pengertian dan tidak menjelaskan gaya konservatif.
Besaran yang tidak bergantung pada lintasan bukanlah gaya, melainkan
usaha.
Dengan melihat perbedaan pengertian dan sifat gaya konservatif
yang tertulis dalam buku A dan yang dimiliki oleh para ahli, maka dapat
disimpulkan bahwa dalam buku A telah terjadi kesalahan konsep
pengertian gaya konservatif.
Kesalahan pengertian gaya konservatif ini dapat terjadi karena
penulis buku A menyatakan bahwa besaran yang bergantung pada
lintasan adalah gaya konservatif. Sesuai dengan penjelasan sifat dan
pengertian gaya konservatif yang dimiliki para ahli, besaran yang tidak
bergantung pada lintasan bukanlah gaya konservatif, melainkan usaha
yang dilakukan oleh gaya konservatif.
Agar pengertian gaya konservatif dalam buku A dapat dinilai
benar secara konseptual, yaitu sesuai dengan pemahaman para ahli, maka
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
71
pengertian gaya konservatif harus dituliskan dengan salah satu pengertian
di bawah ini:
1) Pengertian yang sesuai dengan penjelasan Young dan Freedman dan
narasumber wawancara, yaitu: Gaya konservatif adalah sebuah gaya
yang mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi kinetik
dan energi potensial.
2) Pengertian yang dibuat dengan memasukkan salah satu sifat usaha
yang ditimbulkan oleh gaya konservatif ke dalamnya. Sifat yang
dimasukkan sesuai dengan buku A. Pengertian yang diajukan yaitu:
Gaya konservatif adalah gaya yang mengerjakan suatu usaha, di
mana usaha yang ditimbulkan olehnya tidak bergantung pada
lintasan, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir.
f. Kesalahan Konsep 6
Penulis buku A menggunakan huruf W besar sebagai simbol
besaran gaya berat (garis bawah merah pertama dalam Gambar 4.12).
Lima baris berikutnya penulis menggunakan huruf W besar dengan
subskrib berat sebagai simbol besaran gaya berat.
Gambar 4.12 Simbol Gaya Berat di Dalam Buku A
Young dan Freedman (2002: 93-105) menjelaskan bahwa gaya
tarik gravitasi oleh Bumi terhadap sebuah benda dinamakan berat
(weight) dari benda tersebut. Young dan Freedman menggunakan huruf ˰ kecil sebagai simbol besaran gaya berat dalam bukunya Fisika
Universitas. Besarnya gaya berat dapat dituliskan dalam persamaan ˰ 实桂f (4.11)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
72
Gaya berat dalam persamaan vektor dituliskan sebagai berikut: 教紫紫紫矗实桂郊紫紫矗 (4.12)
Serway dan Jewett dalam bukunya Physics for Scientists and
Engineers menggunakan simbol yang berbeda dengan Young dan
Freedman. Serway dan Jewett menggunakan huruf F besar dengan
subskrip g sebagai simbol gaya berat. Hal ini dapat dilihat pada salah satu
tulisan dalam bukunya sebagai berikut: “The attractive forse exerted by
the Earth on an object is called the gravitational force 根扭. This force is
directed toward the center of the Earth, and its magnitude is called
weight of the object.” (2004: 119).
Narasumber wawancara menyatakan bahwa sesuai kesepakatan,
gaya berat disimbolkan dengan huruf ˰ kecil. Oleh karena itu,
penggunaan huruf 魐 besar adalah suatu kesalahan.
Berdasarkan penjelasan narasumber wawancara dan kajian
pustaka pada buku Fisika Universitas, maka dapat disimpulkan bahwa:
1) Gaya berat disimbolkan dengan ˰ kecil.
2) Huruf ˰ ini berasal dari kata weight dalam bahasa Inggris yang
berarti berat.
3) Huruf 魐 besar merupakan simbol usaha yang berasal dari kata work
dalam bahasa Inggris yang berarti usaha atau kerja.
4) Gaya berat merupakan besaran vektor yang dituliskan dengan simbol 教紫紫紫矗, besarnya dituliskan dengan simbol ˰.
Dengan melihat perbedaan konsep penulisan simbol besaran
gaya berat dalam buku A dengan yang dimiliki para ahli, maka dapat
disimpulkan bahwa di dalam buku A terdapat kesalahan konsep
penulisan simbol besaran gaya berat atau gaya gravitasi.
Agar konsep penulisan simbol besaran gaya berat dalam buku A
dapat dinilai benar secara konseptual, yaitu sesuai dengan konsep
penulisan para ahli, maka simbol gaya berat dalam buku A harus diganti
dengan salah satu dari dua simbol berikut ini: 教紫紫紫矗 atau 㺘紫紫矗聘
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
73
g. Kesalahan Konsep 7
Pada halaman 119 penulis menggunakan gambar yang
mengandung beberapa kesalahan, gambar tersebut ditunjukkan pada
gambar 4.13 sebagai berikut:
Gambar 4.13 Gambar Balok Menuruni Bidang Miring
Kesalahan-kesalahan tersebut disebutkan pada poin-poin berikut
ini:
1) Kesalahan penempatan posisi satu dan posisi dua benda.
Penulis menjelaskan bahwa usaha yang dilakukan oleh gaya
gravitasi membuat benda berpindah dari posisi 1 menuju posisi 2.
Gambar 4.14 Keterangan Gambar 4.13
Dalam Gambar 4.13 penulis menandai balok di bagian bawah
sebagai posisi 1 dan tidak menandai balok di bagian atas.
Berdasarkan keterangan ini dapat disimpulkan bahwa posisi 1
ditempati balok yang diarsir (di bawah) dan posisi 2 ditempati oleh
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
74
balok dengan garis putus-putus tanpa arsiran ( di atas). Maka dapat
disimpulkan bahwa benda bergerak dari bawah ke atas.
Young dan Freedman (2002: 93-101) menjelaskan bahwa
gaya tarik gravitasi oleh Bumi terhadap sebuah benda dinamakan
berat (weight) dari benda tersebut. Gaya adalah besaran vektor. Jika
pada suatu benda bekerja lebih dari satu gaya, maka jumlah vektor
(resultan) dari semua gaya-gaya yang beraksi pada benda dinamakan
gaya total (net force). Hukum kedua Newton tentang gerak yaitu:
Jika suatu gaya luar total bekerja pada sebuah benda, maka
benda akan mengalami percepatan. Arah percepatan tersebut
sama dengan arah gaya total. Vektor gaya total sama dengan
massa benda dikalikan dengan percepatan benda.
Serway dan Jewett menjelaskan bahwa: “The attractive
forse exerted by the Earth on an object is called the gravitational
force 根扭. This force is directed toward the center of the Earth, and its
magnitude is called weight of the object” (2004: 119). Tentang
Hukum kedua Newton, Serway dan Jewett menyatakan: “When
viewed from an inertial reference frame, the acceleration of an
object is drectly proportional to the net force acting on it and
inversely proportional to its mass” (2004: 117).
Narasumber wawancara berpendapat bahwa posisi dua dan
posisi pertama benda terbalik, seharusnya posisi pertama ada di atas
dan posisi dua ada di bawah. Hal ini sesuai dengan penjelasan gaya
konservatif di mana benda akan bergerak turun karena gaya berat.
Energi potensial benda diubah seluruhnya menjadi energi kinetik.
Berdasarkan penjelasan dari para ahli, maka didapatkan
konsep-konsep penting, diantaranya:
a) Gaya berat atau gaya gravitasi merupakan besaran vektor yang
memiliki arah menuju pusat Bumi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
75
b) Bila suatu benda dikenai lebih dari satu gaya, maka jumlah
maka jumlah vektor (resultan) dari semua gaya-gaya yang
beraksi pada benda dinamakan gaya total (net force).
c) Arah percepatan yang dihasilkan dari gaya-gaya yang dikenakan
pada suatu benda searah dengan gaya total.
Maka dengan melihat beberapa konsep di atas, maka dapat
disimpulkan bahwa suatu benda dapat bergerak dengan arah
melawan gaya gravitasi jika pada benda tersebut bekerja gaya lain
yang memiliki arah melawan gaya gravitasi dan memiliki besar/nilai
(magnitude) yang lebih besar dari gaya gravitasi, sehingga resultasn
gaya memiliki vektor ke atas.
Di dalam penjelasan Gambar 4.13 pada halaman 119 buku A,
tidak terdapat penjelasan bahwa pada benda bekerja gaya ke atas.
Sehingga gaya yang dikenakan pada benda hanya satu buah, yakni
gaya gravitasi yang memiliki arah menuju pusat Bumi. Penulis
menyatakan bahwa posisi 1 benda terdapat di bagian bawah gambar.
Hal ini menandakan bahwa benda bergerak ke bagian atas gambar.
Berdasarkan perbedaan konsep yang terjadi dalam buku A
dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan
bahwa di dalam Gambar 4.13 pada halaman 119 buku A terdapat
kesalahan konsep penempatan posisi benda sebelum benda bergerak
dan sesudah benda bergerak. Jika posisi 1 benda terdapat di bagian
bawah gambar, maka benda tidak mematuhi Hukum kedua Newton
dan Gambar 4.13 dinilai salah secara konseptual.
Agar Gambar 4.13 dapat dinilai benar secara konseptual,
maka posisi 1 dan 2 benda harus ditukar. Posisi 1 berada di bagian
atas gambar dan posisi 2 berada di bagian bawah gambar. Posisi
yang benar dapat dilihat pada Gambar 4.20.
2) Kesalahan penempatan simbol ketinggian (闺囊 dan ∆闺).
Dalam Gambar 4.13, penulis meletakkan simbol 闺挠 pada
garis yang memanjang dari permukaan tanah menuju posisi 2 benda.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
76
Simbol ∆闺 mewakili garis yang memanjang dari permukaan tanah
menuju posisi 1 benda. Simbol 闺囊 mewakili garis yang memanjang
dari posisi 1 menuju posisi 2.
Young dan Freedman (2002: 194) dalam Buku Fisika
Universitas, menjelaskan tentang perubahan tinggi yang dialami
suatu benda sebagai berikut:
Gambar 4.15 Perpindahan Sebuah Benda ke Bawah
Pada Gambar 4.15 di atas, gaya berat dan perpindahan benda
memiliki arah yang sama, sehingga kerja 魐聘ndu yang bekerja pada
benda oleh gaya berat merupakan kerja positif.
Serway dan Jewett menjelaskan tentang Gambar 4.16 yang
terdapat dalam buku Physics for Scientist and engineers bahwa: “As
the book falls from 裹厠 to 裹d, the work done by the gravitational force
on the book is 魐䬸Ƽ厠䬸䬸瓶实纵桂苟邹• ∆沽 实纵石桂f墨̂邹•揍纵裹d 石裹厠邹墨̂租 实桂f裹厠 石桂f裹d
(4.13)
(2004: 220).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
77
Gambar 4.16 Peristiwa Buku Jatuh
Narasumber wawancara berpendapat bahwa dalam Gambar
4.13, simbol 闺囊 dan ∆闺 tertukar. Hal ini dapat diketahui karena 闺
selalu didefinisikan sebagai simbol tinggi yang diukur dari
permukaan Bumi, ∆闺 adalah selisih antara tinggi titik pertama 闺囊
dan tinggi titik kedua 闺挠.
Berdasarkan penjelasan para ahli, maka didapatkan
beberapa konsep penting yaitu:
a) Subskrip 1 pada simbol besaran jarak (tinggi) yaitu 闺囊 atau 裹囊,
mengacu pada posisi benda sebelum benda bergerak. Subskrip 2
pada simbol besaran jarak (tinggi) yaitu 闺挠 atau 裹挠, mengacu
pada posisi benda setelah benda bergerak.
b) Subskrip 逛 dan 瑰 pada besaran jarak (tinggi) yaitu 裹d dan 裹厠 ,
tidak mengacu pada posisi benda sebelum maupun sesudah
benda bergerak. Subskrib 逛 dan 瑰 merupakan identitas suatu
posisi yang tidak bergantung pada pergerakan benda.
c) ∆辊, ∆裹 maupun ∆闺 merupakan simbol besaran jarak yang
merupakan selisih antara dua posisi/koordinat. ∆辊实∆裹实∆闺实posisiakhir 石posisiawal. Dengan melihat ketidaksesuaian konsep yang dimiliki para
ahli Fisika dengan konsep yang terdapat dalam Gambar 4.13
halaman 119 buku A, maka dapat disimpulkan bahwa dalam gambar
tersebut terdapat kesalahan penempatan simbol ketinggian (闺囊 dan ∆闺). Kesalahan ini tidak bersifat konseptual, karena pada halaman
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
78
lain, penenggunaan subskrip 1 dan 2 pada simbol tinggi (闺) sudah
sesuai dengan konsep para ahli.
Agar Gambar 4.13 dalam buku A sesuai dengan konsep
para ahli, maka posisi 闺囊 dan ∆闺 harus ditukar. Posisi 闺囊 dan ∆闺
yang benar menurut konsep para ahli dapat dilihat dalam Gambar
4.20.
3) Kesalahan penempatan dan penggunaan simbol jarak (∆果).
Sesuai dengan persamaan usaha yang ditulis dalam buku A
yaitu: 魐 实縸 • Ǵ (4.14)
di mana 魐 adalah besaran usaha dengan satuan Joule, 縸 adalah
besaran gaya yang beraksi pada benda dengan satuan Newton, dan Ǵ
adalah besaran jarak pergeseran dengan satuan meter, maka dapat
disimpulkan bahwa simbol ∆果 dalam Gambar 4.17 di bawah ini
adalah jarak pergeseran benda (ditunjukkan oleh garis bawah
berwarna merah). ∆果 dalam Gambar 4.13 ditempatkan pada garis
mendatar.
Gambar 4.17 Keterangan Matematis dari Gambar 4.13
Young dan Freedman (2002: 165-166) mendefinisikan
perpindahan sebagai jarak antara posisi/koordinat benda setelah
perpindahan dengan posisi/koordinat benda sebelum perpindahan.
Perpindahan dapat berupa sejajar dengan dimensi 果 dan 裹 diagram
Kartesian, maupun diantara keduanya. Gambar 4.18 menujukkan
tiga buah perpindahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
79
Gambar 4.18 Tiga Buah Perpindahan
Serway dan Jewett (2004: 184) menjelaskan usaha secara
umum sebagai berikut:
The work 魐 done on a system by an agent exerting a constant force on the system is the product of the magnitude 縸 of force, the magnitude ∆辊 of the displacementof the point of application of the force, and cos凰, where 凰 is the angle between the force and displacement.
魐 实縸∆辊cos凰 (4.15)
Gambar 4.19 The Work Done by
Constant Force
Pada halaman lain Serway dan Jewett (2004: 188) menjelaskan
tentang usaha yang dikerjakan oleh gaya yang sejajar dengan sumbu 果 diagram kartesius sebagai berikut: “Consider a particle bring
displaced along the 果 axiz under the action of a force that varies
with position…we can approximate the work done by the force as 魐 史縸铺∆果 (4.16)
Narasumber wawancara berpendapat bahwa yang dimaksud
penulis kemungkinan besar adalah ∆果 adalah besaran jarak, namun
simbol ini seharusnya diletakkan pada bidang miring sebagai jarak
antara dua kedudukan benda dan tidak boleh memakai simbol ∆果,
karena jarak tidak berada pada sumbu 果 diagram kartesis.
Berdasarkan penjelasan para ahli, maka didapatkan
beberapa konsep penting yaitu:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
80
a) Perpindahan adalah jarak antara posisi/koordinat benda setelah
perpindahan dengan posisi/koordinat benda sebelum
perpindahan.
b) Besar komponen 果 dari gaya 㺘紫紫矗 adalah 縸铺.
c) Simbol Ǵ dan 辊 adalah simbol umum besaran perpindahan.
d) Simbol ∆果 digunakan sebagai perpindahan ketika benda
bergerak pada atau sejajar sumbu 果 diagram kartesius.
Dengan melihat ketidaksesuaian konsep yang dimiliki para
ahli Fisika dengan konsep yang terdapat dalam Gambar 4.13
halaman 119 buku A, maka dapat disimpulkan bahwa dalam gambar
tersebut terdapat kesalahan penempatan dan penggunaan simbol
jarak (∆果).
Ketidaksesuaian konsep yang dimiliki para ahli dengan
konsep terdapat dalam Gambar 4.13 dapat terjadi karena beberapa
hal berikut ini:
a) Penulis mendefinisikan garis sejajar dengan sumbu 果 diagram
kartesius sebagai perpindahan, padahal benda bergerak pada
bidang miring.
b) Penulis menggunakan simbol ∆果 sebagai perpindahan, padahal
perpindahan tidak sejajar atau tidak berada di atas sumbu 果
diagram kartesius.
Agar Gambar 4.13 dalam buku A sesuai dengan konsep
para ahli, maka:
a) Posisi simbol perpindahan harus dirubah dari semula yang
sejajar dengan sumbu 果 diagram kartesius menjadi sejajar
dengan lintasan benda (bidang miring).
b) Simbol perpindahan harus dirubah menjadi simbol yang dipakai
oleh para ahli Fisika, yaitu menjadi Ǵ atau 辊.
4) Tidak terdapat keterangan bahwa lintasan licin.
Gambar 4.13 pada halaman 119 buku A digunakan oleh
penulis untuk menjelaskan perubahan energi potensial gravitasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
81
menjadi energi kinetik. Penulis tidak menjelaskan bahwa lintasan
miring licin baik dalam gambar maupun dalam penjelasannya.
Young dan Freedman (2002: 196-205) menjelaskan bahwa
apabila pada perubahan dua arah antara energi potensial 罐 dan
energi kinetik 乖 terdapat gaya lain yang berpengaruh, maka: 乖囊十罐囊十魐ld平Ƽ实乖挠十罐挠 (4.17)
di mana 魐ld平Ƽ adalah usaha yang dikerjakan oleh gaya lain. Contoh
gaya lain yang dapat berpengaruh pada perubahan dua arah antara
energi potensial dan energi kinetik adalah gaya gesek udara pada
gerak jatuh bebas dan gaya gesek lintasan.
Serway dan Jewett (2004: 229) menjelaskan bahwa
perubahan energi mekanik sama dengan besar usaha yang
ditimbulkan oleh gaya gesek. Serway dan Jewett memberikan contoh
buku yang menuruni sebuah lintasan miring yang tidak licin, maka
perubahan energi mekaniknya: ∆刮05萍实∆乖十∆罐实石归瓶圭 (4.18)
di mana: ∆刮05萍实Perubahanenergimekanik ∆乖实Perubahanenergikinetik ∆罐实Perubahanenergipotensial 归瓶圭实Besarusahayangditimbulkanolehgayagesek
Narasumber wawancara berpendapat jika lantai atau
lintasan benda tidak licin, maka gaya gesek harus diperhitungkan
dalam persamaan pada halaman 119 buku A.
Dengan melihat ketidaksesuaian Gambar 4.13 dengan
konsep yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di
dalam Gambar 4.13 terjadi kesalahan konsep pembuatan gambar.
Supaya Gambar 4.13 sesuai dengan konsep yang dimiliki
para ahli, maka dalam Gambar 4.13 harus diberi keterangan bahwa
lantai atau lintasan benda licin, sehingga gaya gesek tidak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
82
berpengaruh dalam perubahan dua arah antara energi potensial dan
energi kinetik.
Gambar yang tepat untuk halaman 119 dalam buku A adalah
sebagai berikut:
4.20 Gambar Balok Menuruni Bidang Miring yang Sesuai dengan Konsep Para Ahli Fisika
h. Kesalahan Konsep 8
Di dalam buku A, penulis menuliskan semua besaran Fisika
dengan format yang sama, yaitu huruf tidak tebal dan tanpa garis panah
di atasnya. Konsep penulisan ini dapat dilihat pada Gambar 4.21 sebagai
berikut:
Gambar 4.21 Contoh Penulisan Besaran Fisika dalam Buku A
Gambar 4.22 Contoh Keterangan Besaran Fisika
Young dan Freedman (2002: 10-11) menjelaskan bahwa simbol
besaran vektor dituliskan dengan huruf tebal miring dengan sebuah anak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
83
panah di atasnya. Sedangkan besar dari suatu besaran vektor dituliskan
dengan huruf miring yang tidak ditebalkan dan tanpa anak panah di
atasnya.
Serway dan Jewett (2004: 61) memberikan penjelasan tentang
penulisan besaran vektor sebagai berikut:
We use a boldface letter, such as 隔, to represent a vector quantity. Another notation is useful when boldface notation is difficult, such as when writing on paper or on a chalkboard- an arrow is written over the symbol for a vector: 隔紫紫矗. The magnitude of the vector 隔 is written either 錠 or |隔|. The magnitude of a vector has physical units, such as meter for displacement or meters per second for velocity. The magnitude of a vector is always a positive number.
Narasumber wawancara berpendapat bahwa jika dalam suatu
penulisan yang dimaksud adalah besaran vektor namun dituliskan dalam
bentuk skalar, maka hal ini termasuk kesalahan konsep.
Dengan melihat perbedaan konsep penulisan besaran Fisika
yang terdapat dalam buku A dengan konsep yang dimiliki para ahli,
maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku A terdapat kesalahan
konsep penulisan besaran Fisika.
Kesalahan ini disebabkan karena penulis buku A tidak
membedakan besaran vektor, besaran skalar dan besar (magnitude)
besaran vektor dalam penulisan besaran Fisika. Dalam Gambar 4.20, jika
penulis ingin konsisten dengan simbol 縸 (nomor 1), maka simbol harus
didefinisikan sebagai besar gaya yang beraksi pada benda, bukan sebagai
gaya yang beraksi pada benda (㺘紫紫矗). Garis bawan nomor 3 dalam Gambar
4.21 menunjukkan simbol gaya konstan yang disimbolkan dengan 縸, jika
penulis konsisten dengan keterangan penulisan gaya konstan, maka
simbol yang digunakan harus 㺘紫紫矗, bukan 縸. Simbol yang ditunjukkan oleh
nomor 2 dan 4 dalam Gambar 4.21 merupakan simbol yang sesuai
dengan konsep penulisan para ahli. Gambar 4.22 merupakan keterangan
dari persamaan umum usaha, yaitu 魐 实㺘紫紫矗•饺紫矗. Walaupun di dalam buku
A penulisan persamaan umum usaha dituliskan dengan simbol skalar
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
84
(魐 实縸 • Ǵ), namun yang dimaksudkan oleh buku A tetaplah persamaan
umum usaha. Oleh karena itu, maka dalam keterangan besaran di dalam
Gambar 4.22 terdapat kesalahan konsep penulisan besaran Fisika.
Besaran 縸 (yang seharusnya 㺘紫紫矗) dijelaskan bahwa simbol dari gaya yang
bereaksi pada benda. Konsep ini benar jika yang dimaksudkan adalah
simbol 㺘紫紫矗 yang seharusnya dituliskan dalam persamaan umum usaha.
Konsep ini salah jika yang dimaksudkan adalah simbol 縸 yang tertulis
dalam Gambar 4.22. Besaran Ǵ (yang seharusnya 饺紫矗) dijelaskan bahwa
simbol dari jarak pergeseran. Konsep ini salah jika yang dimaksudkan
adalah simbol 饺紫矗 yang seharusnya dituliskan dalam persamaan umum
usaha, karena jarak adalah besaran skalar. Konsep ini betul jika yang
dimaksudkan adalah simbol Ǵ yang tertulis dalam Gambar 4.22.
Agar konsep penulisan besaran Fisika di dalam buku A dapat
dikatakan benar secara konseptual, maka besaran vektor, besaran skalar
dan bentuk skalar besaran vektor harus dituliskan sesuai dengan konsep
yang dimiliki para ahli.
i. Kesalahan Konsep 9
Penulis menggunakan simbol 闺 sebagai perpindahan benda pada
dimensi ketinggian. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.23 di bawah ini:
Gambar 4.23 Perpindahan Benda ke Atas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
85
Penulis menyebutkan bahwa benda dilempar ke atas dan berpindah
setinggi 闺 meter.
Young dan Freedman (2002: 194) menggunakan huruf 裹 kecil
sebagai simbol dari ketinggian. Ketinggian diukur dari permukaan Bumi
menuju posisi suatu benda. Jarak antara dua posisi benda pada dimensi
ketinggian disimbolkan dengan ∆裹.
Serway dan Jewett (2004: 218-224) menggunakan huruf 裹 kecil
dan 闺 kecil sebagai simbol dari ketinggian. Ketinggian diukur dari
permukaan Bumi menuju posisi suatu benda. Jarak antara dua posisi
benda pada dimensi ketinggian disimbolkan dengan ∆裹 dan ∆闺.
Narasumber wawancara berpendapat jika penulis buku A
berpendapat bahwa 闺 adalah simbol besaran jarak seperti halnya Ǵ, ∆Ǵ, 果
atau ∆果, maka simbol tersebut adalah benar. Namun, penulis
mendefinisikan 闺 sebagai ketinggian, hal ini dapat dinilai sebagai
kesalahan konsep. Karena ketinggian selalu didefinisikan sebagai jarak
suatu benda atau titik acuan terhadap permukaan tanah. Jika penulis
menggunakan simbol ∆闺 sebagai jarak antara dua benda di gambar, maka
gambar ini dinilai benar.
Dengan melihat konsep penggunaan simbol 闺 di dalam buku A
yang tidak sesuai dengan konsep yang dimiliki para ahli, maka dapat
disimpulkan bahwa pada halaman 102 buku A terdapat kesalahan konsep
penggunaan simbol 闺.
Kesalahan ini disebabkan karena penulis buku A menggunakan
simbol 闺 sebagai ketinggian benda, namun digambarkan sebagai jarak
antara dua posisi benda. Menurut pendapat para ahli, ketinggian diukur
dari permukaan Bumi menuju posisi suatu benda.
Agar penggunaan simbol 闺 dalam buku A sesuai dengan konsep
para ahli, maka simbol 闺 pada halaman 102 buku A harus diganti dengan ∆闺. Penggantian ini harus dilakukan karena yang dimaksud oleh penulis
buku A adalah jarak antara dua posisi benda, hal ini dapat dilihat dari
gambar yang digunakan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
86
j. Analisis Tambahan
Di dalam buku A terdapat beberapa kekurangan yang berpotensi
menimbulkan miskonsepsi bagi para pembacanya (siswa). Beberapa
kekurangan tersebut berhubungan dengan kelengkapan materi (konsep)
dan penulisan. Beberapa kekurangan tersebut adalah sebagai berikut:
1) Kekurangan Materi atau Konsep
a) Tidak terdapat konsep daya di dalam buku A
Berdasarkan standar kompetensi yang ditetapkan oleh
Dinas Pendidikan Nasional Tahun 2003, Kompetensi dasar yang
harus dimiliki oleh siswa kelas XI semester 1 pada materi pokok
Energi, Usaha dan Daya adalah: Membedakan konsep energi,
usaha, dan daya serta mampu mencari hubungan antara usaha
dan perubahan energi kinetik. Indikator yang harus tercapai
yaitu:
· Memformulasikan hubungan antara gaya, energi, udaha,
dan daya ke dalam bentuk persamaan.
· Menunjukkan kaitan usaha dengan perubahan energi
kinetik.
· Memformulasikan konsep daya ke dalam bentuk persamaan
dan kaitannya dengan usaha dan energi
(Pusat Kurikulum Balitbang Depdiknas: 30)
Di dalam buku A tidak terdapat konsep daya, hal ini
tidak sesuai dengan standar kompetensi yang ditetapkan oleh
Departemen Pendidikan Nasional. Oleh karena itu, agar konsep
di dalam buku A lengkap sesuai dengan standar kompetensi
yang ditetapkan, maka di dalam buku A harus ditambah konsep
daya.
b) Tidak dijelaskannya medan gravitasi yang berlainan pada
dimensi ketinggian.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
87
Gambar 4.24 Benda di Atas Permukaan Bumi
Penulis dalam buku A menyebutkan persamaan umum
energi potensial gravitasi tanpa menunjukkan perbedaan nilai
percepatan gravitasi pada tiap ketinggian. Gambar 4.24
didapatkan dari halaman 110 buku A. Gambar ini menunjukkan
sebuah benda yang berada di ketinggian 闺 di atas permukaan
Bumi. Besar 闺 pada gambar hampir sama dengan jari-jari Bumi.
Young dan Freedman (2002: 359-360) menjelaskan
bahwa nilai g bervariasi pada dimensi ketinggian y. Persamaan
untuk mencari g pada tiap ketinggian dapat dicari pada
persamaan gaya berat dari sebuah benda bermassa m di
permukaan bumi. Besar gaya gravitasi antara dua benda
didefinisikan dalam persamaan 縸聘 实剐桂批桂观批挠 (4.19)
di mana G adalah nilai konstanta gravitasi yang bernilai 6,67 x
10-11 N.m2/kg2, 桂批 adalah massa bumi yakni 5,974 x 1024 kg
dan 观批 adalah jari-jari Bumi yaitu 6,38 x 106 m. Gaya gravitasi 縸聘 sama dengan gaya berat (˰ 实桂f). Oleh karena itu, nilai
percepatan gravitasi dapat dituliskan sebagai berikut: f 实剐桂批观批挠 (4.20)
Dalam menuliskan persamaan nilai (magnitude)
percepatan gravitasi, Serway dan Jewett (2004: 391-394)
menggunakan persamaan lain, yaitu:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
88
f 实剐桂琵观琵挠 实 剐桂琵纵观琵十闺邹挠 (4.21)
dengan 观琵 adalah jari-jari Bumi dan 闺 tinggi benda dari
permukaan Bumi.
Kekurangan penjelasan dan pemilihan Gambar 4.24
pada buku A dikhawatirkan akan menimbulkan miskonsepsi
pada diri pembacanya (siswa). Kekurangan penjelasan variasi
nilai percepatan gravitasi g pada dimensi tinggi 闺 dan nilai 闺
yang hampir sama dengan jari-jari Bumi dalam Gambar 4.24
akan menimbulkan pengertian pada diri siswa bahwa nilai
percepatan gravitasi g sama di semua tempat.
Supaya dalam diri pembaca (siswa) tidak terjadi
miskonsepsi, sebaiknya konsep percepatan gravitasi dalam buku
A dilengkapi sampai dengan persamaan percepatan gravitasi.
Persamaan ini digunakan untuk mencari nilai percepatan
gravitasi pada ketinggian tertentu.
2) Kesalahan Ketik
Kesalahan berikutnya di dalam buku A yang dikhawatirkan
akan menimbulkan miskonsepsi dalam diri pembaca (siswa) adalah
kesalahan ketik. Kesalahan ketik dalam buku A terdapat di beberapa
tempat. Berikut adalah beberapa kesalahan ketik dalam buku A
berdasarkan halamannya:
a) Kesalahan ketik pada halaman 101
Gambar 4.25 Kesalahan Ketik pada Halaman 101
Persamaan 縸 cos荒 tidak sesuai dengan persamaan
sebelum dan sesudahnya. Dengan melihat persamaan sebelum
dan setelahnya, maka dapat disimpulkan bahwa persmaan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
89
縸 cos荒 mengalami kesalahan pengetikan. Persamaan tersebut
seharusnya dituliskan sebagai berikut: 魐 实纵縸 cos荒邹Ǵ (4.22)
b) Kesalahan ketik pada halaman 112
Gambar 4.26 Kesalahan Ketik pada Halaman 112
Persamaan yang ditunjukkan oleh panah A seharusnya
diketik 实石试刮颇挠石刮颇囊守, agar sesuai dengan persamaan di
atasnya. Simbol ∆刮颇 yang ditunjukkan oleh panah B seharusnya
diganti dengan simbol 魐, agar sesuai dengan penjelasan pada
kalimat berikutnya.
c) Kesalahan ketik pada halaman 113
Kesalahan ketik selanjutnya terletak di halaman 113
buku A.
Gambar 4.27 Kesalahan Ketik pada Halaman 113
Dalam bukunya penulis menjelaskan bahwa 刮颇霹实桂f闺实桂fǴ sin荒. Jadi angka 5 yang ditunjukkan oleh panah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
90
seharusnya diganti dengan huruf s yang merupakan simbol
besaran jarak antara titik A dan titik B dalam Gambar 4.27.
d) Kesalahan ketik pada halaman 117
Kesalahan ketik juga terdapat di halaman 117,
kesalahan ini dapat dilihat dalam Gambar 4.28 di bawah ini:
Gambar 4.28 Kesalahan Ketik pada Halaman 117
Di tempat yang ditunjukkan oleh tanda panah seharusnya ada
tanda penjumlahan. Hal ini dapat disimpulkan dengan melihat
persamaan sebelum dan setelahnya.
2. Buku B
Buku B adalah buku teks Fisika SMA karya Koesmanto yang
berjudul Konsep Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Buku ini diterbitkan oleh
penerbit Mefi Caraka pada tahun 2006. Setelah buku B diidentifikasi
keberadaan kesalahan konsepnya, maka didapatkan beberapa kesalahan
konsep sebagai berikut:
a. Kesalahan Konsep 1
Penulis buku B menjelaskan bahwa besarnya usaha 魐 adalah
hasil kali antara gaya dengan proyeksi perpindahan pada arah gaya atau
hasli kali proyeksi gaya pada arah perpindahan dengan perpindahannya.
Gambar 4.29 Pengertian Usaha
Pengertian ini diperkuat dengan penjelasan konsep usaha pada halaman
91 buku A. Penulis buku A menjelaskan bahwa bila perpindahan benda
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
91
lintasannya melengkung, maka besarnya usaha yang dilakukan sama
dengan gaya kali proyeksi perpindahan terhadap arah gaya.
Gambar 2.30 Penjelasan Konsep Usaha
Young dan Freedman (2002: 166) menjelaskan tentang usaha
yang dilakukan oleh sebuah gaya yang menghasilkan perpindahan
dengan 会 adalah sudut di antara gaya dan perpindahan sebagai berikut:
“ketika gaya 㺘紫紫矗 dan perpindahan 饺紫矗 mempunyai arah berbeda, kita ambil
komponen 㺘紫紫矗 dalam arah perpindahan 饺紫矗, dan kita definisikan kerja
sebagai hasil dari komponen ini dan besar perpindahan. Komponen 㺘紫紫矗 dalam arah 饺紫矗 adalah 縸 cos会.”
Serway dan Jewett (2004: 184) menjelaskan bahwa:
If we want to know how effective the force is in moving the eraser, we must consider not only the magnitude of the force but also its direction…So analyzing forces to determine the work they do, we must consider the vector nature of forces. We must also know how far the eraser moves along the tray if we want to determine the work associated with that displacement. The work 魐 done on a system by an agent exerting a constant force on the system is the product of the magnitude 縸 of the force, the magnitude ∆辊 of the displacement of the point of application of the force, and cos凰, where 凰 is the angle between the force and displacement vectors: 魐 实縸∆辊cos凰 (4.22)
Narasumber wawancara berpendapat bahwa usaha secara
konseptual didefinisikan dengan persamaan: 魐 实㺘紫紫矗•饺紫矗 魐 实纵縸 cos凰邹Ǵ 魐 识縸纵Ǵ cos凰邹 (4.23)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
92
Perpindahan merupakan hasil, sedangkan penyebab perpindahan benda
adalah usaha yang dikerjakan oleh gaya pada benda. Konsep yang
menyatakan usaha adalah perkalian antara gaya dan proyeksi (vektor
komponen) perpindahan yang sejajar dengan gaya, atau usaha dapat
dicari dengan hal yang demikian, adalah salah. Walaupun secara
matematis menghasilkan angka yang sama, namun secara konseptual hal
tersebut bertentangan dengan pengertian usaha dan pendapat para ahli.
Berdasarkan penjelasan para ahli, maka didapatkan konsep
penting yaitu:
1) Usaha yang dilakukan suatu gaya konstan adalah hasil perkalian
antara besar komponen gaya yang searah dengan perpindahan
(縸 cos会) dan besar perpindahannya (Ǵ).
2) Perpindahan adalah hasil dari usaha yang dilakukan oleh suatu gaya.
3) Konsep yang menyatakan usaha adalah perkalian antara gaya dan
proyeksi (vektor komponen) perpindahan yang sejajar dengan gaya,
atau usaha dapat dicari dengan hal yang demikian, adalah salah.
Dengan melihat perbedaan yang terdapat pada konsep yang
tertulis di buku A dengan konsep para ahli, maka dapat disimpulkan
bahwa di dalam buku A terdapat kesalahan konsep pengertian usaha.
Kesalahan ini dapat terjadi karena penulis buku B
mendefinisikan dan menjelaskan usaha sebagai hasil perkalian dari besar
gaya (縸 ) dengan komponen perpindahan yang searah dengan gaya
(Ǵ cos凰). Jika ditulis dengan persamaan matematis maka kedua besaran
ini akan menghasilkan persamaan usaha yang sama dengan persamaan
usaha yang dimiliki para ahli, yaitu: 縸Ǵ cos凰 (4.24)
Namun secara konseptual, definisi dan penjelasan ini dinilai salah karena
berbeda dengan definisi dan penjelasan usaha menurut para ahli. Jika
dilihat dari sudut pandang sebab-akibat, besaran jarak (Ǵ) adalah hasil
dari usaha (魐 ) yang dilakukan oleh gaya yang berpengaruh pada
perpindahan benda (縸 cos凰).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
93
Supaya definisi dan penjelasan dalam buku B sesuai dengan
penjelasan dari para ahli Fisika, maka dalam buku B harus digunakan
definisi dan penjelasan yang sesuai dengan penjelasan para ahli. Definisi
dan penjelasan tersebut yaitu usaha didefinisikan sebagai hasil perkalian
dari antara besar komponen gaya yang searah dengan perpindahan
(縸 cos凰) dan besar perpindahannya (Ǵ). Usaha tidak didefinisikan dan
tidak dijelaskan sebagai besaran hasil kali antara gaya (縸 ) dengan
komponen/proyeksi perpindahan pada arah gaya (Ǵ cos凰).
b. Kesalahan Konsep 2
Penulis menggunakan huruf S besar sebagai simbol besaran
jarak atau perpindahan. Pemakaian simbol ini dapat dilihat pada Gambar
4.31 di bawah ini:
Gambar 4.31 Pemakaian Simbol S
Young dan Freedman (2002: 166) menjelaskan tentang usaha
sebagai berikut: “ketika gaya 㺘紫紫矗 dan perpindahan 饺紫矗 mempunyai arah
berbeda, kita ambil komponen 㺘紫紫矗 dalam arah perpindahan 饺紫矗, dan kita
definisikan kerja sebagai hasil dari komponen ini dan besar perpindahan.
Komponen 㺘紫紫矗 dalam arah 饺紫矗 adalah 縸 cos会.”
Serway dan Jewett (2004: 184) menjelaskan bahwa:
The work 魐 done on a system by an agent exerting a constant force on the system is the product of the magnitude 縸 of the force, the magnitude ∆辊 of the displacement of the point of application of the force, and cos凰, where 凰 is the angle between the force and displacement vectors:
Narasumber wawancara berpendapat bahwa huruf S besar dalam
buku A adalah suatu kesalahan konsep penulisan simbol perpindahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
94
Narasumber menjelaskan bahwa sesuai kesepakatan, besaran
perpindahan menggunakan simbol huruf s kecil.
Berdasarkan penjelasan para ahli, maka didapatkan konsep
penting tentang besaran jarak/perpindahan, yaitu besaran jarak
menggunakan simbol 饺紫矗 atau ∆角紫矗. Huruf yang dipakai sebagai simbol
besaran jarak adalah huruf s kecil atau r kecil.
Dengan melihat perbedaan penulisan simbol besaran jarak
dalam buku B dengan penulisan para ahli, maka dapat disimpulkan
bahwa di dalam buku B terdapat kesalahan konsep penulisan simbol
besaran jarak.
Agar penulisan simbol jarak dalam buku B sesuai dengan
penulisan para ahli, maka simbol jarak dalam buku B harus diganti
menjadi huruf s kecil atau huruf r kecil.
c. Kesalahan Konsep 3
Pada halaman 91 penulis buku B menggunakan gambar yang
mengandung beberapa kesalahan, gambar tersebut ditunjukkan pada
Gambar 4.32 sebagai berikut:
Gambar 4.32 Gambar Penjelasan Hubungan Arah Gaya, Perpindahan dan Usaha yang Dikerjakan
Kesalahan-kesalahan tersebut adalah sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
95
1) Kesalahan konsep penggambaran arah gaya
Penulis menjelaskan Gambar 4.32 (a) sebagai contoh usaha
yang dilakukan oleh sebuah gaya yang searah dengan perpindahan
benda.
Young dan Freedman (2002: 165-166) menjelaskan bahwa
jika 会实e, maka 㺘紫紫矗 dan 饺紫矗 dalam arah yang sama. Persamaan yang
dipakai pada keadaan ini adalah 魐 实縸Ǵ karena cos e实1.
Gambar 4.33 Gaya pada Benda yang Searah dengan Perpindahan Benda
Serway dan Jewett (2004: 185) menjelaskan bahwa: “If an
applied force 根 is in the same direction as the displacement ∆沽, then 凰实e and cos凰实1.”
Narasumber wawancara berpendapat bahwa Gambar 4.32
(a) mengandung kesalahan, karena sudut antara benang (gaya dari
tangan) dan perpindahan tidak 0 ° . Hal ini tidak sesuai dengan
penjelasan gambar dalam buku B.
Dengan melihat ketidaksesuaian Gambar 4.32 (a) dengan
konsep yang dimiliki para ahli Fisika, maka dapat disimpulkan
dalam Gambar 4.32 (a) terdapat kesalahan konsep penggambaran
arah gaya.
Kesalahan ini dapat terjadi karena penulis buku B
menggambar tali dan tangan tidak sejajar dengan lantai (sumbu 果
diagram kartesian), sehingga sudut 凰 yang terbentuk memiliki besar 使e° dan nilai cos凰矢1 . Apabila sudut antara arah gaya dan
perpindahan 使e° maka gaya yang melakukan usaha dikatakan tidak
searah dengan perpindahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
96
Agar Gambar 4.32 (a) sesuai dengan konsep yang dimiliki
para ahli, maka arah gaya dari tangan harus digambar sejajar dengan
lantai.
2) Ketiadaan simbol besaran dalam gambar
Gambar yang digunakan oleh penulis untuk menjelaskan
konsep usaha yang dipengaruhi oleh arah gaya dan perpindahan
benda, tidak disertai dengan simbol-simbol besaran yang jelas. Arah
gaya dalam gambar diketahui dengan melihat arah tarikan tangan
sebagai arah gaya kecuali untuk Gambar 4.32 (c) yang digunakan
untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gaya gesekan. Sedangkan
arah geraknya tidak diketahui.
Young dan Freedman (2002: 166) memberikan contoh
usaha yang bernilai nol yaitu menahan buku dengan tangan selama 5
menit. Usaha yang dikerjakan tangan ketika menahan buku
dikatakan bernilai nol karena tidak ada perpindahan pada buku sama
sekali.
Serway dan Jewett (2004: 184) memberikan contoh usaha
yang bernilai nol:
As an example of the distinction between this definition of work and our everyday understanding of the word, consider holding a heavy chair at arm’s length for 3 minutes. At the end of this time interval, your tired arms may lead you to think that you have done a considerable amount of work on the chair. According to our definition, however, you have done no work on it whatsoever. You exert a force to support the chair, but you do not move it. A force does no work on an object if the force does not move trough a displacement. This can be seen by noting that if ∆辊实e, Equation (4.20) gives 魐 实e.
Narasumber wawancara berpendapat bahwa
ketidaklengkapan simbol dalam gambar dapat menimbulkan
miskonsepsi pada siswa. Dalam Gambar 4.32, tidak satupun dari
ketiga gambar yang memiliki simbol perpindahan di dalamnya.
Maka dapat disimpulkan bahwa usaha pada tiga Gambar 4.32
bernilai nol.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
97
Dengan melihat ketidaksesuaian Gambar 4.32 dengan
konsep para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku B
terdapat kesalahan konsep penggunaan gambar.
Agar Gambar 4.32 sesuai dengan konsep yang dimiliki para
ahli, maka di dalamnya harus disertai simbol-simbol besaran yang
sesuai.
Gambar yang sesuai dengan konsep yang dimiliki para ahli
adalah sebagai berikut:
Gambar 4.34 Gambar yang Sesuai dengan Konsep Para Ahli
d. Kesalahan Konsep 4
Penulis buku B memberikan persamaan energi potensial pada
medan gravitasi tak homogen: 刮.纵霹邹实石剐怪桂观d (4.25)
di mana: 刮.纵霹邹实EnergipotensialdititikA 剐实konstantagravitasi 观d 实jaraktitikkeBumi 怪桂实massabumidanmassabenda
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
98
Young dan Freedman (2002: 359-360) menjelaskan bahwa
persamaan untuk mencari g pada tiap ketinggian dapat dicari dari
persamaan gaya berat sebuah benda bermassa m di permukaan bumi.
Gaya gravitasi antara dua benda didefinisikan dalam persamaan 縸聘 实剐桂批桂观批挠 (4.26)
di mana G adalah nilai konstanta gravitasi yang bernilai 6,67 x 10-11
N.m2/kg2, 桂批 adalah massa bumi yakni 5,974 x 1024 kg dan 观批 adalah
jari-jari Bumi yaitu 6,38 x 106 m. Gaya gravitasi 縸聘 sama dengan gaya
berat (˰ 实桂f). Oleh karena itu, persamaan percepatan gravitasi di
dekat permukaan Bumi dapat dituliskan sebagai berikut: f 实剐桂批观批挠 (4.27)
Pada sebuah titik di atas permukaan Bumi pada jarak 辊 dari pusat Bumi,
berat suatu benda didefinisikan dalam persamaan: ˰ 实縸聘 实剐桂批桂辊挠 (4.28)
Serway dan Jewett (2004: 391-394) menjelaskan bahwa gaya
gravitasi antara Bumi dan benda di sekitar permukaan Bumi didefinisikan
dalam persamaan: 縸聘 实剐桂琵桂观琵挠 (4.29)
Karena gaya berat 縸聘 实˰ 实桂f, maka percepatan gravitasi didapatkan: 桂f实剐桂琵桂观琵挠
f 实剐桂琵观琵挠 (4.30)
Untuk benda yang berada di atas bumi dengan ketinggian 闺, maka gaya
yang terjadi pada benda adalah: 縸聘 实剐桂琵桂辊挠 实剐 桂琵桂纵观琵十闺邹挠 (4.31)
Berdasarkan persamaan (4.29) dapat dicari persamaan percepatan
gravitasi pada ketinggian 闺 di atas permukaan Bumi sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
99
f 实剐桂琵辊挠 实 剐桂琵纵观琵十闺邹挠 (4.32)
di mana: 縸聘 实ForceexertedbytheEarthonaparticle 剐实剐istheuniversalgravitationalconstant 桂琵实ThemassoftheEart 桂实Themassoftheparticle 观琵实TheradiusoftheEarth 闺实Altitudeoftheparticle
Narasumber wawancara menjelaskan bahwa energi potensial
pada ketinggian tertentu dapat dicari dengan memasukkan persamaan
percepatan gravitasi ke dalam persamaan energi potensial: 刮篇实桂f闺 刮篇实剐桂0桂闺纵观琵十闺邹挠 (4.33)
di mana: 刮篇实Energipotensialgravitasi 剐实Tetapangravitasi 桂0 实MassaBumi 桂实Massabenda 闺实Ketinggianbenda 观琵实Jari 石jariBumi Dengan melihat perbedaan persamaan energi potensial gravitasi
yang terdapat dalam buku B dengan persamaan energi potensial gravitasi
yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku B
terdapat kesalahan konsep penulisan persamaan energi potensial gravitasi
pada medan gravitasi tak homogen.
Agar persamaan energi potensial gravitasi pada medan gravitasi
tak homogen dalam buku B sama dengan persamaan energi potensial
gravitasi narasumber wawancara dan sesuai dengan persamaan energi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
100
potensial gravitasi buku Universitas, maka persamaan di dalam buku B
harus diganti menjadi: 刮篇实剐桂0桂闺纵观琵十闺邹挠 (4.34)
e. Kesalahan Konsep 5
Penulis buku B menyatakan bahwa: “Tanda negatif (-)
menyatakan, makin tinggi benda di atas Bumi energi potensialnya makin
besar” (Koesmanto, 2006: 95).
Dengan melihat persamaan (4.26), Young dan Freedman (2002:
359) menjelaskan bahwa: “Berat suatu benda berkurang secara
berkebalikan dengan kuadrat jaraknya dari pusat Bumi.”
Dengan melihat persamaan (4.30), Serway dan Jewett (2004:
394) menjelaskan bahwa: “Thus, it follows that f decreases with
increasing altitude. Because the weight of an object is 桂f, we see that as 辊→ ∞, its weight approaches zero”.
Narasumber wawancara menjelaskan bahwa besarnya energi
potensial bukan hanya dipengaruhi oleh ketinggian, melainkan juga oleh
percepatan gravitasi. Sehingga pendapat yang mengatakan bahwa
semakin tinggi benda di atas Bumi energi potensialnya semakin besar
adalah pendapat yang salah.
Dengan melihat perbedaan penjelasan para ahli dengan
pernyataan dalam buku B, maka dapat disimpulkan bahwa pada halaman
95 buku B terdapat kesalahan penjelasan energi potensial.
Kesalahan ini dapat terjadi karena penulis buku B hanya
menyimpulkan besarnya energi potensial dipengaruhi oleh ketinggian
benda 闺 saja. Hal ini tidak sesuai dengan pendapat narasumber
wawancara. Narasumber wawancara menjelaskan bahwa besarnya energi
potensial bukan hanya dipengaruhi oleh ketinggian, melainkan juga oleh
percepatan gravitasi. Hubungan antara energi potensial dan ketinggian
benda dapat dilihat pada Gambar 4.36. Energi potensial meningkat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
101
seiring meningkatnya ketinggian, namun hal ini hanya berlaku sampai
ketinggian 闺 sama dengan jari-jari Bumi. Setelah ketinggian 闺实观批e平, Energi potensial akan berkurang seiring meningkatnya ketinggian benda.
Gambar 4.35 Grafik Hubungan antara Percepatan Gravitasi dan Ketinggian
Gambar 4.36 Grafik Hubungan antara Energi
Potensial dan Ketinggian
Agar penjelasan energi potensial di halaman 95 buku B sesuai
dengan konsep para ahli, maka penjelasan itu harus diganti menjadi:
Besarnya energi potensial bukan hanya dipengaruhi oleh ketinggian,
melainkan juga oleh percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi berkurang
seiring meningkatnya ketinggian. Energi potensial suatu benda
meningkat seiring bertambahnya ketinggian sampai pada ketinggian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
102
sama dengan jari-jari Bumi (闺实观批e平), setelah itu nilainya turun
seiring bertambahnya ketinggian.
f. Kesalahan Konsep 6
Penulis menggunakan tanda titik pada beberapa persamaan
Fisika di dalam buku B. Penggunaan tanda titik ini dapat dilihat pada
Gambar 4.37 berikut ini:
Gambar 4.37 Penggunaan Tanda Titik dalam Buku B
Young dan Freedman (2002: 18-19) menjelaskan bahwa
perkalian skalar dari dua vektor 폘紫紫矗 dan 见紫紫矗 dinyatakan dengan 폘紫紫矗•见紫紫矗.
Karena notasi ini, perkalian ini disebut juga perkalian titik. Apabila sudut 会 adalah sudut antara vektor 폘紫紫矗 dan 见紫紫矗, maka 폘紫紫矗•见紫紫矗实錠ƅ cos会实特폘紫紫矗特特见紫紫矗特cos会 (4.35)
Perkalian skalar menghasilkan besaran skalar, bukan vektor. Besaran ini
dapat bernilai positif, negatif, maupun nol.
Sejalan dengan buku Fisika Universitas, Serway dan Jewett
(2004: 186) menyatakan bahwa: “In general, the scalar product of any
two vectors 隔 and 铬 is scalar quantity equal to the product of the
magnitudes of the two vectors and the cosine of the angle 凰 between
them.” 隔•铬实錠ƅ cos凰 (4.36)
Narasumber wawancara berpendapat bahwa persamaan energi
potensial pada buku B termasuk kesalahan konsep karena menggunakan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
103
notasi titik dalam perkalian antara besaran skalar. Kesalahan penggunaan
notasi titik berulang pada beberapa persamaan lain.
Dengan melihat perbedaan konsep pemakaian tanda titik oleh
para ahli dengan konsep pemakaian tanda titik dalam buku B, maka dapat
disimpulkan bahwa di dalam buku B terdapat kesalahan konsep
pemakaian notasi titik dalam persamaan Fisika.
Kesalahan ini terjadi karena penulis menggunakan notasi titik
untuk mengalikan besaran skalar. Massa, percepatan gravitasi dan
ketinggian dituliskan dengan simbol 桂,f dan 闺. Simbol-simbol tersebut
termasuk simbol besaran skalar (桂) dan bentuk skalar besaran vektor (f
dan 闺). Sesuai konsep yang dimiliki para ahli Fisika, notasi silang dan
notasi titik hanya digunakan untuk mengalikan dua besaran vektor
(ditulis dengan konsep penulisan besaran vektor).
Agar persamaan yang ditunjukkan dalam Gambar 4.37 sesuai
dengn konsep para ahli, maka tanda titik di dalam persamaan harus
dihilangkan.
g. Kesalahan Konsep 7
Dalam buku B, penulis menuliskan besaran kecepatan rata-rata
dengan simbol 郭. Pemakaian simbol ini dapat dilihat dalam Gambar 4.38
berikut ini:
Gambar 4.38 Simbol Kecepatan Rata-rata
Young dan Freedman (2002: 32) menggunakan huruf 郭 dengan
subskrip “辊2” sebagai simbol dari besar (magnitude) besaran kecepatan
rata-rata. Sementara huruf 郭 tanpa subskrip digunakan sebagai simbol
dari besar besaran kecepatan sesaat. Baik kecepatan sesaat maupun
kecepatan rata-rata merupakan besaran vektor. Bentuk vektor dari dua
besaran ini adalah: 剿紫紫矗ns dan 剿紫紫矗.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
104
Serway dan Jewett (2004: 26-29) menggunakan huruf 剿 tebal
dengan garis di atasnya sebagai simbol besaran kecepatan rata-rata
(average velocity). Huruf 剿 tebal digunakan sebagai simbol besaran
kecepatan sesaat (instantaneous velocity). Simbol kedua besaran ini
adalah: 剿伸 dan 剿.
Narasumber wawancara berpendapat bahwa penulisan simbol
kecepatan rata-rata dalam buku B mengalami kesalahan, karena huruf 郭
biasanya digunakan sebagai simbol besar (magnitude) besaran kecepatan
sesaat atau bentuk skalar dari besaran kecepatan sesaat. Besar kecepatan
rata-rata biasanya disimbolkan dengan huruf 郭 dengan subskrib 辊2 di
bawahnya atau dengan huruf 郭 dengan garis di atasnya. Simbol
kecepatan rata-rata yang benar adalah: 郭ns atau 郭̅.
Dengan melihat perbedaan konsep penulisan simbol besaran
kecepatan rata-rata yang terdapat dalam buku B dengan konsep yang
dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku B
terjadi kesalahan konsep penulisan simbol besaran kecepatan rata-rata.
Agar simbol kecepatan rata-rata dalam buku B dapat dikatakan
benar secara konseptual, maka simbol kecepatan rata-rata dalam buku B
harus diganti dengan salah satu dari dua simbol berikut ini: 剿紫紫矗角缴 atau 剿伸
h. Kesalahan Konsep 8
Penulis menjelaskan konsep energi kinetik menggunakan
analisis kejadian pisau yang tertancap pada batang pohon. Penjelasan
tentang energi kinetik dituliskan dalam bentuk persamaan-persamaan
seperti pada Gambar 4.39 sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
105
Gambar 4.39 Kesalahan Penjelasan Energi Kinetik
Pada kotak nomor dua, penulis ingin memberi tahu bahwa
kecepatan akhir pisau bernilai nol (郭s 实e) yang ditunjukkan oleh panah
B, hal ini sesuai pendapat para ahli. Namun pada kotak yang sama
penulis juga menyebutkan bahwa kecepatak akhir tidak bernilai nol
(郭s 识e,郭难实e邹 yang ditunjukkan oleh panah A.
Pada kota nomor empat, penulis menyebutkan bahwa 郭s 实郭
yang ditunjukkan oleh panah D. Pernyataan 郭s 实郭 menyebabkan
persamaan jarak menjadi Ǵ 实郭ns2 实收1g郭s寿2 实1g郭2 郭ns 实囊挠郭s sesuai dengan panah A 郭s 实郭 sesuai dengan panah D
(4.37)
Jarak menjadi 囊挠郭2 sesuai dengan panah E. Persamaan yang ditunjukkan
oleh panah A, C, D, E dan F memperjelas bahwa penulis berpendapat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
106
bahwa kecepatan akhir tidak bernilai nol dan kecepatan awal bernilai nol
(郭s 识e,郭难实e邹. Young dan Freedman (2002: 41) menggunakan huruf 郭 dengan
subskrib “e” sebagai simbol kecepatan awal. Kecepatan awal adalah
kecepatan saat 2 实e. Huruf 郭 digunakan sebagai simbol kecepatan saat
waktu 2 (2 识e).
Serway dan Jewett (2004: 36) menggunakan huruf 郭 dengan
subskrib “轨” sebagai simbol kecepatan awal. Huruf 郭 dengan subskrib
“归” digunakan sebagai simbol kecepatan akhir saat waktu 2. Kecepatan
awal adalah kecepatan suatu benda saat 2 实e. Kecepatan akhir adalah
kecepatan yang dicapai benda saat waktu 2. Narasumber wawancara berpendapat bahwa dalam penjelasan
energi kinetik buku B terdapat kesalahan. Jika waktu awal pisau adalah
saat benda menyentuh batang pohon, maka kecepatanya maksimum
(tidak bernilai nol). Dan kecepatan akhir benda bernilai nol karena pisau
berhenti karena gaya gesek antara batang kayu dan pisau.
Dengan melihat konsep kecepatan dalam buku B yang tidak
sesuai dengan konsep para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam
penjelasan energi kinetik buku B terdapat kesalahan konsep kecepatan.
Agar konsep kecepatan dalam penjelasan energi kinetik buku B
sesuai dengan konsep para ahli, maka kecepatan akhir harus bernilai nol
karena adanya gaya gesek yang diberikan kayu (郭s 实e). Kecepatan awal
tidak bernilai nol karena saat pisau mulai akan menancap pada batang
kayu, pisau belum bergesekan dengan batang kayu (郭难识e).
i. Kesalahan Konsep 9
Penulis buku B menggunakan huruf EP, EK dan EM sebagai
simbol besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik.
Pemakaian simbol ini dapat dilihat pada Gambar 4.40 berikut ini:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
107
Gambar 4.40 Simbol Energi Potensial dan Energi Kinetik
Young dan Freedman (2002: 195) menggunakan huruf 罐 besar
sebagai simbol besaran energi potensial. Huruf 乖 besar digunakan
sebagai simbol energi kinetik. Huruf 刮digunakan sebagai simbol besaran
energi mekanik. Young dan Freedman menggunakan suatu huruf disertai
subskrib sebagai simbol suatu besaran, huruf menujukkan besaran yang
diwakili dan subskrib mewakili sifat atau jenis dari besaran tersebut.
Contoh penggunaan aturan ini adalah pada besaran kecepatan: 郭难 = kecepatan awal 郭d瓶ú = kecepatan maksimum 郭平Ƽ = kecepatan minimum
Serway dan Jewett (2004: 221) menggunakan huruf 罐 besar
sebagai simbol besaran energi potensial. Huruf 乖 besar digunakan
sebagai simbol energi kinetik. Huruf 刮 besar disertai subskrib “桂硅规闺”
digunakan sebagai simbol energi mekanik. Huruf 罐 besar dengan
subskrib “f” digunakan sebagai simbol energi potensial gravitasi (罐聘).
Huruf 罐 besar dengan subskrib “Ǵ” digunakan sebagai simbol energi
potensial pegas (罐ú ). Serway dan Jewett juga menggunakan aturan
penulisan simbol besaran. Suatu huruf menujukkan besaran yang diwakili
dan subskrib mewakili sifat atau jenis dari besaran tersebut. Contohnya
adalah energi potensial gravitasi (罐聘) dan energi potensial pegas (罐ú). Narasumber wawancara menjelaskan bahwa dalam penulisan
suatu simbol besaran, huruf menujukkan besaran yang diwakili dan
subskrib menunjukkan sifat atau jenis dari besaran tersebut.
Dengan melihat penulisan simbol besaran energi potensial,
energi kinetik dan energi mekanik yang tidak sesuai dengan konsep
penulisan simbol besaran yang dimiliki para ahli, maka dapat dismpulkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
108
bahwa di dalam buku B terdapat kesalahan konsep penulisan simbol
besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik.
Agar simbol energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik
di dalam buku B sesuai dengan konsep penulisan simbol yang dimiliki
para ahli, maka energi potensial harus disimbolkan dengan 刮篇, energi
kinetik harus disimbolkan dengan 刮匹 dan energi mekanik harus
disimbolkan dengan 刮僻.
j. Analisis Tambahan
Di dalam buku B terdapat beberapa kekurangan yang berpotensi
menimbulkan miskonsepsi bagi para pembacanya (siswa). Beberapa
kekurangan tersebut berhubungan dengan kelengkapan materi (konsep)
dan penulisan. Beberapa kekurangan tersebut adalah sebagai berikut:
1) Kesalahan ketik
Di dalam buku B terdapat beberapa kesalahan ketik yang
dikhawatirkan dapat menimbulkan miskonsepsi dalam diri
pembacanya. Kesalahan ketik dapat diidentifikasi berdasarkan
persamaan sebelum dan setelahnya, biasanya hanya terjadi sekali
atau dua kali dalam satu halaman. Beberapa kesalahan ketik dalam
buku B di antaranya:
a) Kesalahan ketik pada halaman 95
Kesalahan ketik pertama dalam buku B ditunjukkan
oleh panah merah Gambar 4.41 berikut ini:
Gambar 4.41 Kesalahan Ketik pada Halaman 95
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
109
Persamaan dalam gambar 4.38 menujukkan usaha yang
dikerjakan untuk membuat benda berpindah dari titik B menuju
titik A (bergerak ke atas). Dengan melihat persamaan 魐 实∆刮颇,
maka dapat disimpulkan bahwa persamaan tersebut mengalami
kesalahan ketik, yaitu seharusnya tidak terdapat simbol
ketinggian 闺 dalam persamaan itu. Persamaan dalam Gambar
4.41 seharusnya ditulis sebagai berikut: 魐 实刮篇d瓶萍平n石刮篇d扑dl 实刮篇批石刮篇霹 实石纵刮篇霹石刮篇批邹 实石桂f纵闺囊石闺挠邹 (4.38)
b) Kesalahan ketik pada halaman 96
Kesalahan ketik berikutnya terdapat di halaman 96
pada materi energi kinetik. Kesalahan ketik dapat dilihat pada
Gambar 4.42 berikut ini:
Gambar 4.42 Kesalahan Ketik pada Halaman 96
Tanda 十 yang ditunjukkan oleh panah kedua seharusnya 石, hal
ini dapat disimpulkan berdasarkan persamaan sebelumnya.
Kesalahan ketik pada halaman 96 ada di dalam gambar.
Kesalahan ketik ini ditunjukkan oleh panah merah di dalam
Gambar 4.43:
Gambar 4.43 Kesalahan Ketik pada gambar di Halaman 96
Simbol 惯难 dan 惯囊 seharusnya diketik 郭难 dan 郭s . Kedua simbol
ini dapat ditetapkan sebagai kesalahan ketik karena tidak sesuai
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
110
dengan penjelasan yang diberikan pada halaman yang sama.
Penulis memakai simbol 郭难 dan 郭s pada penjelasan dan pada
halaman lain.
c) Kesalahan ketik pada halaman 98
Kesalahan ketik pada halaman 98 ditunjukkan oleh
panah merah dalam Gambar 4.44 di bawah ini:
Gambar 4.44 Kesalahan Ketik pada Halaman 98
Simbol 魐 dalam gambar seharusnya diketik ˰ . Simbol ini
ditetapkan sebagai suatu kesalahan ketik karena:
· Simbol 魐 merupakan simbol usaha yang tidak memiliki
arah (usaha bukan besaran vektor), namun di dalam gambar 魐 memiliki arah ke bawah. Hal ini menandakan bahwa
yang dimaksud oleh penulis buku B adalah gaya berat ˰
karena gaya berat merupakan besaran vektor yang memiliki
arah menuju pusat bumi (ke bawah).
· Penulis menggunakan huruf ˰ kecil sebagai simbol gaya
berat pada halaman lain. Jika penulis menggunakan huruf 魐 sebagai simbol gaya berat pada semua halaman dalam
buku B, maka hal ini dapat ditetapkan sebagai suatu
kesalahan konsep.
d) Kesalahan ketik pada halaman 99
Kesalahan ketik pada halaman 99 ditunjukkan oleh
panah merah dalam Gambar 4.45 berikut ini:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
111
Gambar 4.45 Kesalaha Ketik pada Halaman 99
Simbol yang ditunjuk oleh panah pertama adalah
simbol besaran usaha ( 魐 ). Di dalam gambar, simbol ini
memiliki arah ke bawah (dilihat dari gambar panah ke bawah).
Padahal usaha bukan merupakan besaran vektor. Jadi dapat
ditetapkan bahwa penulisan simbol ini adalah suatu kesalahan
ketik, yang dimaksud oleh penulis adalah gaya berat (˰). Oleh
karena itu, simbol 魐 besar dalam gambar harus diganti menjadi
simbol gaya berat ˰.
Panah kedua menujukkan simbol 寡霹 sebagai simbol
ketinggian. Dalam penjelasan dan penulisan simbol ketinggian
di halaman lain menujukkan bahwa penulis memakai huruf 闺
kecil, hal ini sudah sesuai dengan konsep para ahli. Maka dapat
disimpulkan bahwa simbol 寡霹 dalam gambar merupakan
kesalahan ketik. Simbol ini seharusnya diketik 闺霹.
Panah ketiga menujukkan simbol 惯批. Dengan melihat
panah ke arah bawah di samping simbol ini, dapat disimpulkan
bahwa simbol ini merupakan simbol kecepatan yang merupakan
besaran vektor. Sesuai dengan penulisan buku B bahwa
kecepatan disimbolkan dengan huruf 郭 kecil, maka dapat
ditetapkan bahwa simbol 惯批 pada gambar merupakan kesalahan
ketik. Simbol 惯批 dalam gambar seharusnya diketik 郭批.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
112
e) Kesalahan ketik pada halaman 97
Pada halaman 97 buku B terdapat persamaan yang
kekurangan satu besaran waktu. Persamaan ini dapat dilihat
pada Gambar 4.46 berikut ini:
Gambar 4.46 Kekuranglengkapan Persamaan pada Halaman 97
Kotak pertama menunjukkan persamaan yang berasal dari
persamaan gaya, yaitu: 縸 实桂逛 实桂纵郭s 石郭难邹2 (4.39)
Kotak kedua menujukkan persamaan yang berasal dari
persamaan jarak: Ǵ 实郭ns2 实纵郭s 十郭难邹g 2 (4.40)
Jadi dapat disimpulkan bahwa persaman yang ditunjukkan oleh
kotak kedua mengalami kekuranglengkapan, persamaan ini
kekurangan simbol besaran waktu ( 2 ). Kekuranglengkapan
simbol ini dimasukkan dalam kategori kesalahan ketik.
2) Kekurangan Materi atau Konsep
a) Kekurangan penjelasan energi kinetik
Penjelasan tentang energi kinetik pada halaman 96
buku B membingungkan pembacanya. Penjelasan penulis buku
B tentang energi kinetik dapat dilihat pada Gambar 4.46.
Ketidakjelasan penjelasan energi kinetik pada buku B
dapat dilihat dari:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
113
· Kesalahan penggunaan simbol kecepatan rata-rata
Sudah dibahas di dalam kesalahan konsep 7
· Kesalahan konsep kecepatan
Sudah dibahas di dalam kesalahan konsep 8
· Kesalahan ketik
Sudah dibahas di kesalahan ketik pada halaman 96
· Persamaan yang belum lengkap
Persamaan di dalam kotak nomor 4 belum lengkap
(lihat Gambar 4.46), hal ini dapat membuat pembaca
bingung. Supaya pembaca tidak bingung maka di antara
persamaan 魐 实縸Ǵ dan persamaan 魐 实桂足u搔能u钳s 卒囊挠郭2 hendaknya diberi persamaan penghubung.
Ketidakjelasan ini menujukkan bahwa penjelasan tentang energi
kinetik pada buku B mengalami kekurangan materi atau konsep.
Agar penjelasan tentang energi kinetik dalam buku B
mudah dimengerti dan tidak mengandung kesalahan konsep,
maka penjelasan dalam bentuk persamaan harus dituliskan
sebagai berikut:
Persamaan jarak: Ǵ 实郭ns2 郭ns 实纵郭s 十郭难邹g ,郭s 实e
郭ns 实1g郭难
Ǵ 实1g郭难2 (4.41)
Persamaan percepatan didapatkan dari persamaan gerak lurus
berubah beraturan:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
114
郭s 实郭难十逛2 逛2 实郭s 石郭难 逛实郭s 石郭难2
(4.42)
Persamaan usaha: 魐 实縸Ǵ 实纵桂逛邹收1g郭难2寿
实桂足郭s 石郭难2 卒收1g郭难2寿,郭s 实e 实1g桂郭难挠
(4.43)
Dengan demikian besarnya energi kinetik dinyatakan 刮匹实1g桂郭挠 (4.44)
b) Kekurangan materi atau konsep gaya konservatif
Di dalam buku B tidak disebutkan materi gaya
konservatif. Hal ini tidak sesuai dengan standar kompetensi
kurikulum 2004.
Berdasarkan Standar Kompetensi Kurikulum 2004
yang dikeluarkan oleh Departemen Pendidikan Nasional (2003:
30), Indikator tercapainya kompetensi dasar 3.7 Menerapkan
hukum kekekalan energi mekanik dalam kehidupan sehari-hari,
yaitu:
· Merumuskan hubungan medan konservatif dengan energi
potensial dan hukum kekekalan energi mekanik.
· Merumuskan hukum kekekalan energi mekanik pada medan
gaya konservatif.
· Menerapkan hukum kekekalan energi mekanik dalam
persoalan sehari-hari.
Berdasarkan indikator yang telah disebutkan
sebelumnya, maka materi atau konsep gaya konservatif harus
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
115
ada di dalam buku ajar Fisika kelas XI semester 1 secara umum
dan buku B pada khusunya.
3. Buku C
Buku C adalah buku Karya Mikrajuddin Abdullah yang berjudul
Fisika SMA dan MA Kelas XI Semester I. Buku ini diterbitkan oleh penerbit
esis pada tahun 2006. Setelah proses identifikasi kesalahan konsep terhadap
buku C, maka didapatkan beberapa kesalahan konsep sebagai berikut:
a. Kesalahan Konsep 1
Penulis buku C menjelaskan bahwa: Gaya konservatif adalah
gaya-gaya yang dapat dinyatakan sebagai fungsi posisi. Gaya non-
konservatif adalah gaya-gaya yang tidak dinyatakan sebagai fungsi
posisi. Pengertian ini dapat dilihat pada Gambar 4.47 berikut ini:
Gambar 4.47 Pengertian Gaya Konservatif dan Gaya Non-konservatif
Young dan Freedman (2002: 208-209) berpendapat bahwa gaya
konservatif adalah gaya yang mampu menghasilkan perubahan dua arah
antara energi kinetik dan energi potensial. Contoh dari gaya konservatif
adalah gaya gravitasi dan gaya pegas. Ciri penting dari gaya konservatif
adalah kerja yang dihasilkannya selalu reversibel (dapat diubah kembali
ke asalnya). Kerja yang dilakukan oleh gaya konservatif selalu memiliki
sifat-sifat berikut ini:
1) Dapat selalu dinyatakan sebagai perbedaan antara nilai awal dengan
nilai akhir dari fungsi energi potensial.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
116
2) Bersifat reversibel (bisa bolak-balik).
3) Tidak tergantung pada lintasan benda dan hanya tergantung pada
titik awal dan titik akhir lintasan.
4) Ketika titik awal dan titik akhir sama, kerja total yang dihasilkan
sama dengan nol.
Serway dan Jewett (2004: 221) menjelaskan bajwa gaya
konservatif memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
1) The work done by conservative force on a particle moving between any two points is independent of the path taken by the particle.
2) The work done by a conservative force on a particle moving through any closed path is zero. (A closed path is one in which the beginning and end points are identical)
Narasumber wawancara berpendapat bahwa: Pengertian yang
diajukan oleh penulis buku C tidak tepat. Ketidaktepatan ini dapat dilihat
pada persamaan gaya gesek. Jika pengertian gaya konservatif yang
diajukan oleh penulis buku C diterapkan, maka gaya gesek merupakan
gaya konservatif. Padahal gaya gesek bukan merupakan gaya konservatif.
Gaya gesek fluida selalu berlawanan arah dengan gerak benda yang
bergerak dalam fluida. Persamaan gaya gesek fluida pada laju rendah
yaitu: 交紫矗实石诡剿紫紫矗 交紫矗纵饺紫矗邹实石诡圭饺紫矗圭2 (4.45)
Gaya gesek fluida dapat dinyatakan dalam fungsi posisi. Jika definisi
gaya konservatif yang dipakai oleh penulis buku C diterapkan, maka
gaya gesek fluida merupakan gaya konservatif. Besar gaya gesek pada
lantai mendatar dituliskan dalam persamaan berikut ini: 归瓶实棺幌瓶 归瓶实˰幌瓶 归瓶纵辊邹实剐桂批桂辊挠 幌瓶
归ú 实棺幌ú 归ú 实˰幌ú 归ú纵辊邹实剐桂批桂辊挠 幌ú
(4.46)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
117
Gaya gesek pada lantai dapat dinyatakan dalam fungsi posisi. Jika
definisi gaya konservatif yang dipakai oleh penulis buku C diterapkan,
maka gaya gesek fluida merupakan gaya konservatif.
Dengan melihat perbedaan konsep pengertian gaya konservatif
dan gaya non-konservatif yang terdapat dalam buku C dengan yang
dimiliki oleh para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku C
terdapat kesalahan konsep pengertian gaya konservatif dan gaya non-
konservatif.
Kesalahan konsep pengertian gaya konservatif dan gaya non-
konservatif di dalam buku C terjadi karena penulis mendefinisikan gaya
konservatif sebagai gaya yang dapat dinyatakan dalam persamaan posisi,
padahal gaya gesek pun dapat dinyatakan dalam fungsi posisi. Hal ini
merupakan suatu kesalahan konsep karena gaya gesek bukan merupakan
gaya konservatif.
Agar pengertian gaya konservatif dan gaya non-konservatf yang
terdapat di dalam buku C sesuai dengan pengertian para ahli, maka
pengertian gaya konservatif dan gaya non-konservatf harus dituliskan
sesuai dengan pengertian yang dimiliki para ahli, atau pengertian dapat
dituliskan berdasarkan sifat-sifat gaya konservatif dan gaya non-
konservatif. Contoh: gaya konservatif adalah gaya yang
Agar pengertian gaya konservatif dan gaya non-konservatf di
dalam buku C dapat dinilai benar secara konseptual, yaitu sesuai dengan
pemahaman para ahli, maka pengertian gaya konservatif dan gaya non-
konservatf harus dituliskan dengan salah satu pengertian di bawah ini:
1) Pengertian yang sesuai dengan penjelasan Young dan Freedman dan
narasumber wawancara, yaitu: Gaya konservatif adalah sebuah gaya
yang mampu menghasilkan perubahan dua arah antara energi kinetik
dan energi potensial.
2) Pengertian yang dibuat dengan memasukkan salah satu sifat usaha
yang ditimbulkan oleh gaya konservatif ke dalamnya. Sifat yang
dimasukkan sesuai dengan buku A. Pengertian yang diajukan yaitu:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
118
Gaya konservatif adalah gaya yang mengerjakan suatu usaha, di
mana usaha yang ditimbulkan olehnya tidak bergantung pada
lintasan, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir.
b. Kesalahan Konsep 2
Penulis buku C menggunakan 刮贵, 刮诡 dan 刮怪 sebagai simbol
dari besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik.
Pemakaian simbol ini dapat dilihat pada Gambar 4.48 berikut ini:
Gambar 4.48 Simbol Energi Kinetik, Energi Potensial dan Energi Mekanik
Young dan Freedman (2002: 195) menggunakan huruf 罐 besar
sebagai simbol besaran energi potensial. Huruf 乖 besar digunakan
sebagai simbol energi kinetik. Huruf 刮digunakan sebagai simbol besaran
energi mekanik. Young dan Freedman menggunakan suatu huruf disertai
subskrib sebagai simbol suatu besaran, huruf menujukkan besaran yang
diwakili dan subskrib mewakili sifat atau jenis dari besaran tersebut.
Contoh penggunaan aturan ini adalah pada besaran kecepatan: 郭难 = kecepatan awal 郭d瓶ú = kecepatan maksimum 郭平Ƽ = kecepatan minimum
Serway dan Jewett (2004: 221) menggunakan huruf 罐 besar
sebagai simbol besaran energi potensial. Huruf 乖 besar digunakan
sebagai simbol energi kinetik. Huruf 刮 besar disertai subskrib “桂硅规闺”
digunakan sebagai simbol energi mekanik. Huruf 罐 besar dengan
subskrib “f” digunakan sebagai simbol energi potensial gravitasi (罐聘).
Huruf 罐 besar dengan subskrib “Ǵ” digunakan sebagai simbol energi
potensial pegas (罐ú ). Serway dan Jewett juga menggunakan aturan
penulisan simbol besaran. Suatu huruf menujukkan besaran yang diwakili
dan subskrib mewakili sifat atau jenis dari besaran tersebut. Contohnya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
119
adalah energi potensial gravitasi ( 罐聘 ) dan energi potensial pegas
(罐ú ).Narasumber wawancara menjelaskan bahwa penggunaan EM, Ep
dan Ek dalam buku C tidak sesuai dengan aturan penulisan besaran
Fisika. Dalam penulisan suatu simbol besaran, huruf menujukkan besaran
yang diwakili dan subskrib menunjukkan sifat atau jenis dari besaran
tersebut. Seharusnya simbol-simbol tersebut dituliskan sebagai berikut: 刮篇 = Energi potensial 刮匹 = Energi kinetik 刮僻 = Energi mekanik
Dengan melihat penulisan simbol besaran energi potensial,
energi kinetik dan energi mekanik yang tidak sesuai dengan konsep
penulisan simbol besaran yang dimiliki para ahli, maka dapat dismpulkan
bahwa di dalam buku C terdapat kesalahan konsep penulisan simbol
besaran energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik.
Agar simbol energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik
di dalam buku C sesuai dengan konsep penulisan simbol yang dimiliki
para ahli, maka energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik harus
dituliskan dengan simbol berikut ini: 刮篇 = Energi potensial 刮匹 = Energi kinetik 刮僻 = Energi mekanik
c. Kesalahan Konsep 3
Penulis buku C menuliskan persamaan umum energi potensial
gravitasi sebagai berikut: 刮贵实石剐怪桂辊 (4.47)
di mana: 刮贵 = Energi potensial 剐 = Konstanta gravitasi 怪 = Massa planet Bumi
桂 = Massa benda 辊 = Jarak benda dari pusat Bumi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
120
Young dan Freedman (2002: 359-360) menjelaskan bahwa
persamaan untuk mencari g pada tiap ketinggian dapat dicari dari
persamaan gaya berat sebuah benda bermassa m di permukaan bumi.
Gaya gravitasi antara dua benda didefinisikan dalam persamaan 縸聘 实剐桂批桂观批挠 (4.48)
di mana G adalah nilai konstanta gravitasi yang bernilai 6,67 x 10-11
N.m2/kg2, 桂批 adalah massa bumi yakni 5,974 x 1024 kg dan 观批 adalah
jari-jari Bumi yaitu 6,38 x 106 m. Gaya gravitasi 縸聘 sama dengan gaya
berat (˰ 实桂f). Oleh karena itu, persamaan percepatan gravitasi di
dekat permukaan Bumi dapat dituliskan sebagai berikut: f 实剐桂批观批挠 (4.49)
Pada sebuah titik di atas permukaan Bumi pada jarak 辊 dari pusat Bumi,
berat suatu benda didefinisikan dalam persamaan: ˰ 实縸聘 实剐桂批桂辊挠 (4.50)
Serway dan Jewett (2004: 391-394) menjelaskan bahwa gaya
gravitasi antara Bumi dan benda di sekitar permukaan Bumi didefinisikan
dalam persamaan: 縸聘 实剐桂琵桂观琵挠 (4.51)
Karena gaya berat 縸聘 实˰ 实桂f, maka percepatan gravitasi didapatkan: 桂f实剐桂琵桂观琵挠
f 实剐桂琵观琵挠 (4.52)
Untuk benda yang berada di atas bumi dengan ketinggian 闺, maka gaya
yang terjadi pada benda adalah: 縸聘 实剐桂琵桂辊挠 实剐 桂琵桂纵观琵十闺邹挠 (4.53)
Berdasarkan persamaan (4.29), dapat dicari persamaan percepatan
gravitasi pada ketinggian 闺 di atas permukaan Bumi sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
121
f 实剐桂琵辊挠 实 剐桂琵纵观琵十闺邹挠 (4.54)
di mana: 縸聘 实ForceexertedbytheEarthonaparticle 剐实剐istheuniversalgravitationalconstant 桂琵实ThemassoftheEart 桂实Themassoftheparticle 观琵实TheradiusoftheEarth 闺实Altitudeoftheparticle
Narasumber wawancara menjelaskan bahwa: Sesuai dengan
persamaan umum gaya gravitasi yaitu: ˰ 实縸聘 实剐怪批桂辊挠 (4.55)
maka besarnya energi potensial didefinisikan sebagai usaha yang
dikerjakan Bumi untuk memindahkan suatu benda bermassa 桂 dari
posisi setinggi 闺 meter menuju permukaan tanah: 刮篇实桂f闺 刮篇实˰闺 刮篇实剐怪批桂辊挠 闺
刮篇实 剐怪批桂闺纵观批十闺邹挠
(4.56)
Jadi persamaan umum energi potenisal pada berbagai tempat yaitu: 刮篇实 剐怪批桂闺纵观批十闺邹挠 (4.57)
Pada keadaan di mana suatu benda berada sangat jauh dari bumi, maka: 纵观批十闺邹史闺 辊史闺 刮篇实 剐怪批桂闺纵观批十闺邹挠
刮篇实剐怪批桂辊
(4.58)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
122
Jadi persamaan yang dituliskan oleh penulis buku C tidak bersifat umum,
namun bersifat khusus. Persamaan tersebut dipakai hanya ketika benda
berada sangat jauh dari Bumi.
Dengan melihat perbedaan persamaan energi potensial gravitasi
yang terdapat dalam buku C dengan persamaan energi potensial gravitasi
yang dimiliki para ahli, maka dapat disimpulkan bahwa di dalam buku C
terdapat kesalahan konsep penulisan persamaan energi potensial gravitasi
pada medan gravitasi tak homogen.
Agar persamaan energi potensial gravitasi pada medan gravitasi
tak homogen dalam buku B sama dengan persamaan energi potensial
gravitasi narasumber wawancara dan sesuai dengan persamaan energi
potensial gravitasi buku Universitas, maka persamaan di dalam buku B
harus diganti menjadi: 刮篇实剐桂0桂闺纵观琵十闺邹挠 (4.59)
d. Analisis Tambahan
Di dalam buku C terdapat beberapa kekurangan yang berpotensi
menimbulkan miskonsepsi bagi para pembacanya (siswa). Beberapa
kekurangan tersebut berhubungan dengan kelengkapan materi (konsep)
dan penulisan. Beberapa kekurangan tersebut adalah sebagai berikut:
1) Kesalahan ketik
Kesalahan ketik terjadi di beberapa halaman di dalam buku
C, di antaranya:
a) Kesalahan ketik pada halaman 114
Kesalahan ketik pada halaman 114 ditunjukkan oleh
panah merah pada Gambar 4.49 berikut ini:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
123
Gambar 4.49 Kesalahan Ketik pada Halaman 114
Simbol yang ditunjukkan oleh panah merah adalah simbol
usaha, yaitu huruf 魐 besar. Sedangkan usaha bukan merupakan
besaran vektor yang memiliki arah ke bawah. Jadi yang
dimaksud oleh penulis buku C bukanlah usaha, namun gaya
berat ˰.
b) Kesalahan ketik pada halaman 151
Kesalahan ketik pada halaman 151 sama dengan
kesalahan ketik pada halaman 114, yaitu kesalahan simbol berat.
Kesalahan ini dapat dilihat pada Gambar 4.50 di bawah ini:
Gambar 4.50 Kesalahan Ketik pada Halaman 151
Pada halaman 151 buku C, berat helikopter disimbolkan dengan
huruf 魐 besar. Menurut para ahli, berat disimbolkan dengan
huruf ˰ kecil. Pada halaman lain buku C, berat disimbolkan
sesuai dengan konsep para ahli, yaitu disimbolkan dengan huruf ˰ kecil. Jadi simbol 魐 besar pada halaman 151 buku C adalah
suatu kesalahan ketik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
124
2) Kekurangan materi atau konsep
Pada halaman 145 penulis ingin menunjukkan besarnya
percepatan horizontal yang terjadi akibat adanya gaya yang terjadi
pada benda. Percepatan horizontal ini ditunjukkan pada persamaan
berikut: 逛实縸 cos凰桂 (4.60)
Percepatan ini ditunjukkan oleh Gambar 4.51 berikut ini:
Gambar 4.51 Arah Percepatan yang Sejajar dengan Perpindahan pada Halaman 145 buku C
Penulis menggunakan simbol 逛 saja untuk percepatan
horizontal, hal ini dimungkinkan agar siswa lebih memahami konsep
selanjutnya yang akan diberikan, yaitu konsep gerak lurus berubah
beraturan: 郭挠石郭难挠实g逛Ǵ (4.60)
Namun permasalahannya, penulis menyebutkan bahwa
benda memiliki percepatan karena ada gaya yang bekerja sesuai
dengan Hukum II Newton. Hukum kedua Newton tentang gerak
yaitu: “Jika suatu gaya luar total bekerja pada sebuah benda, maka
benda akan mengalami percepatan. Arah percepatan tersebut
sama dengan arah gaya total. Vektor gaya total sama dengan
massa benda dikalikan dengan percepatan benda” (Young dan
Freedman. 2002: 101). Gambar 4.51 yang terdapat di buku C tidak
sesuai dengan konsep ini, karena dalam gambar tersebut percepatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
125
蕉紫紫矗 tidak memiliki arah yang sama dengan gaya 㺘紫紫矗 yang dikenakan
pada benda.
Oleh karena itu, narasumber wawancara berpendapat
bahwa, penulis buku C perlu mengubah simbol 逛 dalam Gambar
4.51 menjadi simbol 逛萍䬸n平v䬸Ƽsdl. Percepatan horizontal 逛萍䬸n平v䬸Ƽsdl merupakan komponen dari percepatan 蕉紫紫矗 yang dihasilkan oleh gaya 㺘紫紫矗 sesuai dengan Hukum II Newton.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
126
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilaksanakan pada tiga buah buku teks
Fisika SMA kelas XI semester 1, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Jumlah kesalahan konsep yang terdapat di dalam ketiga buku teks Fisika yang
diteliti dapat dilihat dalam tabel di bawah ini:
Tabel 5.1 Hasil Analisis Kesalahan Konsep
No. Buku Teks Fisika
Jumlah Kesalahan
Konsep Fisika
Analisis Tambahan Jumlah
Kekurangan Materi/Konsep
Jumlah Kesalahan
Ketik
1
Setya Nurachmandani. 2009. FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
9 2 5
2 Koesmanto. 2006. KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi Caraka.
9 2 9
3 Mikrajuddin Abdullah. 2006. FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis.
3 1 3
2. Dengan melihat jumlah kesalahan konsep yang terdapat di dalam masing-
masing buku teks Fisika di atas, maka dapat disimpulkan bahwa buku teks
Fisika berjudul FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I karya
Mikrajuddin Abdullah adalah buku teks yang paling baik kualitasnya di
antara tiga buku teks Fisika yang diteliti.
B. Implikasi
Setelah penelitian dilakukan terhadap buku-buku teks Fisika pada
tinjauan kesalahan konsepnya, maka implikasi dari penelitian ini adalah:
1. Diketahui bahwa buku teks Fisika yang sudah terbit tidak lepas dari kesalahan
konsep maupun kesalahan penulisan.
2. Kesalahan konsep dan kesalahan penulisan di dalam masing-masing buku
merupakan tanggung jawab penulis. Idealnya penulis meneliti dan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
127
mengkoreksi kembali buku yang ditulis pada saat sebelum dikirmkan ke
penerbit dan pada saat sebelum buku dicetak (setelah diedit oleh editor).
3. Fungsi Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP) yang telah meneliti dan
menyatakan layak Buku Sekolah Elektronik karya Setya Nurachmandani,
tidak berjalan dengan baik.
4. Perlu adanya sebuah badan pengawasan buku ajar berskala nasional yang
dikelola oleh Kementrian Pendidikan yang bertugas untuk meneliti dan
memberikan sertifikat kelayakan atau surat ijin edar kepada buku ajar
masing-masing mata pelajaran.
C. Keterbatasan Penelitian
Penelitian ini memiliki dua keterbatasan, yaitu:
1. Materi pokok yang dianalisis hanya Energi, Usaha dan Daya. Sesuai standar
kompetensi Fisika, materi pokok yang diajarkan pada kelas XI semester satu
meliputi: Gerak dengan analisis vektor; energi, usaha dan daya; impuls dan
momentum.
2. Buku ajar Fisika SMA kelas XI semester 1 yang dianalisis hanya berjumlah
tiga buku. Buku yang beredar di toko buku lebih banyak.
D. Saran
Berdasarkan hasil penelitian dan refleksi yang telah dilakukan, dapat
dikemukakan saran sebagai berikut:
1. Bagi Penulis Buku Teks Fisika yang Diteliti
Hendaknya ketiga penulis buku yang telah diteliti, merevisi buku
teks Fisika SMA kelas XI semester 1 yang telah diterbitkan agar konsep yang
ada di dalam bukunya sesuai dengan konsep yang dimiliki oleh para ahli
Fisika.
2. Bagi Penulis Buku Teks Fisika Secara Umum
Hendaknya seorang penulis buku teks Fisika senantiasa meneliti
kembali buku yang ditulisnya, agar tidak terjadi kesalahan konsep,
kekuranglengkapan materi atau konsep, dan kesalahan ketik di dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
128
bukunya. Proses review terhadap buku teks yang ditulis idealnya dilakukan
sebelum buku dikirimkan kepada penerbit dan setelah buku mengalami proses
editing.
3. Bagi Guru
Hendaknya guru mampu memilih buku-buku yang memiliki kualitas
baik untuk kemudian direkomendasikan kepada siswanya. Pemilihan buku-
buku yang berkualitas tinggi dilihat berdasarkan kejelasan dan kebenaran
konsep, relevansi dengan kurikulum, dan efek buku tersebut terhadap minat,
motivasi dan aktivitas siwa.
4. Bagi Siswa
Sebelum membeli buku teks Fisika, hendaknya siswa berkonsultasi
dulu dengan guru pengampu mata pelajaran Fisika. Hal ini dilakukan untuk
mengoptimalkan fungsi buku teks. Dengan menggunakan buku teks
berkualitas baik, maka hasil belajar siswa akan lebih optimal.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
129
DAFTAR PUSTAKA
Abdulkarim, A. (2007). Analisis Isi Buku Teks dan Implikasinya dalam
Memberdayakan Keterampilan Berfikir Siswa SMA. Forum
Kependidikan. 26 (2), 118-226.
Abdullah, M. (2006). FISIKA SMA dan MA Kelas XI Semester I. Jakarta: esis.
Adisendjaja, Y.H., & Romlah, O. (2007). Identifikasi Kesalahan dan Miskonsepsi
Buku Teks Biologi SMU. Makalah disampaikan pada Seminar Nasional
Pendidikan Biologi dan Biologi, Jurusan Biologi FMIPA Universitas
Pendidikan Indonesia, Bandung, 25-26 Mei 2007.
Deshmukh, N.D., & Deshmukh, V.D. (2011) Textbook: A Source of Students’
Misconceptions at The Secondary Level. Diperoleh 10 Juli 2012, dari
http://episteme4.hbcse.tifr.res.in/proceedings/strand-ii-cognitive-and-
affective-studies-of-stme/strand-ii-cognitive-and-affective-studies-of-stme
Dimyati & Mudjiono. (2009). Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: PT. Rineka
Cipta.
Koesmanto. (2006). KONSEP FISIKA Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mefi
Caraka.
Krippendorff, K. (1991). Analisis Isi: Pengantar Teori dan Metodologi.
(Diterjemahkan oleh Farid Wajidi). Jakarta: CV Rajawali.
Küçük, M., Çepni, S., & Gökdere, M. (2005). Turkish Primary School Students’
Alternative Conceptions About Work, Power, and Energy (Versi
elektronik). Journal of Physics Teacher Education Online. 3(2), 22-26.
Diperoleh 15 November 2010, dari
http://www.phy.ilstu.edu/jpteo/issues/dec2005.html.
Miles, M.B. & Huberman, A.M. (1992). Analisa Data Kualitatif: Buku Sumber
Tentang Metode-metode Baru. (Diterjemahkan oleh Tjetjep Rohendi).
Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.
Moleong, L.J. (2011). Metodologi Penelitian Kualitatif (edisi revisi). Bandung:
PT Remaja Rosdakarya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
130
Mukti, A.D.Y. (2011). Identifikasi Miskonsepsi dalam Buku Ajar Fisika SMA
Kelas X Semester Gasal. Buku Abstrak Seminar Nasional Fisika dan
Pendidikan Fisika 2011. Hlm. 3. Program Studi Pendidikan Fisika PMIPA
FKIP UNS.
Nurachmandani, S. (2009). FISIKA 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat
Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Pusat Kurikulum. (2003). Kurikulum 2004, Standar Kompetensi Mata Pelajaran
Fisika Sekolah Menengah Atas dan Madrasah Aliyah. Jakarta:
Departemen Pendidikan Nasional.
Sagala, S. (2003). Konsep dan Makna Pembelajaran. Bandung: Alfabeta.
Serway, R.A. & Jewett, J.W. (2004). Physics for Scientists and Engineers.
Stamford: Thomson Brook/Cole.
Subiyarti, A. (2001). Analisis Buku Ajar Pelengkap Kimia SMU Kelas III yang
Beredar di DIY Tahun Ajaran 200/2001 Ditinjau dari Kesalahan
Konsepnya. Skripsi Tidak Dipublikasikan, FMIPA Universitas Negeri
Yogyakarta.
Suparno, P. (2005). Miskonsepsi dan Perubahan Konsep dalam Pendidikan
Fisika. Jakarta: PT. Grasindo
Sutopo, H.B. (2006). Metodologi Penelitian Kualitatif (edisi kedua). Surakarta:
Universitas Sebelas Maret.
Vanden Berg, E., Vanden Berg, R., Wahyuningsing, C.S.A., Boko, K.S., Van
Huis, C., Katu, N. et al. (1991). Miskonsepsi Fisika dan Remidiasi.
Salatiga: Universitas Kristen Satya Wacana.
Young, H.D. & Freedman, R.A. (2002). Fisika Universitas (edisi kesepuluh).
(Diterjemahkan oleh Endang Juliastuti). Jakarta: Erlangga.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user