Pengembangan Materi Ajar Termodinamika dengan Model Educational Reconstruction di Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sriwijaya.

Leni Marlina

Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas SriwijayaJln. Palembang-Prabumulih Km 32 Inderalaya Kabupaten Ogan Ilir (OI)Email : leni_fisika@yahoo.co.id

Abstrak

Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan Materi Ajar Termodinamika dengan Model Educational Reconstruction di Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Unsri dan mengetahui keefektifan materi ajar yang dikembang dalam menunjang pemahaman materi Termodinamika di Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Unsri. Metode Penelitian yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian dan pengembangan (research and development). Dari hasil penelitian telah dihasilkan Materi Ajar dengan model Educational Reconstrucsional untuk mata kuliah Termodinamika khusus pokok bahasan Hukum I Termodinamika dan Hukum II Termodinamika dalam bentuk modul pembelajaran. Berdasarkan analisis data hasil belajar ranah kognitif dan afektif maka diperoleh rata-rata hasil belajar ranah kognitif mahasiswa dengan kategori baik yaitu sebesar 74,5. Sedangkan rata-rata hasil belajar ranah afektif siswa tergolong dalam kategori memiliki sikap positif terhadap penggunaan materi ajar dalam pembelajaran Termodinamika yaitu sebesar 75,6. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa penggunaan materi ajar dengan model Educational Reconstructional dalam pembelajaran Termodinamika efektif.

Kata Kunci: Termodinamika, Educational Reconstruction

Pendahuluan

Materi ajar dalam proses KBM merupakan salah satu faktor penting penunjang kegiatan pembelajaran. Materi ajar dapat dikemas dalam bentuk modul. Modul merupakan salah satu bentuk media bahan ajar yang dibuat dengan tujuan agar memudahkan orang untuk belajar sesuai dengan kecepatan belajarnya tanpa tergantung pada orang lain, modul akan bermakna jika peserta didik mudah menggunakannya. Terdapat beberapa manfaat modul menurut Pridi (2004). Pertama, dapat membimbing orang yang membacanya untuk mengarahkan proses belajarnya. Kedua, membantu peserta pendidikan dan dalam memecahkan kesulitan yang dihadapi ketika memahami materi yang disajikan. Ketiga, modul dapat memotivasi peserta pendidikan dan latihan jarak jauh agar senantiasa aktif dalam belajar. Keempat, meningkatkan pengetahuan dan wawasan peserta. Kelima, modul dibuat untuk membelajarkan orang secara efektif dan efisien sehingga bisa mencapai tujuan instructional yang telah ditetapkan.Pengembangan modul atau materi ajar dengan model ini berasal dari pengembangan teori konstruktivisme. Dalam teori konstruktivisme, pengajaran merupakan usaha yang dilakukan guru untuk mengkonstruk pengetahuan siswa agar pengetahuan yang dimilikinya sama dengan pengetahuan yang dimiliki oleh para ilmuwan (Kattman et al,1995).

Mata kuliah Termodinamika ini merupakan mata kuliah wajib semester 4. Mata kuliah yang berbobot 3 SKS. mata kuliah ini bertujuan untuk memberikan dasar-dasar dari teori Termodinamika dan aplikasinya, sehingga mata kuliah ini sangat penting untuk menunjang mata kuliah-mata kuliah pada semester berikutnya. Secara garis besar mata kuliah ini membahas tentang Hukum Termodinamika yaitu Hukum I dan II Termodinamika, Aplikasi Hukum termodinamika serta Gas Ideal dan Aplikasinya. Berdasarkan hasil diskusi dengan Tim pengajar, rata-rata hasil belajar mahasiswa masih rendah, hal ini disebabkan masih kurangnya pengetahuan awal mahasiswa mengenai materi Termodinamika. Kondisi ini menyebabkan dosen berulang-ulangkali dalam penjelaskan materi pembelajaran, sedangkan pokok bahasan Termodinamika cukup banyak. Hal ini menyebabkan proses pembelajaran tidak efektif dan efisien. Model Educational Reconstruction merupakan model pengembangan materi ajar berbasiskan konstruktivisme, dengan proses memfasilitasi pengetahuan awal siswa dengan cara memperbaiki miskonsepsi siswa melalui memperbaiki proses pembelajaran yang dilakukan guru (Deshmukh, 2004).Berdasarkan penelitian-penelitian di atas, prinsip penting dalam perubahan konsepsi adalah memfasilitasi pengetahuan awal siswa dan menjelaskan materi dengan konflik kognitif, konflik kognitif adalah mengkonfrotasikan miskonsepsi siswa dengan pengetahuan yang seharusnya. Proses tersebut memerlukan identifikasi pengetahuan awal dan diskusi yang berulang. Untuk meningkatkan pegetahuan awal dan hasil belajar mahasiswa maka penulis tertarik mengembangkan materi ajar Termodinamika dengan model Educational Reconstruction di Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Unsri. Melalui pengembangan materi ajar dengan model Educational Reconstruction diharapkan pembelajaran mahasiswa dapat makin baik.

Metodologi Penelitian Metode Penelitian yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian dan pengembangan (research and development). Borg & Gall (1979:626) secara konseptual mengemukakan ada sepuluh tahap metode penelitian dan pengembangan yaitu : (1) Penelitian dan pengumpulan informasi (research and information collecting), (2) Perencanaan (planning), (3) Mengembangkan bentuk produk awal (develop preliminary form of product), (4) Pengujian lapangan awal (preliminary field testing), (5) Revisi terhadap produk utama (main product revision), (6) Pengujian lapangan utama (main field testing), (7) Revisi produk operasional (operational product revision), (8) Pengujian lapangan operasional (operational field testing), (9) Revisi produk akhir (final product revision), dan (10) Diseminasi dan distribusi (dissemination and distribution).Mengacu kepada proses penelitian dan pengembangan di atas, langkah penelitian pengembangan yang dilakukan sederhanakan ke dalam empat tahap yaitu : (1) Prasurvai yang ditujukan untuk mengetahui kondisi riil dan kebutuhan media ajar, (2) Merancang maping dan Storyboard dari pembuatan materi ajar, 3) Uji coba materi ajar, dan 4) Uji validasi materi ajar yang ditujukan untuk mengetahui efektifitas media ajar dalam meningkatkan kualitas pembelajaran Termodinamika di Program Studi Pendidikan Fisika.

Hasil dan PembahasanDeskripsi Pendesainan Materi AjarPenelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu (1) Tahap pendahuluan yaitu prasurvai yang ditujukan untuk mengetahui kondisi riil dan kebutuhan media ajar, (2) Tahap perencanaan yaitu merancang maping dan Storyboard dari pembuatan materi ajar, (3) Tahap pengembangan yaitu tahap uji coba media ajar, dan (4) Tahap Validitas yaitu uji validasi media ajar yang ditujukan untuk mengetahui efektifitas materi ajar dalam meningkatkan kualitas pembelajaran Termodinamika di Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas Sriwijaya.1. Tahap Pendahuluan: Tahap pendahuluan yaitu prasurvai yang ditujukan untuk mengetahui kondisi riil dan kebutuhan materi ajar, pada tahap ini kegiatan yang dilakukan meliputi :a. Studi Literature: berupa studi literatur teori-teori yang berhubungan dengan model yang akan digunakan untuk mengembangkan materi ajar yaitu model Educational Reconstruction. Selain teori dapat dilihat juga dari hasil penelitian yang serupa dari jurnal-jurnal yang diakui atau terakreditasi nasional atau internasional.b. Prasurvai meliputi : lembaga (Pendidikan MIPA FKIP Unsri), kurikulum yang digunakan saat ini yaitu kurikulum tingkat satuan pendidikan. Berdasarkan hasil analisis tersebut, ditetapkan standar kompetensi, kompetensi dasar dan indikator keberhasilan untuk pokok bahasan Hukum I Termodinamika dan Hukum II Termodinamika.Adapun standar kompetensi, kompetensi dasar dan indikator kerberhasilan untuk pokok bahasan Hukum Termodinamika I dapat dilihat dibawah ini :c. Mahasiswa: Mahasiswa yang akan menjadi subyek penelitian ini adalah mahasiswa Tingkat 2 Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Unsri. Dari hasil analisis dipilihlah 5 mahasiswa sebagai perevisi I (uji coba terbatas) bahan ajar yang telah dibuat, selanjutnya jika bahan ajar sudah divaliditas I maka dipilih lagi 15 mahasiswa (uji coba diperluas).2. Tahap perencanaan: merancang maping dan Storyboard dari pembuatan materi ajar. Adapun langkah-langkah perancangan materi ajar yaitu Disain Materi Ajar menggunakan model Educational Reconstruction yang meliputi analisis struktur materi, ada tiga langkah yang harus dilakukan :1. Analisis literature (materi subyek) : dalam menganalisis materi subyek harus mengacu pada buku teks (eksplansi ilmuwan) atau buku yang digunakan oleh Tim pengajar dalam menyampaikan materi Termodinamika. Adapun subyek materi yang akan dianalisis adalah materi yang menjadi miskonsepsi mahasiswa. (pilot study) (penyebaran angket I kepada mahasiswa).2. Klarifikasi konsep dasar merupakan hasil interview dari analisis struktur materi sebelumnya. Konsep dasar apakah yang menjadi miskonsepsi mahasiswa terhadap materi Termodinamika (Interview pertama).3. Modifikasi dan penyelesaian dari konsep. Yang harus diperhatikan dalam memodifikasi dan penyelesaian konsep yaitu pertama melihat dari garis besar konsep yang ada, konsep yang ada dimodifikasi misalnya setiap pokok bahasan diberi contoh soal. Adapun desain penyusunan materi ajar dengan model Educational Reconstruction dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 1. Disain materi ajar Hukum I termodinamika dengan model Educational Reconstruction

Gambar 2. Disain materi ajar Hukum II Termodinamika dengan model Educational Reconstruction

2.2 Tahap uji pakar Pada langkah ini materi yang telah didesain, dikonsultasikan oleh ahli dibidangnya. Pada penelitian ini, ahli yang mengevaluasi adalah 2 orang yang ahli di bidang pendidikan. Dari validasi ini diperoleh beberapa saran yang digunakan sebagai acuan untuk merevisi materi ajar.3. Tahap Pengembangan3.1. Ujicoba kelompok kecil (Implementasi I)Pada tahap ini dilakukan ujicoba terhadap materi ajar yang telah disusun kepada kelompok kecil mahasiswa yang terdiri dari 5 mahasiswa Tingkat 2 Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Unsri. Hasil uji coba ini dianalisis, dibahas sedemikian rupa sehingga diperoleh saran-saran yang bermanfaat untuk direvisi kembali.

3.2 Wawancara: Pada tahap ini dilakukan wawancara dengan siswa yang mendapatkan nilai rendah pada saat implementasi I. Mahasiswa yang diwawancarai adalah 2 orang mahasiswa yang mendapatkan nilai tes paling kecil dari masing-masing kelas. Saransaran serta hasil dari wawancara dan implementasi, dijadikan dasar untuk merevisi bahan ajar.3.3 Tahap revisi: Saransaran serta hasil dari wawancara dan implementasi, dijadikan dasar untuk merevisi bahan ajar.3.4 Uji Coba Kelompok Besar ( Implementasi II): Pada tahap ini, kegiatannya sama dengan yang dilakukan pada tahap implementas I hanya saja materi yang diujicobakan itu merupakan hasil revisi yang dibuat oleh peneliti dan sudah dikonsultasikan dengan Tim pakar. Selanjutnya dilakukan wawancara kembali pada mahasiswa yang masih mendapatkan nilai rendah untuk mendapatkan saransaran sebagai bahan masukan untuk melakukan revisi. 3.5.Tahap revisi akhir: Materi pelajaran direvisi sekali lagi berdasarkan tahapan sebelumnya. Hasil dari tahap ini disebut materi ajar dengan model Educational Reconstruction yang dianggap valid dan praktis. 3.6 Tahap aplikasi: Pada tahap ini, materi ajar hasil dari revisi yang dianggap valid tadi diaplikasikan di kelas sesungguhnya untuk mengetahui sejauh mana dampaknya terhadap hasil belajar mahasiswa dilihat dari aspek kognitif. 3.7 Deskripsi Data Tes: Tes yang dilaksanakan terdiri dari tes diagnosa dan tes sumatif. Tes diagnosa digunakan untuk mengetahui kemampuan awal mahasiswa terhadap materi yang dipelajari dan tes sumatif dilakukan untuk mengetahui hasil belajar secara menyeluruh terhadap pokok bahasan yang telah dipelajari selama ini. soal yang digunakan dalam bentuk pilihn ganda dengan memberi alasan jawaban. Hasil tes sumatif dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 1. Hasil Tes MahasiswaNilai akhirFrekuensiKatagori

80 1006Sangat Baik

65 795Baik

55 643Cukup

40 541Kurang

0 390Sangat Kurang

Jumlah15

3.8 Deskripsi Data Angket: Angket yang disebarkan berupa angket tertutup dan terbuka setelah dilakukan tes sumatif. Penyebaran angket digunakan untuk mengetahui sikap mahasiswa terhadap materi ajar yang dikembangkan serta untuk mengetahui keefektifan materi ajar yang dikembangkan terhadap mata kuliah Termodinamika.

4. Analisa Data 4.1 Analisa Data Tes: Nilai akhir yang diperoleh dibuat dalam daftar distribusi frekuensi untuk menentukan ratarata nilai akhir mahasiswa.

Tabel 2. Daftar Distribusi Frekuensi Hasil Belajar MahasiswaNilai akhirFrekuensiPersentase (%)Kategori

80 100640Sangat Baik

65 79533Baik

55 64320Cukup

40 5417Kurang

0 3900Sangat kurang

Jumlah15100-

Rata Rata74,70-Baik

Berdasarkan Tabel.2 dapat dilihat bahwa siswa yang telah mencapai nilai 65 atau mencapai ketuntasan belajar perorangan ada 11 mahasiswa ( 73,33 %). Dengan kata lain, pada kelas tersebut telah mencapai ketuntasan secara klasikal. Ratarata kelas hasil belajar mahasiswa setelah aplikasi adalah 74,70, sehingga dapat dikategorikan baik.Dari hasil diatas dapat dikatakan bahwa pembelajaran Termodinamika dengan menggunakan materi ajar dengan model Educational Reconstructional mampu mempengaruhi hasil belajar Termodinamika mahasiswa pendidikan fisika.

Pembahasan Prosedur dalam tahap-tahap pengembangan materi ajar dengan menggunakan model Educational Rekonstruksional telah dilakukan dan menghasilkan suatu produk yang sudah cukup baik untuk digunakan oleh mahasiswa dalam pembelajaran Termodinamika. Dengan media ajar (modul) yang dikembangkan ini, mahasiswa lebih mudah mengikuti pembelajaran dan lebih termotivasi untuk belajar Termodinamika sehingga proses pembelajarannya dapat berlangsung efektif. Keefektifan materi ajar yang dikembangkan ini dapat dilihat dari hasil belajar mahasiswa.Pada hasil belajar ranah kognitif terdapat 4 orang mahasiswa yang mendapat nilai dibawah cukup. Hal ini dikarenakan mahasiswa tidak mampu mengerjakan soal-soal latihan yang telah diberikan mahasiswa tidak teliti dalam menyelesaikan materi-materi yang tingkatnya lebih tinggi. Dilihat dari hasil ujian yang dihasilkan konsep yang dihasilkan mahasiswa masih belum sempurna, dari soal-soal yang diberikan ada jawaban yang masih miskonsepsi terhadap materi yang telah diberikan.Sedangkan untuk menilai sikap mahasiswa terhadap penggunaan materi ajar yang dikembangkan, peneliti menyebarkan angket. Berdasarkan angket tersebut, terdapat 13 orang mahasiswa menyukai penggunaan materi ajar dan 2 orang siswa yang memiliki sikap netral terhadap penggunaan materi ajar. Salah satu mahasiswa yang memiliki sikap netral tersebut berpendapat bahwa penggunaan materi ajar membuat mahasiswa bingung dan bosan sehingga mahasiswa kurang mampu belajar Termodinamika, khususnya modul berbahasa inggis. Selain itu, mahasiswa tidak percaya diri jika belajar Termodinamika hanya menggunakan satu modul saja, mahasiswa tidak dapat berpikir untuk mencari ide-ide yang lain dan mengembangkan diri. Meskipun demikian, mahasiswa tersebut masih memiliki rasa tanggung jawab dan kegigihan dalam menyelesaikan soal-soal Termodinamika. Berdasarkan analisis data hasil belajar ranah kognitif dan afektif maka diperoleh rata-rata hasil belajar ranah kognitif mahasiswa dengan kategori baik yaitu sebesar 74,5. Sedangkan rata-rata hasil belajar ranah afektif siswa tergolong dalam kategori memiliki sikap positif terhadap penggunaan materi ajar dalam pembelajaran Termodinamika yaitu sebesar 75,6. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa penggunaan materi ajar dengan model Educational Rekonstruksional dalam pembelajaran Termodinamika efektif.

Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dapat diperoleh kesimpulan :1. Telah dihasilkan Materi Ajar dengan model Educational Rekonstruksional untuk mata kuliah Termodinamika pokok bahasan Hukum 2 Termodinamika dan aplikasinya dalam bentuk modul pembelajaran.2. Berdasarkan analisis data hasil belajar ranah kognitif dan afektif maka diperoleh rata-rata hasil belajar ranah kognitif mahasiswa dengan kategori baik yaitu sebesar 74,5. Sedangkan rata-rata hasil belajar ranah afektif siswa tergolong dalam kategori memiliki sikap positif terhadap penggunaan materi ajar dalam pembelajaran Termodinamika yaitu sebesar 75,6. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa penggunaan materi ajar dengan model Educational Reconstructional dalam pembelajaran Termodinamika efektif.

Ucapan Terima Kasih

Dalam penelitian ini kami mengucapkan terima kasih kepada Lembaga Penelitian Universitas Sriwijaya atas bantuan dana selama kegiatan penelitian. Penelitian ini Dibiayai dari DIPA (Daftar Isian Pelaksanaan Anggaran) Nomor : 0132/023-04.2/2010 Tanggal 31 Desember 2010. Sesuai dengan Surat Perjanjaian Pelaksanaan Penelitian Dosen Muda Sateks Unsri Nomor : 0320.a/UN9.4.2.1/LK/2011 Tanggal 13 Juni 2011.

Daftar PustakaAlly. M, 2004, Foundation of Educational Theory for Online Learning, Athabasca University, Canada.Banet, E. Ayuso,E, 2000, Teaching Genetics at Secondary School: Strategy for Teaching about the Location of Inheritance Information, Journal of Research in Science Teaching,3(4): 313-315.Committee on Undergraduate Biology Education to Prepare Research Scientists for the 21st Century, National Research Council, 2003, Transforming Undergraduate Education for Future Research Biologists, National Academies, Wasington DC.Cliff. W.H, 2006, Case study analysis and the remediation of misconceptions about respiratory physiology, Journal of Adv Physiol Educ 30: 215223, 2006;Dantas, A.M, and Kemm, R.E, 2008, A blended approach to active learning in a Physiology laboratory-based subject facilitated by an e-learning component, Journal of Adv Physiol Educ, 32: 6575.Kommalage. M, and Gunawardena. S, 2008, IT-based activity in physiology education: an experience from a developing country, Journal of Adv Physiol Educ 32: 8185.Meilinda. Rustaman.N.Y. Widodo. A, 2009, Efektifitas E-Modul Interaktiv Berbasis Konstruktivisme untuk Meningkatkan Kompetensi Guru Biologi SLTP, Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 3(2):153-163 Munawar, 2000, Sistem Penulisan Modul Pendidikan dan Latihan Penulisan Modul Bahan Ajar Mandiri, Pustekom DepdiknasModell .HI, 2000, How to help students understand physiology? Emphasize general models, Journal of Adv Physiol Educ 23: 101107.Michael, J, Modell. H, McFarland, J, and Cliff,W, 2009, The core principles of physiology: what should students understand?, Journal of Adv Physiol Educ 33: 1016. Michael .J, 2007, What makes physica hard for students to learn? Results of a faculty survey, Journal of Adv Physcl Educ 31: 3440.Rangel, E.M, Mendes, IAC, Carnio,E.C., Alves,L.M.M, Godoy, S.D., and Crispim, J.A, 2010, Development, implementation, and assessment of a distance module in endocrine physiology, Journal of Adv Physiol Educ 34: 7074.Taradi, S.K, Taradi.M, Radic K and Pokrajac, N, 2005, Blending Problem-based Learning with Web Technology Positively Impacts Student Learning Outcomes in Acid-base Physiology, Journal of Adv Physiol Educ 29: 3539.Tekkaya,C, 2002, Misconception as Barrier to Understanding Biology, Journal of Hacettepe Universitesi Egitim Fakultesi Dergesi: 23 : 259-266Wright RL, Klymkowsky MW, 2005, Content versus process: is this a fair choice?, Journal of Cell Biol Educ, 4: 189198.Warsita. B, 2008, Teknologi Pembelajaran: Landasan& Aplikasinya, Penerbit Rineka Cipta, JakartaVygotsky. L.S, 1978, mind in Society: The Development of higher psychological processes, Havard University Press, Cambrige MA.

1

3. Hukum Pertama Termodinamika

3.1 Percobaan Joule

3.2 Hkm I Termodinamika untuk sistem

3.3 Energi Dalam

3.4 energi dalam gas ideal

3.5 Entalpi

3.6 Penerapan Hkm I Pada Sistem Terbuka

3.7 Hukum I Termodinamika untuk volume air

3.8 Proses Aliran Keadaan-Tunak

3.9 Interaksi Kerja dalam Proses Aliran Keadaan Tunak

3.10 Penerapan Persamaan energi aliran Keadaan-Tunak

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

4. Hukum Kedua Termodinamika

4.1 Hukum II termodinamika

4.2 Siklus carnot dan Aplikasi

4.3 Prinsif-Prinsif carnot

4.4 skala Tempertur Termodinamik

4.5 Teorema Clausius

4.6 Entropi

4.7 Diagram temperatur-Entropi

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda

Soal pilian ganda