model orientasi, analisis, sintesis, investigasi, sinergi ... · library.uns.ac.id...
TRANSCRIPT
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
MODEL ORIENTASI, ANALISIS, SINTESIS, INVESTIGASI,
SINERGI (OASIS) UNTUK MENINGKATKAN LEVEL KONSEPSI
MAHASISWA PADA MATERI KINEMATIKA DAN DINAMIKA
DISERTASI
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Doktor
Program Studi Doktor Pendidikan IPA
Oleh:
Jeffry Handhika
NIM T851308002
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2018
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Ahamdulillah, teriring salam dan do’a, semoga Allah SWT melimpahkan
Hidayah, rahmat dan karunianya kepada kita semua. Sholawat dan salam semoga
tercurah kepada junjungan Nabi Muhammad SAW yang telah membebaskan kita
dari zaman Jahilliyah ke zaman yang penuh Ilmu dan dilandasi dengan Hanif
(kebenaran). Penulis merasa sangat bersyukur mendapatkan kesempatan dan
kekuatan untuk menyusun dan menyelesaikan disertasi ini. Dengan segala
ketulusan dan kerendahan hati, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ravik Karsidi MS. selaku Rektor Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. Prof. Dr. M. Furqon Hidayatullah, M. Pd selaku direktur pascasarjana
Univeristas Sebelas Maret Surakarta.
3. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd selaku dekan FKIP Univeristas Sebelas Maret
Surakarta.
4. Bpk. Drs. Imam Sujudi, Selaku Ketua PPLPT PGRI Madiun
5. Bpk. Dr. Parji, Selaku Rektor Universitas PGRI Madiun
6. Bapak Prof. Dr. rer.nat. Sajidan, M.Si., selaku Ketua Program Studi S3
Pendidikan IPA Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta dan
penguji proposal disertasi yang telah memberikan dukungan, motivasi,
arahan, dan ilmu yang bermanfaat.
7. Bapak Prof. Drs. Cari, M.A., M.Sc., P.hD., selaku promotor, yang telah
memberikan dukungan, bimbingan, arahan, saran, ide, motivasi, pengalaman,
dan ilmu yang bermanfaat.
8. Ibu Dra. Prof. Suparmi, M.A, P. hD., selaku pembimbing co-promotor, yang
telah memberikan dukungan, bimbingan, arahan, saran, ide, motivasi,
pengalaman, dan ilmu yang bermanfaat.
9. Bapak Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M. Pd., selaku co-promotor, yang telah
memberikan dukungan, bimbingan, arahan, saran, ide, motivasi, pengalaman,
dan ilmu yang bermanfaat.
10. Kemenristek Dikti yang memberikan pendanaan hibah Doktor tahun 2017
11. Prof Arif Hidayat, Dr. Lia Yulianti, Drs. Harjana, M.Sc, P. hD., Dr. Sudi
Dulaji, M.Si, Dr. Tantri Mayasari, M. Pd selaku pakar validasi model dan
perangkat.
12. Farida Huriawati, M.Si dan Agung Wahyudi, M.Pd, selaku dosen model.
13. Teman-teman S3 Pendidikan IPA UNS.
Yakinlah Usaha Sampai!. Surakarta, 01 Juni 2018
Penulis,
Jeffry Handhika
iii
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ........................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................................ii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... iii
DAFTAR ISI ..........................................................................................................iv
DAFTAR TABEL............................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x
ABSTRAK ............................................................................................................ xv
ABSTRACT ........................................................................................................ xvi
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
A. Latar Belakang .................................................................................................. 1
B. Rumusan Masalah ............................................................................................. 5
C. Tujuan Pengembangan ..................................................................................... 5
D. Pentingnya Pengembangan .............................................................................. 5
E. Produk Penelitian .............................................................................................. 7
F. Asumsi Keterbatasan Pengembangan ............................................................. 7
G. Definisi Istilah .................................................................................................... 8
BAB II KAJIAN PUSTAKA ................................................................................. 9
A. Landasan Teori................................................................................................. 9
1. Konsepsi, Intuisi, dan Konsep Fisika ............................................................... 9
2. Analisis Materi Kinematika dan Dinamika ................................................. 16
a. Kinematika ....................................................................................................... 16
b. Dinamika .......................................................................................................... 33
3. Miskonsepsi materi Kinematika dan Dinamika ........................................... 38
4. Filosofi Pengembangan Model ....................................................................... 39
a. Pengertian model Pembelajaran .................................................................... 39
b. Belajar dan Pembelajaran Bermakna ........................................................... 40
5. Pengembangan Model ..................................................................................... 42
6. Model Inkuiri dan PjBL ................................................................................. 43
a. Model Inkuiri ................................................................................................... 43
b. Model PjBL ...................................................................................................... 45
7. Kemampuan Berfikir Kritis ........................................................................... 47
B. Kajian Penelitian yang Relevan ..................................................................... 49
iv
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
C. Kerangka Berpikir ......................................................................................... 53
D. Model Konseptual .......................................................................................... 58
1. Implementasi Sintak Model............................................................................. 59
2. Pemanfaatan Feedback (Umpan Balik) dan Representasi Eksternal
sebagai Bentuk Prinsip Reaksi ........................................................................ 59
3. Sistem Sosial...................................................................................................... 60
4. Peran dan Tugas Dosen ................................................................................... 60
5. Sistem Pnedukung ............................................................................................ 60
BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................... 64
A. Jenis Penelitian ................................................................................................ 64
B. Prosedur Penelitian ......................................................................................... 64
1. Tahap Studi Pendahuluan ............................................................................... 65
a. Strategi Penelitian ........................................................................................... 65
b. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................... 66
c. Jenis dan Sumber Data ................................................................................... 67
d. Teknik Pengumpulan Data ............................................................................. 67
e. Teknik Pemeriksaan Keabsahan Data .......................................................... 71
f. Teknik Analisis Data ....................................................................................... 73
g. Luaran Penelitian Tahap Pendahuluan ........................................................ 74
2. Tahap Pengembangan Model .......................................................................... 74
a. Merencanakan dan Mendesain Model .......................................................... 74
b. Tahap Awal Pengembangan Model ............................................................... 74
c. Validasi Desain Model ..................................................................................... 75
d. Revisi Desain .................................................................................................... 77
e. Uji Coba Model ................................................................................................ 77
f. Revisi Produk Model ....................................................................................... 81
3. Pengujian Model............................................................................................... 81
a. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 82
b. Subjek Penelitian (populasi, sampel, dan sampling) .................................... 82
c. Teknik Pengumpulan Data .............................................................................. 83
d. Teknik Analisis Data ....................................................................................... 83
e. Output Penelitian Tahap Pengujian Model .................................................. 83
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN ............................. 84
v
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
A. Hasil Studi Pendahuluan dan Pembahasan .................................................. 84
1. Studi Pendahuluan Penggunaan Model ........................................................ 84
2. Studi Pendahuluan Profil Kesulitan Mahasiswa dalam Belajar Fisika ..... 85
3. Studi Pendahuluan Fasilitas Kampus dan Kurikulum ................................ 93
B. Pengembangan Model ..................................................................................... 94
1. Penyusunan Draft Model ................................................................................ 94
2. Kajian Literatur Penyusunan Draft Model................................................... 95
a. Kajian Literatur Model Inkuri ...................................................................... 95
b. Kajian Literatur Model PjBL ........................................................................ 96
c. Kajian Literatur Sintak Model Inkuiri dan PjBL ........................................ 98
d. Analisis Kelemahan dan Kelebihan Model Inkuiri dan PjBL .................. 103
e. Pengorganisasian sintak dan Desain Model ................................................ 109
f. Matrik Model OASIS .................................................................................... 118
3. Validasi Desain Model ................................................................................... 124
4. Uji Coba Draft Model .................................................................................... 130
a. Deskripsi dan Analisis Data.......................................................................... 130
b. Deskripsi Pelaksanaan Sintak ...................................................................... 136
c. Hasil Uji Coba Draft Model .......................................................................... 147
5. Pengujian Model ............................................................................................ 148
a. Deskripsi dan Analisis Data ......................................................................... 148
b. Deskripsi Pelaksanaan Sintak ...................................................................... 167
C. Pembahasan Produk ..................................................................................... 184
D. Kinematika dan Dinamika dalam Perspektif IPA
dan Pembelajaran IPA .................................................................................. 188
BAB V SIMPULAN DAN REKOMENDASI .................................................. 180
A. Simpulan......................................................................................................... 180
1. Deskripsi Kondisi Pembelajaran di PT ...................................................... 180
2. Deskripsi Desain Model Pembelajaran OASIS yang dapat meningkatkan
level Konsepsi ............................................................................................... 181
3. Penerapan Model OASIS dalam Meningkatkan Level Konsepsi ............ 183
B. Rekomendasi .................................................................................................. 184
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 186
vi
DAFTAR LAMPIRAN
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
Lampiran 1. Buku Panduan Model dengan Langkah OASIS ....................... 203
Lampiran 2. Silabus Model OASIS .................................................................. 204
Lampiran 3. SAP Model OASIS ....................................................................... 212
Lampiran 4. Bahan Ajar dan Lembar Kerja Mahasiswa .............................. 232
Lampiran 5. Tes konsepsi .................................................................................. 248
Lampiran 6. Tes Kemampuan Berfikir Kritis................................................. 263
Lampiran 7. Instrumen Penilaian Model dan Perangkat............................... 284
Lampiran 8. Hasil Penilaian Model oleh Pakar .............................................. 293
Lampiran 9. Hasil Penilaian Silabus oleh Pakar ............................................. 298
Lampiran 10. Hasil Penilaian SAP oleh Pakar ................................................ 298
Lampiran 11. Hasil Penilaian Tes konsepsi oleh Pakar ................................. 308
Lampiran 12. Hasil Penilaian Tes Kemampuan
Berfikir Kritis oleh Pakar........................................................ 350
Lampiran 13. Hasil Penilaian Bahan Ajar oleh Pakar ................................... 383
Lampiran 14. Uji Validitas dan Reabilitas Tes Berfikir Kritis ...................... 392
Lampiran 15. Uji Beda dan Taraf Kesukaran Tes Berfikir Kritis ................ 394
Lampiran 16. Uji Validitas dan Reabilitas Tes Konsepsi ............................... 396
Lampiran 17. Uji Beda dan Taraf Kesukaran Tes Konsepsi ......................... 402
Lampiran 18. Contoh Hasil Kerja Tes Konsepsi ............................................. 406
Lampiran 19. Contoh Hasil Kerja LKM Mahasiswa ..................................... 408
Lampiran 20. Lembar Onservasi ...................................................................... 423
vii
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Persentase Konsepsi Mahasiswa P. Fisika IKIP PGRI Madiun ....... 3
Tabel 1.2 Konsepsi yang Salah dan Persepsi Mahasiswa terhadap Konsep ..... 3
Tabel 2.1a Kategori Konsepsi ............................................................................. 11
Tabel 2.1b Level Konsepsi Mahasiswa ............................................................... 12
Tabel 2.1c Alternatif jawaban miskonsepsi soal tes no. 8 ................................. 13
Tabel 2.1d Alternatif jawaban miskonsepsi soal tes no. 1 ................................ 15
Tabel 2.2 Nilai Percepatan Gravitasi untuk r = 10 m sampai 100.000 m........ 32
Tabel 2.3 Temuan Miskonsepsi Mahasiswa Hasil Penelitian Pendahuluan ...39
Tabel 2.4 Sintak OASIS Hasil Kajian Literatur ............................................... 61
Tabel 3.1 Kriteria Penilaian Angket Tanggapan .............................................. 76
Tabel 3.2 Harga CVR Kritis Lawshe dari Beberapa Validator ....................... 76
Tabel 3.3. Kategori Tingkat Kesukaran............................................................. 79
Tabel 3.4. Kategori Daya Pembeda (DP) ........................................................... 79
Tabel 3.5 Kategori Penilaian Observasi Pelaksanaan Model ........................... 81
Tabel 4.1 Profil Konsepsi Salah Mahasiswa dan Taruna ................................. 89
Tabel 4.2. Kisi Tes Konsepsi Berdasarkan Konten dan Temuan Konsepsi ...90
Tabel 4.3a Level Konsepsi Mahasiswa ............................................................... 91
Tabel 4.3b Profil Level Konsepsi Tiap Komponen Tiga Institusi .................... 91
Tabel 4.4 Pedoman Pensekoran Tes Konsepsi ................................................... 93
Tabel 4.5. Berbagai Sintak Model Inkuiri ......................................................... 99
Tabel 4.6 Berbagai Sintak Model PjBL ........................................................... 101
Tabel 4.7. Sintak Model Inkuiri dan PjBL yang Diterapkan ......................... 105
Tabel 4.8 Hasil Nilai Gain Penerapan Model Inkuiri dan PjBL .................... 105
Tabel 4.9 Saran dan Temuan Observer
Pelaksanaan Pembelajaran Model Inkuiri dan PjBL ..................... 106
Tabel 4.10 Rangkuman Kelebihan dan
Kelemahan Model Inkuiri dan PjBL ............................................. 107
Tabel 4.11 Sintak OASIS Hasil Kajian Literatur dan
Penerapan Model induk ................................................................. 109
Tabel 4.12 Rancangan Sintak OASIS ............................................................... 112
Tabel 4.13 Prediksi Kelebihan Tahap Orientasi
Model OASIS Berdasarkan Kajian Literatur .............................. 113
Tabel 4.14. Prediksi Kelebihan Tahap Analisis Model OASIS
berdasarkan Kajian Literatur .......................................................................... 116
Tabel 4.15. Perbedaan Tahap Analisisi Model OASIS dengan Inkuiri dan
PjBL Berdasarkan Kajian Literatur ............................................ 118
Tabel 4.16a Matrik Model Konsepsi Kinematika ........................................... 119
viii
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
Tabel 4.16b Matrik Model Dinamika ............................................................... 121
Tabel 4.17a Rekap Validasi Model OASIS ...................................................... 127
Tabel 4.17b. Rekap Deskripsi Validasi Model ................................................. 127
Tabel 4.18. Rekapitulasi validasi Perangkat Pembelajaran........................... 128
Tabel 4.19a Tes Konsepsi dan Kemampuan Berfikir Kritis .......................... 130
Tabel 4.19b N-Gain Level Konsepsi Tiap Komponen
Pre-test dan Post-Test .................................................................... 130
Tabel 4.20 Profil Argumentasi Level Konsepsi Mahasiswa ........................... 132
Tabel 4.21a Temuan Konsepsi Yang Tidak Diprediksi
Pada Tahap Orientasi Konsep .................................................... 140
Tabel 4.21b Temuan Miskonsepsi Yang Muncul
Pada Tahap Analisis Konsep......................................................... 143
Tabel 4.22a Nilai Gain skor tes konsepsi Penerapan
Model OASIS di UNS.................................................................... 148
Tabel 4.22b Nilai Gain skor tes konsepsi Penerapan
Model OASIS di UNIPMA ........................................................... 148
Tabel 4.22c Nilai Gain skor tes konsepsi Penerapan
Model OASIS di API Madiun ...................................................... 148
Tabel 4.22d Rekapitulasi Nilai Gain skor tes konsepsi Tiap Komponen
di UNS, UNIPMA dan API ........................................................... 149
Tabel 4.22e N-Gain Level Konsepsi Tiap Komponen
Pre-Test dan Post test ................................................................... 150
Tabel 4.23 Profil Argumentasi Level Konsepsi Mahasiswa ........................... 159
Tabel 4.24 Temuan Miskonsepsi Yang Muncul
Pada Tahap Analisis Konsep ......................................................... 177
ix
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Diagran Gaya Hasil Pekerjaan Mahasiswa ................................... 2
Gambar 2.1. Representasi Gerak Objek dari titik A ke E ............................... 17
Gambar 2.2a. Contoh Respon Mahasiswa terhadap Pertanyaan Nomor 1 .... 18
Gambar 2.2b. Contoh Respon Mahasiswa terhadapPertanyaan Nomor 2 ..... 19
Gambar 2.2c. Kelajuan Saat Mobil Berhenti .................................................... 20
Gambar 2.2d. Kelajuan Saat Mobil Bergerak ................................................... 20
Gambar 2.3. Grafik Hubungan Posisi (x) dengan Waktu (t) ........................... 23
Gambar 2.4. Respon Mahasiswa Terhadap Pertanyaan Nomor 3a ................ 25
Gambar 2.5. Respon Mahasiswa Terhadap Pertanyaan Nomor 3b ................ 27
Gambar 2.6a. Besar Kelajuan Konstan ............................................................. 29
Gambar 2.6b. Besar Kelajuan Berubah ............................................................. 29
Gambar 2.7. Grafik GLKK dan GLPK ............................................................. 29
Gambar 2.8. Eksperimen GLKK dan GLPK .................................................... 30
Gambar 2.9. Persentase Respon Mahasiswa dan
Kuantitas Level Kepastian ........................................................... 31
Gambar 2.10. Video Dua Benda A dan B dengan Massa Sama Dijatuhkan
Bersamaan dari Ketinggian yang Sama ..................................... 32
Gambar 2.11. Gaya-gaya yang Bekerja pada Balok Terapung,
Melayang, dan Tenggelam ........................................................... 35
Gambar 2.12. Menggambarkan Diagram Gaya ................................................ 36
Gambar 2.13. Gaya Interaksi antara Kedua Benda ......................................... 37
Gambar 2.14. Model Konseptual ........................................................................ 63
Gambar 3.1 Bagan Langkah-Langkah Pengembangan
Adaptasi Borg & Gall (1983) .......................................................... 65
Gambar 4.1. Rasio Penggunaan Model di Tiga Institusi .................................. 84
Gambar 4.2. Rasio Profil Kesulitan Mahasiswa dalam
Belajar Kinematika dan Dinamika ............................................... 85
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Kecepatan terhadap Waktu ........................... 86
Gambar 4.4a Contoh Jawaban Mahasiswa
dalam Menghitung Kecepatan Sesaat ........................................ 87
Gambar 4.4b Contoh Jawaban Taruna dalam Menghitung
Kecepatan Sesaat ........................................................................... 87
x
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
Gambar 4.5 Mahasiswa Menyamakan Hukum I dengan
Hukum III Newton ............................................................................. 88
Gambar 4.6 Argumen Tertulis Mahasiswa terhadap
Bentuk Matematis Hukum I Newton ............................................ 89
Gambar 4.7 Profil Jawaban Tes Konsepsi ......................................................... 92
Gambar 4.8 Skor Rata-Rata Respon Mahasiswa terhadap
Pelaksanaan Model Pembelajaran .............................................. 106
Gambar 4.9 Model OASIS ................................................................................ 111
Gambar 4.10 Bagan Munculnya Konflik Kognitif Pada Tahap Orientasi...114
Gambar 4.11 Bagan Munculnya Konflik Kognitif
Pada Representasi Konsep ......................................................... 114
Gambar 4.12 Profil Hasil Pretest dan Postest Jawaban Salah pada
Tes Konsepsi ................................................................................ 132
Gambar 4.13 Jawaban dan Argumentasi Mahasiswa
pada Soal Tes Konsepsi Nomor 2 .............................................. 133
Gambar 4.14 Contoh Jawaban dan Argumentasi Mahasiswa
pada Soal Tes Konsepsi Nomor 3 .............................................. 133
Gambar 4.15 Contoh Jawaban dan Argumentasi Mahasiswa
pada Soal Tes Konsepsi Nomor 14 ............................................ 134
Gambar 4.16 Contoh Jawaban dan Argumentasi Mahasiswa
pada Soal Tes Konsepsi Nomor 15 ............................................ 135
Gambar 4.17 Contoh Jawaban dan Argumentasi Mahasiswa
pada Soal Tes Konsepsi Nomor 16 ........................................... 136
Gambar 4.18. Contoh Review Konsep Mahasiswa
Tentang Kecepatan Rata-Rata................................................. 136
Gambar 4.19. Contoh Review Konsep Mahasiswa Tentang
Kecepatan Rata-rata ................................................................. 137
Gambar 4.20 Contoh Pertanyaan LKM sebagai
Feedback (Representasi Eksternal) Konsepsi Mahasiswa ...... 138
Gambar 4.21. Kesalahan Menyelesaikan Kecepatan Sesaat .......................... 138
Gambar 4.22. Contoh Review Konsep Mahasiswa Tentang Konsep Gaya ..139
Gambar 4.23 Respon Tertulis Terhadap Pernyataan Dosen ......................... 139
Gambar 4.24 Mahasiswa Menggambarkan Diagram Gaya ........................... 140
Gambar 4.25 Respon Tertulis Terhadap Pernyataan Dosen ......................... 141
Gambar 4.26. Langkah Kegiatan Analisis Data dan Intepretasi Data .......... 142
Gambar 4.27a Kesalahan Mahasiswa dalam Menggambar Vektor Gaya ...143
xi
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
Gambar 4.27b Kesalahan Mahasiswa dalam Menggambar Arah Gaya ...... 143
Gambar 4.28a Hasil Kerja Kelompok Mahasiswa yang
Dipresentasikan di Papan Tulis .............................................. 144
Gambar 4.28b Hasil Kerja Kelompok Mahasiswa yang
Dipresentasikan di LKM ......................................................... 144
Gambar 4.29 Hasil Kerja Kelompok Mahasiswa yang
Dipresentasikan di LKM ........................................................... 138
Gambar 4.30 Hasil Kerja Kelompok Mahasiswa yang
Dipresentasikan di LKM ........................................................... 145
Gambar 4.31 Feedback (representasi eksternal) yang
Digunakan untuk Membantu Proses Sinergi........................... 146
Gambar 4.32a Profil Hasil Pretest dan Postest Konsepsi Mahasiswa untuk
Jawaban yang Salah .................................................................. 158
Gambar 4.32b Profil Hasil Pretest dan Postest Kasus Negatif ....................... 158
Gambar 4.33 Contoh Jawaban Mahasiswa yang
Salah Tes Konsepsi Nomor 3 ................................................... 159
Gambar 4.34 Contoh Jawaban Mahasiswa yang Salah pada
Soal Tes Konsepsi Nomor 7 ..................................................... 160
Gambar 4.35 Contoh Jawaban Mahasiswa yang Salah
Tes Konsepsi Nomor 8 .............................................................. 162
Gambar 4.36 Contoh Jawaban Tes Konsepsi Nomor 10 ................................ 163
Gambar 4.37 Contoh Jawaban Tes Konsepsi Nomor 13 ................................ 164
Gambar 4.38 Contoh Jawaban Tes Konsepsi Nomor 14 ................................ 165
Gambar 4.39 Contoh Jawaban Mahasiswa yang Salah pada
Soal Tes Konsepsi Nomor 15 .................................................. 166
Gambar 4.40 Contoh Jawaban Mahasiswa yang Salah pada
Tes Konsepsi Nomor 16 ........................................................... 167
Gambar 4.41a. Contoh Review Konsep Mahasiswa UNS
Tentang Kecepatan ................................................................. 168
Gambar 4.41b. Contoh Review Konsep Mahasiswa UNS
Tentang Kecepatan ................................................................. 168
Gambar 4.41c. Contoh Review Konsep UNIPMA Tentang Kecepatan ......... 168
Gambar 4.41d. Contoh Review Konsep Taruna API Tentang Kecepatan ...169
Gambar 4.42a. Contoh Review Konsep mahasiswa UNS
tentang Hukum Newton III ..................................................... 170
Gambar 4.42b. Contoh Review Konsep mahasiswa UNIPMA
xii
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
tentang Hukum Newton III ..................................................... 170
Gambar 4.42c. Contoh Review Konsep Taruna API
tentang Hukum Newton III ..................................................... 170
Gambar 4.43a Respon Jawaban Mahasiswa yang Salah terhadap
Pertanyaan Esensial .................................................................. 172
Gambar 4.43b Rekan Sejawat Memberikan Evaluasi Konsepsi ................... 172
Gambar 4.44a. Contoh Hasil Diskusi Mahasiswa UNS
tentang Konsep Kecepatan Rata-Rata dan Sesaat .............. 173
Gambar 4.44b. Contoh Hasil Diskusi Mahasiswa UNIPMA
tentang Konsep Kecepatan Rata-Rata dan Sesaat ............... 173
Gambar 4.44c. Contoh Hasil Diskusi Taruna API
tentang Konsep Kecepatan Rata-Rata dan Sesaat ............... 174
Gambar 4.45. Contoh Hasil Perbaikan Konsep
Kecepatan Rata-Rata dan sesaat Taruna dan Mahasiswa ...174
Gambar 4.46a Contoh Lembar Diskusi Kelompok Mahasiswa UNS ............ 175
Gambar 4.46b Contoh Lembar Diskusi Kelompok Mahasiswa UNIPMA...175
Gambar 4.46c Contoh Lembar Diskusi Kelompok Taruna API ................... 175
Gambar 4.47a Kesalahan Mahasiswa UNS Menggambar Vektor Gaya ..... 177
Gambar 4.47b Kesalahan Mahasiswa UNIPMA
Menggambar Vektor Gaya...................................................... 177
Gambar 4.47c Kesalahan Mahasiswa Taruna API
Menggambar Vektor Gaya...................................................... 177
Gambar 4.48a Contoh Hasil Diskusi Kelompok Mahasiswa UNS tentang
Diagram Gaya ........................................................................... 178
Gambar 4.48b Contoh Hasil Diskusi Kelompok Mahasiswa UNIPMA tentang
Diagram Gaya ........................................................................... 178
Gambar 4.48c Contoh Hasil Diskusi Kelompok Taruna API tentang
Diagaram Gaya ......................................................................... 178
Gambar 4.49a Contoh Hasil Diskusi Kelompok Mahasiswa UNS terhadap
Animasi yang Disajikan Dosen................................................. 179
Gambar 4.49b Contoh Hasil Diskusi Kelompok Mahasiswa UNIPMA
terhadap Animasi yang Disajikan Dosen ................................. 179
Gambar 4.49c Contoh Hasil Diskusi Kelompok Taruna API terhadap
Animasi yang Disajikan Dosen.................................................. 179
Gambar 4.50 Contoh Perubahan Jawaban Kelompok Mahasiswa ............... 180
Gambar 5.51 Contoh Perubahan Jawaban Kelompok di Papan Tulis ......... 181
xiii
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
Gambar 5.52a Contoh Jawaban Mahasiswa sebelum didiskusikan.............. 182
Gambar 5.52b Contoh Jawaban Mahasiswa Setelah Didiskusikan .............. 182
Gambar 5.53a Contoh Respon Mahasiswa UNS terhadap
Penerapan Model OASIS ......................................................... 183
Gambar 5.53b Contoh Respon Mahasiswa UNIPMA terhadap
Penerapan Model OASIS ......................................................... 183
Gambar 5.53c Contoh Respon Taruna API terhadap
Penerapan Model OASIS ......................................................... 184
Gambar 4.54a Sistem Pencernaan Manusia .................................................... 189
Gambar 4.54b. Koordinat Posisi Makanan ..................................................... 189
xiv
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Jeffry Handhika. T851308002. .”Model Orientasi, Analisis, Sintesis, Investigasi,
Sinergi (OASIS) untuk Meningkatkan Level Konsepsi Mahasiswa pada
Materi Kinematika dan Dinamika”. Disertasi: Program Doktor Pendidikan IPA
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Promotor: Prof. Drs. Cari, M. A., M. Sc., P.
hD, Co. Promotor: (1) Prof. Dra. Suparmi, M. A., P. hD., (2) Prof. Dr. H. Widha
Sunarno, M.Pd.
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan model pembelajaran yang
dapat meningkatkan level konsepsi mahasiswa. Metode penelitian menggunakan
Reseach and Development (R&D). Model yang dikembangkan dicirikan dengan
fase-fase Orientasi, Analisis, Sintesis, Invesitigasi, dan Sinergi (OASIS), yang
selanjutnya disebut model OASIS. Model OASIS dirancang melalui tahapan
analisis kebutuhan dilakukan melalui studi literatur dan studi lapangan, selanjutnya
dilakukan validasi ahli dan ujicoba terbatas untuk menyempurnakan draft Model
OASIS. Hasil validasi pakar model dan perangkat memberikan nilai CVI sangat
relevan. Ujicoba terbatas dilakukan pada mahasiswa yang menempuh matakuliah
Fisika Dasar I di Universitas PGRI Madiun. Hasil uji coba terbatas memberikan
peningkatan skor tes konsepsi pada konsep Kinematika dengan N-gain 0,72
(kategori tinggi) dan Dinamika 0,52 (kategori medium). Kemampuan berfikir
kritis sebagai dampak pengiring juga mengalami peningkatan dengan nilai Ngain
0,53 (medium). Level 3 (menguasai konsep) mengalami peningkatan dan level 3*
(miskonsepsi) mengalami penurunan di setiap komponen konsepsi. Hasil respon
mahasiswa dan observer terhadap penerapan model OASIS kelas terbatas sangat
baik. Dapat disimpulkan bahwa model OASIS layak diterapkan dalam sekala lebih
luas.
Model OASIS selanjutnya diterapkan dalam skala luas di tiga perguruan
tinggi Universitas PGRI Madiun (UNIPMA), Universitas Sebelas Maret (UNS),
dan Akademi Perkeretaapian Indonesia API). Metode yang digunakan dalam
penerapan skala luas menggunakan single pretest-posttest design dan analisis
deskriptif kualitatif dengan indikator kategori peningkatan skor te konsepsi dengan
N-Gain kategori Medium. Di UNIPMA, N-Gain Kinematika 0,71 (kategori tinggi),
N-Gain Dinamika 0,51 (medium) dan N-Gain kemampuan berfikir kritis 0,39
(medium). Di API, N-Gain Kinematika 0,78 (kategori tinggi), N-Gain Dinamika
0,52 (medium) dan N-Gain kemampuan berfikir kritis 0,46 (medium). Level 3
(menguasai konsep) mengalami peningkatan dan level 3* (miskonsepsi) mengalami
penurunan di setiap komponen konsepsi. Dapat disimpulkan bahwa model OASIS
daapt meningkatkan level konsepsi. Hasil respon mahasiswa dan observer terhadap
penerapan model OASIS sangat baik.
Kata Kunci: Model OASIS, Level Konsepsi, Kinematika, Dinamika, R&D
xv
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Jeffry Handhika. T851308002. "Orientation, Analysis, Synthesis, Investigation,
Synergy (OASIS) Model to Improve Student Conception Level on Kinematics
and Dynamics". Dissertation: Doctoral Program of Science Education, Sebelas
Maret University. Promotor: Prof. Drs. Cari, M. A., M. Sc., P. hD, Co. Promotor:
(1) Prof. Dra. Suparmi, M. A., P. hD., (2) Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd.
This research aims to obtain a model of learning that can improve the level
of student conception on kinematics and dynamics. Research method using Reseach
and Development (R & D). The developed model characterized by the phases of
Orientation, Analysis, Synthesis, Investigation, and Synergy (OASIS). The OASIS
model is designed through the need analysis phase through: literature review and
field studies, expert validation and limited trials class to refine the OASIS Model
draft. Validation of model and device result in a highly relevant of CVI value. The
limited trials class conducted on the students who took Basic Physics I at PGRI
Madiun University. The results of the limited trials class provide an improved level
of conception on the concept of Kinematics with N-Gain 0.72 (High category) and
Dynamics 0.52 (medium). Level 3 (mastering the concept) has increased and level
3 * (misconception) has decreased in every component of conception. The critical
thinking ability as the impact of accompanist also improved in medium category
(0.53). The result of student response and observer for Implemented of OASIS
model of the class is very good. It can conclude that the OASIS model is feasible
to apply on a wider-scale class.
The OASIS model then applied to a wide-scale class at three colleges, PGRI
University of Madiun (UNIPMA), Sebelas Maret University (UNS), and
Indonesian Railway Academy (API). The methods used in large-scale application
use single pretest-posttest design and qualitative descriptive analysis with NGain
category indicator on Medium. In UNIPMA, N-Gain Kinematics 0.71 (high
category), N-Gain Dynamics 0.51 (medium) and N-Gain critical thinking ability
0.39 (medium). In API, N-Gain Kinematics 0.78 (high category), N-Gain Dynamics
0.52 (medium). and N-Gain critical thinking ability 0.46 (medium). Level 3
(mastering the concept) has increased and level 3 * (misconception) has decreased
in every component of conception. It can conclude that this model could increase
the level of student conception. The result of student response and observer for
implemented OASIS model is very good.
Keywords: OASIS Model, Conception Level, Kinematics, Dynamics, R & D
xvi
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Jeffry Handhika. T851308002. .”Model Orientasi, Analisis, Sintesis, Investigasi,
Sinergi (OASIS) untuk Meningkatkan Level Konsepsi Mahasiswa pada Materi
Kinematika dan Dinamika”. Disertasi: Program Doktor Pendidikan IPA Universitas
Sebelas Maret Surakarta. Promotor: Prof. Drs. Cari, M. A., M. Sc., P. hD, Co.
Promotor: (1) Prof. Dra. Suparmi, M. A., P. hD., (2) Prof. Dr. H. Widha Sunarno,
M.Pd.
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan model pembelajaran yang dapat
meningkatkan level konsepsi mahasiswa. Metode penelitian menggunakan Reseach
and Development (R&D). Model yang dikembangkan dicirikan dengan fase-fase
Orientasi, Analisis, Sintesis, Invesitigasi, dan Sinergi (OASIS), yang selanjutnya
disebut model OASIS. Model OASIS dirancang melalui tahapan analisis kebutuhan
dilakukan melalui studi literatur dan studi lapangan, selanjutnya dilakukan validasi ahli
dan ujicoba terbatas untuk menyempurnakan draft Model OASIS. Hasil validasi pakar
model dan perangkat memberikan nilai CVI sangat relevan. Ujicoba terbatas dilakukan
pada mahasiswa yang menempuh matakuliah Fisika Dasar I di Universitas PGRI
Madiun. Hasil uji coba terbatas memberikan peningkatan skor tes konsepsi pada
konsep Kinematika dengan N-gain 0,72 (kategori tinggi) dan Dinamika 0,52 (kategori
medium). Kemampuan berfikir kritis sebagai dampak pengiring juga mengalami
peningkatan dengan nilai Ngain 0,53 (medium). Level 3 (menguasai konsep)
mengalami peningkatan dan level 3* (miskonsepsi) mengalami penurunan di setiap
komponen konsepsi. Hasil respon mahasiswa dan observer terhadap penerapan model
OASIS kelas terbatas sangat baik. Dapat disimpulkan bahwa model OASIS layak
diterapkan dalam sekala lebih luas.
Model OASIS selanjutnya diterapkan dalam skala luas di tiga perguruan tinggi
Universitas PGRI Madiun (UNIPMA), Universitas Sebelas Maret (UNS), dan
Akademi Perkeretaapian Indonesia API). Metode yang digunakan dalam penerapan
skala luas menggunakan single pretest-posttest design dan analisis deskriptif kualitatif
dengan indikator kategori peningkatan skor te konsepsi dengan N-Gain kategori
Medium. Di UNIPMA, N-Gain Kinematika 0,71 (kategori tinggi), N-Gain Dinamika
0,51 (medium) dan N-Gain kemampuan berfikir kritis 0,39 (medium). Di API, N-Gain
Kinematika 0,78 (kategori tinggi), N-Gain Dinamika 0,52 (medium) dan N-Gain
kemampuan berfikir kritis 0,46 (medium). Level 3 (menguasai konsep) mengalami
peningkatan dan level 3* (miskonsepsi) mengalami penurunan di setiap komponen
konsepsi. Dapat disimpulkan bahwa model OASIS daapt meningkatkan level konsepsi.
Hasil respon mahasiswa dan observer terhadap penerapan model OASIS sangat baik.
Kata Kunci: Model OASIS, Level Konsepsi, Kinematika, Dinamika, R&D
xvi
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Jeffry Handhika. T851308002. "Orientation, Analysis, Synthesis, Investigation,
Synergy (OASIS) Model to Improve Student Conception Level on Kinematics and
Dynamics". Dissertation: Doctoral Program of Science Education, Sebelas Maret
University. Promotor: Prof. Drs. Cari, M. A., M. Sc., P. hD, Co. Promotor: (1) Prof.
Dra. Suparmi, M. A., P. hD., (2) Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd.
This research aims to obtain a model of learning that can improve the level of
student conception on kinematics and dynamics. Research method using Reseach and
Development (R & D). The developed model characterized by the phases of
Orientation, Analysis, Synthesis, Investigation, and Synergy (OASIS). The OASIS
model is designed through the need analysis phase through: literature review and field
studies, expert validation and limited trials class to refine the OASIS Model draft.
Validation of model and device result in a highly relevant of CVI value. The limited
trials class conducted on the students who took Basic Physics I at PGRI Madiun
University. The results of the limited trials class provide an improved level of
conception on the concept of Kinematics with N-Gain 0.72 (High category) and
Dynamics 0.52 (medium). Level 3 (mastering the concept) has increased and level 3 *
(misconception) has decreased in every component of conception. The critical thinking
ability as the impact of accompanist also improved in medium category (0.53). The
result of student response and observer for Implemented of OASIS model of the class
is very good. It can conclude that the OASIS model is feasible to apply on a wider-
scale class.
The OASIS model then applied to a wide-scale class at three colleges, PGRI
University of Madiun (UNIPMA), Sebelas Maret University (UNS), and Indonesian
Railway Academy (API). The methods used in large-scale application use single
pretest-posttest design and qualitative descriptive analysis with NGain category
indicator on Medium. In UNIPMA, N-Gain Kinematics 0.71 (high category), N-Gain
Dynamics 0.51 (medium) and N-Gain critical thinking ability 0.39 (medium). In API,
N-Gain Kinematics 0.78 (high category), N-Gain Dynamics 0.52 (medium). and N-
Gain critical thinking ability 0.46 (medium). Level 3 (mastering the concept) has
increased and level 3 * (misconception) has decreased in every component of
conception. It can conclude that this model could increase the level of student
conception. The result of student response and observer for implemented OASIS model
is very good.
Keywords: OASIS Model, Conception Level, Kinematics, Dynamics, R & D
xvii