PENERAPAN VIRTUAL LABORATORY UNTUK MEREDUKSI
MISKONSEPSI MAHASISWA TENTANG FLUIDA
Hamdani 1
Dosen Pendidikan Fisika FKIP Universitas Tanjungpura Hamdani052185@gmail.com
Abstrak  : Penelitian  ini  bertujuan  mereduksi  miskonsepsi  mahasiswa tentang  fluida  menggunakan  virtual  laboratorium.  Pengumpulan  data menggunakan  tes  diagnostik  berupa  pilihan  ganda  dengan  alasan terbuka  pada  satu  kelas  yang  dipilih  secara intact  group .  Hasil penelitian  menunjukkan  penerapan  virtual  laboratorium    dapat mereduksi miskonsepsi tentang fluida yang dialami mahasiswa. Kata kun ci: Virtual Laboratory , Miskonsepsi, Fluida
Abstrak  : This  study  aims  to  reduce  pre-service  physics  teachers’ misconceptions  about  fluid  using  virtual  laboratory.  To  obtain  data, diagnostic  test  (multiple  choice)  with  opened-reasons  was  given  to students that were selected by intact group. The result shows that virtual laboratory can reduce students’ misconception.
Key words : virtual laboratory; misconceptions; fluid

## Pendahuluan
Miskonsepsi  merupakan  salah  satu  faktor  penyebab  rendahnya  hasil belajar.  Menurut  Suparno  (2005)  miskonsepsi  terjadi  pada  semua  jenjang pendidikan  (Sekolah  Dasar,  Sekolah  Menengah  Pertama,  Sekolah  Menengah Atas  dan  Perguruan  Tinggi).  Mahasiswa  di  perguruan  tinggi  memungkinkan untuk mengalami miskonsepsi.
Hasil  pra  riset  menunjukkan  mahasiswa  mengalami  miskonsepsi  tentang fluida. Bentuk miskonsepsi yang diungkap antara lain mahasiswa menganggap semakin laju alir fluida dalam pipa maka tekanannnya juga semakin besar; ada mahasiswa  yang  beranggapan  untuk  wadah  yang  berhubungan  tekanan hidrostatis  berbeda  pada  kedalaman  yang  sama  (pada  kedalaman  yang  sama, alas  wadah  yang  kecil  memiliki  tekanan  hidrostatis  yang  besar  dibandingkan dengan  alas  wadah  yang  besar);  mahasiswa  menganggap  massa  jenis  fluida
1 Hamdani adalah Dosen Prodi Pendidikan FISIKA FKIP Untan
tidak  mempengaruhi  tekanan  hidrostatis;  mahasiswa  beranggapan  ketika  ada beban yang dicelupkan ke dalam wadah tekanan hidrostatisnya tetap.
Miskonsepsi sulit diubah dengan pengajaran yang biasa, beberapa metode pengajaran  yang  telah  dilakukan  untuk  mengatasi  miskonsepsi  antara  lain learning cycle, conceptual change theory, bridging analogies, micro computer- based  laboratory  experiences,  disequilibrium  techniques,  inquiry  approach yang  dipasangkan  dengan  strategi  substitusi  konsep,  demonstrasi,  diskusi (Wenning,  2008),  kegiatan  laboratorium  (McDermott  dan  Shaffer,1992)  dan Teaching-With-Analogy (Dilber danDuzgun, 2008).
Pembelajaran  yang  berkembang  saat  ini  salah  satunya  memanfaatkan virtual  laboratory. Hasil  penelitian  menunjukkan  kegiatan  virtual  lab  lebih produktif dibandingkan dengan metode tradisional (Finkelstein, 2005; Zacharia dan Constantinou, 2008); membantu mahasiswa memahami mekanika kuantum yang  bersifat  abstrak  (McKagan,  2008);  simulasi  virtual  dapat  meningkatkan pemahaman konsep dan meminimalkan miskonsepsi (Suhandi, 2008). Simulasi komputer  dapat  digunakan  untuk  menyediakan  pembelajaran  interaktif  yang menghadirkan  fenomena  fisika,  yang  mungkin  bertentangan  dengan  konsepsi peserta  didik.  Pengalaman  ini  dapat  mendorong  peserta  didik  memodifikasi konsepsi mereka yang keliru (Zacharia dan Anderson, dalam Richards, 2010)
Berdasarkan pemaparan di atas peneliti berupaya mereduksi miskonsepsi mahasiswa  tentang  fluida  melalui  penerapan virtual  laboratory yang bersumber dari Physics Education Technology (PhET).

## Masalah
Bagaimana  perubahan  jumlah  miskonsepsi  mahasiswa  tentang  fluida setelah pembelajaran yang menggunakan virtual laboratory?

## Metode Penelitian
Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini berupa “ one-group pretest-postest design” dengan cara memberikan pretest kemudian memberikan perlakuan  terhadap  satu  kelompok  dan  setalah  perlakuan  diberikan posttest. Penelitian  ini  dilakukan  di  salah  satu  universitas  di  Pontianak  (Kalimantan Barat)  pada  mahasiswa  calon  guru  fisika  semester  3  tahun  akademik 2014/2015. Populasi dalam penelitian ini adalah mahasiswa semester tiga yang mengambil  mata  kuliah  mekanika.  Populasi  tersebut  terdiri  dari  tiga  kelas. Pemilihan  sampel  dilakukan  dengan  memilih  seluruh  siswa  dalam  satu  kelas yang dipilih dengan teknik intact group. Alat pengumpul data yang digunakan berupa  tes  diagnostik  berbentuk  pilihan  ganda  dengan  alasan  terbuka  tentang fluida. Tes terdiri dari 12 soal yang diujikan pada saat pretest dan posttest.
Mahasiswa  yang  mengalami  miskonsepsi  diidentifikasi  dari  jawaban  tes diagnostik  yang  berbentuk  pilihan    ganda  dengan  alasan  terbuka.  Mahasiswa tidak  mengalami  miskonsepsi  jika  pilihan  jawaban  dan  alasan  yang dikemukakan benar, selain itu mahasiswa dianggap mengalami miskonsepsi
Untuk menguji hipotesis virtual laboratory dapat mereduksi miskonsepsi, maka  dilakukan  uji  McNemar.  Uji  ini  dapat  dipakai  untuk  mengetahui signifikansi  perubahan  dengan  rancangan  penelitian “before  after” yang datanya berbentuk nominal atau diskrit (Sugiyono, 2009).

## Hasil Penelitian
Secara  deskriptif  penurunan  kuantitas  miskonsepsi  dilakukan  dengan menghitung  selisih  rata-rata  persentase  miskonsepsi  mahasiswa  pada  saat pretest dan posttest .  Rata-rata  persentase  miskonsepsi  mahasiswa  pada  saat pretest dan posttest disajikan dalam gambar 1.
Gambar  1    Rata-rata  persentase  miskonsepsi  mahasiswa  sebelum  dan  setelah penerapan virtual laboratory .
Berdasarkan  Gambar  1  secara  umum  setelah  pembelajaran  terjadi penurunan  kuantitas  miskonsepsi.  Pada  saat pretest rata-rata  persentase  yang mengalami miskonsepsi sebesar 42,20%, sedangkan pada saat posttest rata-rata persentase  yang  mengalami  miskonsepsi  sebesar  8,49%.  Hasil  ini menunjukkan terjadi reduksi miskonsepsi sebesar 33,71%.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 PRETEST POSTEST REDUKSI Persentase
Secara  deskriptif  penurunan  miskonsepsi    juga  terjadi  pada  semua konsep.  Rata-rata  persentase  miskonsepsi  mahasiswa  pada  saat pretest dan posttest pada setiap konsep tentang fluida disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Rata-rata persentase miskonsepsi mahasiswa tiap indikator soal Keterangan:
Konsep 1 (K1) : Hubungan kedalaman dengan tekanan hidrostatis Konsep 2 (K2) : Hubungan massa jenis dengan tekanan hidrostatis Konsep 3 (K3) : Hubungan tekanan hidrostatis di dua wadah yang berhubungan pada kedalaman yang sama Konsep 4 (K4) : Pengaruh objek yang dimasukan ke dalam fluida terhadap tekanan  hidrostatis pada fluida tersebut Konsep 5 (K5)  : Hubungan kecepatan alir fluida dengan luas penampang Konsep 6 (K6)  : Hubungan kecepatan alir fluida dengan tekanan Konsep 7 (K7)  : Hubungan jarak lintasan fluida yang keluar dari wadah dengan massa jenis fluida
Konsep 8 (K8) : Hubungan jarak lintasan fluida yang keluar dari wadah dengan ketinggian tower tempat wadah diletakan Konsep 9 (K9)  : Hubungan tinggi tower dengan tekanan hidrostatis
Berdasarkan  Gambar  2  dapat  diidentifikasi  bahwa  seluruh  konsep yang  diujikan  pada  konsep  fluida  mengalami  miskonsepsi.  Untuk  setiap konsep  dalam  fluida  rata-rata  persentase  miskonsepsi  pada  saat posttest lebih  kecil  dibandingkan  dengan pretest .  Hal  ini  menunjukan  terjadi
0 10 20 30 40 50 60 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 PRETEST POSTTEST REDUKSI
penurunan  kuantitas  miskonsepsi  setelah virtual  laboratory diterapkan. Reduksi  miskonsepsi  tertinggi  terjadi  pada  konsep  hubungan  jarak lintasan  fluida  yang  keluar  dari  wadah  dengan  ketinggian  tower  tempat wadah  diletakkan  (K8),  sedangkan  reduksi  miskonsepsi  terendah  terjadi pada  konsep  pengaruh  objek  yang  dimasukan  ke  dalam  fluida  terhadap tekanan hidrostatis pada fluida tersebut (K4).
Uji  McNemar  juga  dilakukan  pada  tiap  konsep  tentang  fluida  untuk menentukan  signifikansi  perubahan  miskonsepsinya.  Hasil  uji  McNemar tiap konsep pada fluida disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1
Rekapitulasi uji McNemar tiap konsep pada fluida No Konsep Fluida Nomor Soal A B C D 𝜒 2 1 K1 1 1 31 1 9 6,44 2 K2 2 0 29 3 10 8,10 3 K3 3 1 28 3 10 7,40 4 K4 4,5,6,7 3 129 3 33 28,48 5 K5 8 1 28 1 12 9,33 6 K6 9 0 25 2 15 13,06 7 K7 10 1 26 1 14 11,29 8 K8 11 0 22 3 17 15,06 9 K9 12 1 26 1 14 11,29
Keterangan:
A  =  Mahasiswa  yang  paham  konsep  pada pretest ,  dan  miskonsepsi  pada posttest
B = Mahasiswa yang paham konsep pada pretest dan posttest C = Mahasiswa yang miskonsepsi pada pretest dan posttest D  =  Mahasiswa  yang  miskonsepsi  pada pretest ,  dan  paham  konsep  pada posttest
Berdasarkan  hasil    uji  McNemar  pada  tabel  4.1  diperoleh  untuk  semua konsep fluida 𝑥 2 hitung lebih besar dari 𝑥 2 tabel (3,84 dengan taraf signifikansi 5%) maka H a diterima. Hasil ini menunjukkan penerapan virtual laboratory secara signifikan dapat mereduksi miskonsepsi mahasiswa tiap konsep fluida.

## Pembahasan
Secara keseluruhan berdasarkan hasil uji McNemar untuk semua butir soal  diperoleh 𝑥 2 hitung lebih  besar  dari 𝑥 2 tabel (3,84  dengan  taraf  signifikansi 5%).  Hasil  ini  menunjukkan  penerapan virtual  laboratory dapat  mereduksi miskonsepsi mahasiswa. Melalui kegiatan virtual laboratory mahasiswa dapat
memanipulasi  data,  mengumpulkan  data,  menganalisis  data  dan  mengambil keputusan. Dalam simulasi mahasiswa menemukan data yang berbeda dengan yang  mereka  pikirkan  (prediksi),  maka  mahasiswa  akan  mengalami  konflik dalam pikirannya (konflik kognitif). Hasil simulasi yang bertentangan dengan konsepsi  awal  mahasiswa  yang  diulang  berkali-kali  akan  menghasilkan perubahan  konsepsi  dalam  dirinya  (Suparno,  2005).  Salah  satu  pendekatan pembelajaran  yang  dapat  mengatasi  miskonsepsi  adalah  pembelajaran  yang melibatkan peran aktif peserta didik dalam pembelajaran (Tarakegn, 2009), hal ini dapat dilakukan melalaui kegitan virtual lab (Jimoyiannis dan Komis, 2000, Zacharia dan Anderson dalam Richards, 2010). Selain itu kegiatan virtual lab dapat  digunakan  untuk  memperbaiki  dan  mengkonfrontasi  miskonsepsi (Hewson, Tao, dalam Jimoyiannis dan Komis, 2000)
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan  tidak  semua  konsepsi mahasiswa  yang  keliru  dapat  diperbaiki.  Salah  satu  faktor  penyebab  tidak semua  miskonsepsi  dapat  diperbaiki  karena    pada  saat  kegiatan virtual  lab interaksi  dosen  dengan  mahasiswa  dirasakan  kurang.  Interaksi  yang  kurang dikarenakan  banyaknya  jumlah  kelompok  yang  harus  diakomodasi,  sehingga tidak semua kebutuhan mahasiswa terpenuhi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Berg  (1991)  kunci  untuk  perbaikan  konsepsi  yang  keliru  adalah  interaksi dengan  peserta  didik.    Selain  itu  berdasarkan  hasil  observasi  ada  beberapa mahasiswa yang kurang berperan aktif dalam kelompoknya.
Reduksi  miskonsepsi  terendah  terjadi  pada  konsep  4  (K4):  Pengaruh objek yang dimasukan ke dalam fluida terhadap tekanan hidrostatis pada fluida tersebut  sebesar  6,42  %.  Hal  ini  mungkin  disebabkan  karena  soal  yang digunakan  pada  konsep  ini  lebih  banyak  dibandingkan  dengan  soal  yang digunakan  pada  konsep  lain.  Selain  itu  soal  yang  diujikan  relatif  lebih kompleks  dibandingkan  dengan  soal  yang  lain  khususnya  tentang  tekanan hidrostatis.  Temuan  ini  didukung  oleh  Osborne  dan  Freyberg,  gilbert  dan Watss  dalam  Berg  (1990)  yang  menyatakan  soal-soal  yang  sederhana  dapat dikerjakan, tetapi dengan soal yang relatif lebih sulit miskonsepsi muncul lagi.
Reduksi  miskonsepsi  tertinggi  terjadi  pada  konsep  8  (hubungan  jarak lintasan fluida yang keluar dari wadah dengan ketinggian tower tempat wadah diletakan).  Tingginya  reduksi  miskonsepsi  pada  konsep  ini  dikarenakan  pada virtual lab disajikan fenomena air yang keluar dari tangki yang ketinggiannya tower  dapat  dimanipulasi  (diubah  ketinggiannya).  Melalui  virtual  lab mahasiswa dapat mengdidentifikasi hubungan jarak lintasan fluida yang keluar dari  wadah  dengan  ketinggian  tower  tempat  wadah  diletakan  dan  membuat kesimpulan yang tepat.

## Kesimpulan dan Saran
Berdasarkan  data  hasil  penelitian,  pengolahan  data,  analisis  data  dan pembahasan data maka dapat disimpulkan penerapan virtual laboratory dapat mereduksi  miskonsepsi  tentang  fluida  yang  dialami  mahasiswa  sebesar 33,71%.  Reduksi  miskonsepsi  tertinggi  terjadi  pada  hubungan  jarak  lintasan fluida  yang  keluar  dari  wadah  dengan  ketinggian  tower  tempat  wadah diletakkan  sebesar  50,00%  dan  reduksi  miskonsepsi  terendah  terjadi  pada konsep  pengaruh  objek  yang  dimasukan  ke  dalam  fluida  terhadap  tekanan hidrostatis  pada  fluida  tersebut  sebesar  6,43%.  Uji  McNemar  menunjukkan penerapan virtual  laboratory secara  signifikan  dapat  mereduksi  miskonsepsi mahasiswa tiap konsep fluida.
Beberapa  saran  yang  dapat  dipertimbangkan  untuk  mereduksi  miskonsepsi yang  dialami  mahasiswa  antara  lain:  tes  diagnostik  sebaiknya  diberikan  pada setetiap pertemuan, agar miskonsepsi yang masih bertahan dapat diidentifikasi dan  diminimalisir,  sehingga  tidak  menjadi  penyebab  miskonsepsi  tentang konsep  yang  dipelajari  pada  pertemuan  selanjutnya;  jumlah  soal  pada  tes diagnostik untuk setiap konsep sebaiknya disusun secara proporsional sehingga menghasilkan    perbandingan  reduksi  miskonsepsi  antar  konsep  yang  lebih valid; kegiatan virtual laboratory sebaiknya dilakukan tutorial terlebih dahulu sebelum  kegiatan  praktikum  dilakukan  agar  waktu  yang  digunakan  lebih efektif;  bagi  penelitian  selanjutnya  dapat  menggunakan  kombinasi real laboratory dan virtual laboratory untuk mereduksi miskonsepsi.

## Referensi
Berg, V. D. (1991). Miskonsepsi Fisika dan Remediasi . Salatiga: UKSW Dilber,  R.  dan  Duzgun,  B.  (2008).  “Effectiveness  of  Analogy  on  Students’ Success  and  Elimination  of  Misconceptions”. Latin  American  Journal of Physics Education. 2, (3), 174-183
Finkelstein,  N.  D,  et  al  (2005).  “When  Learning  About  the  Real  World  is Better Done Virtually: A Study of Substituting Computer Simulations for  laboratory  Equipment”. Physical  Review  Special  Topics-Physics Education Research 1, 010103
Jimoyiannis,  A  danKomis,  V.  (2001).  “Computer  Silulations  In  Physics Teaching and Learning: A Case Study On Students’ Understanding of Trajectory Motion”. Computers and Education. 36, 183-204
McDermott,  L.C  dan  Shaffer,  P.S,  (1992).  “Research  As  A  Guide  For Curriculum  Development:  An  Example  From  Introductory  Electricity.
Part  I:  Investigation  of  Student  Understanding”. American  Journal  of Physic . 60, (11), 994-1003
McKagan,  et  al  (2008).  “Developing  and  Researching  PhET  Simulation  for Teaching  Quantum  Mechanics”. Physics  Education  Technology Journal. www.colorado.edu/istem/pdfs/QMsims.pdf [19 Oktober 2012] Richards,  D.  S  (2010). A  Case  Study  of  Students’  Conceptions  On Electromagnetic Induction While Viewing A series of Video, Animations, and Interactive Simulations . Disertasi Doktor pada The Graduate School College  of  Education  The  Pennsylvania  State  University:  tidak diterbitkan Sugiyono. (2009). Statistika untuk Penelitian. Bandung: Alfabeta Suparno,  P  (2005). Miskonsepsi  dan  Perubahan  Konsep  Pendidikan  Fisika . Jakarta: Grasindo Suhandi, A. dkk. (2008). Efektivitas Penggunaan Media Simulasi Virtual Pada Pendekatan Pembelajaran Konseptual Interaktif Dalam Meningkatkan Pemhaman  Konsep  dan  Meminimalkan  Miskonsepsi .  Laporan Penelitian Hibah Kompetitif UPI. Bandung: FMIPA UPI Tarakegn, G. (2009). “Can Computer Simulations Substitute Real Laboratory Apparatus?” Latin American Journal of Physics Education . 3, (3), 506- 517
Wenning,  C.J.  (2008).  “Dealing  More  Effectively  With  Alternative Conceptions  In  Science”. Journal  of  Physics  Teacher  Education Online . 5, (1), 11-19
Zacharia,  Z.C  danConstantinou,  C.  P.  (2008).”  Comparing  the  Influence  of Physical  and  Virtual  Manipulatives  in  the  Context  of  The  Physics  by Inquiry Curriculum: The Case of Undergraduate students’ Conceptual Understanding of Heat and Temperature”. American Journal of Physic .
76, (4&5), 425-430