## ANALISIS KEMAMPUAN BERARGUMENTASI ILMIAH SISWA SMA PADA KONSEP TERMODINAMIKA
1) Nata Amalia Sudarmo, 1) Albertus Djoko Lesmono, 1) Alex Harijanto Program Studi Pendidikan Fisika, FKIP, Universitas Jember nata.amalia@gmail.com

## ABSTRACT
Education plays a role and a very important factor in human life. Since formal education applies new curriculum which is curriculum 2013, it causes the students to have less capability to make the argumentations toward the learning material. The facts  on  the  real  situation  show  that  the  ability  to  make  argumentations  about  the subject of physics on the concept of thermodynamics among students is still very low. So a scientific argument test is needed to find out how well the students’ understanding of  physics  material.  Furthermore,  by  looking  at  how  the  students  make  the argumentations  related  to  thermodynamic  material,  it  will  make  the  teacher understands the level students’ understanding of thermodynamic material. The result of  data  analysis  and  discussion  concluded  that  the  percentage  of  of  the  level  of students’ scientific argumentation ability on the concept of thermodynamics in SMA X  has  the  highest  average  of  41.60%  based  on  indicator  of  argumentation’s  proof which reaches the High criterion (T) and the highest average level of 51.96% based on indicator of argumentation’s justification which meets the Medium criteria (S).
Key word: Education, Science Argumentation, Thermodynamic Concept

## PENDAHULUAN
Pendidikan  memegang  peranan  dan faktor yang sangat penting dalam kehidupan  manusia  karena  merupakan salah  satu  wahana  untuk  menciptakan sumber  daya  manusia  yang  berkualitas dalam  hal  pengetahuan  dan  keterampilan agar  memiliki  kemampuan  berfikir  kritis, kreatif,  dan  sikap  terbuka.  Pembelajaran pada kurikulum 2013 peserta didik dituntut untuk aktif dalam pembelajaran
(Handayani,  2015).  Pembelajaran  kurang didasarkan  pada  pengalaman  siswa  dan hanya  berbasis  hafalan  juga  berdampak pada  rendahnya  pemahaman  konsep  fisika siswa. Pernyataan ini didukung oleh Sadia (2004)  yang  mengungkapkan  bahwa  salah satu penyebab universal rendahnya pemahaman  konsep  fisika  yang  dicapai siswa  adalah  terjadinya  kesalahan  konsep pada  siswa.  Pemahaman  konsep  dan penalaran  seseorang  dapat  dilihat  dari bentuk  argumentasinya  secara  tertulis maupun  lisan  (Handayani,  2015).    Hasil temuan awal ini juga sesuai dengan temuan Sondang  (2012)  dan  Muslim  (2012),  yang
menemukan  bahwa  sebagian  besar  siswa belum terampil dalam menuliskan argumentasi  sains.  Penjelasan  terhadap fenomena  atau  konsepsi  tersebut  kadang tidak  sesuai  dengan  penjelasan  ilmiah (Treagust;  Lesmono,  2017).  Argumentasi yang  dibuat  oleh  siswa  lemah  dalam menyertakan  bukti  dan  dukungan  yang dapat menjamin kebenaran dari klaim yang diajukan.
Beberapa  penelitian  yang  telah dilakukan sebelumnya mengenai kemampuan  berargumentasi  ilmiah  adalah
1)  Sandoval  (2005)  yang  menyatakan bahwa  siswa  SMA  di  negara  maju, mengalami  kesulitan  dalam  membuat argumen  ilmiah,  kesulitan  yang  dirasakan dalam  menjelaskan  gejala  sains  secara empiris  dalam  diskusi  kelas.  2)  Acar  & Patton (2012) pada 3 komponen argumentasi,  yaitu:  evidence,  reasoning, dan  rebuttal,  hasil  analisis  menunjukan kemampuan  argumentasi  tertulis  siswa adalah  24,81%  yang  terdiri  dari: evidence sebesar  20%, reasoning sebesar  28,89%,
dan rebuttal sebesar  25,56%.  Hasil observasi menunjukan bahwa siswa kelas X
MIPA 2 SMA Negeri 5 Surakarta memiliki kemampuan  argumentasi  tertulis  yang rendah.  McNeill  (2011)  mengungkapkan pula  bahwa  siswa  jarang  menghubungkan argumen dengan bukti dan jarang menggunakan data untuk mendukung bukti ketika menjawab suatu pertanyaan.
Termodinamika  merupakan  salah satu  materi  yang  dipelajari  dalam  fisika. Termodinamika dikenal sebagai ilmu yang mempelajari  kalor  (panas)  dan  cara perpindahannya.  Menurut  Yusro  (2015) materi  termodinamika  merupakan  materi fisika yang banyak memuat konsep-konsep yang  mengarah  kepada  kehidupan  sehari- hari  dan  pemanfaatan  teknologi.  Namun pada  materi  ini,  siswa  banyak  mengalami kesalahan  konsep  sehingga  menimbulkan siswa  lemah  dalam  konsep  yang  berimbas pada kesalahan dalam menjawab soal. Fakta di lapangan menunjukkan bahwa kemampuan  berargumentasi  fisika  pada pokok  bahasan  termodinamika  di  kalangan para  pelajar  masih  sangat  rendah.  Hal  ini berdasar  pada  hasil  observasi  peneliti sebelumnya, Yaqin (2017)   yang dilakukan melalui  postest  dengan  siswa  kelas  XI  di beberapa SMA Negeri di Kabupaten Jember, diantaranya    SMAN  1  Pakusari  Jember, SMAN 1 Kalisat, dan SMA Negeri Arjasa. Hasil observasi menunjukkan bahwa 9,03% siswa  paham  konsep  sehingga  pemahaman konsep  siswa  pada  konsep  termodinamika masih tergolong rendah. Hal ini dikarenakan kemampuan  siswa  dalam  berargumentasi juga sangat terbatas dan konsep termodinamika bersifat abstrak. Sesuai hasil penelitian  Suroso  (2016)  bahwa  jenis kesalahan  yang  dilakukan  siswa  dalam menyelesaikan  soal  fisika  pada  konsep termodinamika  adalah  kesalahan  dalam memahami  konsep  sistem  dan  lingkungan, proses  termodinamika,  usaha  pada  proses termodinamika, dan hukum 1 termodinamika. Menurut  Simon et  al .,  (2004) argumentasi merupakan proses mengumpulkan  berbagai  komponen  yang
dibutuhkan untuk membangun suatu pendapat/ argument . Komponen argumentasi menurut Toulmin (dalam Chan & Esther, 2010) terdiri dari claim, evidence, warrant,  backing,  qualifier,  dan  rebuttal .
Komponen  argumentasi  Toulmin  (1958) merupakan struktur dasar argumentasi yang mampu meningkatkan
kemampuan argumentasi siswa secara lisan dan tertulis (McNeill  &  Krajcik,  2011). Developments in  the  Application  of  Toulmin’s  Argument Pattern  for  Studying  Science  Discourse
(Simon, 2004) menyatakan bahwa perkembangan aplikasi Model Argumentasi Toulmin  itu  sangat  baik,  karena  sebagai acuan  dalam  menganalisis  argumentasi orang  sains  itu  sangat  penting.  Sedangkan menurut Yan & Enduran (2008), argumentasi merupakan komponen penting dalam  literasi  ilmiah,  sehingga  dengan mampu  berargumen  yang  baik  siswa tersebut  paling  tidak  sudah  mampu menguasai  konsep  fisika.  Supeno  (2014) juga  mengungkapkan  dalam  penelitiannya bahwa  argumentasi  sangat  baik  untuk mengukur  proses  bernalar  dan  untuk mengerjakan  tes  argumentasi  diperlukan pemahaman  materi  fisika  yang  baik. Berdasarkan  uraian  permasalahan  diatas, maka  perlu  dilakukan  penelitian  dengan menganalisis  kemampuan  berargumentasi ilmiah  fisika  siswa  SMA  pada  konsep termodinamika.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  merupakan  penelitian deskriptif yang digunakan untuk menganalisis  kemampuan  berargumentasi ilmiah  siswa.  Penentuan  daerah  penelitian dan sampel menggunakan metode purposive  sampling  area Penelitian  ini dilaksanakan  di  SMA  X  tahun  ajaran 2017/2018  semester  genap.  Sampel  dalam penelitian ini diambil 3 kelas yaitu XI A,  XI B,  dan XI C.
Metode pengumpulan  data  yang digunakan  adalah  observasi,  tes,  dan dokumentasi.  Observasi  dalam  penelitian ini  dilakukan  melalui  wawancara  dengan guru  fisika  terkait  pembelajaran  yang
diterapkan  di  sekolah.  Tes  p ada  penelitian ini  menggunakan  tes argumentatif ilmiah uraian ( essay ) sebanyak 5 butir soal dengan 2  indikator  yaitu  bukti  argumen  dan justifikasi  argumen.  Tes  ini  digunakan untuk  mendapatkan  data kemampuan berargumentasi fisika pada konsep termodinamika. Dokumentasi pada penelitian  ini  yaitu  daftar  nama  siswa subyek penelitian, nilai  hasil    tes kemampuan berargumentasi ilmiah.
Gambar 1. Bagan Prosedur Penelitian
Hasil tes digunakan untuk mengukur kemampuan  berargumentasi  ilmiah siswa dan mendeskripsikannya. Pedoman penskoran  bukti  argumen  dan  justifikasi argumen disajikan dalam Tabel 1 dan Tabel
2. Tabel 1. Skor Bukti Argumen Skor Deskripsi 0 Tanpa bukti atau bukti salah 1 1 bukti benar 2 2 bukti benar Tabel 2. Skor Justifikasi Argumen Skor Deskripsi 1,0 Justifikasi kabur, justifikasi relevan 2,0 Justifikasi untuk 2 atau lebih pengamatan cocok secara ilmiah atau semua 3,0 Justifikasi mengacu pada observasi dan  benar secara ilmiah Data yang dihasilkan dalam penelitian  ini berupa hasil pekerjaan siswa pada  tes  argumentatif  ilmiah  dan  hasil wawancara. Analisis yang diperoleh dalam
penelitian ini dimaksudkan untuk menjawab  rumusan  masalah  penelitian dalam  merumuskan  kesimpulan.  Setelah menghitung  skor  yang  didapat  siswa  tiap soal,  maka  selanjutnya  menghitung  skor yang  didapat  siswa  setiap  indikator. Selanjutnya seluruh data tersebut dianalisis dengan  hasil  analisis  dibuat  dalam  bentuk persentase  yang  dibuat  berdasarkan  pada skor  yang  diperoleh  siswa  terhadap  setiap indikator dalam kemampuan berargumentasi ilmiah. Selanjutnya menentukan  kriteria  pencapaian  skor argumen siswa berdasarkan  jawaban bukti argumen  dan  justifikasi  argumen  siswa. Jawaban  siswa  kemudian  di  kelompokkan menjadi  beberapa  kelompok. Kriteria pencapaian  skor  argumen  ini  didasarkan pada kriteria pencapaian skor argumen yang dibuat  oleh  Supeno  (Supeno,  2015). Pengelompokkan  jawaban  siswa  tersebut dapat  dilihat  pada  Tabel  3  dan  Tabel  4 berikut ini: Tabel 3. Kriteria pencapaian skor bukti argumen Rentang Skor Kriteria 0 ≤ x ≤ 0,4 Sangat rendah 0,4 < x ≤ 0,8 Rendah 0,8 < x ≤ 1,2 Sedang 1,2 < x ≤ 1,6 Tinggi 1,6 < x ≤ 2 Sangat tinggi Tabel 4. Kriteria pencapaian skor justifikasi argumen Rentang Skor Kriteria 0,5 ≤ x ≤  1,0 Sangat rendah 1,0 < x ≤ 1,5 Rendah 1,5 < x ≤ 2,0 Sedang 2,0 < x ≤ 2,5 Tinggi 2,5 < x ≤  3,0 Sangat tinggi

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data kriteria pencapaian skor argumen siswa dianalisis berdasarkan skor jawaban  bukti  argumen  dan  justifikasi argumen  siswa.  Jawaban  siswa  kemudian dikelompokkan menjadi beberapa kelompok. Kriteria pencapaian skor argumen  ini  didasarkan  pada  kriteria pencapaian skor argumen yang dibuat oleh Supeno  (Supeno,  2015)  yang  dibagi
menjadi  Sangat  Tinggi  (ST),  Tinggi  (T), Sedang  (S),  Rendah  (R),  dan  Sangat Rendah  (SR).  Pengelompokkan  kriteria
pencapaian skor siswa tersebut dapat dilihat pada Tabel 5 berikut ini. Tabel 5. Data Kriteria Pencapaian Skor Argumen Kelas Bukti Argumen Justifikasi Argumen ST (%) T (%) S (%) R (%) SR (%) ST (%) T (%) S (%) R (%) SR (%) A 48,57 51,43 0,00 0,00 0,00 20,00 20,00 54,29 5,71 0,00 B 20,59 67,65 5,88 5,88 0,00 0,00 26,47 55,88 17,65 0,00 C 28,57 62,86 8,57 0,00 0,00 0,00 8,57 45,71 42,86 2,86 Rata- rata 32,58 60,65 4,82 1,96 0,00 6,67 18,35 51,96 22,07 10,48 Dilihat  dari  tabel  diatas  bahwa indikator  bukti  argumen  rata-rata  paling banyak  dicapai  siswa  pada  kriteria  Tinggi (T)  yaitu  60,65%;  dan indikator justifikasi argumen  rata-rata  paling  banyak  dicapai siswa  pada  kriteria  Sedang  (S)  yaitu 51,96%.  Hal  ini  bertentangan  dengan persepsi  siswa  yang  merasa  yakin  dalam memberikan argumentasi. Pada kenyataannya argumentasi yang baik perlu didasari  dengan  pengetahuan  konseptual yang cukup (Chen; Eskin 2013). Kemampuan  argumentasi  ilmiah  harus didukung dengan pengetahuan konseptual. Pada butir soal no 1, dengan indikator soal  membedakan  konsep  sistem  dengan lingkungan pada suatu percobaan, terdapat 54  dari  104  siswa  yang  menjawab  dengan capaian  skor  2  dari  skor  maksimal  2  pada indikator  bukti  argumen  dan  terdapat  62 dari  104  siswa  yang  menjawab  dengan capaian  skor  2  dari  skor  maksimal  3  pada indikator  justifikasi  argumen.  Pada  butir soal no 2, dengan indikator mengklasifikasikan  proses  gas  ideal  pada grafik P-V, terdapat 61 dari 104 siswa yang menjawab  dengan  capaian  skor  1,5  dari skor  maksimal  2  pada  indikator  bukti argumen  dan  terdapat  58  siswa  dari  104 siswa yang menjawab dengan capaian skor 2  dari  skor  maksimal  3  pada  indikator justifikasi  argumen.  Pada  butir  soal  no  3, dengan  indikator  membandingkan  tekanan awal dengan tekanan akhir gas serta usaha yang dilakukan, terdapat 58 dari 104 siswa yang  menjawab  dengan  capaian  skor  1,5 dari  skor  maksimal  2  pada  indikator  bukti
argumen  dan  terdapat  72  dari  104  siswa yang menjawab dengan capaian skor 2 dari skor  maksimal  3  pada  indikator  justifikasi argumen.
Pada butir soal no 4, dengan indikator menganalisis  proses gas ideal berdasarkan grafik  tekanan-volume  (P-V),  terdapat  47 dari  104  siswa  yang  menjawab  dengan capaian  skor  2  dari  skor  maksimal  2  pada indikator  bukti  argumen  dan  terdapat  46 dari  104  siswa  yang  menjawab  dengan capaian  skor  2  dari  skor  maksimal  3  pada indikator  justifikasi  argumen.  Pada  butir soal  no  4,  dengan  indikator  menganalisis perubahan energi pada hukum I termodinamika, terdapat 69 dari 104 siswa yang menjawab dengan capaian skor 2 dari skor  maksimal  2  pada  indikator  bukti argumen  dan  terdapat  42  dari  104  siswa yang menjawab dengan capaian skor 2 dari skor  maksimal  3  pada  indikator  justifikasi argumen.  Sesuai  penelitian  Khun  (2010) yang  menyatakan  bahwa  argumentasi seseorang  tidak  hanya  berbentuk  secara teori namun harus dibuktikan kebenarannya,  jadi  peserta  didik  tidak hanya  mampu  mengungkapkan  apa  saja teori  yang  diketahuinya  namun  peserta didik harus mampu membuktikan kebenarannya  juga.  Hasil  penelitian  ini mendukung  penelitian  Sandoval  (2005) yang  menunjukkan  bahwa  siswa  sering tidak  menggunakan  pembuktian  yang cukup atau mencoba membenarkan pilihan mereka  atau  penggunaan  bukti  dalam argumen yang dihasilkan.

## SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  analisis  data  dan pembahasan  dapat  disimpulkan  bahwa persentase tingkat kemampuan berargumentasi  ilmiah  siswa  pada  konsep termodinamika  di  SMA  X  yakni  pada indikator bukti argumen memiliki rata-rata paling  tinggi  sebesar 60,66%  yang mencapai  kriteria  Tinggi  (T)  dan  pada indikator justifikasi argumen memiliki rata- rata  paling  tinggi  sebesar  51,96%  yang mencapai kriteria Sedang (S). Dari analisis yang  telah  dilakukan,  dapat  disimpulkan bahwa  tingkat  argumentasi  ilmiah  siswa SMA di SMA X tergolong sedang.
Berdasarkan  hasil  analisis  data
kemampuan argumentasi ilmiah dan pembahasan, saran bagi sekolah sebaiknya sekolah mempertimbangkan kembali metode pembelajaran yang dapat digunakan untuk meningkatkan kemampuan berargumentasi siswa pada konsep termodinamika.  Bagi  guru,  sebaiknya sebelum  pembelajaran,  diadakan  tes  lisan mengenai kemampuan berargumentasi ilmiah  siswa  agar  guru  mengetahui kelemahan siswa dalam menguasai konsep fisika .

## DAFTAR PUSTAKA
Acar,  O.,  dan  Patton,  B.  R.  2012. Argumentation and formal reasoning skillsin an argumentation-based guided  inquiry  course. Procedia– Social and Science . 46: 4756–4760.
Chan-Choong  Foong  dan  Esther  G.  S. Daniel.  2010.  Assessing  students' arguments  made  in  socio-scientific contexts:  the  considerations  of structural  complexity  and  the  depth of  content  knowledge. Procedia
Social  and  Behavioral  Sciences .  9: 1120–1127. Handayani,  P.  2015.  Analisis  argumentasi peserta didik kelas X SMA Muhammadiyah 1 Palembang dengan menggunakan model argumentasi Toulmin. Jurnal Inovasi
dan  Pembelajaran  Fisika. 2(1):  60- 68.
Khun,  D.  2010.  Teaching  and  learning science as arfument. Wiley Periodicals,  Inc.  Sci  Ed .  94:  810  – 824
Lesmono,  A.  D.,  Harijanto,  A.,  dan Rohmah,  R.  N.  2017.  Identifikasi miskonsepsi  siswa  pada  pokok bahasan  rangkaian  arus  searah  di kelas  XII  MAN  1  Jember. Seminar nasional  pendidikan  fisika  UNEJ 2017 . ISSN : 2527 – 5917, Vol.2.
McNeill, K. L. 2011. Elementary student’s views of explanation, arrgumentation,  and  evidence,  and their abilities to construct arguments over  the  school  year. Journal  of Research in Science Teaching . 48(7): 793-823. Muslim, & Suhandi, A. 2012. Pengembangan perangkat pembelajaran  fisika  sekolah  untuk meningkatkan  kemampuan  kognitif dan  keterampilan  berargumentasi.
Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia .
8: 174-183.
Sadia,  I  W.  2004.  Pengembangan  Model dan  Startegi  Pembeljaran  Fisika  di Sekolah  Menengah  Umum  untuk Memperbaiki  Miskonsepsi  Siswa. Laporan Penelitian . Institut Keguruan  dan  Ilmu  Pendidikan Negeri Singaraja.
Sandoval,  W.  A.,  dan  Millwook,  K.  A. 2005.  The  quality  of  students’  use evidence in written scientific explanation. Cognition And Intruction . 23(1): 23-25.
Simon,  S.,  Erduran,  S.,  dan  Osborne,  J. 2004.  TAPping  into  argumentation: Developments  in  the  application  of Toulmin’s  Argument  Pattern  for
studying  science  discourse. Science
Education . 88(6): 915-933. Sondang, R. (2012). Identifikasi keterampilan  argumentasi  melalui analisis  “ Toulmin  Argumentation Pattern (TAP)” pada topik kinematika  bagi  mahasiswa  calon guru. Seminar  Bidang  Ilmu  Mipa
Universitas  Negeri  Medan ,  11-12 Mei 2012. Supeno. 2014. Keterampilan berargumentasi  ilmiah  siswa  SMK dalam pembelajaran fisika. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan: Tema “Implementasi  Kurikulum 2013  dan Problematikanya”. Pascasarjana Unesa: 70-79. Suroso.  2016.  Analisis  kesalahan  siswa dalam  mengerjakan  soal-soal  fisika termodinamika  pada  siswa  SMA Negeri  1  Magetan. Jurnal  Edukasi Matematika dan Sains . 4(1): 8-18.
Toulmin,  S.  1958. The  Uses  of  Argument . New  York:  Cambridge  University Press.
Treagust, D. F. 1988. Development and use of  diagnostic  tests  to  evaluate students’ misconceptions in science. International  Journal  of  Science Education . 10: 159–169.
Yaqin, M. K., 2017. Identifikasi Pemahaman Konsep Fisika terhadap Pokok Bahasan Termodinamika pada Siswa  SMA. Skripsi  S1. Jember:
FKIP Universitas Jember.
Yusro,  A.  C.  2015.  Pengembangan  Modul Pembelajaran Fisika Berbasis Kontekstual yang Terintegrasi dengan Website pada Siswa Kelas XI 1A  SMA  Negeri  5  Madiun  Tahun Ajaran  2012/2013. Disertasi  S3 . Surakarta: Universitas Sebelas Maret.