Volume 4 | Nomor 1 | 8 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276

## ANALISIS ESTIMASI KEMAMPUAN SISWA MENJAWAB SOAL FISIKA DENGAN PENDEKATAN ITEM RESPONSE THEORY PENSKORAN DIKOTOMUS DAN POLITOMUS
Duden  Saepuzaman 1 , Edi Istiyono 2 , Haryanto 3 , Heri Retnawati 4 , Yustiandi 5
1 Departemen Pendidikan Fisika, FPMIPA, Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung
2,3,4 Program Studi Penelitian dan Evaluasi Pendidikan, Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta
5 SMAN CMBBS, Pandeglang dudensaepuzaman.2019@student.uny.ac.id
Abstract: This study compares students' abilities using the Item Response Theory (IRT)  approach  to  dichotomous  and  polytomous  scoring.  This  research  is quantitative descriptive. The research subjects were 1175 high school students in class  XI  spread  across  West  Java  and  Banten  provinces,  consisting  of  450  male students and 725 female students. Response data with dichotomous scoring were analyzed using the item response theory approach with the BILOG-MG program, while the polytomous scoring was analyzed using the GPCM approach using the R program. The results of the model fit test showed that the items most fit with the 2PL  model.  The  instrument  used  is  a  work  and  energy  material  test  instrument tested  for  validity  d,  reliability,  distinguishing  power,  and  difficulty  level.  The results showed that the average ability with a polytomous score was greater than that  of  a  dichotomous,  even  though  compared  to  having  almost  the  same  ability but  with  a  relatively  different  distribution.  The  distribution  of  students'  abilities with  polytomous  scoring  is  closer  to  the  normal  curve  than  the  dichotomous scoring.  The relationship between students' ability scores with these two scoring approaches  is  shown  by  a  correlation  coefficient  score  of  0.990  and  a determination index of 0.9808 with a prediction line y= 0.9735 x +0.0036.
Keywords: ability, item response theory , dichotomous, politomus
Abstrak: Penelitian  ini  bertujuan    untuk  membandingkan    kemampuan  siswa dengan  menggunakan  pendekatan Item  Response  Theory (IRT)  penskoran dikotomus  dan  politomus.  Penelitian  ini  merupakan  penelitian  deskriptif kuantitatif. Subyek penelitian sebanyak 1175  siswa SMA kelas XI  yang  tersebar di provinsi Jawa Barat dan Banten  yang terdiri 450 siswa laki-laki dan 725 siswa perempuan.  Data  respon  dengan  penskoran  dikotomus  dianalisis  menggunakan pendekatan  teori  respon  butir  dengan  program  BILOG-MG  sedangkan  untuk penskoran  politomus  dianalisis  dengan  pendekatan  GPCM    menggunakan program  R.  Hasil  uji  kecocokan  model  menunjukkan  bahwa  butir  soal  paling banyak  fit  dengan  model  2PL.  Instrumen  yang  digunakan  merupakan  instrument tes materi usaha dan energi yang telah diuji validitas d, reliabilitas, daya beda dan tingkat  kesulitannya.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  rerata  kemampuan
Volume 4 | Nomor 1 | 9 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
dengan penskoran politomus lebih besar dibandingkan dikotomus, meskipun jika dibandingkan  memiliki  kemampuan  yang  hampir  sama  tetapi  dengan  sebaran yang  relatif  berbeda.  Secara  umum,  sebaran  kemampuan  peserta  didik  dengan penskoran  politomus  lebih  mendekati  kurva  normal  dibandingkan  dengan penskoran  dikotomus.  Terkait  dengan  hubungan  nilai  kemampuan  peserta  didik dengan kedua pendekatan penskoran ini ditunjukan dengan skor koefisien korelasi sebesar  0,990  dan  indeks  determinasi  adalah  0,9808  dengan    garis  prediksi    y= 0,9735 x +0,0036 .
Kata kunci: kemampuan, item response theory , dikotomus, politomus
Model  penilaian  untuk  item  multiple choice  biasanya  menggunakan  model  penskoran dikotomis yaitu  jawaban yang benar diberi skor 1  dan  jawaban  salah  diberi  skor  0.  Penggunaan penskoran  ini  sangat  lazim  digunakan  karena sangat  praktis,  termasuk  dalam  penilaian  hasil belajar  fisika.    Penerapan  model  penskoran dikotomus untuk menganalisis hasil tes memiliki beberapa kekurangan. Model penskoran dikotomus tersebut tidak dapat digunakan untuk membedakan  kesalahan  yang  dilakukan  oleh peserta  didik,  karena  semua  option  yang  salah diberi  Skor  0.  Padahal,  kesalahan  yang  terjadi pada  option  yang  salah  dapat  berasal  dari penyebab  kesalahan  kategori  yang  berbeda. Padahal untuk menyelesaikan butir soal misalnya  dalam  fisika  contohnya,  diperlukan sejumlah  tahapan  penyelesaian.  Pada  setiap tahapan penyelesaian butir diperlukan penguasaan  kompetensi  yang  mendasari  butir soal  tersebut  (Gierl,  2007:  Gierl,  Zheng  &  Cui, 2008:  Robert  &  Gierl,  2010).  Hanya  peserta yang  sudah  menguasai  dan  menerapkan  dengan tepat  yang  diberi  skor.  Dengan  kata  lain,  model penskoran  ini  belum  menghargai  tahapan- tahapan  penyelesaian  soal,  karena  dengan tingkat  kesalahan  yang  berbeda  mendapatkan skor  yang  sama  yakni  0  (Istiyono,  2018).  Oleh karena itu perlu inovasi model penskoran dengan mengembangkan  model  penskoran  politomus pada  butir  soal  objektif  pilihan  ganda  pada Fisika.
Sebagai  alternatif  penskoran,  respon  pada tes  dapat  dianalisis  menggunakan  model penskoran  politomus.  Analisis  respon  secara politomus dapat meningkatkan akurasi pengukuran, karena itu kecendrungan
pengembangan penskoran disarankan menggunakan  sistem  penskoran  politomus (Tognolini & Davidson, 2003). Isgiyanto (2013: 39) juga merincikan model penskoran politomus dapat  memberikan  solusi  terhadap  beberapa keterbatasan model penskoran dikotomus, terkait dengan  akurasi  pengukuran,  ketuntasan  atribut yang mendasari butir soal, dan dalam penemuan informasi  diagnostik  yang  belum  didapat  dari model penskoran dikotomus.
Analisis respon yang dianalisis menggunakan penskoran dikotomus dan politomus  memiliki  tujuan  yang  sama,  yaitu untuk  mengukur  kemampuan  siswa  atau  peserta tes.  Penelitian  ini  difokuskan  pada  estimasi kemampuan siswa menggunakan IRT penskoran dikotomus  dan  politomus.  Kemampuan  yang dimaksud dalam penelitian ini adalah kemampuan  siswa  dalam  menjawab  soal  fisika yang  diberikan  sesuai  dengan  kompetensi  yang dituju.

## METODE
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif. Penentuan sample menggunakan simple  random  sampling. Ukuran sampel  sebanyak  1177  siswa  SMA  kelas  XI yang tersebar di provinsi Jawa Barat dan Banten yang  terdiri  451  siswa  laki-laki  dan  726  siswa perempuan.  Instrumen  yang  digunakan  adalah instrument  tes  fisika  materi  usaha  dan  energi yang  berjumlah  25  butir  bentuk  multiple  choice dengan  matriks  indikator  disajikan  dalam  tabel 1. Instrumen ini telah diuji validitas, reliabilitas, daya beda dan tingkat kesulitannya.
Volume 4 | Nomor 1 | 10 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
Tabel 1. Matriks Instrumen Tes Materi Usaha dan Energi
Indikator Butir Mendefinisikan konsep usaha 1, 2, 3 Menentukan besar usaha dengan menggunakan persamaan 4,5,6,7 Menentukan besar usaha berdasarkan grafik F-s 8,9 Menentukan besar energi potensial 10, 11, 12,13 Mendifinisikan konsep energi kinetic 14 ,15, 16 Menganalisis besar hubungan usaha dengan perubahan energy 17 ,18, 19, 20 Memahami konsep daya 21, 22 Menganalisis hukum kekekalan energy 23 , 2,4 , 25
Data respon dengan penskoran dikotomus dianalisis menggunakan pendekatan teori respon butir  dengan  program  BILOG-MG  sedangkan untuk  penskoran  politomus  dianalisis  dengan pendekatan  GPCM    menggunakan  program  R. Tahapan awal yang dilakukan untuk pendekatan IRT adalah menentukan kecocokan model.
Analisis  untuk  penskoran  dikotomus menghasilkan    jumlah  item  yang  cocok  dengan model 1 PL adalah 9 item, model 2 PL adalah 17 item,  dan  model  3  PL  adalah  16  item.  Jika ditinjau  dari  presentasenya,  kesesuaian  dengan model 2PL ini paling besar dibandingkan dengan 1PL  dan  3  PL.  Sehingga  dapat  disimpulkan berdasarkan analisis ini bahwa analisis instrument  tes  Usaha  dan Energi    cocok  dengan model  parameter  2PL.  Analisis  yang  sama dilakukan  untuk  penskoran  politomus  yang menunjukkan  bahwa  data  paling  banyak  fit dengan  menggunakan  model  IRT  penskoran politomus GPCM2PL.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk  menganalisis  estimasi  kemampuan siswa dengan menggunakan penskoran dikotomus dan politomus,  tahapan diawali
dengan  membuat  butir  soal  usaha  dan  energi menjadi  kelompok  butir  sehingga  respon  siswa dapat diskor dengan skala dikotomus politomus. Pengelompokkan ini didasarkan pada ketercapaian  indikator  pencapaian  kompetensi untuk  materi  usaha  dan  energi.  Mengacu  pada pengelompokan  ini  diperoleh  bahwa  jumlah butir  instrument  sebanyak  25  butir  untuk penskoran dikotomus, sedangkan untuk politomus  sebanyak  8  butir.  Artinya,  soal politomus  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini merupakan  soal  yang  sama  dengan  yang dikotomi,  berupa  multiple  choice.  Hanya  saja dalam  analisisnya  tidak  dipandang  sebagai  satu butir, tetapi dikelompokkan berdasarkan indikatornya.  Artinya  1  soal  dalam  politomi terdiri dari beberapa butir multiple choice. Untuk analisis  penskoran  mengikuti  banyaknya  butir yang  dijawab  benar  yang  mewakili  indikator tersebut.  Karena  tiap  indikator  diwakili  dengan jumlah butir yang berbeda dengan mempertimbangkan  kedalaman  dan  keluasan cakupan materi, maka jumlah butir tiap indikator (butir  politomi)  berbeda.  Hal  ini  pun  yang membuat  banyaknya  kategori  skor/penilaiannya tiap  butir  politomi  (indikator)  berbeda.  Secara umum  pengelompokkan  ini  disajikan  dalam Tabel 2.
Tabel 2. Rincian kelompok butir untuk Penskoran Politomus
Indikator No.Butir Dikotomus No.Butir Politomus 1  Mendefinisikan konsep usaha 1, 2, 3 1 (4 kategori : 0,1,2,dan 3) 2  Menentukan besar usaha dengan menggunakan persamaan 4,5,6,7 2 (5 kategori : 0,1,2,3 dan 4) 3  Menentukan besar usaha berdasarkan grafik F-s 8,9 3 (3 kategori : 0,1,dan 2) 4  Menentukan besar energi potensial 10, 11, 12,13  4 (5 kategori : 0,1,2,3 dan 4) 5  Mendifinisikan konsep energi kinetik 14 ,15, 16 5 (4 kategori : 0,1,2,dan 3) 6  Menganalisis besar hubungan usaha dengan perubahan energi 17 ,18, 19, 20 6 (5 kategori : 0,1,2,3 dan 4) 7  Memahami konsep daya 21, 22 7 (3 kategori : 0,1, dan 2) 8  Menganalisis hukum kekekalan energi 23 , 2,4 , 25 8 (4 kategori : 0,1,2,dan 3)
Volume 4 | Nomor 1 | 11 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
Analisis  menggunakan  program  BILOG- MG untuk penskoran dikotomus dan program R untuk penskoran politomus menghasilkan
deskripsi  statistik  kemampuan  siswa  (skala  -3 sampai +3)  seperti disajikan pada Tabel 3.
Tabel  3.  Perbandingan  retara,  Standar    Deviasi,  Kemampuan  minimum  dan  maksimum  peserta  tes dengan  Penskoran Dikotomus dan Politomus
Penskoran Dikotomus Politomus Rerata 0,000262 0,003874 Standar Deviasi 0,9314662 0,9156666 Minimum -2,1595 -2,1600 Maksimum 1,9944 2,6250
Tabel  3  menunjukkan  bahwa    ada  sedikit perbedaan antara rerata, standar deviasi, kemampuan minimum dan kemampuan
maksmum  siswa  ketika  dianalisis  menggunakan penskoran dikotomus dan politomus.
Kemampuan  merupakan  kapasitas  seorang individu untuk menyelesaikan tugas dalam suatu pekerjaan  (Retnawati,  2016).  Kemampuan  yang diukur dalam penelitian ini merupakan kemampuan  kognitif  siswa  yang  berkenaan dengan hasil belajar dalam bentuk respon peserta didik  pada  soal  materi  Usaha  dan  Energi. Kemampuan  siswa  diukur  berdasarkan  teori respon butir dengan dua model penskoran yakni dikotomus  dan  politomus.  Secara  umum kemampuan  siswa  baik  yang  dianalisis  dengan penskoran dikotomus maupun politomus menunjukkan rata-rata kemampuan yang tergolong  sedang.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan angka mean ability penskoran dikotomus sebesar 0,000262  sedangkan  mean  ability  dengan penskoran politomus sebesar 0,003874. Hasil ini juga  menunjukkan  rata-rata  kemampuan  siswa lebih  tinggi  jika  dianalisis  dengan  penskoran politomus.  Selain  itu,  hasil  analisis  dengan penskoran  dikotomus  menunjukkan  rentang kemampuan  siswa  secara  keseluruhan  berkisar antara    -2,1595    hingga  1,9944.  Sedangkan analisis dengan penkoran politomus menunjukkan  rentang  kemampuan  siswa  secara keseluruhan  berkisar  antara  -2,1600  hingga 2,6250.  Nilai  ini  semakin  menegaskan    bahwa kemampuan  siswa  dengan  penskoran  politomus sedikit  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan penskoran dikotomus.
Sebaran  kemampuan  siswa  secara keseluruhan untuk masing-masing penskoran disajikan dalam gambar 1.
(a)

## (b)
Gambar  1.    Histogram  sebaran  kemampuan peserta  tes  dengan  penskoran  (a)  dikotomus,  (b) politomus
Berdasarkan  Gambar  1    ,  nampak  bahwa pada  analisis  penskoran  dikotomus,  sebaran kemampuan  peserta  tes  terbanyak  dibawah
Volume 4 | Nomor 1 | 12 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
kemampuan  rata-rata  (di  bawah  teta  sama dengan  nol).  Sedangkan  pada  penskoran politomus,  sebaran  terbanyak  mendekati  nilai rerata/mean  yaitu  disekitar  nol.    Jika  dibuat kurva  yang  representative  dengan  sebaran  ini nampak  bahwa  sebaran  kemampuan  peserta  tes dengan  penskoran  politomus  nampak  mendekati kurva  normal.    Artinya  secara  umum,  analisis penskoran  dengan  politomus  lebih  baik  dalam memetakan kemampuan peserta tes dibandingkan  dengan  penskoran  dikotomus. Hasil ini sejalan dengan penelitian Syam (2018) yang menunjukkan bahwa  penskoran politomus dapat  memberikan  hasil  estimasi  kemampuan siswa dan karakteristik butir soal yang lebih baik dibandingkan  dengan  hasil  estimasi  dengan model penskoran dikotomus.
Perbedaan  estimasi  kemampuan  peserta tes  dengan  dua  penskoran  ini  dapat  dilihat  juga dengan  melihat  sebaran  kemampuan  setiap peserta tes untuk kedua penskoran. Secara umum untuk  setiap  peserta  disajikan  dalam  gambar  2 perbedaan  estimasi  kemampuan  ini  akan  lebih nampak jika kita urutkan kemampuan peserta tes mulai dari kemampuan rendah sampai kemampuan tinggi.
(a)

## (b)
Gambar  2.  Perbedaan  estimasi  kemampuan peserta  tes  dengan  penskoran  dikotomus  dan
politomus    (a)  berdasarkan  urutan  ID,  (b) berdasarkan urutan kemampuan
Gambar  2  menunjukkan  bahwa  hasil estimasi kemampuan dengan penskoran dikotomus  dan  politomus  hampir  sama  atau relatif dekat untuk setiap peserta tes. Keadaan ini dapat lebih jelas dianalisis dengan menggunakan diagram petak yang disajikan pada gambar 3.
Gambar 3. Hubungan Hasil Estimasi Kemampuan Peserta Didik Menggunakan Penskoran Dikotomus dan Politomus
Gambar  3  menunjukkan  bahwa  adanya hubungan  kemampuan  siswa  dengan  skor dikotomus  dan  politomus  dibuktikan  dengan skor koefisien korelasi sebesar 0,990 dan indeks determinasi  adalah  0,9808.  Hasil  lainnya menunjukkan bahwa kedua skor berkorelasi dan mendekati garis prediksi
.  Hasil  ini  sejalan  dengan  penelitian Syam  (2018)  yang  meneliti  tentang  Estimasi Kemampuan Siswa pada  Soal Matematika pada Ujian  Nasional  SMA  Program  IPA  dengan Penskoran  Dikotomus  dan  Politomus  yang menunjukan  bahwa  terdapat  hubungan  korelasi yang  cukup  tinggi  antara  kemampuan  siswa yang dianalisis dengan penskoran dikotomus dan politomus.

## PENUTUP
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan  bahwa  pada  analisis  penskoran dikotomus,  sebaran  kemampuan  peserta  tes terbanyak  dibawah  kemampuan  rata-rata  (di bawah  teta  sama  dengan  nol).  Sedangkan  pada penskoran politomus, sebaran terbanyak
Volume 4 | Nomor 1 | 13 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
mendekati  nilai  rerata/mean  yaitu  disekitar  nol dan  nampak  mendekati  kurva  normal.    Artinya secara umum, sebaran kemampuan siswa dengan analisis  penskoran  dengan  politomus  lebih  baik dalam  memetakan  kemampuan  peserta  tes dibandingkan  dengan  penskoran  dikotomus.. Hasil  estimasi  kemampuan  dengan  penskoran dikotomus  dan  politomus  hampir  sama  atau relatif  dekat  untuk  setiap  peserta  tes.    Hal  ini
dibuktikan  dengan  skor  koefisien  korelasi sebesar  0,990  dan  indeks  determinasi  adalah 0,9808.  Demikian  pula  dengan  diagram  petak estimasi menggunakan penskoran dikotomus dan politomus,  yang  menunjukkan  kedua  skor berkorelasi  dan  mendekati  garis  prediksi

## DAFTAR PUSTAKA
Syam,  Andi  Sri  Mardiyanti  (2018)  Estimasi Kemampuan  Siswa  dan  Parameter  Butir  Soal Matematika pada Ujian Nasional SMA Program IPA dengan Penskoran Dikotomus dan Politomus.  S2  thesis,  UNY.  Tidak  diterbitkan  , dapat diakses di :
https://eprints.uny.ac.id/view/creators/Syam=3A Andi_Sri_Mardiyanti=3A=3A.html
Gierl,  M.  J.  (2007).  Making  diagnostic  inferences about  cognitive  attributes  using  the  rule‐space model  and  attribute  hierarchy  method. Journal of Educational Measurement , 44 (4), 325-340. Gierl, M. J., Zheng, Y., &  Cui, Y. (2008). Using the attribute  hierarchy  method  to  identify  and interpret  cognitive  skills  that  produce  group differences. Journal of
Educational Measurement , 45 (1), 65-89.
Isgiyanto,  A.  (2013).  Perbandingan  Penyekoran Model  Rasch  dan  Model  Partial  Credit  Pada
Matematika. Jurnal  Kependidikan:  Penelitian Inovasi Pembelajaran , 43 (1).
Istiyono,  E.  (2018).  Pengembangan  Instrumen Penilaian  dan  Analisis  Hasil  Belajar  Fisika dengan  Teori  Tes  Klasik  dan  Modern. Yogyakarta : UNY Press.
Retnawati, H. (2016). Analisis kuantitatif instrumen penelitian. Yogyakarta: Parama Publishing . Robert,  M.  R.,  &  Gierl,  M.  J.  (2010).  Developing score reports for cognitive diagnostic assessment. Educational  Measurement:  Issue and Practice , 29 , 25-38.
Tognolini,  J.,  &  Davidson,  M.  (2003).  How  do  we operationalise  what  we  value?  Some  technical chalenges  in  assessing  higher  order  thinking skills.  National  Roundtable  on  Assessment
Conference,
Darwin,
Australia.