## Pemahaman Konsep dan Kemampuan Penyelesaian Masalah dalam Pembelajaran Fisika
Eko Sujarwanto 1*
1 Pendidikan Fisika, Universitas Siliwangi
* e-mail: eko.sujarwanto@unsil.ac.id
(Masuk: 17-06-2019; revisi: 30-06-2019; diterima: 20-07-2019)
Abstrak : Hakikat Fisika mempunyai tiga lingkup yaitu sebagai produk, sebagai proses, dan sebagai sikap. Tujuan pembelajaran fisika yang berakar dari hakikat fisika memiliki implikasi bagi pelaksanaan pembelajaran fisika yaitu membantu siswa membangun pengetahuan fisika, membantu siswa membangun kemampuan penyelesaian  masalah,  dan  mengenalkan  siswa  pada  budaya  ilmiah.  Artikel  ini mengkaji  tentang pemahaman  konsep  dan  penyelesaian  masalah  dalam  konteks pembelajaran fisika. Model dan strategi pembelajaran terkait pemahaman konsep serta penyelesaian masalah juga dikaji. Artikel ini menyarankan indikator untuk mengukur  kemampuan  penyelesaian  masalah  dan  strategi  pembelajaran  untuk meningkatkan pemahaman konsep dan kemampuan penyelesaian masalah.
Kata kunci : pemahaman konsep, penyelesaian masalah, pembelajaran fisika
Pendahuluan Fisika  muncul  dan  berkembang melalui  observasi,  perumusan  masalah, penyusunan hipotesis, pengujian hipotesis melalui  eksperimen,  penarikan  simpulan, dan  penemuan  teori/konsep  (Santrock, 2011).  Fisika  mempunyai  tiga  lingkup yaitu  sebagai  produk,  sebagai  proses,  dan sebagai sikap (Ryder & Leach, 1999). Fisika sebagai produk adalah kumpulan pengetahuan  yang  terdiri  dari  fakta, konsep,  teori,  prinsip,  dan  model.  Fisika sebagai  proses  adalah  keterampilan  yang dimiliki oleh ilmuwan untuk menghasilkan produk  sedangkan  sebagai  sikap  adalah perilaku  berdasarkan  keyakinan  yang dimiliki  oleh  ilmuwan  dalam  proses menghasilkan produk. Pembelajaran fisika sebaiknya  memperhatikan Nature  of Science sebagai proses, produk, dan sikap. Sejalan  dengan  hakikat  fisika, pembelajaran  fisika  hendaknya  juga berlandaskan  pada  konstruktivisme.  Inti dari  konstruktivisme  adalah  pengetahuan tidak dapat dikirimkan atau diamati saja. Manusia  harus  mengonstruksi  penge- tahuan  sebagai  hasil  dari  proses  kognitif yang  melibatkan  kemampuan  berpikir (Gerace  &  Beatty,  2005).  Menurut  Gerace &  Beatty  (2005),  konstruktivisme  sebagai
dasar dalam pembelajaran memiliki dasar pikiran  1)  pengetahuan  dikonstruksi  oleh siswa,  2)  pengetahuan  awal  memiliki dampak pada pembelajaran, 3) konstruksi pengetahuan membutuhkan kegiatan yang memiliki tujuan dan usaha, 4) pemahaman awal  dari  sebuah  konsep  adalah  berasal dari lingkungan kontekstual.
Pembelajaran fisika yang konstruk- tivis diharapkan menjadikan siswa terlibat aktif serta menjadi pusat kegiatan belajar dan  pembelajaran  dengan  dibantu  oleh guru.  Siswa  dalam  pembelajaran  yang konstruktivis berusaha memperoleh penge- tahuan  baru  berdasarkan  pengetahuan yang  telah  ada  melalui  kegiatan  mental aktif (Redish, 2004). Siswa aktif membangun  pengetahuan  bagi  siswa sendiri  (Geary,  1995).  Pengetahuan  awal dikenali, disusun, dikembangkan kembali, dan  diubah  oleh  siswa  melalui  interaksi antara  lingkungan,  kegiatan  kelas,  dan pengalaman,  serta  dengan  siswa  lain (Ergin, 2012). Pembelajaran yang demikian diharapkan dapat mencapai tujuan pembelajaran fisika.
Tujuan  pembelajaran  fisika  yang bersumber  dari  hakikat  IPA  memiliki implikasi  bagi  pelaksanaan  pembelajaran fisika.  Pelaksanaan  pembelajaran  fisika
hendaknya mampu mengakomodasi tujuan pembelajaran  fisika.  Yerushalmi  dkk (2010) menunjukkan bahwa tujuan pembe- lajaran  fisika  adalah  membantu  siswa membangun  pengetahuan  fisika,  mem- bantu  siswa  membangun  kemampuan penyelesaian  masalah,  dan  mengenalkan siswa pada budaya ilmiah.

## Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  dalam penulisan  yaitu  kajian  pustaka.  Pustaka yang dikaji adalah buku dan artikel pene- litian.  Buku  yang  dikaji  terkait  dengan Psikologi Pendidikan, Konten Fisika, serta Pengajaran  dan  Pembelajaran.  Artikel penelitian  yang  dikaji  adalah  artikel  ter- kait dengan strategi penyelesaian masalah, pemahaman konsep, dan model pembelajaran.
Hasil dan Pembahasan Pemahaman Konsep Jamak diketahui bahwa siswa, ma- hasiswa,  dan  bahkan  guru  masih mengalami  kesulitan  memahami  konsep- konsep  dasar  fisika  (Etkina,  dkk.,  2017). Bahkan,  bisa  terjadi  apa  yang  dipercaya bahwa seseorang telah memahami konsep suatu  topik  dengan  benar  padahal sebenarnya  masih  belum  tepat.  Misalnya, musim  panas  terjadi  karena  letak  Bumi lebih  dekat  ke  matahari,  atau  juga,  gaya gesek  pada  roda  mobil  yang  sedang  ber- jalan  adalah  gaya  gesek  kinetis.  Hal demikian  adalah  kesulitan  konseptual. Kesulitan konseptual ini bisa disebut juga miskonsepsi, konsepsi naïf ( naïve conception ),  atau  konsepsi  alternatif (Docktor  &  Mestre,  2014).  Sedangkan, pemahaman  konseptual  adalah  pema- haman  konsep  yang  diterima  dan  sesuai dengan  bentuk  ilmiah  yang  sebenarnya (Docktor & Mestre, 2014).
Pemahaman  konseptual  dan  pres- tasi ranah kognitif Bloom adalah hal yang berbeda.  Ada  yang  berpendapat  bahwa pemahaman konseptual sama dengan pres- tasi yang terkait dengan ranah kognitif da- lam  taksonomi  Bloom.  Ranah  kognitif  da- lam  taksonomi  Bloom  adalah  bagian  dari hasil belajar yang memiliki tingkat klasifi-
kasi. Tiap tingkatan dalam ranah kognitif taksonomi Bloom tersusun secara hirarkis dari  tingkat  sederhana  menuju  tingkat lebih kompleks (Krathwohl, 2002). Taksonomi Bloom menggambarkan proses kognitif.  Pemahaman  konseptual  sendiri adalah  pemahaman  konsep  yang  terkait dengan  kebenaran  secara  ilmiah  (Docktor &  Mestre,  2014).  Jika  seseorang  memiliki pemahaman  yang  tidak  sesuai  dengan kebenaran  ilmiah  maka  dapat  dikatakan mengalami miskonsepsi.
Kesulitan-kesulitan  yang  dihadapi siswa  adalah  hal  yang  menjadi  perhatian peneliti  pendidikan  fisika  (diSessa  dkk., 2004;  Gupta,  dkk.,  2010).  Penelitian- penelitian  pada  topik  pemahaman  konsep antara lain berusaha mencari jawaban tim- bulnya  kesulitan  konseptual  pada  siswa. Jawaban  pertanyaan  itu  coba  dijelaskan dengan  teori resource (Hammer,  2000; diSessa & Sherin, 1998) dan teori miskon- sepsi  (McDermott,  1984;  Clement,  1982). Kedua  teori  tersebut  berusaha  menjelas- kan  bagaimana  terjadinya  kesulitan  kon- septual,  pembangunan  konsep,  dan  per- ubahan konseptual.
Teori  miskonsepsi  memandang bahwa  saat  siswa  memperoleh  penge- tahuan  tentang  alam  lingkungannya, mereka  membangun  “ naïve  theories ”  ten - tang  bagaimana  mekanisme  alam  ling- kungannya  bekerja  (McDermott,  1984). “ Naïve  theories ”  yang dibangun  siswa terkadang  mengandung  miskonsepsi  yang berlawanan  dengan  konsep  ilmiah.  Teori miskonsepsi  juga  berpendapat  bahwa siswa  membawa  pengetahuan  mereka sendiri  saat  mengikuti  pelajaran  yang mana  guru  bisa  membelajarkan  konsep ilmiah  yang  sesuai.  Misalnya,  siswa mengamati bahwa daun jatuh lebih lambat daripada buah yang jatuh dari pohon, dan dari  kejadian  ini  serta  bisa  saja  dengan pengamatan  yang  sejenis,  siswa  akan mengambil kesimpulan bahwa benda yang lebih berat akan jatuh lebih cepat daripada benda  yang  lebih  ringan.  Miskonsepsi dipandang sebagai entitas yang stabil dan digunakan  untuk  berlogika  atau  bernalar untuk  peristiwa  yang  sama  tapi  berbeda konteks.
Teori miskonsepsi membagi miskon- sepsi menjadi tiga kualitas. Pembagian itu berdasarkan  seberapa  dalam  miskonsepsi itu tertanam dalam cara berpikir siswa dan kecenderungan  untuk  menghilangkannya. Tiga pembagian kualitas miskonsepsi ada- lah:  (a)  miskonsepsi  tercampur  dengan konsepsi ilmiah yang guru coba ajarkan da- lam kelas, (b) miskonsepsi sangat tertanam dalam  cara  berpikir  siswa.  Kualitas  mis- konsepsi seperti itu bisa tertanam dengan alasan waktu dan usaha dalam menyusun konsepsi. Pembagian miskonsepsi yang ter- akhir adalah (c) miskonsepsi yang sulit di- hilangkan.
Teori  miskonsepsi  memandang adanya  aspek  ketidakpuasan  saat  terjadi perubahan  konseptual.  Teori  miskonsepsi menerima  bahwa  tingkat  ketidakpuasan diperlukan seseorang untuk mengganti se- buah  miskonsepsi  dengan  sebuah  bentuk konsep ilmiah yang lebih tepat (Docktor & Mestre, 2014). Tingkat ketidakpuasaan ini penting  dalam  perubahan  konseptual  dan bisa  menunjukkan  bahwa  siswa  juga mengalami proses berpikir ilmiah.
Teori resource memandang berbeda tentang  konsep. Resource adalah  satuan kecil dari keyakinan atau pemikiran yang benar  berdasarkan  konteks  di  mana pemikiran diterapkan (Hammer, 2000). Te- ori resource sama  dengan  teori  kepingan pengetahuan, knowledge in pieces (diSessa &  Sherin,  1998;  Hammer,  1996).  Teori kepingan pengetahuan memandang pengetahuan siswa terdiri atas bagian-ba- gian yang lebih kecil yang belum tentu di- satukan  dalam  konsep  yang  lebih  besar. Teori resource menyatakan  bahwa  siswa mengaktifkan  satu  pengetahuan/konsep untuk beberapa pengetahuan lain sebagai bentuk  respon  dari  konteks  dan  bernalar dengan  menggunakan  satu  konsep  itu. Resource pengetahuan  dapat  digunakan sebagai  titik  awal  memulai  pembelajaran konsep baru (Hammer, 2000).
Ada 2 perbedaan pandangan antara teori  miskonsepsi  dengan  teori resource . Pertama,  teori  miskonsepsi  memandang bahwa  miskonsepsi  adalah  susunan struktur kognitif yang digunakan seseorang  untuk  bernalar  tentang  situasi
(Docktor  &  Mestre,  2014).  Hal  ini  berarti seseorang harus menunjukkan konsistensi dalam  menggunakan  miskonsepsi  pada situasi  yang  berbeda-beda.  Namun,  teori resource mendapati  bahwa  sedikit  perbe- daan pada konteks fisika dapat menyebab- kan perbedaan jawaban, bernalar, dan pen- jelasan  yang  sangat  berbeda.  Adanya perbedaan ini berarti pengetahuan pemula ( novice knowledge ) sangat tergantung pada konteks  dan  tidak  konsisten  seperti  yang diungkapkan  oleh  teori  miskonsepsi. Kedua,  walau  teori  miskonsepsi  menya- takan bahwa miskonsepsi dibangun sepan- jang  waktu  berdasarkan  pengalaman  dan pengamatan,  namun  teori  miskonsepsi tidak  memberikan  penjelasan  bagaimana miskonsepsi bisa berubah menjadi konsep ilmiah yang benar.
Pemahaman konsep terkait dengan teori  kognitif.  Teori  kognitif  memandang pembentukan  konsep  sebagai  bagian  dari pemrosesan  informasi.  Model  pemrosesan infromasi  menjelaskan  bahwa  informasi- informasi  yang  diperoleh  oleh  manusia akan  tersimpan  dalam long-term  memory jika disampaikan secara bermakna (Moreno,  2010).  Selanjutnya  informasi- informasi  tersebut  akan  menjadi  penge- tahuan.  Pengetahuan  dalam long-term memory dapat  direpresentasikan  melalui schema , proposition ,  dan image (Moreno, 2010).  Ketiganya  disebut  representasi mental. Representasi mental yang dikaji di artikel  ini  adalah schema karena  sama dengan teori perkembangan kognitif Piaget yang telah banyak dipelajari . Schema adalah representasi penge- tahuan  sebagai  jaringan  informasi  atau konsep yang menyediakan struktur untuk bernalar  ketika  mendapat  informasi  baru (Moreno,  2010).  Struktur schema bervari- asi  tergantung  pada  pengalaman  ketika seseorang berinteraksi dengan lingkungan. Schema yang  terstruktur  dengan  baik sebagai  wujud  pengaturan  pengetahuan ( knowledge  organization )  merupakan  hal penting  (Goldstein,  2011).  Pengaturan pengetahuan dilakukan agar schema yang digunakan  tepat  untuk  mengidentifikasi dan  menganalisis  informasi  baru. Schema yang  terbentuk  dapat  digunakan  sebagai
dasar  atau  untaian  pengetahuan  untuk mempelajari  konsep  lain. Schema juga dapat  digunakan  untuk  menyelesaikan masalah.  Implikasi  dari  hal  ini  adalah dalam  pembelajaran  diperlukan  kegiatan atau  pelatihan  untuk  pengorganisasian pengetahuan oleh siswa.

## Metakognisi dalam Penyelesaian
Masalah
Moreno  (2010)  mendefinisikan  me- takognisi  sebagai  kognisi  seseorang  ten- tang  kognisinya,  atau  pengetahuan  ten- tang  pengetahuan.  Metakognisi  mempu- nyai  peran  dalam  mengontrol  seluruh proses  kognitif  (Moreno,  2010).  Metakog- nisi  memiliki  2  komponen  yaitu,  penge- tahuan  tentang  kognisi  dan  kontrol  ten- tang  kognisi.  Dua  komponen  ini  saling melengkapi.  Walau  pengetahuan  tentang pengetahuan seseorang adalah penting na- mun  pengetahuan  ini  tidak  akan berkem- bang  jika  seseorang  belum  melibatkan komponen kontrol tentang kognisi. Hal ini menuntun  pada  pengertian  metakognisi adalah aplikasi strategis dari pengetahuan deklaratif, prosedural, dan kondisional un- tuk melengkapi tujuan dan menyelesaikan masalah (Schunk, 2008).
Siswa  menggunakan  keterampilan metakognisi  untuk  mengatur  belajarnya perlu  melakukan  kegiatan  yang  terkait dengan  perencanaan,  pengaturan,  dan evaluasi  (Moreno,  2010).  Perencanaan meliputi pemutusan seberapa lama waktu yang diperlukan untuk mengerjakan tugas, strategi yang digunakan, dan sumber bela- jar  apa  yang  digunakan.  Pengaturan  ada- lah proses pemeriksaan kemajuan menuju suatu  tujuan.  Evaluasi  membutuhkan suatu penetapan acuan tentang proses dan hasil belajar.
Kontrol  kognisi  yang  baik  dapat meningkatkan  proses  kognitif  dan  belajar secara  signifikan  (Azevedo,  2007).  Ketika keterampilan  metakognisi  dipraktekkan secara cukup, maka keterampilan metakognisi akan menjadi otomatis. Orang yang  sudah  ahli  ( expert )  terlihat  me- rencanakan, memonitor, dan mengevaluasi penyelesaian  masalah  mereka.  Dengan kata lain, pengaturan diri dan metakognisi
secara  khusus  merupakan  pengetahuan prosedural dari expert problem solver . Wa- lau  demikian,  keterampilan  metakognisi adalah  keterampilan  kognitif  yang  sulit dan perlu waktu untuk dikembangkan.
Setiap siswa terlibat dalam bermacam-macam  strategi  metakognitif untuk  memperkirakan  tingkat  kesulitan suatu tugas. Untuk tugas mengingat, siswa berlatih menemukan lagi informasi untuk membuat  keputusan  tentang  apakah mereka  mengingat  atau  tidak  di  masa mendatang.  Untuk  tugas  penyelesaian masalah,  siswa  terlibat  dalam  kegiatan penyelesaian  masalah  untuk  menentukan seberapa mudah masalah itu bagi mereka agar menemukan lagi informasi yang rele- van  dan  melengkapi  proses  menemukan solusi  (Fakcharoenpol  dkk,  2015).  Banyak siswa  menilai/menentukan  kemampuan mereka menggunakan faktor-faktor seperti waktu yang digunakan untuk belajar, atau persepsi  mereka  tentang  tingkat  kemam- puan mereka, bukan berdasarkan kemam- puan mereka pada saat penyelesaian masa- lah, serta cenderung menggunakan pengalaman  subjektif  ketika  memprediksi tingkat kesulitan masalah (Fakcharoenpol dkk,  2015).  Hal  ini  perlu  adanya pengaturan diri atau self-regulatory . Self-regulatory adalah  bagian  dari keterampilan  metakognisi.  Proses self- regulatory bisa  terjadi  sebelum,  saat,  dan setelah pembelajaran atau belajar.
Penelitian  menunjukkan  bahwa expert cenderung melakukan proses self- regulatory lebih baik dan proses ini dapat dilatih  dengan  menggunakan  strategi metakognitif  (Fakcharoenpol  dkk.,  2015). Kemampuan  siswa  belajar  untuk  ujian secara  efektif,  atau  mengatur  waktu selama  ujian,  terkait  dengan  regulasi metakognitf  mereka  (Fakcharoenpol  dkk., 2015).    Ketidakmampuan  untuk  menen- tukan  tingkat  kesulitan  masalah  selama ujian  bisa  menyebabkan  beberapa  siswa menghabiskan  waktu  untuk  menyele- saikan  masalah  yang  sulit  daripada menyelesaikan masalah yang mudah lebih dulu,  atau  menggunakan  strategi  penye- lesaian  masalah  yang  tidak  benar (Fakcharoenpol  dkk.,  2015).  Salah  satu
strategi  metakognisi  yang  bisa  digunakan adalah self-explanation . Self-explanation meminta  peserta  didik  memberikan  pen- jelasan  rasional  dan  terstruktur. Self- explanation yang  berkualitas  berkorelasi positif  dengan  performa  penyelesaian  ma- salah (Fakcharoenpol dkk., 2015).
Kemampuan Penyelesaian Masalah Fisika
Sebuah masalah adalah keadaan di mana seseorang berusaha untuk mencapai tujuan  dan  perlu  menemukan  strategi untuk  mencapai  tujuan  tersebut  (Chi  & Glaser, 1985). Pengertian tersebut menunjukkan bahwa masalah mempunyai situasi  awal,  tujuan,  dan  kegiatan  yang dilakukan agar mencapai tujuan. Seseorang harus menemukan cara agar dia bisa  sampai  pada  tujuan  dari  keadaan awal.  Walau  seseorang  telah  menemukan cara  untuk  menyelesaikan  masalah, namun  seseorang  tidak  begitu  saja  dapat menyelesaikan  masalah.  Hal  ini  karena cara  untuk  menyelesaikan  masalah  tidak terjadi  secara  spontan  namun  diperlukan kemampuan  berpikir  (Brookhart,  2010). Kemampuan  berpikir  tersebut  adalah kemampuan penyelesaian masalah.
Kemampuan  penyelesaian  masalah adalah  usaha  seseorang  untuk  mencapai tujuan  di  mana  seseorang  tidak  memiliki solusi  biasa  (Schunk,  2012).  Penyelesaian masalah  memuat  pencarian  strategi  yang sesuai  untuk  mencapai  tujuan  (Santrock, 2011).  Menurut  Chi  &  Glaser  (1985), kemampuan penyelesaian masalah adalah aktivitas kognitif kompleks yang melibatkan kegiatan mendapatkan informasi  dan  mengorganisasi  informasi dalam  bentuk  struktur  pengetahuan. Struktur  pengetahuan  yang  terbentuk mempengaruhi bagaimana seseorang menyelesaikan masalah. Pengertian- pengertian  tentang  kemampuan  pe- nyelesaian masalah yang telah disebutkan menunjukkan bahwa kemampuan penyelesaian masalah adalah kemampuan seseorang  untuk  menemukan  solusi melalui  suatu  proses  yang  melibatkan pemerolehan
dan pengorganisasian informasi.
Pada  bidang  fisika,  penyelesaian masalah  fisika  terkait  dengan  konsep- konsep  fisika.  Faktor  yang  berpengaruh terhadap  penyelesaian  masalah  fisika adalah  pengetahuan  yang  dimiliki  oleh orang  yang  menyelesaikan  masalah  dan karakter  permasalahan  (Chi  &  Glaser, 1985). Karakter permasalahan antara lain ditunjukkan  oleh  jenis  representasi  yang disajikan  (Chi  &  Glaser,  1985,  Kohl  & Finkelstein,  2005;  Kohl  &  Finkelstein, 2006; Nieminen dkk., 2010; De Cock, 2012).
Penelitian  pendidikan  fisika  telah mempelajari  kemampuan  penyelesaian masalah  fisika  siswa  dalam  bidang pendidikan  fisika.  Siswa,  dalam  konteks penyelesaian masalah, bisa disebut sebagai novice .  Orang  yang  memiliki  kemampuan tinggi  dalam  penyelesaian  masalah  fisika disebut expert . Novice dan expert dalam penyelesaian  masalah  fisika  memiliki perbedaan  dalam  hal  bagaimana  siswa mengatur,  mengaplikasikan  pengetahuan, dan  mengaitkan  satu  konsep  dengan konsep  lain  saat  menyelesaikan  masalah fisika  (Chi  dkk.,  1981;  Walsh  dkk,  2007; Malone, 2008; Singh, 2008a;  Singh, 2008b; Mason & Singh, 2010, Mason & Singh 2011; Shih  &  Singh,  2011). Expert dalam penyelesaian  masalah  fisika  memiliki kecenderungan  untuk  berargumentasi secara kualitatif berdasarkan konsep fisika yang  mendasari  masalah  ( deep  feature ), menggunakan alat bantu representasi (Chi dkk., 1981; Mason & Singh, 2010; Mason & Singh,  2011),  dan  melakukan  evaluasi terhadap  solusi  yang  didapat  (Rosengrant dkk,  2009;  Ogilvie,  2009). Novice dalam penyelesaian  masalah  fisika  berusaha mengenali  masalah  berdasarkan  sajian masalah ( surface feature ) bukan berdasarkan  konsep  yang  mendasari masalah  (Chi  dkk.,  1981). Novice dalam penyelesaian masalah fisika secara langsung  menggunakan  rumus  dan  tanpa melakukan  evaluasi  terhadap  solusi (Rosengrant dkk, 2009).
Beberapa proses penyelesaian masalah  telah  diajukan  oleh  para  ahli. Proses  IDEAL  (Bransford  &  Stein  dalam Schunk,  2012)  menunjukkan  proses penyelesaian  melalui  1)  mengidentifikasi
masalah ( identify ), yaitu mencari tahu apa yang tidak diketahui dan apa yang dimiliki, 2)  mendefinisikan  dan  merepresentasikan masalah ( define ), yaitu mencoba mengkaitkan  antara  data  yang  dimiliki sehingga  mampu  menunjukkan  masalah yang ada, 3) mencari kemungkinan strategi ( explore ),  yaitu  membuat  rencana  dan menentukan strategi untuk menyelesaikan masalah,  4)  melaksanakan  strategi  ( act ), yaitu  melakukan  penyelesaian  masalah dengan strategi yang telah ditentukan, dan 5)  memeriksa  kembali  dan  mengevaluasi hasil  ( look ),  yaitu  memeriksa  dan  mela- kukan evaluasi terhadap kebenaran solusi. Polya (dalam Schunk, 2012) menyarankan proses penyelesaian melalui 1) memahami permasalahan,  2)  menyusun  rencana penyelesaian  masalah,  3)  melaksanakan rencana,  4)  memeriksa  ulang.  Sementara Santrock  (2011)  mengajukan  langkah penyelesaian masalah melalui 1)
menemukan  dan  membatasi  masalah,  2) membuat  rencana  penyelesaian  masalah, 3) mengevaluasi solusi, dan 4) memikirkan dan mendefi-nisikan ulang masalah.
Heller  dkk.  (1991)  mengusulkan strategi  penyelesaian  masalah  pada pembelajaran fisika melalui lima langkah. Pertama, visualize  the  problem .  Pada langkah ini, masalah divisualisasikan dari bentuk  kata-kata  menjadi  representasi visual,  menyusun  daftar  variabel  yang diketahui  dan  tidak  diketahui,  dan mengidentifikasi  konsep  dasar.  Kedua, describe the problem in physics description. Pada  tahap  ini,  representasi  visual dideskripsikan  secara  fisika  dengan membuat  diagram  benda  bebas  dan menentukan sistem koordinat. Ketiga, plan the  solution, yaitu  menyusun  rencana selesaian masalah dengan cara mengubah deskripsi  fisika  menjadi  representasi
matematis.  Keempat, execute  the  plan , menerapkan  rencana  dengan  melakukan operasi  matematis.  Kelima, check  and evaluate ,  memeriksa  dan  mengevaluasi selesaian  masalah  yang  didapatkan meliputi pemeriksaan terhadap kelengkapan  jawaban,  tanda,  satuan,  dan nilai/angka.
Young  &  Freedman  (2012)  menga- jukan  cara  penyelesaian  masalah  fisika dengan  strategi I  SEE .  Tahap-tahap strategi I-SEE yaitu  1)  mengidentifikasi konsep  yang  relevan  ( Identify ).  Pada langkah  ini,  siswa  menggunakan  kondisi awal yang dinyatakan pada permasalahan untuk  menentukan  konsep  fisika  yang relevan dan mengidentifikasi variabel yang dicari.  2) Set  up masalah.  Siswa  pada langkah  ini  memilih  formula  matematis yang tepat untuk menyelesaikan masalah, membuat  sketsa  yang  mendeskripsikan masalah, dan menentukan sistem koordinat.  3)  Melaksanakan  rencana ( Execute ).  Siswa  pada  langkah  ini menggunakan  persamaan,  mensubstitusi nilai yang diketahui ke formula matematis, dan  melakukan  operasi  matematis  untuk mendapatkan solusi. 4)
evaluasi ( Evaluation )  jawaban.  Siswa  memeriksa satuan  dan  memeriksa  kesesuaian  antara solusi dengan konsep.
Berdasarkan definisi tentang masa- lah,  karakter  khusus  masalah  fisika, klasifikasi novice-expert ,  dan  langkah- langkah  penyelesaian  masalah  maka  bisa disusun  tahap  kemampuan  penyelesaian masalah  Fisika.  Tahap  penyelesaian masalah Fisika yang diusulkan terdiri dari mengenali  konsep,  justifikasi,  aplikasi realisasi,  dan  evaluasi.  Tahap  dan  indi- kator  kemampuan  penyelesaian  masalah fisika yang telah disusun ditunjukkan oleh Tabel 1.

## Tabel 1.   Tahap dan Indikator Kemampuan Penyelesaian masalah Fisika
Tahap Indikator
Mengenali Konsep   Identifikasi masalah Fisika berdasarkan konsep dasar  fisika ( deep feature ) Justifikasi Memberikan alasan terhadap konsep dasar yang digunakan Aplikasi realisasi Merancang diagram benda bebas atau sketsa untuk mendeskripsikan masalah secara fisika Menentukan formulasi fisika yang tepat untuk penyelesaian masalah Mensubtitusi nilai besaran yang diketahui ke formulasi fisika
Melakukan perhitungan dengan menggunakan formulasi matematis yang dipilih Evaluasi Mengevaluasi satuan Mengevaluasi kesesuaian antara solusi dengan konsep Pembelajaran  dan  Strategi  terkait
Pemahaman Konsep dan Penyelesaian Masalah Fisika
Ada  beberapa  model  yang  bisa digunakan  untuk  membelajarkan  pema- haman  konsep  sekaligus  penerapannya pada penyelesaian masalah. Model yang di- gunakan misalnya, interactive engagement, modeling instruction, problem-based learning .  Strategi  yang  dapat  digunakan dalam  penyelesaian  masalah  adalah con- ceptual-problem  solving (Docktor,  dkk., 2015),  IDEAL  (Bransford  &  Stein  dalam Schunk,  2012), analysis-based  problem solving (Leonard,  dkk.,  2002),  dan  model penyelesaian masalah Heller-Keith- Anderson (1991).
Kegiatan  pembelajaran Interactive engagement (IE) fokus pada meningkatkan pemahaman  konseptual  dan  penyelesaian masalah  melalui  partisipasi  aktif  dan sering  distimulasi  dengan  teknik  seperti kelompok kooperatif penyelesaian masalah,  memprediksi  hasil  dari  demon- strasi  kelas,  masalah  konseptual  pendek atau  “pengecek an  pema haman”  yang diikuti diskusi dan feedback , serta skenario masalah  kontekstual  yang  mana  siswa harus  merangkai  (melalui  diskusi  dan kerja  kelompok)  prinsip-prinsip  fisika untuk  mendapatkan  solusi  (McDaniel, 2016). Hasil penelitian menunjukkan pem- belajaran fisika yang diperkaya dengan IE menghasilkan peningkatan yang kuat pada pemahaman  konseptual  dibandingkan pembelajaran  tradisional.  Sementara  itu, pembelajaran  fisika  yang  diperkaya dengan  IE  ternyata  tidak  menghasilkan peningkatan yang kuat dibanding pembelajaran  tradisional  pada  aspek menyelesaikan
masalah kuantitatif (McDaniel  dkk,  2016).  Dengan  kata  lain, jika  dilihat  dari  aspek  hasil  penyelesaian masalah  kuantitatif,  pembelajaran  tradi- sional lebih efektif daripada IE.
Modeling  instruction merupakan pengajaran  dengan  pendekatan  model fisika.  Model  fisika  dapat  berupa  grafik, diagram, dan persamaan matematis. Model model  fisika  dapat  dipakai  untuk membantu siswa saat kegiatan belajar dan pembelajaran. Hal ini karena model fisika memiliki  kegunaan  kaitannya  dengan pemahaman  terhadap  fenomena.  Model dapat  dipakai  untuk  mendeskripsikan, menjelaskan  dan  memprediksi  fenomena baru (Etkina dkk, 2006). Inti dari kegiatan belajar  siswa  dalam Modeling  Instruction adalah  konstruksi  dan  aplikasi  model fisika  (Hestenes,  1987).  Model  fisika  juga dapat  dimanfaatkan  untuk  membantu dalam proses penyelesaian masalah fisika (Malone, 2008).
Modeling  Instruction mempunyai dua  fase  pelaksanaan  yaitu model development dan model deployment (Jackson dkk., 2008). Siswa mengumpulkan  data  untuk  membuat model  terkait  fenomena  fisis  melalui praktikum dalam fase model development . Data berguna untuk membuat representasi dari  model  (verbal,  diagram,  grafik, matematis).  Siswa  menggunakan  model yang  telah  dibuat  dalam  penyelesaian masalah  fisika  pada  saat  fase model deployment . Hasil penelitian menunjukkan bahwa modeling  instruction memberikan dampak  yang  baik  bagi  ke-mampuan penyelesaian  masalah  fisika  dan  juga pemahaman  konsep  (Malone,  2008). Kekurangan  pada modeling  instruction adalah  sintaks  yang  terlalu  panjang  se- hingga  kepraktisan  jika  diterapkan  di Indonesia dianggap kurang.
Problem-based learning merupakan pembelajaran  yang  menjadikan  masalah sebagai  pemicu  kegiatan  belajar.  Sintaks Problem-based learning yaitu (1) memfokuskan  siswa  pada  masalah,  (2) mengorganisasikan  siswa  untuk  siap belajar,  (3)  membantu  siswa  melakukan
penyelidikan  mandiri  dan  kelompok,  (4) membuat  dan  menampilkan  karya,  (5) menganalisis  dan  mengevaluasi  proses penyelesaian  masalah  (Arends,  2009). Penelitian  Strobel  &  Barneveld  (2009) menunjukkan Problem-based  learning efektif  untuk  pembelajaran  kompleks, meningkatkan  kompetensi,  keterampilan, dan  mengembangkan  retensi  jangka panjang  terhadap  pengetahuan.  Model  ini juga  memfasilitasi  keterampilan  berpikir dan  penyelesaian  masalah,  keterampilan sosial,  kebiasaan  orang  dewasa,  dan keterampilan  belajar  mandiri  (Arends, 2009). Kekurangan model pembelajaran ini adalah pada kegiatannya belum melatihkan kemampuan penyelesaian ma- salah  secara  terstruktur,  terutama  jika digunakan dalam pembelajaran fisika.
Strategi penyelesaian masalah yang diusulkan oleh Docktor, dkk. (2015) adalah conceptual  problem-solving .  Strategi  ini adalah pengembangan dari analysis-based problem  solving (Leonard,  dkk.,  2002). Strategi ini terdiri dari langkah principle, justification,  plan .  Langkah principle merupakan langkah di mana siswa diminta untuk  menentukan  konsep  dasar  yang mendasari  masalah.  Selanjutnya  siswa memberikan  alasan  penggunaan  konsep dasar yang telah disebutkan pada langkah justification ,  dan  selanjutnya  melakukan perencanaan  untuk  menyelesaikan  masa- lah  misalnya  menuliskan  persamaan-per- samaan  dan  membuat  diagram  benda bebas.  Siswa  yang  menggunakan  strategi ini terlibat dalam diskusi dan menghasilkan  solusi  yang  lebih  berkuali- tas,  skor  tinggi  pada  pemahaman  konsep dan  penyelesaian  masalah  (Docktor,  dkk., 2015). Kekurangan dari strategi ini adalah tidak  ada  langkah  mengevaluasi  dalam proses penyelesaian masalah.
Permasalahan  fisika  tidak  hanya mencakup 1 konsep namun bisa mencakup lebih  dari  1  konsep.  Permasalahan  fisika yang mengandung lebih dari 1 konsep dise- but  permasalahan  sintesis  ( synthesis problem )  (Ding,  dkk,  2011).  Siswa  yang diberi  permasalahan  sintesis  dan  terbiasa menghadapinya  akan  lebih  efektif  dalam transfer  konsep  dari  satu  konteks  ke
konteks  masalah  lain  (Ding,  dkk,  2011). Penyelesaian  masalah  sintesis  dapat menggunakan conceptual scaffolding (Ding,  dkk,  2011), self-explanation dan analogical comparison menggunakan worked examples (Badeau, dkk., 2017). Conceptual  scaffolding berupa  2 pertanyaan  atau  lebih  yang  mengandung konsep yang berbeda. Konsep-konsep yang terkandung  pada  tiap  pertanyaan  itu merupakan  konsep-konsep  yang  berguna untuk  menyelesaikan  masalah  sintesis. Siswa  yang  diberi conceptual  scaffolding lebih  efektif  menyelesaikan  masalah  sin- tesis daripada siswa yang diberi petunjuk penyelesaian secara langsung (Ding, dkk., 2011).  Hasil  penelitian  Ding  dkk.  (2011) juga  mengungkapkan  bahwa  siswa  yang sering  berlatih  menyelesaikan  masalah sintesis  memiliki  kemampuan  lebih  baik dalam pengaplikasian konsep pada penyelesaian masalah.
Worked examples berisi pernyataan masalah  serta  rangkaian  langkah  solusi untuk  menyelesaikan  masalah  tersebut. Worked  example efektif  digunakan  pada siswa ( novice ) yang memiliki pengetahuan awal rendah (Van Gog, 2011; Hoogerheide, dkk, 2014). Worked examples biasanya ber- tujuan untuk pemodelan kepada siswa ten- tang  cara  penyelesaian  masalah  seperti ahli  ( expert-like  problem  solving) .  Siswa yang  mempelajari worked  example tidak menghabiskan  waktu  terlalu  banyak dalam hal proses kognitif saat mempelajari strategi  penyelesaian  masalah  tertentu (McLaren dkk., 2016, Van Gog dkk, 2011). Dengan kata lain beban kognitif ( cognitive load )  siswa  lebih  sedikit.  Karena  waktu yang dibutuhkan lebih sedikit, siswa dapat mencurahkan
perhatiannya untuk mempelajari  cara  penyelesaian  masalah. Selanjutnya,  siswa  dapat  mengonstruksi schema yang  kelak  dapat  memandu menyelesaikan  masalah. Schema yang telah ada berguna saat bantuan ( scaffolding ) dihilangkan.
Worked example dinilai merupakan pengajaran  yang  pasif  (McLaren  dkk., 2016). Schema dari prosedur penyelesaian masalah  seharusnya  dikonstruksi  oleh siswa,  namun schema itu  dibangun  ber-
dasarkan  contoh,  bukan  hasil  langkah- langkah  penyelesaian  masalah  secara aktif.  Terkait  masalah  keaktifan  siswa, worked  example bisa  dipasangkan  dengan self - explanation . Worked  example yang diikuti dengan self-explanation menjadikan worked example lebih efektif (Badeau dkk., 2017).
Self-explanation adalah  sebuah proses  di  mana  siswa  membuat  inferensi tentang  hubungan  sebab  akibat  atau hubungan  konseptual  (Bisra  dkk.,  2018). Dalam  konteks worked  example , self- explanation meminta  siswa  untuk  mem- berikan  penjelasan  tentang  rasional  dan struktur worked  example kepada  mereka sendiri  atau  orang  lain. Self-explanation adalah intervensi yang kuat dalam proses pembelajaran  (Bisra  dkk.,  2018). Self- explanation
membantu siswa mengorganisasi schema menjadi  penge- tahuan  yang  utuh,  memfasilitasi  pema- haman  yang  utuh  terhadap  konsep,  dan melatih  pengaksesan  kembali  informasi yang telah disimpan dalam memori jangka panjang  ( Long-term  memory )  (Tekeng, 2015). Kualitas Self-explanation yang baik akan berpengaruh pada kualitas penyelesaian masalah fisika (Badeau, dkk., 2017).
Analogical reasoning adalah sebuah mekanisme  penggunaan  apa  yang  telah sebelumnya  dipelajari  dari  suatu  situasi dasar pada sebuah situasi baru dan analog (Badeau, dkk., 2017). Analogical reasoning membutuhkan seseorang untuk mengenali kesamaan dasar suatu konsep atau masa- lah, melakukan pemetaan struktural,  dan mengaplikasikan solusi pada target. Salah satu  jenis analogical  reasoning ialah  a na- logical comparison. Analogical comparison meminta  siswa  untuk  membandingkan  2 worked examples untuk kemudian digunakan  menyelesaikan  masalah  sin- tesis.  Penelitian  oleh  Badeau  dkk.  (2017) menunjukkan penggunaan analogical com- parison disertai  dengan self-explanation efektif meningkatkan kemampuan penyelesaian masalah sintesis.
Penutup
Pembelajaran fisika sebaiknya memperhatikan  hakikat  fisika  sebagai proses, produk, dan sikap. Siswa mengonstruksi  pengetahuan  secara  aktif dengan  melibatkan  kemampuan  berpikir dalam pembelajaran. Siswa berperan aktif dalam pembelajaran konstruktivistik serta memodifikasi pengetahuan awalnya melalui  interaksi  dengan  lingkungan.
Model  pembelajaran  seharusnya  tidak hanya  menekankan  pada  penguasaan konsep, namun juga proses dan penyelesaian masalah fisika, karena siswa juga akan belajar menguasai konsep dalam proses penyelesaian masalah. Kemampuan penyelesaian  masalah melibatkan aktivitas kognitif kompleks un- tuk mendapatkan informasi serta mengorganisasikan dalam bentuk struktur pengetahuan  atau schema . Schema yang terbentuk  menentukan  cara  bagaimana seseorang  menyelesaikan  permasalahan. Dalam  konteks  pembelajaran,  sebelum siswa memperoleh dan mengorganisasi in- formasi dapat diawali dengan menggali re- source pengetahuan  siswa. Resource yang didapatkan bisa digunakan untuk langkah awal mengkaitkan pengetahuan yang telah dimiliki siswa dengan konsep yang akan di- pelajari.  Keterkaitan  antara resource dengan  konsep  baru  akan  membentuk struktur pengetahuan yang utuh dan dapat digunakan  untuk  menyelesaikan  masalah terkait konsep itu walau berbeda konteks. Pengaturan  struktur  pengetahuan  begitu penting dan kegiatan dalam pembelajaran yang  diusulkan  berupa  tugas  kategorisasi masalah.
Struktur  pengetahuan  siswa  dapat diketahui  dan  dikembangkan  melalui  tu- gas  kategorisasi  soal  berdasarkan  konsep dasar  masalah, analogical  comparison dengan menggunakan worked example , dan permasalahan sintesis. Tugas kategorisasi soal dapat dilengkapi dengan memberikan self-explanation terhadap  ketepatan  kon- sep yang digunakan dalam menyelesaikan masalah.  Siswa  melatih  kemampuan  ber- nalar ( reasoning ) dan kemampuan
metakognisi  melalui self-explanation ter- hadap konsep yang digunakan serta proses
penyelesaian  masalah.  Dengan  demikian, model  pembelajaran  untuk  pemahaman konsep  dan  menerapkan  konsep  dalam penyelesaian  masalah  fisika  sebaiknya perlu  memberdayakan  penelusuran re- source siswa, latihan kategorisasi soal, self- explantion , analogical  comparison dengan menggunakan worked  example ,  dan menyelesaikan  masalah  sintesis  serta tetap berpegang pada hakikat fisika.

## DAFTAR RUJUKAN
Arends, R. I. (2012). Learning to teach . New York: Mc. Graw-Hill. Azevedo,  R.  (2007).  Understanding  the Complex  Nature  of  self-regulatory processes  in  learning  with  com- puter-based  learning  environment: An introduction. Metacognition and Learning . 2:57-65.
Badeau, R., White, D.R., Ibrahim, B., Ding, L., Heckler, A.F. (2017). What works with  worked  examples:  Extending self-explanation and analogical com- parison  to  synthesis  problems. Physical  Review  Physics  Education Research 13, 020112 . Bisra, K., Liu, Q., Nesbit, J. C., Salimi, F., &  Winne,  P.  H.  (2018). Inducing
Self-Explanation:  a  Meta-Analysis.
Educational  Psychology  Review,
30(3):703 – 725 .
Brookhart,  S.M.  (2010). How  To  Assess High-Order Thinking Skills In Your Classroom? . Alexandria: ASCD.
Chi, M. T. H., & Glaser, R. (1985). Problem- solving  ability.  Dalam  R.  J. Sternberg  (Ed.), Human  abilities: An information-processing approach (hlm. 227 – 250). New York: Freeman. Chi, M.T.H., Feltovich, P. J., & Glaser, R. (1981). Categorization and representation  of  physics  problems by  experts  and  novices. Cognitive
Science , 5:121-152.
Clement, J. J. (1982) . Students’ Preconcep - tions  in  Introductory  Mechanics. American Journal of Physics, 50(1) ,
66-71.
De  Cock,  M.  (2012).  Representation  Use and  Strategy  Choice  in  Physics
Problem  Solving. Physical  Review Special  Topics  -  Physics  Education Research 8, 020117.
Ding, L., Reay, N., Lee, A. & Bao, L. (2011). Exploring  the  Role  of  Conceptual Scaffolding  in  Solving  Synthesis Problems. Physical  Review  Special Topics - Physics Education Research 7, 020109. diSessa,  A.  A.,  Gillespie,  N.,  &  Esterly,  J.
(2004).  Coherence  vs.  Fragmenta- tion in the Development of the Con- cept of Force. Cognitive Science , 28 , 843-900.
diSessa, A.A. & Sherin, B.L.  (1998). What Changes in Conceptual Change?. In- ternational Journal of Science Edu- cation , 20(10):1155-1191.
Docktor, J. L. & Mestre, J. P. (2014). Syn- thesis of Discipline-Based Education Research  in  Physics. Physical  Re- view  Special  Topics – Physics Education Research 10, 020119. Docktor,  J.  L.,  Mestre,  J.P.,  &  Ross,  B.H. (2012). Impact of A Short Interven- tion on Novices’ Categorization Cri - teria. Physical  Review  Special  Top- ics – Physics Education Research 8,
020102.
Docktor, J. L., Strand, N. E., Mestre, J. P., &  Ross,  B.  H.  (2015).  Conceptual Problem  Solving  in  High  School
Physics. Physical  Review  Special Topics – Physics Education Research 11, 020106.
Etkina,  E.,  Gregorcic,  B.,  &  Vokos,  S. (2017). Organizing Physics Teacher Professional Education around Pro- ductive Habit Development: A Way to  Meet  Reform  Challenges. Physi- cal Review Special Topics – Physics Education Research 13, 010107. Etkina,  E.,  Warren,  A.,  &  Gentile,  M.
(2006).  The  Role  of  Models  in Physics  Instruction. The  Physics Teacher . 44:34-39 . Fakcharoenphol,  W.,  Morphew,  J.W.,  & Mestre,  J.P.  (2015).  Judgment  of Physiscs  Problem  Difficulty  among Experts  and  Novice. Physical  Re- view  Special  Topics-Physics  Educa- tion Research.
Geary, D. C. (1995). Reflections of evolution and  culture  in  children's  cognition: Implications  for  mathematical  de- velopment and instruc- tion. American  Psychologist,  50 (1), 24-37.
Gerace,  W.J.  &  Beatty,  I.D.  (2005).
Teaching  vs.  Learning:  Changing Perspectives  on  Problem  Solving  in Physics Instruction . Makalah disajikan 9 th Common Conference of the Cyprus Physics Association and Greek Physics Association, Nicosia, 4 – 6 Februari 2005..
Gupta,  A.,  Hammer,  D.,  &  Redish,  E.  F.
(2010).  The  Case  for  Dynamic Models  of  Learners’  Ontologies  in Physics. Journal  of  Learning Science, 19 , 285-319.
Goldstein, E. B. 2011. Cognitive Psychology:
connecting  mind,  research,  and everyday experience (3 rd ed.). Belmont:Cengage Learning.
Hammer, D. (2000). Student Resources for Learning  Introductory  Physics.
American Journal of Physics , 68 (7) , 52-59.
Heller, P., Keith, R., & Anderson, S. (1991). Teaching  Problem  Solving  Through Cooperative  Grouping.  Part  1: Group  Versus  Individual  Problem
Solving. American  Journal  of
Physics . 60(7): 627-636.
Hestenes,  D.  (1987).  Toward  a  Modeling Theory  of  Physics  Instruction.
American  Journal  of  Physics .
55:440 – 454.
Hoogerheide,  V.,  Loyens,  S.  M.  M.,  &  van Gog, T. (2014). Comparing the effects of  worked  examples  and  modeling examples on learning. Computers in Human Behavior, 41:80 – 91 .
Jackson,  J.,  Dukerich,  L.,  &  Hestenes,  D. (2008).  Modeling  Instruction:  An Effective  Model  for  Science  Educa- tion. Science Educator 17(1): 10-17. Kohl,  P.B.  &  Finkelstein  N.D.  (2005). Student  Representational  Com- petence  and  Self-Assessment  When Solving  Physics  Problems. Physical
Review  Special  Topics  -  Physics
Education Research, 1, 010104.
Kohl,  P.B.  &  Finkelstein,  N.D.  (2006). Effects of Representation on Students Solving Physics Problems: A  Fine-Grained  Characterization.
Physical  Review  Special  Topics  - Physics  Education  Research ,  2, 010106.
Krathwohl,  D.  R. (2002). A  Revision  of Bloom's  Taxonomy:  An  Over- view, Theory into Prac- tice, 41:4, 212-218 Malone,  K.L.  (2008).  Correlations  among Knowledge Structures, Force Concept  Inventory,  and  Problem- Solving  Behaviors. Physical  Review
Special  Topics  -  Physics  Education Research , 4, 020107. Mason,  A. &  Singh,  C.  (2010).  Surveying Graduate  Student’  Attitudes  and Approaches  to  Problem  Solving. Physical  Review  Special  Topics  - Physics  Education  Research ,  6,
020124.
Mason,  A.  &  Singh,  C.  (2011).  Assessing Expertise  in  Introductory  Physics Using Categorization Task. Physical Review  Special  Topics  -  Physics Education Research , 7, 020110. McDaniel,  M.A.,  Stoen,  S.M.,  Frey,  R.F.,
Markow,  Z.E.,  Mairin  Hynes,  K., Zhao, J., & Cahill, M.J. (2016). Dis- sociative  conceptual  and  quantita- tive problem-solving outcomes across  interactive  engagement  and traditional  format  introductory physics. Physical  Review – Physics
Education Research . McDermott, L. C. (1984). Research on Con- ceptual Understanding in Mechanics. Physics Today , 37(7):24- 32.
Moreno, R. (2010). Educational Psychology. John Wiley & Sons:New Jersey.
Nieminen,  P.,  Savinainen,  A.,  &  Viiri,  J. (2010).  Force  Concept  Inventory- based multiple-choice test for inves- tigating students’  representational consistency. Physical Review Special Topics - Physics Education Research, 6, 020109.
Ogilvie, C. A. (2009) . Changes In Students’ Problem-Solving  Strategies  In  A
Course That Includes Context-Rich, Multifaceted  Problems. Physical
Review  Special  Topics  -  Physics Education Research , 5, 020102. Redish,  E.F.  (2004).  A  Theoretical Framework  for  Physics  Education Research: Modeling Student Thinking. The  Proceedings  of  the Enrico  Fermi  Summer  School  in Physics,  Course  CLVI,  Italian
Physical Society . Rosengrant, D., Van Heuvelen, A., Etkina,
E.  (2009).  Do  Students  Use  and Understand  Free-Body  Diagrams?. Physical  Review  Special  Topics  - Physics  Education  Research , 5, 010108.
Ryder, J. & Leach, J. (1999). University sci- ence students’ experiences of inves - tigative  project  work  and  their images  of  science,  International Journal  of  Science  Education  21: 945. Santrock, J.W. (2011). Educational
Psychology . New York:McGraw-Hill. Schunk, D. H. (2008). Learning theories: An educational  perspective (6th  ed.).
Boston, MA:Pearson Education. Shih,  Y.L.  &  Singh,  C.  (2011).  Using Isomorphic  Problems  to  Learn Introductory Physics. Physical Review  Special  Topics  -  Physics Education Research , 7, 020104. Singh,  C.  (2008a).  Assessing  Student Expertise  in  Introductory  Physics with  Isomorphic  Problems.  I. Performance on Nonintuitive Problem  Pair  From  Introductory. Physical  Review  Special  Topics  - Physics  Education  Research 4, 010104.
Singh,  C.  (2008b).  Assessing  Student Expertise  in  Introductory  Physics with Isomorphic Problems. II. Effect of  Some  Potential  Factors  on Problem  Solving  and  Transfer. Physical  Review  Special  Topics  - Physics  Education  Research 4, 010105. Strobel, J. & Barneveld, A.V. (2009). When is PBL More Effective? A Meta-Syn- thesis of Meta-Analyses Comparing
PBL  to  Conventional  Classrooms. Interdiciplinary Journal of Problem- Based Learning . 3(1):44-58.
Tekeng,  S.  N.  Y.  (2015).  Using  Self- Explanation  Strategy  to  Improve Students' Understanding of the to be learned  Material. Auladuna .  2(2):
173-184.
Van  Gog,  T.,  Kester,  L.,  &  Paas,  F.
(2011). Effects  of  worked  examples, example-problem,  and  problem- example  pairs  on  novices’  learning. Contemporary Educational Psychology, 36(3), 212 – 218 . Walsh,  L.N.,  Howard  R.G.,  &  Bowe,  B. (2007).  Phenomenographic  study  of students’ problem solving approaches  in  physics. Physical
Review  Special  Topics – Physics Education Research , 3, 020108. Yerushalmi,  E.,  Cohen,  E.,  Heller,  K. Heller,  P.  Henderson,  C.  (2010). Instructors’  Reasons  for  Choosing Problem  Features  in  a  Calculus- based  Introductory  Physics  Course. Physical  Review  Special  Topics  - Physics  Education  Research 6,
020108.
Young,  H.D.  &  Freedman,  R.A.  (2012). Sears  and  Zemansky’s  University Physics – with Modern Physics (13th ed.) . San Francisco: Pearson education.