DOI: http://dx.doi.org/10.26418/jvip.v12i2.41573

## MISKONSEPSI MAHASISWA TENTANG EFEK FOTO LISTRIK

## Hamdani
Dosen Pendidikan Fisika FKIP Universitas Tanjungpura Email: hamdani@fkip.untan.ac.id

## Abstract
This research was conducted to reveal students'  misconceptions about the photoelectric effect. There were 58 students (13 male and 45 female) who answered 12 diagnostic test questions in the  form  of  multiple-choice  with  open  reasons.  Misconceptions  revealed  include the  order  in which the colors of the rainbow disrupt photon energy; light intensity is affected by frequency; electron  emission  will  occur  when the light intensity  and  frequency  of light are  changed  even though  the  frequency  of  the  light  used is  smaller  than  the  cutoff  frequency.  Male  and  female students have the same opportunity to misconceptions.

## Keywords: Gender, Misconception, Photoelectric Effect

## PENDAHULUAN
Mengungkap miskonsepsi yang dialami  mahasiswa  calon  guru  fisika  belum banyak  dilakukan  pada  Program  Studi Pendidikan  Fisika.  Menurut  Suparno  (2005) miskonsepsi  bisa  terjadi  pada  siswa  sekolah dasar hingga mahasiswa yang menempuh studi di  perguruan  tinggi.  Penelitian  mengungkap miskonsepsi  yang  dialami  mahasiswa  calon guru  fisika (pre-service  physics  teacher) telah banyak  dilakukan.  Penelitian  tersebut  antara lain mengungkap miskonsepsi tentang kelistrikan (Baser, 2006); miskonsepsi tentang gaya  (Bayraktar,  2008);  miskonsepsi  tentang gravitasi  (Kaltakçi  dan  Didiş,  2007); miskonsepsi tentang optika geometris (Kaltakci,  Eryilmaz,  dan  McDermott,  2016); miskonsepsi  tentang  astronomi  (Kanli,  2014; Gurbuz,  2016);  miskonsepsi  tentang  fluida (Hamdani,  2015);  miskonsepsi  tentang  suhu dan  kalor  (Frederik,  Der  Valk,  Leite,  dan Thorén, 1999).
Jika mahasiswa
mengalami miskonsepsi maka besar kemungkinan miskonsepsi  tersebut  akan  “ditularkan”  pada siswa  yang  diajarnya  kelak.  Oleh  karena  itu miskonsepsi  yang  dialami  mahasiswa  perlu diatasi dengan tepat. Mengungkap miskonsepsi merupakan  langkah  awal  untuk  mengatasi miskonsepsi. Pembelajaran untuk meremediasi miskonsepsi  akan  berhasil,  jika  pembelajaran
tersebut  dirancang  berdasarkan  bentuk-bentuk miskonsepsi yang ada.
Materi fisika yang abstrak merupakan  salah  satu  penyebab  miskonsepsi akan  muncul  pada  materi  tersebut.  Efek  foto listrik merupakan salah satu materi fisika yang abstrak, karena proses elektron yang mengalir pada  rangkaian  tidak  bisa  diamati  secara langsung.  Miskonsepsi  pada  materi  efek  foto listrik  belum  pernah  diungkap  di  Program Studi Pendidikan Fisika baik oleh mahasiswa ketika menyelesaikan skripsi atau oleh dosen ketika  melakukan  penelitian. Oleh  karena itu perlu  dilakukan  penelitian  mengungkap miskonsepsi  tentang  efek  foto  listrik,  agar diperoleh  bentuk-bentuk  miskonsepsi  pada materi  efek  foto  listrik.  Masalah  dalam peneilitian ini (1). Bagaimana profil miskonsepsi  mahasiswa  calon  guru  fisika tentang efek foto listirk?; (2). Apakah terdapat perbedaan  miskonsepsi  tentang  efek  foto listrik  antara  mahasiswa  laki-laki  dengan mahaiswa perempuan?

## METODE PENELITIAN
Fokus penelitian ini mendeskripsikan bentuk-bentuk miskonsepsi mahasiswa tentang efek  foto  listrik.  Oleh  karena  itu  metode deskriptif  digunakan  dalam  penelitian  ini dengan bentuk penelitian survey. Ada 58 orang
DOI: http://dx.doi.org/10.26418/jvip.v12i2.41573
mahasiswa  (13  laki-laki  dam  45  perempuan) yang  mengontrak  mata  kuliah  Fisika  Modern disajdikan  sampel  dalam  penelitian  ini. Sebanyak 12 buah soal tes diagnostik berbentuk pilihan  ganda  dengan  alasan  terbuka  yang dinyatakan  valid  dan  reliabel  (0,63)  diberikan pada mahasiswa untuk mengungkap miskonsepsi  tentang  efek  foto  listrik.  Uji  chi kuadrat  menggunakan  SPSS  23  dilakukan untuk  mencari  ada  atau  tidak  ada  perbedaan miskonsepsi antara mahasiswa laki-laki dengan mahasiswa perempuan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Jawaban  mahasiswa  dianalisis  secara deskriptif  untuk  mengidentifikasi  bentuk- bentuk  miskonsepsi  mahasiswa  tentang  efek foto  listrik  dan  analisis  kuantitatif  dilakukan untuk  mencari  apakah  terdapat  perbedaan miskonsepsi antara mahasiswa laki-laki dengan mahasiswa  perempuan..  Alasan  mahasiswa dengan  gagasan  yang  sama  dikelompokan dalam  konsepsi  yang  sama.  Bentuk-bentuk miskosepsi  yang  berhasil  diungkap  disajikan pada Tabel 1

## Tabel 1 Bentuk-bentuk miskonsepsi tentang efek foto listrik
Bentuk Miskonsepsi Jumlah Mahasiswa (%) Frekuensi warna biru lebih kecil dibandingkan frekuensi warna hijau 16 (27,6) Panjang  gelombang  warna  kuning  lebih  besar  diabndingkan  dengan  panjang gelombang warna merah 16 (27,6) Semakin besar panjang gelombang maka semakin besar frekuensi gelombang 16 (27,6) Energi  foton  warna  kuning  lebih  besar  dibandingkan  dengan  energi  foton  warna merah 11 (18,9) Energi foton warna kuning sama besar  dengan energi foton warna merah 7  (12,1) Energi foton warna biru lebih kecil dibandingkan dengan foton warna hijau 24  (41,4) Energi foton warna biru sama dengan energi foton warna hijau 2 (3,4) Pada percobaan efek foto listrik ketika frekuensi diperbesar maka intensitas cahaya yang mengenai pelat katoda akan bertambah 37 (63,8) Pada percobaan efek foto listrik ketika frekuensi diperbesar maka intensitas cahaya yang mengenai pelat katoda akan berkurang 11 (18,9) Pada percobaan efek foto listrik frekuensi yang diperkecil namun lebih kecil dari frekuensi  ambang  maka  semakin  banyak  elektron  yang  keluar  (teremisi)  dari katoda 17 (29,3) Pada percobaan efek foto listrik frekuensi yang diperkecil namun lebih kecil dari frekuensi ambang maka semakin sedikit elektron yang keluar (teremisi) dari katoda 34 (58,6) Pada percobaan efek foto listrik frekuensi yang diperbesar namun lebih kecil dari frekuensi  ambang  maka  semakin  banyak  elektron  yang  keluar  (teremisi)  dari katoda 35 (60,3) Pada percobaan efek foto listrik frekuensi yang diperbesar namun lebih kecil dari frekuensi ambang maka semakin sedikit elektron yang keluar (teremisi) dari katoda 11 (18,9) Pada  percobaan  efek  foto  listrik  intensitas  diperbesar  dan  frekuensi  yang ditembakan tidak lebih besar dari frekuensi ambang maka semakin banyak elektron yang keluar dari katoda 12 (20,7) Pada  percobaan  efek  foto  listrik  intensitas  diperbesar  dan  frekuensi  yang ditembakan tidak lebih besar dari frekuensi ambang maka semakin sedikit elektron yang keluar dari katoda 30 (51,7) Pada  percobaan  efek  foto  listrik  intensitas  diperbesar  dan  frekuensi  yang ditembakan lebih besar dari frekuensi ambang maka semakin sedikit elektron yang keluar dari katoda 12 (20,7)
DOI: http://dx.doi.org/10.26418/jvip.v12i2.41573
Pada  percobaan  efek  foto  listrik  intensitas  diperbesar  dan  frekuensi  yang ditembakan lebih besar dari frekuensi ambang maka tidak ada elektron yang keluar dari katoda 10 (17,2) Pada  percobaan  efek  foto  listrik  frekuensi  diperkecil  namun  melebihi  frekuensi ambang maka semakin banyak elektron yang keluar (teremisi) dari katoda 17 (29,3) Pada  percobaan  efek  foto  listrik  frekuensi  diperkecil  namun  melebihi  frekuensi ambang maka tidak ada elektron yang keluar (teremisi) dari katoda 5 (8,6) Pada percobaan efek foto listrik frekuensi yang ditembakan diperbesar namun lebih kecil dari frekuensi ambang maka semakin besar energi kinetik elektron 37 (63,8) Pada percobaan efek foto listrik frekuensi yang ditembakan diperbesar namun lebih kecil dari frekuensi ambang maka semakin besar energi kinetik elektron 13 (22,4) Mahasiswa  laki-laki  yang  menjawab  tes diagnostik sebanyak 13 orang dan ada 45 orang mahasiswa  perempuan  yang  terlibat  dalam penelitian  ini. Rata-rata  persentase  mahasiswa
laki-laki  mengalami  miskonsepsi  sebesar 59,44%  dan  mahasiswa  perempuan  sebesar 58,72% yang disajikan pada Gambar 1.
Gambar  1.  Rata-rata  Persentase  Miskonsepsi  Mahaasiswa  Laki-Laki  dan  Mahasiswa
Perempuan.
Pada Gambar 2 disajikan diagram batang perbandingan rata-rata persentase miskonsepsi tiap  nomor  soal  antara  mahasiswa  laki-laki dengan mahasiswa perempuan.
Miskonsepsi  yang  diungkap  terjadi  pada semua  indikator  yang  diteliti.  Miskonsepsi banyak  dialami  mahasiswa  pada  materi  yang dipelajari, saat materi yang terkait (pra syarat) terdapat  miskonsepsi.  Ada  16  orang  (27,6%)
yang  miskonsepsi  tentang  hubungan  warna, frekuensi dan panjang gelombang.
Miskonsepsi ini berdampak pada pemahaman mahasiswa  tentang  hubungan  energi  foton dengan  frekuensi  pada  warna  yang  berbeda. Mahasiswa yang menganggap frekuensi warna biru  lebih  kecil  dibandingkan  dengan frekuensi  warna  hijau,  juga  menganggap energi foton warna biru lebih kecil
Laki-laki (59,44%) Laki-laki Perempuan
DOI: http://dx.doi.org/10.26418/jvip.v12i2.41573
Gambar  2.  Persentase  Jumlah  Mahasiswa  Laki-Laki  dan  Mahasiswa  Perempuan  yang mengalami Miskonsepsi tiap Nomor Soal
dibandingkan  dengan  energi  foton  warna hijau.  Miskonsepsi  ini  menjelaskan  urutan warna  pelangi  mengacaukan  besar  energy foton  (cahaya).  Bentuk  miskonsepi  serupa juga ditemukan oleh Habibbulloh (2018).
Hampir  semua  mahasiswa  (82,7%) menganggap  bahwa  intensitas  cahaya  pada
percobaan  efek  foto  listrik  dipengaruhi  oleh frekuensi. Bentuk miskonsepsi yang diungkap antara  lain  jika  frekuensi  diperbesar  maka intensitas cahaya bertambah (63,8%) dan jika frekuensi  diperbesar  maka  intensitas  cahaya berkurang  (18,9%).  Habibbulloh  (2018)  juga menemukan miskonsepsi yang sama.
Pada percobaan efek foto listrik sebagian besar mahasiswa belum  memahami frekuensi ambang  pada  logam  yang  dikenai  cahaya monokromatik.  Pada  saat  frekuensi  cahaya yang  ditembakan  lebih  kecil  dari  frekuensi ambang  logam,  ada  17  orang  (29,3%) mahasiswa menganggap jika frekuensi cahaya diperkecil  maka  semakin  banyak  emisi elektron (elektron yang keluar dari katoda) dan lebih  dari  separuh  (58,6%)  mahasiswa menganggap  jika  frekuensi  cahaya  diperkecil maka  semakin  sedikit  emisi  elektron. Persentase jumlah mahasiswa yang miskonsepsi  tak  jauh  berbeda  ditemukan ketika  frekuensi  diperbesar  tetapi  lebih  kecil dari  frekuensi  ambang.  Mahasiswa  yang menganggap  semakin  besar  frekuensi  maka semakin  banyak  emisi  elektron  digolongkan miskonsepsi  karena  emisi  elektron  tidak terjadi jika frekuensi cahaya yang ditembakan tidak  lebih  besar  dari  frekuensi  ambang. Mahasiswa  juga  menganggap  emisi  elektron akan  berkurang  ketika  intensitas  cahaya diperbesar  (51,7%)  dan  emisi  elektron  akan bertambah ketika intensitas cahaya diperkecil (20,7).  Mahasiswa  menganggap  intensitas cahaya mempengaruhi emisi elektron,
miskonsepsi  ini  juga  ditemukan  dalam penelitian  McKagan,  et  al  (2009)  dan Taslidere  (2016).  Berdasarkan  temuan  ini mahasiswa  menganggap  emisi  elektron  akan terjadi  ketika intensitas  cahaya  dan  frekuensi cahaya  diubah  nilainya  walaupun  frekeunsi cahaya  yang  mengnai  katoda  lebih  kecil  dari frekuensi ambang. Mahasiswa juga mengangap  energi  kinetik  elektron  akan bertambah ketika frekuensi diperbesar walaupun  frekuensi  tersebut  lebih  kecil  dari frekuensi ambang.
Mencari  ada  atau  tidak  ada  perbedaan miskonsepsi  mahasiswa  laki-laki  dengan mahasiswa perempuan tentang efek foto listrik dilakukan  dengan  cara  menggunakan  uji  chi kuadrat. Uji chi kuadrat dilakukan tiap nomor soal  menggunakan  SPSS  23.  Berdasarkan hasil  uji  chi kuadrat pada  semua  nomor  soal, diperoleh kesimpulan tidak terdapat perbedaan miskonsepsi  antara  mahasiswa  laki-laki dengan  mahasiswa  perempuan.  Hal  ini menunjukkan mahasiswa laki-laki dan mahasiswa perempuan memiliki peluang yang sama  untuk  mengalami  miskonsepsi  tentang efek  foto  listrik.  Secara  lengakap  uji  chi kuadrat disajikan pada tabel di bawah ini.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Laki-laki Perempuan
DOI: http://dx.doi.org/10.26418/jvip.v12i2.41573
Tabel 2 Rekapitulasi Uji Chi Kuadrat tiap Nomor Soal No soal Laki-Laki (%) Perempuan (%) Total (%) Chi square (asymp.sig) Keputusan 1 3 (20,0) 13 (30,2) 16 (27,6) 0,445 Ho diterima 2 3 (20,0) 14 (32,6) 17 (29,3) 0,358 Ho diterima 3 5 (33,3) 13 (30,2) 18 (31,1) 0,823 Ho diterima 4 8 (53,3) 18 (41,9) 26 (44,8) 0,442 Ho diterima 5 12 (80,0) 36 (83,7) 48 (82,8) 0,743 Ho diterima 6 14 (93,3) 37 (86,1) 51 (87,9) 0,456 Ho diterima 7 14 (93,3) 32 (74,4) 46 (79,3) 0,119 Ho diterima 8 11 (73,3) 31 (72,1) 42 (72,4) 0,926 Ho diterima 9 5 (33,3) 17 (39,5) 22 (37,9) 0,67 Ho diterima 10 4 (26,7) 18 (41,9) 22 (37,9) 0,296 Ho diterima 11 14 (93,3) 36 (83,7) 50 (86,2) 0,353 Ho diterima 12 14 (93,3) 38 (88,4) 52 (89,7) 0,587 Ho diterima
Berdasarkan  uji  chi-kuadrat  pada  semua nomor,  ditemukan  tidak  ada  perbedaan miskonsepsi  tentang  efek  foto  listrik  antara mahasiswa  laki-laki  dengan  mahasiswa perempuan. Dengan kata lain mahasiswa laki- laki  dan  mahasiswa  perempuan  memiliki peluang  yang  sama  untuk  mengalami miskonsepsi tentang efek foto listrik. Hasil ini didukung  oleh  penelitian  Crouch  dan  Mazur (2001)  ;  Kola  (2017)  yang  menyatakan  tidak ada  kesenjangan  gender  dalam  memahami fisika dikalangan mahasiswa.

## KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Rata-rata  persentase  jumlah    mahasiswa yang mengalami miskonsepsi tentang efek foto listrik sebesar 60,34%. Bentuk-bentuk miskonsepsi yang berhasil diungkap antara lain
mahasiswa mengangap semakin besar frekuensi  maka  semakin  besar  panjang gelombang  ;  semakin  kecil  frekuensi  maka semakin besar energi foton; frekuensi diperbesar  maka  intensitas  cahaya  bertambah; pada percobaan efek foto listrik jika frekuensi yang  digunakan  lebih  kecil  dari  frekuensi ambang  maka  frekuensi  yang  diperbesar  atau diperkecil akan mempengaruhi jumlah elektron yang teremisi.

## Saran
Tidak  ada  perbedaan  miskonsepsi  antara mahasiswa laki-laki dengan mahasiswa perempuan  pada  semua  indikator.  Penyebab miskonsepsi dan pemilihan model atau metode yang  sesuai  perlu  dikaji  untuk  diterapkan sebagai  upaya  mengatasi  miskonespi  yang dialami mahasiswa tentang efek foto listrik

## REFERENSI
Baser,  M.  (2006).  Effects  of  Conceptual
Change and Traditional Confirmatory Simulations on Pre-Service Teachers’
Understanding  of  Direct  Current
Circuits. Journal of Science Education  and  Technology, 15(5-6),
367–381. doi:10.1007/s10956-006- 9025-3
Bayraktar,  S.  (2008).  Misconceptions  of Turkish  Pre-Service  Teachers  about Force and Motion. International Journal  of  Science  and  Mathematics Education , 7(2), 273–291.
doi:10.1007/s10763-007-9120-9 Crouch,  C.H.,  &  Mazur,  E.  (2001).  Peer instruction:  Ten  years  of  experience and  results. American  Journal  of Physics , 69(9), 970-977
De  Leone,  C.  J.  &  Oberem,  G.  E.  (2004).
Toward Understanding Student Conceptions  of  the  Photoelectric Effect. AIP  Conference  Proceedings. doi:10.1063/1.1807260
DOI: http://dx.doi.org/10.26418/jvip.v12i2.41573
Gurbuz, F. (2016). Physics Education: Effect of
Micro-teaching  Method  Supported  by Educational  Technologies  on  Pre- service Science Teachers’ Misconceptions  on  Basic  Astronomy Subjects. Journal  of  Education  and Training Studies . 4 (2), 27-41 Frederik,  I.,  Der  Valk,  T.  V.,  Leite,  L.,  & Thorén,  I.  (1999).  Pre-service  Physics Teachers  and  Conceptual  Difficulties on  Temperature  and  Hea t.  European Journal  of  Teacher  Education, 22(1), 61–74.
doi:10.1080/0261976990220105 Habibbulloh,  M.  (2018).  Analisis  Ragam Miskonsepsi Siswa Pada Konsep Efek Foto Listrik. Reforma: Jurnal Pendidikan  dan  Pembelajaran .  7  (2), 48-54 Hamdani. (2015). Penerapan Virtual laboratory Untuk Mereduksi Miskonsepsi Mahasiswa Tentang Fluida. Jurnal Visi Ilmu  Pendidikan .  7  (3),  1781-1788.
DOI: http://dx.doi.org/10.26418/jvip.v7i3.1
7181
Kaltakçi, D., & Didiş, N. (2007). Identification of  Pre-Service  Physics  Teachers’ Misconceptions on Gravity Concept: A Study  with  a  3-Tier  Misconception Test. AIP  Conference  Proceedings . doi:10.1063/1.2733255 Kaltakci-Gurel, D., Eryilmaz, A., &
McDermott, L. C. (2016). Identifying
pre-service physics teachers’ misconceptions and conceptual difficulties  about  geometrical  optics. European  Journal  of  Physics, 37(4),
045705.
doi:10.1088/0143- 0807/37/4/045705
Kanli,  U.  (2014).  A  Study  on  Identifying  the
Misconceptions of Pre-service and  In- service Teachers about Basic Astronomy Concepts. EURASIA
Journal  of  Mathematics,  Science  &
Technology  Education, 10(5),  471–
479. doi:10.12973/eurasia.2014.1120a
Kola, A.J. (2017). Investigating the Conceptual Understanding  of  Physics  through  an
Interactive Lecture Engagement.
Cumhuriyet  International  Journal  of Education , Vol 6 (1), 82 – 96 McKagan,  S.  B.,  W.  Handley,  K.  K.  Perkins, and C. E. Wieman. 2009. “A Research- Based  Curriculum  for  Teaching  the Photoelectric Effect.” American Journal of Physics 77 (1): 87–94. Suparno, P (2005). Miskonsepsi dan Perubahan Konsep Pendidikan Fisika . Jakarta: Grasindo Taslidere E. (2016). Development and Use of a Three-Tier  Diagnostic  Test  to  Assess High School Students’ Misconceptions About The Photoelectric Effect.
Research  In  Science  &  Technological Education . 34(2), 164–186