IDENTIFIKASI MISKONSEPSI SISWA MENGGUNAKAN TES …

IDENTIFIKASI MISKONSEPSI SISWA MENGGUNAKAN TES

DIAGNOSTIK FOUR-TIER BERBANTUAN GOOGLE FORMULIR PADA

KONSEP FLUIDA DINAMIS DI SMA NEGERI 1 PARUNG

(Tahun Ajaran 2019/2020)

Skripsi

Diajukan kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan

untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan

Oleh

AULIA AGUSTINI

NIM. 11150163000062

PROGRAM STUDI TADRIS FISIKA

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

1441 H / 2019

i

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

ii

LEMBAR PENGESAHAN

iii

SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI

iv

ABSTRAK

Aulia Agustini, 11150163000062, “Identifikasi Miskonsepsi Siswa

Menggunakan Tes Diagnostik Four-Tier Berbantuan Google Formulir pada

Konsep Fluida Dinamis di SMA Negeri 1 Parung” Skripsi, Program Studi

Tadris Fisika, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, Universitas Islam

Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, 2019.

Permasalahan utama dalam penelitian ini adalah kesalahan siswa dalam

mengkonstruksi prakonsepsi yang dimiliki dengan konsep baru yang akan

dipelajari sehingga menyebabkan siswa mengalami miskonsepsi. Penelitian ini

bertujuan untuk mengidentifikasi miskonsepsi siswa pada konsep fluida dinamis

dengan menggunakan tes diagnostik four-tier berbantuan google formulir.

Penelitian dilaksanakan di SMA Negeri 1 Parung pada semester ganjil tahun

ajaran 2019/2020. Metode penelitian yang digunakan adalah metode deskriptif.

Subjek penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA di SMA Negeri 1 Parung yang

telah mempelajari konsep fluida dinamis dengan jumlah sampel sebanyak 65

siswa dengan pemilihan sampel menggunakan teknik purposive sampling yang

jumlahnya ditentukan menggunakan rumus Slovin. Instrumen penelitian berupa

instrumen tes diagnostik four-tier yang disusun berdasarkan kurikulum 2013. Data

penelitian diolah berdasarkan kombinasi jawaban siswa pada tes diagnostik four-

tier. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 41,5% siswa mengalami miskonsepsi

tingkat tinggi pada konsep fluida dinamis, 41,5% siswa mengalami miskonsepsi

tingkat sedang dan 17% siswa mengalami miskonsepsi tingkat rendah.

Miskonsepsi teridentifikasi sebesar 61% pada subkonsep persamaan kontinuitas,

56% pada subkonsep teorema Torricelli, 55% pada subkonsep gaya angkat sayap

pesawat, 53% pada subkonsep hukum Bernoulli dan 44% pada subkonsep

venturimeter.

Kata Kunci: Miskonsepsi, Tes Diagnostik Four-tier, Google formulir, Fluida

Dinamis

v

ABSTRACT

Aulia Agustini, 11150163000062, “Identification of Students’ Misconception

Using Four-tier Diagnostic Test with Google formulir in Dynamic Fluid” BA

Thesis, Physics Education Study Program, Faculty of Tarbiya and Teacher’s

Sciences, Syarif Hidayatullah State Islamic University Jakarta, 2019.

The main problem in this research is the students’ mistake in constructing their

preconceptions with a new concept that will be studied and students will be

misconceptions experience. This study aims to identify students misconceptions on

the concept of dynamic fluid by using four-tier diagnostic tests with Google-form.

The research was conducted at SMA Negeri 1 Parung in the odd semester of the

2019/2020 school year. The method used is descriptive method. The subjects of

this research were students of class XI IPA in SMA Negeri 1 Parung who had

studied the concept of dynamic fluid with a total sample of 65 students by

selecting samples using a purposive sampling technique and the amount was

determined using the Slovin formula. The research instrument was a four-tier

diagnostic test instrument compiled based on the 2013 curriculum. The research

data was processed based on a combination of student answers on the four-tier

diagnostic test. The results showed that 41,5% of students experienced high-level

misconceptions on the concept of dynamic fluid, 41,5% of students experienced

medium-level misconceptions and 17% of students experienced low-level

misconceptions. Misconceptions were identified as 61% in the continuity equation

sub concepts, 56% in the Torricelli theorem sub concepts, 55% in the aircraft

wing lift concept, 53% in the Bernoulli law sub concepts and 44% in the

venturimeter sub concept.

Keyword: Misconception, Four-tier Diagnostik Test, Google formulir, Dynamic

Fluid

vi

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim.

Alhamdulillah, dengan menyebut nama Allah yang Maha Pengasih dan

Maha Penyayang. Segala puji bagi Allah Subhanahu wa Ta’ala Tuhan semesta

alam yang atas rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir yang menjadi salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana S1 di

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Selama proses penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak sekali

mendapatkan bantuan, bimbingan dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu

pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Ibu Prof. Dr. Hj. Amany Burhanuddin Lubis, Lc., M.A., selaku Rektor UIN

Syarif Hidayatullah Jakarta.

2. Ibu Dr. Sururin, M.Ag selaku dekan Fakultas Tarbiyah dan Ilmu Keguruan

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

3. Bapak Iwan Permana Suwarna, M.Pd selaku Ketua Program Studi Tadris

Fisika Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

sekaligus sebagai dosen penguji 1 pada ujian munaqasah..

4. Ibu Kinkin Suartini, M.Pd selaku dosen penasihat akademik yang telah

memberi arahan kepada penulis selama proses perkuliahan.

5. Ibu Ai Nurlaela, M.Si selaku dosen pembimbing yang dengan sabar telah

membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir.

6. Bapak Taufiq Al Farizi, M.Pfis selaku dosen penguji 2 pada ujian munaqasah.

7. Orangtua terkasih yaitu Alm. Bapak, Abi dan Umi yang telah ikhlas

mendo’akan dan menunggu anaknya menyelesaikan studi S1.

8. Saudari terkasih yaitu Nur’aini dan Hilda Ananda yang telah menjadi tempat

penulis untuk berbagi suka dan duka.

9. Keluarga besar SMA Negeri 1 Parung yang telah bersedia memberikan izin

dan tempat untuk penulis melakukan penelitian.

10. Keluarga besar SMP/SMA Islam Budaya yang menjadi salah satu motivasi

penulis dalam menyelesaikan tugas akhir.

vii

11. Teman-teman seperjuangan Tadris Fisika 2015, khususnya sahabat-sahabat

Tadris Fisika 2015 kelas B (direct current) yang telah menjadi bagian penting

dari hidup penulis dalam berproses di kampus.

12. Silva Isfahani, Erna Widyawati, dan Nia yang telah membantu penulis dalam

menyelesaikan tugas akhir dan menjadi tempat berkeluh kesah sekaligus

bertukar pikiran.

13. Serta pihak-pihak lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.

Semoga Allah Subhanahu wa Ta’ala membalas semua kebaikan-kebaikan

kepada mereka, Aamiin.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan tugas akhir

ini, baik dalam teknik penulisan maupun bahasa serta kalimat yang digunakan.

Penulis menerima saran serta kritik yang dapat membangun. Penulis berharap

tugas akhir ini dapat menjadi manfaat untuk penulis serta orang lain yang

membacanya.

Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Jakarta, 10 Desember 2019

Penulis

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI...................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii

SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI ...... Error! Bookmark not defined.

ABSTRAK ............................................................................................................. iv

ABSTRACT ............................................................................................................ v

KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x

DAFTAR TABEL .................................................................................................. xi

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

A. Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1

B. Identifikasi Masalah .................................................................................. 4

C. Pembatasan Masalah ................................................................................. 4

D. Perumusan Masalah .................................................................................. 5

E. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 5

F. Manfaat Penelitian .................................................................................... 5

BAB II KAJIAN TEORI ......................................................................................... 7

A. Kajian Teori .............................................................................................. 7

1. Miskonsepsi ...................................................................................................... 7

a. Konsep ....................................................................................................... 7

b. Pengertian Miskonsepsi ........................................................................... 8

c. Ciri-ciri Miskonsepsi ................................................................................ 9

2. Tes Diagnostik ........................................................................................ 10

3. Tes Diagnostik Four-tier ........................................................................ 11

4. Google Formulir...................................................................................... 14

5. Fluida Dinamis ........................................................................................ 15

a. Peta Konsep Fluida Dinamis ................................................................. 15

b. Fluida Ideal .............................................................................................. 15

ix

c. Persamaan Kontinuitas ........................................................................... 16

d. Persamaan Bernoulli .............................................................................. 17

e. Penerapan Persamaan Bernoulli ........................................................... 19

B. Kerangka Berpikir ................................................................................... 24

C. Hasil Penelitian yang Relevan ................................................................ 25

BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 28

A. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. 28

B. Metode Penelitian ................................................................................... 28

C. Populasi dan Sampel ............................................................................... 28

D. Prosedur Penelitian ................................................................................. 30

E. Instrumen Penelitian ............................................................................... 31

F. Teknik Analisis Data............................................................................... 39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 41

A. Hasil Penelitian ....................................................................................... 41

B. Pembahasan............................................................................................. 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 64

A. Kesimpulan ............................................................................................. 64

B. Saran ....................................................................................................... 65

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 66

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Peta Konsep Fluida Dinamis ............................................................ 15

Gambar 2. 2 Tabung persamaan Kontinuitas ........................................................ 16

Gambar 2. 3 Pipa Persamaan Bernoulli ................................................................ 18

Gambar 2. 4 Teorema Torricelli............................................................................ 19

Gambar 2. 5 Alat Penyemprot Nyamuk ................................................................ 20

Gambar 2. 6 Sayap Pesawat .................................................................................. 21

Gambar 2. 7 Karburator Mobil ............................................................................. 22

Gambar 2. 8 Venturimeter..................................................................................... 23

Gambar 2. 9 Tabung Pitot ..................................................................................... 24

Gambar 2. 10 Kerangka Berpikir .......................................................................... 25 Gambar 3. 1 Bagan Prosedur Penelitian ............................................................... 30

Gambar 3. 2 Kerangka Instrumen Tes Diagnostik Four-tier ................................ 32 Gambar 4. 1 Persentase Pemahaman Siswa pada Konsep Fluida Dinamis .......... 42

Gambar 4. 2 Persentase Miskonsepsi Siswa pada Subkonsep Fluida Dinamis .... 43

Gambar 4. 3 Grafik Persentase Miskonsepsi Perbutir Soal pada Konsep Fluida . 45

Gambar 4. 4 Butir Soal Nomor 1 .......................................................................... 48



Gambar 4. 7 Butir Soal Nomor 14 ........................................................................ 54


Gambar 4. 9 Butir Soal Nomor 10 ........................................................................ 58

Gambar 4. 10 Butir Soal Nomor 11 ...................................................................... 60

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Kombinasi Jawaban Tes Diagnostik Four-Tier ................................... 14 Tabel 3. 1 Kisi-kisi Instrumen Tes Diagnostik Four-tier ..................................... 33

Tabel 3. 2 Nilai Minimum CVR ........................................................................... 35

Tabel 3. 3 Kriteria Hasil Nilai CVI ....................................................................... 35

Tabel 3. 4 Rekapitulasi Penilaian Instrumen Tes Diagnostik Four-tier Konsep .. 36

Tabel 3. 5 Kategori Validitas ................................................................................ 36

Tabel 3. 6 Kriteria Reliabilitas Instrumen ............................................................. 37

Tabel 3. 7 Reliabilitas Instrumen Tes Diagnostik Four-tier Konsep Fluida ........ 37

Tabel 3. 8 Taraf Kesukaran ................................................................................... 38

Tabel 3. 9 Daya Pembeda ..................................................................................... 39

Tabel 3. 10 Kategori Tingkat Miskonsepsi ........................................................... 40 Tabel 4. 1 Kategori Tingkat Miskonsepsi Subkonsep Fluida Dinamis ................. 43

Tabel 4. 2 Kombinasi Jawaban Tes Diagnostik Four-tier Kategori Miskonsepsi 46

Tabel 4. 3 Miskonsepsi Siswa yang Teridentifikasi Berdasarkan Subkonsep ...... 62

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Pemetaan Instrumen Tes Diagnostik Four-tier Fluida Dinamis ...... 69

Lampiran 2. Kisi-kisi Two Tier Jawaban Terbuka Fluida Dinamis ...................... 72

Lampiran 3. Rekapitulasi Jawaban Tes Two-tier Jawaban Terbuka ..................... 87

Lampiran 4. Kisi-kisi Two-tier Pilihan Ganda Fluida Dinamis .......................... 101

Lampiran 5. Rekapitulasi Penilaian Instrumen Tes Diagnostik Four-Tier Fluida

Dinamis .......................................................................................... 129

Lampiran 6. Hasil Penilaian Ahli Instrumen Tes Diagnostik Four-Tier Fluida

Dinamis .......................................................................................... 132

Lampiran 7. Rekapitulasi Judgement Ahli Tes Diagnostik Four-Tier Fluida

Dinamis .......................................................................................... 143

Lampiran 8. Hasil Judgement Ahli Instrumen Tes Diagnostik Four-Tier Fluida

Dinamis .......................................................................................... 144

Lampiran 9. Rekapitulasi Analisis Butir Soal ..................................................... 149

Lampiran 10. Instrumen Tes Diagnostik Four-tier Fluida Dinamis ................... 150

Lampiran 11. Kombinasi Jawaban Siswa pada Tes Diagnostik Four-tier Fluida

Dinamis .......................................................................................... 165

Lampiran 12. Perhitungan Persentase untuk Setiap Kategori Pemahaman Siswa

....................................................................................................... 181

Lampiran 13. Daftar Hadir Siswa ....................................................................... 183

Lampiran 14. Perhitungan Jumlah Sampel ......................................................... 187

Lampiran 15. Surat Keterangan Penelitian ......................................................... 188

Lampiran 16. Lembar Hasil Wawancara ............................................................ 190

Lampiran 17. Lembar Uji Referensi ................................................................... 196

Lampiran 18. Biodata Mahasiswa ....................................................................... 205

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Teori konstruktivisme menjelaskan bahwa pengetahuan seseorang diperoleh

melalui proses konstruksi individual dengan lingkungan.1 Sebelum siswa

mengikuti proses pembelajaran di kelas, siswa telah memiliki pengetahuan yang

merupakan hasil dari interaksi dengan lingkungan. Pengetahuan tersebut dikenal

dengan istilah prakonsepsi.2 Prakonsepsi merupakan bekal utama yang dimiliki

siswa dalam proses pembelajaran di kelas. Jika siswa tidak dapat menghubungkan

secara tepat prakonsepsi yang dimiliki dengan pemahaman suatu konsep yang

akan dipelajari maka siswa akan salah dalam mengkonstruksi konsep tersebut.3

Jika hal tersebut terjadi maka akan berakibat pada ketidakcocokan konsep yang

dikonstruksi siswa dengan konsep para ahli yang dikenal dengan istilah

miskonsepsi.4

Miskonsepsi pada mata pelajaran fisika dapat terjadi diberbagai konsep

seperti mekanika, listrik, panas, optika, sifat-sifat materi, bumi antariksa dan fisika

modern.5 Konsep fisika lainnya yang sering terjadi miskonsepsi adalah fluida

dinamis. Sebagian besar siswa masih memahami fluida dinamis hanya pada

persamaan-persamaan yang ada tanpa memahami konsep dasarnya sehingga siswa

gagal dalam menerapkan persamaan tersebut untuk menyelesaikan permasalahan

1 Ratna Willis Dahar, Teori-teori Belajar dan Pembelajaran, (Jakarta: Erlangga, 2011),

h.152. 2 Juli I.Utari, dkk, “Pengembangan Instrumen Tes Diagnostik Miskonsepsi Berformat Four-

tier untuk Materi Suhu, Kalor dan Perpindahannya.”, Inovasi Pendidikan Fisika Vol 07 No. 03,

2018, h. 435. 3 Dendy Siti Kamilah, “Pengembangan Three-tier Test Digital untuk Mengidentifikasi

Miskonsepsi pada Konsep Fluida Statis”, Edusains: http:/journal.uinjkt.ac.id/index.php/edusains,

2016, h.1. 4 MNR Jauhariyah, dkk, “The Students’ Misconceptions Profile on Chapter Gas Kinetic

Theory”, Seminar Nasional Fisika (SNF), 2017, h.1. 5 Paul Suparno, Miskonsepsi & Perubahan Konsep dalam Pendidikan Fisika, (Jakarta:

Grasindo, 2013), h.11

2

fluida dinamis.6 Salah satu miskonsepsi yang ditemukan pada konsep fluida

dinamis adalah siswa menganggap air yang mengalir dalam pipa dengan diameter

besar kemudian mengalir ke dalam pipa diameter kecil akan menyebabkan

volume air berkurang.7 Selain itu, penelitian lainnya menemukan miskonsepsi

sebesar 28,5% terjadi pada submateri persamaan kontinuitas dan 44,5% pada

submateri persamaan Bernoulli.8

Proses pembelajaran yang tidak memperhatikan miskonsepsi sebagai suatu

permasalahan akan menyebabkan kesulitan belajar dan menghasilkan rendahnya

prestasi belajar siswa.9 Oleh karena itu miskonsepsi harus menjadi salah satu

bagian yang diperhatikan oleh guru. Guru harus dapat membedakan siswanya

yang memahami konsep dengan baik, tidak memahami konsep dan mengalami

miskonsepsi.10

Sebuah alat dibutuhkan untuk mengidentifikasi miskonsepsi siswa

agar guru dapat menemukan solusi untuk permasalahan yang berkaitan dengan

miskonsepsi siswa tersebut. Sebuah tes diagnostik dapat digunakan sebagai alat

untuk mengidentifikasi kesulitan siswa yang berkaitan dengan adanya

miskonsepsi. Berdasarkan hasil wawancara kepada 3 orang guru fisika, tes

diagnostik belum pernah dilakukan secara formal untuk mengidentifikasi

miskonsepsi siswa, selama ini guru hanya mengajukan pertanyaan-pertanyaan

secara spontan untuk mengetahui pemahaman siswa.

Tes diagnostik adalah tes yang digunakan untuk mengetahui kelemahan-

kelemahan siswa sehingga hasil yang didapatkan akan digunakan sebagai dasar

tindak lanjut berupa perlakuan yang tepat dan sesuai dengan kelemahan atau

6 Solehudin, dkk, “Eksplorasi Kesulitan Siswa Terhadap Prinsip Kontinuitas Fluida dan

Persamaan Bernoulli untuk Pengembangan Instrumen Tes FDT”, Seminar Nasional Jurusan

Fisika FMIPA UM, 2016, h. 4. 7 Nani Pertiwi, dkk, “Studi Penguasaan Konsep Siswa pada Materi Fluida Dinamis”,

Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW, 2017, h. 271. 8 Lia Fitrah Iswana, dkk, “Identifikasi Miskonsepsi Siswa Materi Fluida Dinamis Melalui

Instrumen Three tier Diagnostic Test”, Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika Vol. 05 No.03, 2016, h.

172. 9 Theo Jhoni Hartanto, “Studi Tentang Pemahaman Konsep-konsep Fisika Sekolah

Menengah Pertama di Kota Palangka Raya”, Risalah Fisika Vol. 1 No.1, 2017, h.10. 10 Qisthi Fariyani, dkk, Pengembangan Four-tier Diagnostic Test Untuk Mengungkap

Miskonsepsi Fisika Siswa SMA Kelas X, Journal of Innovative Science Education, 2015, h.47.

3

masalah yang dimiliki siswa.11

Berbagai macam tes diagnostik telah

dikembangkan oleh para ahli untuk mendiagnosis konsep yang dimiliki siswa

khususnya dalam bidang pendidikan IPA, seperti wawancara, peta konsep,

pertanyaan terbuka, tes pilihan ganda, tes diagnostik two tier, tes diagnostik three

tier dan yang terbaru adalah tes diagnostik four tier.12

Penggunaan tes diagnostik

yang tepat sangat berpengaruh terhadap pemilihan perlakuan yang akan diberikan

oleh guru. Bila hasil identifikasi dari sebuah tes diagnostik itu tepat maka

penentuan perlakuan yang digunakan akan efektif, namun sebaliknya jika hasil

identifikasi itu tidak tepat maka perlakuan yang digunakan tidak akan efektif.13

Tes diagnostik four-tier merupakan pengembangan dari tes diagnostik three

tier dengan penambahan tingkat keyakinan dalam memilih alasan. Tes diagnostik

four-tier memiliki keunggulan dibandingkan tes diagnostik two-tier dan three-tier

karena tes diagnostik four-tier dapat mendiagnosis miskonsepsi dengan tepat dan

bebas dari error serta lack of knowledge (tidak paham konsep).14

Kelemahan yang

dimiliki oleh tes diagnostik two tier adalah menilai terlalu tinggi (overestimate)

tingkat miskonsepsi yang dimiliki oleh siswa dan tidak dapat mendeteksi

ketidakpemahaman konsep siswa. Hal tersebut dilengkapi dengan

dikembangkannya tes diagnostik three tier yang dapat mendeteksi

ketidakpahaman konsep siswa. Namun three-tier memiliki kelemahan yaitu

menilai terlalu rendah (underestimate) tingkat ketidakpemahaman siswa karena

tingkat keyakinan pada three-tier berada di tingkat ketiga, hal ini membuat tidak

diketahuinya tingkat keyakinan siswa dalam memilih jawaban pada tingkat

pertama, tingkat kedua atau pada keduanya.15

Tes diagnostik four tier yang memiliki empat tahapan dalam pengerjaannya

memiliki kelemahan yaitu membutuhkan waktu yang lebih lama dalam tes dan

11 Departemen Pendidikan Nasional, Tes Diagnostik, Direktorat Jendral Manajemen

Pendidikan Dasar dan Menengah, 2007. 12 Derya Kaltakci-Gurel, dkk, “Development and Application of a Four-tier Test to Assess

Pre-service Physics Teacher’s Misconceptions about Geometrical optics”, Research in Science &

Technological Education, 2017, h.2. 13 Derya Kaltakci-Gurel, dkk, “A Review and Comparison of Diagnostic Instruments to

Identify Students’ Misconception in Science”, Eurasia Journal of Mathematics, Science &

technology Education, 2015, h.990. 14

Kaltakci-Gurel, Ibid, h.1001. 15 Kaltakci-Gurel, Ibid, h.1001.

4

pengadministrasiannya (penginputan dan pengolahan data).16

Data yang diperoleh

dari tes diagnostik four tier cukup banyak sehingga rentan terjadi kesalahan pada

saat penginputan data dan memakan banyak waktu. Penggunaan google formulir

dapat dijadikan salah satu solusi pada saat melakukan tes diagnostik four tier.

google formulir akan secara otomatis menyimpan jawaban siswa dan dapat

diunduh dalam bentuk dokumen Excel.17

Berdasarkan uraian latar belakang yang

telah disebutkan peneliti, maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian

berkenaan dengan “Identifikasi Miskonsepsi Siswa Menggunakan Tes

Diagnostik Four-Tier Berbantuan Google Formulir pada Konsep Fluida

Dinamis di SMA Negeri 1 Parung”.

B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang permasalahan di atas dapat diidentifikasikan

masalah sebagai berikut :

1. Kesalahan siswa dalam menghubungkan prakonsepsi dengan konsep yang

akan dipelajari.

2. Siswa belum tepat dalam memahami konsep fluida dinamis sehingga siswa

gagal dalam menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan konsep

fluida dinamis.

3. Tes diagnostik miskonsepsi belum dilakukan untuk mengetahui profil

miskonsepsi yang dimiliki oleh siswa.

4. Penginputan data hasil tes diagnostik miskonsepsi yang berjumlah banyak

membutuhkan waktu yang lama jika dilakukan secara manual.

C. Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah dalam penelitian ini berdasarkan dari uraian latar

belakang dan identifikasi masalah adalah sebagai berikut:

16 Caleon S. Imelda dan Subramaniam, Do Student Know What They Know and What They

Don’t Know? Using a Four-tier Diagnostic Test to Assess the Nature of Students’ Alternative

Conceptions, Res Sci Edu 40:313-337, 2010, h. 330. 17 Dwi Purwati dan Alifi Nur PN, “Pengembangan Media Evaluasi Pembelajaran Sejarah

Berbasis Google Formulir di SMAN 1 Prambanan”, Jurnal Pendidikan dan Ilmu Sejarah Vol. 4

No.1, 2018, h.5.

5

1. Konsep fluida dinamis yang akan diidentifikasi miskonsepsi mengacu pada

kurikulum 2013 revisi pada aspek kognitif C1, C2, dan C3 berdasarkan

taksonomi Bloom.

2. Pedoman pengkategorian hasil tes diagnostik four-tier menggunakan

pedoman kombinasi jawaban yang dikembangkan oleh Qisthi Fariyani, dkk.

D. Perumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini dapat dijabarkan menjadi pertanyaan

penelitan sebagai berikut :

1. Bagaimana persentase tingkat miskonsepsi siswa pada konsep fluida dinamis?

2. Subkonsep manakah dari konsep fluida dinamis yang memiliki persentase

miskonsepsi paling tinggi?

3. Apa saja miskonsepsi siswa yang teridentifikasi pada konsep fluida dinamis?

E. Tujuan Penelitian

Berdasarkan perumusan masalah penelitian maka tujuan dari penelitian ini

untuk:

1. Mengetahui persentase tingkat miskonsepsi siswa yang teridentifikasi pada

konsep fluida dinamis.

2. Mengetahui subkonsep pada fluida dinamis yang memiliki persentase

miskonsepsi paling tinggi.

3. Mengetahui miskonsepsi-miskonsepsi konsep fluida dinamis yang

teridentifikasi pada siswa kelas XI IPA di SMA Negeri 1 Parung.

F. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat, antara lain :

1. Bagi guru

Penelitian ini memberikan informasi mengenai miskonsepsi siswa pada

konsep fluida dinamis sehingga guru dapat menentukan subkonsep apa yang perlu

penjelasan lebih mendalam.

6

2. Bagi peneliti lainnya

Penelitian ini dapat dijadikan referensi untuk mengungkap miskonsepsi

secara spesifik dan dapat dijadikan referensi untuk menerapkan model

pembelajaran yang mampu mereduksi miskonsepsi yang dialami oleh siswa.

7

BAB II

KAJIAN TEORITIS

A. Kajian Teori

1. Miskonsepsi

a. Konsep

Konsep menurut KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) merupakan ide atau

pengertian yang diabstrakkan dari peristiwa konkret.1 Selain itu, konsep adalah

cara mengelompokkan dan mengkategorikan secara mental berbagai objek atau

peristiwa yang mirip dalam hal tertentu.2 Rosser dalam Ratna Willis Dahar

menyebutkan bahwa konsep merupakan abstraksi yang mewakili satu kelas objek,

kejadian, kegiatan, atau hubungan yang mempunyai atribut yang sama.3

Kesimpulannya konsep merupakan suatu ide dari sebuah abstraksi yang

digunakan untuk mengelompokkan suatu objek yang sama.

Klausmeier membagi empat tingkat pencapaian konsep, yaitu:4

1) Tingkat kongkret, apabila seseorang telah mengenal suatu benda yang telah

dihadapinya.

2) Tingkat identitas, seseorang akan mengenal suatu objek sesudah selang suatu

waktu, mempunyai orientasi ruang yang berbeda terhadap objek tersebut atau

objek yang ditentukam melalui suatu cara indra yang berbeda, contohnya

mengenal suatu benda dengan cara menyentuh bukan dengan melihatnya.

3) Tingkat klasifikasi, seseorang telah mengenal persamaan dari dua buah

contoh yang berbeda dari kelas yang sama.

4) Tingkat formal, seseorang harus dapat menentukan atribut-atribut yang

membatasi konsep, contohnya seseorang itu dapat memberi nama konsep.

1 Konsep, Diambil dari: https://kbbi.kemdikbud.go.id/entri/Konsep pada Tanggal 07 Juli

2019 Pukul 11.25 WIB. 2 Jeanne Ellis Ormrod, Psikologi Pendidikan Membantu Siswa Tumbuh dan Berkembang,

(Jakarta: Erlangga, 2009), h. 327. 3 Ratna Willis Dahar, Teori-teori Belajar dan Pembelajaran, (Jakarta: Erlangga, 2011), h.

63. 4 Dahar, h. 70-71.

https://kbbi.kemdikbud.go.id/entri/Konsep

8

Pemahaman konseptual tentang suatu topik pembelajaran didapatkan ketika

siswa dapat membentuk banyak hubungan yang logis di antara berbagai konsep

dan prinsip spesifik yang terkait dengan topik pembelajaran tersebut.5 Belajar

konsep merupakan hasil utama pendidikan. Seorang siswa harus mengetahui

aturan-aturan yang relevan dan aturan-aturan ini didasarkan pada konsep-konsep

yang diperolehnya agar dapat memecahkan masalah.6

b. Pengertian Miskonsepsi

Miskonsepsi adalah kepercayaan yang tidak sesuai dengan penjelasan yang

diterima secara umum dan terbukti sahih tentang suatu fenomena atau peristiwa.7

Miskonsepsi atau salah konsep menunjuk pada suatu konsep yang tidak sesuai

dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima oleh para pakar. Bentuk

miskonsepsi dapat berupa konsep awal, hubungan yang tidak benar antara konsep-

konsep, gagasan intuitif atau pandangan yang naif. Novak dalam Suparno

mendefinisikan miskonsepsi sebagai suatu interpretasi konsep-konsep dalam suatu

pernyataan yang tidak dapat diterima.8 Pengertian lain dari miskonsepsi yaitu

sebuah konsep awal atau konsepsi yang tidak sesuai dengan konsep ilmiah dan

merupakan gejala negatif konseptual yang dapat menyebabkan siswa sulit

memahami dan menjelaskan fenomena alam sehingga mengakibatkan

terhambarnya siswa dalam proses penerimaan informasi baru yang berkaitan

dengan konsep yang sedang dipelajari.9

“The term of misconception is going to be used for those conceptions that

contradict the scientifically accepted theories because of its common usage in the

literature.”10

5 Ormrod, h. 344. 6 Dahar, h. 62. 7 Ormrod, h. 338. 8 Suparno, h. 4. 9 Asni Furodah, dkk, “Identifikasi Miskonsepsi Konsep Dinamika Rotasi Dengan Metode

Four Tier pada Siswa Kelas XI SMA Negeri 3 Jember”, Seminar Nasional Pendidikan Fisika

2017 Vol.2, 2017, h. 2-3. 10 Derya Kaltakci Gurel, et al, “A Review and Comparison of Diagnostic Instruments to

Identify Students’ Misconceptions in Science”, Eurasia Journal of Mathematics, Science &

Technology Education, 2015, P. 990.

9

Pernyataan di atas menjelaskan bahwa istilah miskonsepsi digunakan untuk

menjelaskan sebuah pemahaman konsep yang tidak sesuai dengan teori yang telah

disepakati oleh para ahli. Beberapa pengertian miskonsepsi yang telah dijabarkan

di atas dapat disimpulkan bahwa miskonsepsi merupakan keadaan yang dialami

seseorang yang mempercayai bahwa pemahaman yang dimilikinya merupakan hal

yang benar namun kenyataannya pemahaman tersebut tidak sesuai dengan teori-

teori yang berlaku menurut para ahli (teori ilmiah). Misalnya dalam pembelajaran

sains, miskonsepsi yang terjadi pada siswa mungkin bertentangan dengan data

hasil penelitian ilmiah yang terkumpul selama puluhan tahun bahkan ratusan.11

Terbentuknya miskonsepsi pada tingkat primer menurut Driver yaitu sebagai

berikut:12

1) Terbentuknya miskonsepsi disebabkan karena anak cenderung mendasarkan

berpikirnya pada hal-hal yang tampak dalam suatu situasi masalah.

2) Dalam banyak kasus, anak hanya memperhatikan aspek-aspek tertentu dalam

suatu situasi. Hal ini disebabkan anak lebih cenderung menginterpretasikan

suatu fenomena dari segi sifat absolut benda-benda, bukan dari segi interaksi

antara unsur-unsur suatu sistem.

3) Anak lebih cenderung memperhatikan perubahan daripada situasi diam.

4) Bila anak-anak menerangkan perubahan, cara berpikir mereka cenderung

mengikuti urutan kausal linier.

5) Gagasan yang dimiliki anak mempunyai berbagai konotasi; gagasan anak

lebih inklusif dan global.

6) Anak kerap kali menggunakan gagasan yang berbeda untuk

menginterpretasikan situasi-situasi yang oleh para ilmuan digunakan cara

yang sama.

c. Ciri-ciri Miskonsepsi

Berdasarkan hasil penelitian, Driver mengungkapkan bahwa miskonsepsi

memiliki ciri-ciri sebagai berikut:13

11

Ormrod, h. 338. 12 Dahar, h. 154-155.

10

1) Miskonsepsi bersifat pribadi karena setiap siswa mengkonstruksi

kebermaknaan pengetahuannya sendiri.

2) Miskonsepsi memiliki sifat yang stabil, artinya gagasan yang berbeda dengan

gagasan ilmiah tetap dipertahankan oleh siswa meskipun guru telah berusaha

memberikan penjelasan yang benar.

3) Siswa tidak membutuhkan pandangan yang koheren sebab interpretasi dan

prediksi tentang peristiwa-peristiwa alam praktis kelihatannya cukup

memuaskan.

2. Tes Diagnostik

Tes diagnostik adalah tes yang digunakan untuk mengetahui kelemahan-

kelemahan siswa dan hasilnya dapat digunakan untuk melakukan penanganan

yang tepat.14

Hugehes menyatakan bahwa tes diagnostik adalah alat atau

instrumen yang digunakan untuk mengidentifikasi kesulitan belajar. Setiap tes

diagnostik disusun untuk menentukan satu atau lebih ketidakmampuan siswa.15

Tes diagnostik memiliki dua fungsi utama, yaitu mengidentifikasi masalah atau

kesulitan yang dialami siswa dan untuk merencanakan tindak lanjut berupa upaya-

upaya pemecahan sesuai masalah atau kesulitan yang telah teridentifikasi.16

Tes

diagnostik memiliki karakteristik sebagai berikut:17

a. Dirancang untuk mendeteksi kesulitan belajar siswa, karena itu format dan

respons yang dijaring harus didesain memiliki fungsi diagnostik.

b. Dikembangkan berdasar analisis terhadap sumber-sumber kesalahan atau

kesulitan yang mungkin menjadi penyebab munculnya masalah (penyakit)

siswa.

c. Menggunakan soal-soal bentuk supply response (bentuk uraian atau jawaban

singkat), sehingga mampu menangkap informasi secara lengkap. Bila ada

13 Dahar, h. 154. 14 Arikunto, Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan, (Jakarta: Bumi Aksara, 2013), h. 48. 15 Suwarto, h. 113. 16 Departemen Pendidikan Nasional, Tes Diagnostik, Direktorat Jendral Manajemen

Pendidikan Dasar dan Menengah, 2007. 17 Departemen Pendidikan Nasional, 2007.

11

alasan tertentu sehingga menggunakan bentuk selected response (misalnya

bentuk pilihan ganda), harus disertakan penjelasan mengapa memilih jawaban

tertentu sehingga dapat meminimalisir jawaban tebakan, dan dapat ditentukan

tipe kesalahan atau masalahnya

d. Disertai rancangan tindak lanjut sesuai dengan kesulitan yang teridentifikasi.

Tes diagnostik di sekolah berfungsi sesuai dengan posisi dari tes diagnostik

tersebut. Berikut ini adalah posisi dari tes diagnostik di sekolah.18

a. Tes diagnostik sebagai tes prasyarat atau prerequisite test. Tes diagnostik

dilakukan terhadap calon siswa sebaga input. Hal ini dilakukan untuk

mengetahui apakah calon siswa sudah menguasai pengetahuan yang

merupakan dasar untuk menerima pengetahuan di sekolah.

b. Tes diagnostik difungsikan sebagai tes penempatan (placement test). Tes

diagnostik ini dilakukan terhadap calon siswa yang akan mulai mengikuti

program. Apabila cukup banyak calon siswa yang diterima sehingga

diperlukan lebih dari satu kelas, maka untuk pembagian kelas diperlukan

suatu pertimbangan khusus. Tes diagnostik dilakukan terhadap siswa yang

sedang belajar. Tidak semua siswa dapat menerima pelajaran yang diberikan

oleh guru dengan lancar maka guru perlu melakukan tes diagnostik untuk

mengetahui bagian mana dari mata pelajaran yang diberikan belum dikuasai

oleh siswa.

c. Tes diagnostik diadakan pada waktu siswa akan mengakhiri pelajaran.

Dengan tes ini guru akan dapat mengetahui tingkat penguasaan siswa

terhadap bahan yang diberikan.

3. Tes Diagnostik Four-tier

Tes diagnostik multiple-tier merupakan tes diagnostik berupa pilihan ganda

yang memiliki beberapa tingkatan. Tes diagnostik multiple-tier yang telah

berkembang sampai saat ini adalah tes diagnostik two-tier, tes diagnostik three

tier, dan tes diagnostik four-tier.

18 Arikunto, h. 49-50.

12

Tes diagnostik two tier merupakan tes diagnostik miskonsepsi berbentuk

pilihan ganda dua tingkatan, tingkat pertama berupa pertanyaan dan tingkat kedua

adalah alasan. Tes diagnostik two tier mempunyai kelemahan yaitu menilai terlalu

tinggi atau menilai terlalu rendah konsepsi yang dimiliki oleh siswa dan menilai

terlalu tinggi tingkat kesalahpahaman konsep yang dimiliki siswa karena tes

diagnostik two tier ini tidak dapat menentukan ketidakpemahaman yang dimiliki

oleh siswa.19

Selanjutnya kekurangan tersebut dilengkapi oleh pengembangan tes

diagnostik three tier. Tes diagnostik three tier menambahkan tingkat kepercayaan

siswa dalam memilih jawaban. Tes diagnostik three tier memiliki kelebihan yaitu

telah mampu menentukan kesalahan siswa karena kurangnya ketidakpemahaman.

Namun tes diagnostik three tier ini juga memiliki kekurangan yaitu tidak

diketahuinya tingkat kepercayaan siswa dalam memilih jawaban berada pada

tingkat pertama (memilih jawaban) atau tingkat kedua (memilih alasan) atau pada

keduanya, serta terlalu melebihkan (overestimate) nilai siswa.20

Adanya

kelemahan dari tes diagnostik yang terdahulu, maka dikembangkan tes diagnostik

four tier.

Tes diagnostik four-tier merupakan pengembangan dari tes diagnostik three-

tier. Pengembangan tersebut terdapat pada ditambahkannya tingkat keyakinan

siswa dalam memilih jawaban maupun alasan. Tingkat pertama merupakan soal

pilihan ganda dengan empat pengecoh dan satu kunci jawaban yang harus dipilih

siswa. Tingkat kedua merupakan tingkat keyakinan siswa dalam memilih

jawaban. Tingkat ketiga merupakan alasan siswa menjawab pertanyaan, berupa

tiga pilihan alasan yang telah disediakan dan satu alasan terbuka. Tingkat keempat

merupakan tingkat keyakinan siswa dalam memilih alasan.21

19 Kaltakci-Gurel, P. 3 20 Kaltaki-Gurel, A Review and Comparison of Diagnostc Instruments to Identify Students’

Misconceptions in Science, Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education,

2015, P. 1001. 21 Qisthi Fariyani, dkk, Pengembangan Four-tier Diagnostic Test Untuk Mengungkap

Miskonsepsi Fisika Siswa SMA Kelas X, Journal of Innovative Science Education, 2015, h. 42.

13

a. Kelebihan dan Kekurangan Tes Diagnostik Four-tier

Kelebihan dari tes diagnostik four-tier antara lain sebagai berikut:22

1. Guru dapat membedakan tingkat keyakinan siswa dalam memilih jawaban

dan tingkat keyakinan memilih alasan sehingga guru dapat menggali lebih

dalam tentang kekuatan pemahaman konsep siswa.

2. Dapat mendiagnosis miskonsepsi yang dialami siswa secara lebih dalam.

3. Guru dapat menentukan bagian-bagian materi yang memerlukan penekanan

lebih.

4. Guru dapat merencanakan pembelajaran yang lebih baik untuk membantu

mengurangi miskonsepsi siswa.

Caleon dalam hasil penelitiannya menjelaskan kelemahan dari tes diagnostik

four-tier adalah memerlukan waktu tes yang lebih lama dalam

pengadminstrasiannya dan tidak dapat dijadikan sebagai tes prestasi karena

dikhawatirkan siswa akan memalsukan tingkat kepercayaan dalam memilih

jawaban untuk hal sosial.23

b. Kombinasi Jawaban Four-tier

Kombinasi jawaban pada tes diagnostik four-tier merupakan acuan dalam

menentukan tingkat pemahaman siswa pada suatu konsep yang dipelajari, dengan

menggunakan kombinasi jawaban untuk tes diagnotik four-tier ini maka peneliti

dapat menentukan siswa yang paham konsep, tidak paham konsep dan mengalami

miskonsepsi. Kombinasi jawaban untuk tes diagnostik four-tier yang digunakan

pada penelitian ini mengacu pada kombinasi jawaban menurut Qisthi Fariyani

yang dijabarkan pada Tabel 2.1 berikut ini.

22 Ibid, h. 42 23 Caleon S. Imelda dan Subramaniam, Do Student Know What They Know and What They

Don’t Know? Using a Four-tier Diagnostic Test to Assess the Nature of Students’ Alternative

Conceptions, Res Sci Edu 40:313-337, 2010, P. 330.

14

Tabel 2. 1 Kombinasi Jawaban Tes Diagnostik Four-Tier24

Jawaban

Tingkat

Keyakinan

Jawaban

Alasan

Tingkat

Keyakinan

Alasan

Kriteria

Benar Tinggi Benar Tinggi Paham

Benar

Benar

Benar

Benar

Salah

Salah

Benar

Salah

Rendah

Tinggi

Rendah

Rendah

Rendah

Rendah

Tinggi

Rendah

Benar

Benar

Benar

Salah

Benar

Salah

Salah

Benar

Rendah

Rendah

Tinggi

Rendah

Rendah

Rendah

Rendah

Tinggi

Tidak Paham

Benar

Benar

Salah

Salah

Salah

Salah

Salah

Rendah

Tinggi

Tinggi

Tinggi

Tinggi

Rendah

Tinggi

Salah

Salah

Benar

Benar

Salah

Salah

Salah

Tinggi

Tinggi

Rendah

Tinggi

Rendah

Tinggi

Tinggi

Miskonsepsi

4. Google Formulir

Google formulir merupakan salah satu sistem berupa template formulir yang

dapat dimanfaatkan untuk tujuan mendapatkan informasi pengguna. Aplikasi ini

bekerja di dalam penyimpanan google drive, template ini sangat mudah dipahami

dan digunakan. Syarat untuk menggunakannya hanya memiliki akun google saja

bagi pengolah atau pembuat formulir.25

Formulir yang dibuat dalam google formulir secara otomatis akan tersimpan

di google drive dan dapat dengan mudah dibagikan kepada siapa saja. Google

formulir akan secara otomatis menyimpan hasil pekerjaan responden dan peneliti

dapat mengunduh dalam bentuk dokumen Excel lengkap dengan nilai yang

diperoleh dan jawaban yang dipilih oleh responden.26

24 Qisthi Fariyani, h. 43. 25 Untung Rahardja, dkk, “Pemanfaatan Google Formulir Sebagai Sistem Pendaftaran

Anggota pada Website Aptisi.or.id”, Jurnal Ilmiah SISFOTENIKA Vol. 8 No. 2, 2018, h. 129. 26 Dwi Purwati dan Alifi Nur PN, “Pengembangan Media Evaluasi Pembelajaran Sejarah

Berbasis Google Formulir di SMAN 1 Prambanan”, Jurnal Pendidikan dan Ilmu Sejarah Vol. 4

No.1, 2018, h. 5.

15

5. Fluida Dinamis

a. Peta Konsep Fluida Dinamis

Gambar 2. 1 Peta Konsep Fluida Dinamis

b. Fluida Ideal

Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan yang termasuk didalamnya yaitu

zat cair dan gas. Ilmu fisika yang mempelajari fluida yang diam atau tidak

bergerak dikenal dengan hidrostatika, sedangkan ilmu yang mempelajari fluida

yang bergerak dikenal dengan hidrodinamika.27

Ciri-ciri fluida ideal antara lain

sebagai berikut.28

1) Fluida tidak kompresibel, artinya fluida tidak mengalami perubahan volume

karena tekanan.

2) Fluida tidak kental, artinya fluida yang tidak mengalami gesekan dengan pipa

(gaya gesekan dapat diabaikan).

3) Aliran fluida stasioner, berarti kecepatan, massa jenis, dan tekanan pada

setiap titik dalam fluida tidak berubah karena waktu.

27 Sutrisno, Fisika Dasar (Mekanika, Fluida & Gelombang), (Jakarta: UIN Jakarta Press,

2017), h. 249. 28 Sutrisno, h. 244.

16

c. Persamaan Kontinuitas

Massa fluida yang bergerak tidak berubah ketika mengalir. Fakta ini

menunjukkan sebuah hubungan kuantitatif yang disebut persamaan kontinuitas.29

Persamaan yang menghubungkan antara dengan untuk aliran tunak sebuah

fluida ideal melalui sebuah tabung dengan penampang bervariasi dapat diturunkan

dari tabung persamaan kontinuitas pada Gambar 2.2.

Gambar 2. 2 Tabung persamaan Kontinuitas

Fluida memiliki laju di ujung kiri bagian tabung dan laju berada pada

bagian ujung kanan. Tabung memiliki luas penampang di ujung kiri dan di

ujung kanan. Misalnya dalam interval waktu sebuah volume fluida

memasuki tabung di ujung kiri, karena fluida tidak dapat dimampatkan maka

sebuah volume pasti muncul dari ujung kanan bagian tersebut. Volume umum

dapat digunakan untuk menghubungkan laju dan luas. Laju aliran adalah ,

maka selama interval waktu aliran tersebut bergerak sepanjang tabung dengan

jarak . Volume fluida yang melalui tabung dalam internal waktu

tersebut adalah

(2.1)

Jika diterapkan persamaan (2.1) pada kedua ujung kanan dan kiri bagian tabung

dalam Gambar 2.2 didapatkan

atau

29 Hugh D. Young, Fisika Universitas, (Jakarta: Erlangga, 2002), h. 436.

17

(2.2)

Keterangan:

= luas penampang 1 ( )


= kecepatan aliran fluida pada luas penampang 1 ( )

= kecepatan aliran fluida pada luas penampang 2 ( )

Persamaan (2.2) merupakan persamaan kontinuitas yang menjelaskan

hubungan antara laju dan luas penampang untuk aliran sebuah fluida ideal yang

menunjukan bahwa laju aliran meningkat ketika kita mengurangi luas penampang

di mana fluida mengalir (seperti ketika menutup sebagian selang kebun dengan

jempol).30

d. Persamaan Bernoulli

Berdasarkan persamaan kontinuitas, laju aliran fluida dapat berubah-ubah

sepanjang jalur fluida. Tekanan juga dapat berubah-ubah; tergantung pada

ketinggian seperti pada keadaan statis, dan juga tergantung pada laju aliran.

Hubungan antara tekanan, laju aliran dan ketinggian untuk aliran fluida

inkompresibel disebut dengan persamaan Bernoulli.31

Prinsip Bernoulli

merupakan sebuah prinsip yang ditemukan oleh Daniel Bernoulli (1700-1782) di

awal abad kedepalanbelas. Prinsip Bernoulli menyatakan bahwa di mana

kecepatan fluida tinggi, tekanan rendah, dan di mana kecepatan rendah, tekanan

tinggi.32

Persamaan Bernoulli merupakan alat pokok dalam menganalisis sistem

perpipaan, stasiun pembangkit listrik tenaga air dan penerbangan pesawat.33

30 David Halliday, Resnick dan Walker, Fisika dasar Ed. 7 Jilid 1, (Jakarta: Erlangga,

2005), h. 399. 31 Hugh D. Young, Fisika Universitas, (Jakarta: Erlangga, 2002), h. 437. 32

Giancoli C. Douglas, Fisika Jilid 1 Edisi Kelima. (Jakarta : Erlangga.2000) h. 341 33 Hugh D. Young, h. 437.

18

Gambar 2. 3 Pipa Persamaan Bernoulli

Gambar 2.3 merupakan pipa persamaan Bernoulli yang mewakili sebuah

tabung tempat fluida ideal mengalir dalam laju tunak. Dalam interval waktu ,

misalkan volume fluida memasuki tabung di ujung kiri dan sebuah volume

yang sama keluar dari ujung kanan. Volume yang keluar pasti sama dengan

volume yang masuk karena fluida tersebut tidak dapat dimampatkan, dengan

asumsi densitas konstan.

Tetapkan , dan adalah ketinggian, laju dan tekanan fluida yang

masuk dari ujung kiri, dan , dan adalah kuantitas yang sama dari fluida

yang keluar dari ujung kanan. Dengan menerapkan prinsip konservasi energi pada

fluida, akan ditunjukkan bahwa kuantitas tersebut saling berhubungan dengan

(2.3)

atau dapat menulis persamaan tersebut dengan

(2.4)

Persamaan (2.3) dan (2.4) adalah bentuk yang setara dari persamaan Bernoulli.34

Keterangan:

= tekanan

= massa jenis fluida

= kecepatan aliran fluida

34 David Halliday, Resnick dan Walker, h. 401.

19

= percepatan gravitasi

= ketinggian

e. Penerapan Persamaan Bernoulli

Persamaan Bernoulli dapat diterapkan pada banyak situasi dalam kehidupan

sehari-hari seperti berikut ini.

1) Teorema Torricelli

Untuk menghitung kecepatan zat cair yang keluar dari keran yang ada di

dasar bejana air pada teorema Torricelli yang ditunjukkan oleh Gambar 2.4

berikut ini.

Gambar 2. 4 Teorema Torricelli

Pilih titik 2 pada persamaan (2.4) sebagai permukaan zat cair tersebut.

Anggaplah diameter bejana lebih besar jika dibandingkan dengan diameter lubang

pancuran, maka nilai akan mendekati nol. Titik 1 (lubang pancuran) dan titik 2

(permukaan) terbuka terhadap atmosfer sehingga tekanan pada kedua titik sama

dengan tekanan atmosfer: . Jadi persamaan Bernoulli menjadi

(2.5)

atau

√ (2.6)

Keterangan:

= kecepatan aliran fluida pada lubang bejana

= percepatan gravitasi

20

= perbedaan ketinggian fluida dengan ketinggian lubang bejana

Persamaan (2.6) disebut dengan teorema Torricelli.35

2) Alat Penyemprot Nyamuk

Tekanan pada udara yang bertiup dengan laju tinggi di atas tabung vertikal

alat penyemprot nyamuk pada Gambar 2.5 lebih kecil daripada tekanan udara

normal yang bekerja pada permukaan cairan di dalam botol tersebut. Hal tersebut

menyebabkan cairan obat nyamuk terdorong ke atas tabung karena tekanan

diperkecil di atasnya.36

Gambar 2. 5 Alat Penyemprot Nyamuk

(Sumber: fisikazone.come)

3) Gaya Angkat Sayap Pesawat

Sayap pesawat udara yang bergerak dengan cepat relatif terhadap udara

dirancang untuk membelokkan udara sehingga walaupun aliran lurus sebenarnya

dipertahankan, aliran tersebut dikumpulkan bersama di atas sayap seperti pada

Gambar 2.6.

35

Giancoli C. Douglas, h. 343-344. 36 Giancoli C. Douglas, h. 344.

21

Gambar 2. 6 Sayap Pesawat

Seperti jalur aliran yang dikumpulkan bersama pada pipa yang menyempit di

mana kecepatannya tinggi, demikian juga aliran di atas sayap menunjukkan bahwa

laju udara lebih besar di atas sayap daripada laju udara di bawah sayap

pesawat . Hal tersebut menyebabkan tekanan udara di atas sayap lebih

kecil daripada tekanan di bawah sayap dan berarti ada gaya total ke atas pada

sayap pesawat.37

4) Tabung Venturi

Tabung venturi pada intinya adalah sebuah pipa dengan penyempitan kecil

(mirip kerongkongan). Satu contoh tabung venturi adalah karburator pada mobil

yang ditunjukkan oleh Gambar 2.7. Aliran udara akan semakin cepat pada saat

melewati penyempitan ini sehingga tekanan udara akan semakin kecil. Karena

tekanan yang mengecil, bensin pada tekanan atmosfer dalam bejana karburator

dipaksa memasuki aliran udara dan bercampur dengan udara sebelum memasuki

silinder.

37 Giancoli C. Douglas, h. 344-345.

22

Gambar 2. 7 Karburator Mobil

(Sumber: fisikazone.com)

Tabung venturi juga merupakan dasar dari venturimeter yang digunakan

untuk mengukur laju aliran fluida pada Gambar 2.8. Venturimeter dapat

digunakan untuk mengukur kecepatan aliran dari gas dan zat cair (fluida) dan

bahkan telah dirancang untuk mengukur kecepatan darah dalam arteri.38

Untuk

mengukur laju aliran pada tabung venturi dapat menggunakan persamaan (2.7)

berikut.39

√

(

)

(2.7)

Keterangan:

= laju aliran udara (ms-1

)

= massa jenis udara (kgm-3

)

= massa jenis air raksa (kgm-3

)



= percepatan gravitasi (ms-2

)

= perbedaan ketinggian air raksa di dalam manometer (m)

38

Giancoli C. Douglas, h. 345. 39 David Halliday, Resnick, Fisika ed. Ke-3 Jilid 1, (Jakarta: Erlangga,1978), h. 588.

23

Gambar 2. 8 Venturimeter

(Sumber: fisikasma)

5) Tabung Pitot

Tabung pitot yang ditunjukkan oleh Gambar 2.9 digunakan untuk mengukur

laju aliran suatu gas. Alat ini dapat dikalibrasi untuk membaca secara langsung

dan yang kemudian dikenal sebagai sebuah penunjuk laju udara. Laju gas pada

tabung pitot ditunjukkan oleh persamaan (2.8) berikut ini.40

√

(2.8)

Keterangan:

= laju aliran udara (ms-1

)

= massa jenis udara (kgm-3

)

= massa jenis air raksa (kgm-3

)

= percepatan gravitasi (ms-2

)

= perbedaan ketinggian air raksa di dalam manometer (m)

40 Halliday, Resnick, 1978 , h. 589.

24

Gambar 2. 9 Tabung Pitot

(Sumber: primalangga)

B. Kerangka Berpikir

Fisika merupakan mata pelajaran yang erat kaitannya dengan fenomena alam

sehari-hari. Adanya fenomena alam tersebut membuat siswa membangun

pengetahunnya masing-masing dan membentuk prakonsepsi atau konsep awal, hal

tersebut sejalan dengan teori konstruktivisme yang menyatakan bahwa siswa akan

membangun pengetahuannya sendiri berdasarkan interaksinya dengan alam

sekitar. Jika prakonsepsi yang dimiliki siswa ini benar maka akan mempermudah

proses pembelajaran di kelas, namun jika sebaliknya maka siswa akan mengalami

kesulitan dalam proses pembelajaran berupa miskonsepsi atau konsep yang

diyakini benar oleh siswa tetapi tidak sesuai dengan teori ilmiah.

Adanya miskonsepsi yang dialami oleh siswa harus segera diketahui oleh

guru agar dapat ditangani dengan benar. Untuk itu guru harus memiliki sebuah

alat evaluasi pembelajaran yang mampu mendeteksi adanya miskonsepsi yang

dialami oleh siswa. Alat evaluasi yang dapat mendiagnostis miskonsepsi siswa

adalah tes diagnostik four-tier, dengan menggunakan tes diagnostik four-tier guru

dapat mengetahui miskonsepsi yang dialami oleh siswa. Tidak hanya itu, dengan

menggunakan tes diagnostik four-tier guru juga dapat mengetahui tingkat

pemahaman siswa dan tidak pemahaman siswa akan suatu konsep yang telah

dipelajari. Informasi yang didapatkan guru melalui tes diagnostik four-tier dapat

digunakan sebagai bahan pertimbangan untuk meningkatkan pembelajaran yang

selanjutnya.

25

Berdasarkan uraian kerangka pemikiran di atas dapat dibuat bagan kerangka

pemikiran sebagai berikut :

Gambar 2. 10 Kerangka Berpikir

C. Hasil Penelitian yang Relevan

Beberapa hasil penelitian yang relevan yang telah dilakukan oleh para ahli

adalah sebagai berikut:

1. Derya Kaltakci-Gurel, Ali Eryilmaz, dan Lilian Christie McDermott (2017)

yang berjudul “Development and Aplication of a Four-tier Test to Assess

Pre-service Physics Teachers’ Misconception about Geometrical Optics”,

berdasarkan penelitian tersebut dapat diketahui bahwa tes dengan format

four-tier dapat memberikan informasi tentang pemahaman konseptual dan

instrumen yang dikembangkan dari penelitian ini dapat digunakan untuk

26

membantu guru dalam merancang dan meningkatkan pengajaran guru dalam

materi optik geometri.41

2. Derya Kaltakci-Gurel, Ali Eryilmaz, dan Lilian C. McDermott (2015) dalam

penelitiannya yang berjudul “A Review and Comparison of Diagnostic

Instruments to Identify Students’ Misconception in Science”, penelitian ini

membandingkan berbagai macam instrumen tes diagnostik yang digunakan

untuk mengidentifikasi miskonsepsi seperti two tier, three tier dan four tier.

Kesimpulannya adalah tes diagnostik four tier memiliki kelebihan yang

dimiliki oleh instrumen two tier dan three tier dan mampu melengkapi

kekurangan dari instrumen two tier dan three tier.42

3. Lia Fitrah Iswana, Woro Setyarsih dan Abd. Kholiq (2016) dalam

penelitiannya yang berjudul “Identifikasi Miskonsepsi Siswa Materi Fluida

Dinamis Melalui Instrumen Three tier Diagnostic Test”, menemukan

miskonsepsi siswa pada persamaan kontinuitas sebesar 28,5% dan pada

persamaan Bernoulli sebesar 44,5%.43

4. Juli I.Utari dan Frida U. Ermawati (2018) dalam penelitiannya yang berjudul

“Pengembangan Instrumen Tes Diagnostik Miskonsepsi Berformat Four-tier

untuk Materi Suhu, Kalor dan Perpindahannya.”, menjelaskan bahwa

instrumen tes diagnostik four tier yang dikembangkan dinyatakan valid

dengan validitas empiris konstruk sebesar 0,8185 dan miskonsepsi siswa pada

konsep suhu, kalor dan perpindahan kalor teridentifikasi sebesar 42,85 –

100%.44

41 Derya Kaltakci-Gurel, dkk, “Development and Application of a Four-tier Test to Assess

Pre-service Physics Teacher’s Misconceptions about Geometrical optics”, Research in Science &

Technological Education, 2017, h. 18. 42 Derya Kaltakci-Gurel, dkk, “A Review and Comparison of Diagnostic Instruments to

Identify Students’ Misconception in Science”, Eurasia Journal of Mathematics, Science &

technology Education, 2015, h. 1000-1001. 43 Lia Fitrah Iswana, dkk, “Identifikasi Miskonsepsi Siswa Materi Fluida Dinamis Melalui

Instrumen Three tier Diagnostic Test”, Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika Vol. 05 No.03, 2016, h.

172. 44 Juli I.Utari, dkk, “Pengembangan Instrumen Tes Diagnostik Miskonsepsi Berformat

Four-tier untuk Materi Suhu, Kalor dan Perpindahannya.”, Inovasi Pendidikan Fisika Vol 07 No.

03, 2018, h. 438.

27

5. Qisthi Fariyani, Ani Rusilowati dan Sugianto (2015) dalam penelitiannya

yang berjudul “Pengembangan Four-tier Diagnostic Test Untuk

Mengungkap Miskonsepsi Fisika Siswa SMA Kelas X”, dengan

menggunakan tes diagnostik four-tier dapat menemukan 82 miskonsepsi

siswa dari 11 sub materi optik geometri dan sebesar 83% siswa mengalami

miskonsepsi pada konsep pemantulan baur.45

6. Dendy Siti Kamilah dan Iwan Permana Suwarna (2016) dalam penelitiannya

yang berjudul “Pengembangan Three-tier Test Digital untuk Mengidentifikasi

Miskonsepsi pada Konsep Fluida Statis”, menjelaskan bahwa instrumen tes

diagnostik digital menggunakan bantuan google form mempermudah dalam

pelaksanaan tes dan sebanyak 66,7% siswa memberikan respon positif serta

merasa tertarik mengerjakan soal melalui google form.46

45 Qisthi Fariyani, dkk, Pengembangan Four-tier Diagnostic Test Untuk Mengungkap

Miskonsepsi Fisika Siswa SMA Kelas X, Journal of Innovative Science Education, 2015, h.48. 46 Dendy Siti Kamilah, “Pengembangan Three-tier Test Digital untuk Mengidentifikasi

Miskonsepsi pada Konsep Fluida Statis”, Edusains: http:/journal.uinjkt.ac.id/index.php/edusains,

2016, h.7.

28

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 1 Parung yang beralamat di Jalan

Waru Jaya No. 17, Parung, Kabupaten Bogor. Waktu penelitian dilaksanakan

pada semester ganjil tahun ajaran 2019/2020 dan pengambilan data dilaksanakan

pada tanggal 28 Oktober 2019.

B. Metode Penelitian

Jenis penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah penelitian

deskriptif. Tujuan penelitian deskriptif yakni untuk menjelaskan secara sistematis,

faktual, dan akurat mengenai fakta-fakta dan sifat-sifat populasi tertentu.1

Penelitian deskriptif tidak memberikan perlakuan, manipulasi atau pengubahan

pada variabel-variabel bebas, tetapi menggambarkan suatu kondisi apa adanya.2

Sesuai dengan tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui miskonsepsi

yang dialami siswa pada konsep fluida dinamis menggunakan tes diagnostik four-

tier berbantuan google formulir, maka data penelitian berupa persentase

miskonsepsi siswa yang didapatkan akan dideskripsikan sesuai keadaan

sebenarnya.

C. Populasi dan Sampel

Populasi dan sampel pada penelitian ini dipilih berdasarkan teknik purposive

sampling atau pengambilan sampel bertujuan. Pengambilan sampel bertujuan,

penentuan subjek bukan didasarkan pada strata atau wilayah, tetapi ditetapkan

berdasarkan tujuan tertentu.3 Hal-hal yang menjadi pertimbangan peneliti dalam

1 Zainal Arifin, Penelitian Pendidikan Metode dan Paradigma Baru, (Bandung: PT Remaja

Rosdakarya, 2011), h. 54. 2 Prof. Dr. Nana Syaodih Sukmadinata, Metode Penelitian Pendidikan, (Bandung: PT

Remaja Rosdakarya, 2005), h.72-73. 3 Drs. Johni Dimyati, Metodologi Penelitian Pendidikan dan Aplikasinya pada Pendidikan

Anak Usia Dini (PAUD), (Jakarta: Kencana, 2013), h. 61.

29

mengambil populasi yaitu kesesuaian populasi dengan masalah penelitian, antara

lain:

1. Sekolah yang menjadi tempat penelitian belum pernah melakukan tes

identifikasi miskonsepsi pada konsep fluida dinamis.

2. Subjek penelitian kelas XI IPA yang telah mendapatkan pembelajaran di

kelas mengenai konsep fluida dinamis.

Banyaknya sampel penelitian dalam penelitian identifikasi miskonsepsi

menggunakan tes diagnostik four-tier dihitung berdasarkan rumus Slovin pada

persamaan (3.1) berikut ini.4

(3.1)

Keterangan:

= ukuran sampel

= ukuran populasi

= tingkat kesalahan yang dipilih (10%)

Penelitian ini melalui 3 tahapan penting yaitu pembuatan instrumen, uji coba

instrumen, dan tahapan pengambilan data. Sampel untuk pembuatan instrumen

dipilih siswa SMA Negeri 1 Gunungsindur kelas XII MIPA dengan jumlah

sampel sebanyak 29 siswa yang telah mempelajari konsep fluida dinamis

sedangkan untuk sampel untuk uji coba instrumen two tier pilihan ganda dipilih

siswa SMA Negeri 1 Ciseeng kelas XII MIPA dengan jumlah sampel sebanyak 34

siswa yang telah mempelajari konsep fluida dinamis.

Sampel penelitian untuk pengambilan data identifikasi miskonsepsi

menggunakan tes diagnostik four-tier dipilih siswa SMA Negeri 1 Parung kelas

XI IPA dengan jumlah sampel yang dihitung berdasarkan persamaan (3.1) dengan

tingkat kesalahan yaitu 10% sehingga didapatkan sampel sebanyak 65 siswa yang

dapat mewakili populasi. Perhitungan jumlah sampel menggunakan rumus Slovin

dapat dilihat pada Lampiran 14.

4 Setyo Tri Wahyudi, Statistika Ekonomi Konsep, Teori, dan Penerapan, (Malang: UB

Press, 2017), h.17.

30

D. Prosedur Penelitian

Gambar 3. 1 Bagan Prosedur Penelitian

Bagan prosedur penelitian yang ditunjukkan oleh Gambar 3.1 di atas

mengenai prosedur penelitian identifikasi miskonsepsi siswa menggunakan tes

diagnostik four-tier berbantuan google formulir pada konsep fluida dinamis dapat

diuraikan sebagai berikut:

a. Tahap Persiapan

Pada tahap persiapan ini peneliti melakukan studi literatur mengenai

miskonsepsi pada konsep fisika. Selanjutnya peneliti mengkaji silabus kurikulum

K-13 revisi pada mata pelajaran fisika konsep fluida dinamis untuk menentukan

indikator pencapaian kompetensi.

b. Tahap Penyusunan Instrumen Tes Two-tier Pilihan Ganda

Pada tahap ini peneliti melakukan penyusunan instrumen tes berupa tes two-

tier dengan jawaban terbuka. Instrumen ini akan diuji coba ke siswa non sampel

untuk mendapatkan distraktor pada tier pertama (jawaban) dan tier ketiga

(alasan) yang sesuai dengan pola pikir siswa. Setelah itu peneliti akan menyusun

instrumen tes two-tier bentuk pilihan ganda.

c. Tahap Penyusunan Instrumen Tes Diagnostik Four-tier

Hasil dari instrumen tes two-tier pilihan ganda selanjutnya divalidasi oleh

ahli. Soal-soal yang valid selanjutnya diuji coba kembali ke siswa non sampel

Tahap Pengolahan Data dan Analisis Data

Tahap Pelaksanaan (Pengumpulan Data)

Tahap Penyusunan Instrumen Tes Diagnostik Four-tier

Tahap Penyusunan Instrumen Tes Two-tier Pilihan Ganda

Tahapan Persiapan

31

untuk menentukan validitas soal, reliabilitas soal, taraf kesukaran dan daya

pembeda yang selanjutnya akan dianalisis menggunakan software ANATES v4.

Selanjutnya soal yang telah memenuhi syarat akan diubah menjadi instrumen tes

four-tier dengan menambahkan tier kedua dan tier keempat berupa tingkat

keyakinan siswa dalam memilih jawaban dan alasan. Instrumen tes diagnostik

four-tier selanjutnya dibuat dalam bentuk google formulir.

d. Tahap Pelaksanaan (Pengumpulan Data)

Pada tahap ini instrumen tes berupa tes diagnostik four-tier diujikan kepada

siswa yang telah mempelajari konsep fluida dinamis untuk mengidentifikasi

tingkat miskonsepsi yang dialami oleh siswa.

e. Tahap Pengolahan Data dan Analisis Data

Data yang didapat dari pelaksanaan tes diagnostik four-tier selanjutnya diolah

sesuai dengan format kombinasi jawaban four-tier yang telah dikembangkan oleh

Qisthi Fariyani untuk melakukan kategorisasi siswa yang paham konsep, tidak

paham konsep dan mengalami miskonsepsi. Setelah itu hasil kategorisasi

disajikan dalam bentuk persentase siswa yang paham konsep, tidak paham konsep

dan mengalami miskonsepsi.

E. Instrumen Penelitian

1. Instrumen Tes Diagnostik Four-tier

Instrumen tes yang akan digunakan berupa tes pilihan ganda berbentuk four-

tier. Siswa harus mengerjakan soal pilihan ganda dengan tingkatan pertama

berupa soal dengan satu jawaban benar dan empat jawaban pengecoh. Tingkat

kedua adalah tingkat keyakinan siswa dalam menjawab soal. Tingkat ketiga

berupa alasan dengan empat alasan dan satu alasan terbuka yang dapat diisi

langsung sesuai dengan pendapat siswa. Tingkat keempat yaitu keyakinan siswa

dalam memilih alasan. Tingkat keyakinan tergolong tinggi apabila dipilih dengan

skala 4 (yakin), skala 5 (sangat yakin) dan skala 6 (amat sangat yakin). Tingkat

keyakinan tergolong rendah apabila dipilih dengan skala 1 (menebak), skala 2

32

(sangat tidak yakin), atau skala 3 (tidak yakin).5 Kerangka instrumen tes

diagnostik four-tier dapat dilihat pada Gambar 3.2 di bawah ini.

Pertanyaan (Tier I)

Fluida dengan debit 2 liter/s mengalir pada sebuah pipa C. Pipa C lalu

disambungkan dengan pipa A dan pipa B yang masing-masing luas penampang

pipa adalah 10 dan 5 dengan kecepatan aliran fluida yaitu 2 ms-1

dan

4 ms-1

. Keadaan debit fluida pada pipa A dan pipa B adalah ....

A. Debit fluida pada pipa A lebih besar daripada debit fluida pada pipa B

B. Debit fluida pada pipa A lebih kecil daripada debit fluida pada pipa B

C. Debit fluida dari pipa C ke pipa A dan pipa B akan berkurang

D. Debit fluida pada pipa A dan pipa B bernilai sama

E. Debit fluida akan habis saat memasuki pipa B

Tingkat keyakinan dalam memilih jawaban (Tier II)

Tingkat keyakinanmu dalam memilih jawaban!

A. Amat sangat yakin

B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin

E. Sangat tidak yakin

F. Menebak

Alasan (Tier III)

Alasan dari jawaban tersebut adalah ....

A. Luas penampang pipa A lebih kecil dari luas penampang pipa B

B. Luas penampang pipa A lebih besar dari luas penampang pipa B

C. Sesuai dengan persamaan kontinuitas yaitu

D. Luas penampang sebanding dengan kecepatan fluida

E. _________________________________________________________

Tingkat keyakinan dalam memilih jawaban (Tier IV)

Tingkat keyakinanmu dalam memilih jawaban!


B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

Gambar 3. 2 Kerangka Instrumen Tes Diagnostik Four-tier

5 Qisthi Fariyani, dkk, “Pengembangan Four-Tier Diagnostic Test untuk Mengungkap

Miskonsepsi Fisika Siswa SMA Kelas X”, Journal of Innovative Science Education, 2015, h. 43.

33

Instrumen soal tes diagnostik four-tier disusun berdasarkan kisi-kisi

instrumen yang merujuk pada Kompetensi Inti (KI), Kompetensi Dasar (KD),

Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) serta materi pembelajaran yang terkait

konsep fluida dinamis dari beberapa buku referensi. Kisi-kisi instrumen tes

diagnostik four tier dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut ini.

Tabel 3. 1 Kisi-kisi Instrumen Tes Diagnostik Four-tier

Indikator Pembelajaran Aspek Kognitif

Jumlah C1 C2 C3

Menjelaskan persamaan

kontinuitas 1

2**,

3** 3

Menerapkan persamaan

kontinuitas pada kehidupan

sehari-hari

4, 6**,

8*

5

7** 5

Menjelaskan hukum Bernoulli 12

9**, 10

11**,

13

5

Menganalisis konsep teorema

Torricelli

14**,

15, 16**

17, 18

5

Menghitung kecepatan pada

venturimeter dan tabung pitot 21**, 22 19**, 20 4

Menganalisis gaya angkat

sayap pesawat 25** 23** 24, 26** 4

Menerapkan aplikasi hukum

Bernoulli pada kehidupan

sehari-hari

27, 29**,

30** 28* 4

Persentase 10 % 66,6 % 23,4 % 30

*) : Soal yang Valid

**) : Soal yang Digunakan

Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini harus memenuhi persyaratan

yang ada. Instrumen tes diagnostik four-tier sebelumnya harus melalui beberapa

pengujian, yaitu uji validitas dan analisis butir soal seperti reliabilitas, taraf

kesukaran dan daya pembeda. Hal ini bertujuan agar data yang didapatkan dalam

penelitian merupakan data yang terpercaya dan dapat dipertanggungjawabkan.

34

2. Validitas Instrumen

Tujuan validitas instrumen atau validitas item adalah untuk menentukan dapat

tidaknya suatu soal tersebut membedakan kelompok dalam aspek yang diukur

sesuai dengan perbedaan yang ada dalam kelompok itu.6 Sebuah instrumen

dikatakan valid jika sudah dirancang dengan baik mengikuti teori dan ketentuan

yang ada.7 Instrumen tes four-tier ini akan diuji validitas isi dan validitas konstruk

untuk mengetahui apakah instrumen four-tier dapat mengidentifikasi miskonsepsi

siswa.

a. Validitas Isi

Validitas isi bagi sebuah instrumen menunjuk kepada suatu kondisi sebuah

instrumen yang disusun berdasarkan isi mata pelajaran yang dievaluasi. Sebuah

tes dikatakan memiliki validitas isi apabila mengukur tujuan khusus tertentu yang

sejajar dengan materi atau isi pelajaran yang diberikan.8 Pada penelitian ini

instrumen tes diagnostik four-tier berisi materi fluida dinamis yang akan

divalidasi oleh ahli.

Hasil dari judgement ahli selanjutnya akan diolah secara quantitatif

menggunakan Lawshe’s CVR (Content Validity Ratio) yang merupakan sebuah

metode untuk mengukur kesepakatan diantara para ahli akan pentingnya suatu

item. Berikut ini persamaan yang digunakan Lawshe untuk menghitung nilai

CVR:9

(3.2)

Keterangan:

= jumlah responden yang menyatakan sesuai

= total respon

Persamaan (3.2) di atas akan menghasilkan nilai-nilai yang berkisar dari +1

sampai -1, nilai positif menunjukkan bahwa setidaknya setengah responden

6 Sudaryono, Dasar-dasar Evaluasi Pembelajaran, (Yogyakarta: Graha Ilmu, 2012), h.

148. 7 Arikunto, h. 80 8 Arikunto, h. 80-82. 9 Hendryadi, Validitas Isi: Tahap Awal Pengembangan Kuesioner, Jurnal Riset Manajemen

dan Bisnis (JRMB) Fakultas Ekonomi UNIAT Vol.2 No.2, 2017, h. 173.

35

menilai item sebagai penting.10

Berikut ini adalah nilai minimum CVR untuk

jumlah ahli tertentu yang ditunjukkan oleh Tabel 3.2 berikut:11

Tabel 3. 2 Nilai Minimum CVR

Jumlah Ahli Nilai Minimum

5 0,99

6 0,99

7 0,99

8 0,75

9 0,78

10 0,62

Selanjutnya hasil nilai CVR dihitung nilai CVI (Content Validity Index) yang

merupakan rata-rata dari nilai CVR dari semua butir soal. Kriteria hasil nilai CVI

dikategorikan pada Tabel 3.3 berikut:12

Tabel 3. 3 Kriteria Hasil Nilai CVI

Skor Kategori

Tidak Baik

Baik

Sangat Baik

Berdasarkan hasil validasi ahli yang meliputi ahli materi, ahli bahasa dan ahli

konstruk maka didapatkan hasil rekapitulasi penilaian instrumen tes diagnostik

four-tier konsep fluida dinamis yang ditunjukkan oleh Tabel 3.4 berikut ini.

10 Ibid, h. 173. 11 Lawshe, C.H, A Quantitative Approach to Content Validity, PERSONNEL

PSTCHOLOGY, 1975, p. 568. 12 Ratna Very Viana dan Subroto, Pengembangan Sistem Assessment dalam Pembelajaran

Materi Usaha dan Energi Berbasis Media Audio Visual di SMA Negeri 1 Prambanan, Jurnal

Pendidikan Fisika Vol. 5 No. 5, 2016, h. 313.

36

Tabel 3. 4 Rekapitulasi Penilaian Instrumen Tes Diagnostik Four-tier Konsep

Fluida Dinamis

Aspek Nilai Kategori

Materi 0,99 Sangat Baik

Bahasa 0,95 Sangat Baik

Konstruk 0,99 Sangat Baik

b. Validitas Konstruksi

Sebuah tes dikatakan memiliki validitas konstruksi apabila butir-butir soal

yang membangun tes tersebut mengukur setiap aspek berpikir yang disebutkan

pada indikator. Validitas konstruksi dapat dihitung dengan menggunakan rumus

product moment dari Pearson pada persamaan (3.3) berikut:13

∑ ∑ ∑

√[ ∑ ∑ ][ ∑

∑ ]

(3.3)

Keterangan:

= koefisien korelasi antara variabel X dan Y, dua variabel yang dikorelasikan

Hasil dari validitas konstruksi selanjutnya dikategorikan validitasnya

berdasarkan Tabel 3.5 berikut.

Tabel 3. 5 Kategori Validitas

Ketentuan Nilai rtabel Kategori

Valid

Tidak Valid

3. Analisis Butir Soal

a. Uji Reliabilitas

Reliabilitas adalah tingkat atau derajat konsistensi dari suatu instrumen.

Reliabilitas tes berkenaan dengan pertanyaan, apakah suatu tes teliti dan dapat

dipercaya sesuai dengan kriteria yang telah ditetapkan. Suatu tes dapat dikatakan

13 Arikunto, h. 83.

37

reliabel jika selalu memberikan hasil yang sama bila diteskan pada kelompok yang

sama pada waktu atau kesempatan yang berbeda.14

Ketika uji validitas menggunakan rumus product moment, maka uji

reliabilitasnya menggunakan rumus Alpha Cronbac pada persamaan (3.4) berikut.

*

+ *

∑

+ (3.4)

Keterangan:

= jumlah soal (i...n); i nomor awal dan n item nomer terakhir

∑ = jumlah varian skor item butir soal

= varian skor total

Hasil dari uji reliabilitas selanjutnya dikategorikan berdasarkan kriteria

reliabilitas instrumen pada Tabel 3.6 berikut.

Tabel 3. 6 Kriteria Reliabilitas Instrumen

Koefisien Korelasi Kriteria Reliabilitas

Sangat Tinggi

Tinggi

Cukup

Rendah

Sangat Rendah

Berdasarkan hasil uji instrumen yang dilakukan pada siswa non sample dan

diolah menggunakan software Anates V4 didapatkan hasil reliabilitas instrumen

tes diagnostik four-tier konsep fluida dinamis yang ditunjukkan oleh Tabel 3.7

berikut.

Tabel 3. 7 Reliabilitas Instrumen Tes Diagnostik Four-tier Konsep Fluida

Dinamis

Nilai Reliabilitas Instrumen Kriteria Reliabilitas

0,79 Tinggi

14 Drs. Zaenal Arifin, M.Pd, Evaluasi Pembelajaran, (Bandung: Anggota Ikapi, 2009), h.

258.

38

b. Taraf Kesukaran

Perhitungan tingkat kesukaran soal adalah pengukuran seberapa besar derajat

kesukaran suatu soal. Jika suatu soal memiliki tngkat kesukaran seimbang

(proporsional), maka dapat dikatakan bahwa soal tersebut baik. Suatu soal tes

hendaknya tidak terlalu sukar dan tidak pula terlalu mudah.15

Taraf kesukaran

dapat dicari dengan menggunakan rumus berikut ini.

(3.5)

Keterangan:

= derajat kesukaran

= banyaknya siswa yang menjawab soal dengan benar

= jumlah seluruh siswa yang mengikuti tes

Adapun penentuan kriteria taraf kesukaran didasarkan pada ketentuan pada

Tabel 3.8 berikut.

Tabel 3. 8 Taraf Kesukaran

Rentang Nilai Kategori

0,00-0,25 Sukar

0,26-0,75 Sedang

0,76-1,00 Mudah

c. Daya Pembeda

Perhitungan daya pembeda adalah pengukuran sejauh mana suatu butir soal

mampu membedakaan peserta didik yang sudah menguasai kompetensi dengan

peserta didik yang belum/kurang menguasai kompetensi berdasarkan kriteria

tertentu. Semakin tinggi koefisien daya pembeda suatu butir soal, semakin mampu

butir soal tersebut membedakan antara peserta didik yang menguasai kompetensi

dengan peserta didik yang kurang menguasai kompetensi.16

Untuk menentukan

daya pembeda digunakan rumus pada persamaan (3.6) berikut.

(3.6)

15 Ibid, h. 266. 16 Ibid, h. 273.

39

Keterangan:

= daya pembeda (discriminating power)

= jumlah yang menjawab benar pada kelompok atas

= jumlah yang menjawab benar pada kelompok bawah

= banyaknya siswa kelompok atas

= banyaknya siswa kelompok bawah

Penentuan kriteria daya pembeda soal didasarkan pada ketentuan Tabel 3.9

berikut.

Tabel 3. 9 Daya Pembeda

Rentang Nilai DB Kategori

Drop

Buruk

Cukup

Baik

Baik Sekali

F. Teknik Analisis Data

1. Mengumpulkan Jawaban Siswa dan Mengkategorikannya`

Teknik analisis data yang pertama adalah mengumpulkan jawaban siswa dan

mengkategorikannya berdasarkan kombinasi jawaban tes diagnostik four-tier

yang dikembangkan oleh Qisthi Fariyani, dkk, pada Tabel 2.2. Hasil

pengkategorian berdasarkan kombinasi jawaban tes diagnostik four-tier maka

akan didapatkan kategori siswa pada tingkat pemahaman yaitu paham konsep,

tidak paham konsep, dan miskonsepsi.

2. Membuat Persentase dari Setiap Kategori

Teknik analisis data yang kedua yaitu menentukan besar persentase dari

setiap kategori tingkat pemahaman siswa yaitu paham konsep, tidak paham

40

konsep, dan miskonsepsi. Cara untuk memperoleh frekuensi relatif (angka

persenan) dapat menggunakan persamaan (3.7) berikut.17

(3.7)

Keterangan:

= frekuensi yang sedang dicari persentasenya

= Number of Cases (jumlah frekuensi/banyaknya individu)

= angka presentase

3. Menentukan Persentase Tingkat Miskonsepsi Siswa

Setelah didapatkan hasil persentase dari tingkat miskonsepsi siswa maka

selanjutnya yaitu melakukan pengkategorian persentase tingkat miskonsepsi

siswa. Persentase maksimum yaitu 100% dan persentase minimum yaitu 0%.

Kategori persentase tingkat miskonsepsi yang digunakan yaitu kategori tingkat

rendah, tingkat sedang dan tingkat tinggi. Untuk menentukan interval dari setiap

kategori maka digunakan persamaan (3.8) berikut ini.18

(3.8)

Berdasarkan persamaan (3.8) di atas maka interval yang digunakan pada

kategori persentase tingkat miskonsepsi siswa adalah 33% dan masing-masing

kategori tingkat miskonsepsi ditunjukkan oleh Tabel 3.10 berikut.

Tabel 3. 10 Kategori Tingkat Miskonsepsi

Persentase Kategori

0-33% Rendah

34-66% Sedang

67-100% Tinggi

17 Prof. Drs. Anas Sudijono, Pengantar Statistik Pendidikan, (Jakarta: Rajawali Press,

2015), h. 43 18 Dwi Aprilia Astupura, dkk, Penerapan Model Pembelajaran Learning Cycle Terhadap

Motivasi dan Keterampilan Proses Sains pada Materi Pokok Cahaya, Edusains Volume 4 Nomor 1,

2016, h. 20.

41

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

Hasil penelitian yang akan dijabarkan pada subbab ini adalah gambaran

umum dari data penelitian yang telah dilakukan. Data diperoleh dari hasil tes

diagnostik four-tier pada konsep fluida dinamis yang terdiri dari 5 subkonsep

yaitu persamaan kontinuitas, hukum Bernoulli, teorema Torricelli, venturimeter

dan gaya angkat sayap pesawat.

Data-data hasil penelitian kemudian diolah dan dikelompokkan menjadi

beberapa kategori data hasil penelitian, yaitu persentase tingkat miskonsepsi siswa

pada konsep fluida dinamis, persentase miskonsepsi siswa pada subkonsep fluida

dinamis, dan persentase miskonsepsi siswa perbutir soal. Hasil jawaban siswa

pada tes diagnostik four-tier konsep fluida dinamis dikumpulkan dan

dikategorikan menjadi 3 kategori berdasarkan tabel kombinasi jawaban tes

diagnostik four-tier yang ditunjukkan oleh Tabel 2.2 yaitu paham konsep, tidak

paham konsep dan miskonsepsi. Setelah jawaban siswa dikategorikan maka

didapatkan persentase dari setiap kategori yang merupakan hasil data penelitian.

1. Data Persentase Tingkat Miskonsepsi Siswa pada Konsep Fluida

Dinamis

Data hasil jawaban siswa pada penelitian tes diagnostik four-tier diolah

berdasarkan kombinasi jawaban yang dikembangkan oleh Qisthi Fariyani, dkk.

Data tersebut diolah untuk mengetahui tingkat miskonsepsi yang dimiliki oleh

siswa pada konsep fluida dinamis. Gambar 4.1 menunjukkan grafik persentase

tingkat miskonsepsi siswa pada konsep fluida dinamis secara keseluruhan.

42

Gambar 4. 1 Persentase Pemahaman Siswa pada Konsep Fluida Dinamis

Berdasarkan Gambar 4.1 tingkat miskonsepsi siswa terhadap konsep fluida

dinamis secara keseluruhan berbeda-beda. Data yang diperoleh menunjukkan

sebanyak 41,5% siswa termasuk dalam kategori miskonsepsi tingkat tinggi, 41,5%

siswa termasuk dalam kategori miskonsepsi tingkat sedang, dan hanya 17% siswa

yang termasuk dalam kategori miskonsepsi tingkat rendah. Hasil tersebut

menunjukkan bahwa sebagian besar siswa mengalami miskonsepsi tingkat tinggi

dan miskonsepsi tingkat sedang pada konsep fluida dinamis.

2. Data Persentase Miskonsepsi Siswa Pada Subkonsep Fluida Dinamis

Identifikasi miskonsepsi siswa konsep fluida dinamis pada penelitian ini

mencakup 5 subkonsep yaitu persamaan kontinuitas, hukum Bernoulli, teorema

Torricelli, venturimeter dan gaya angkat sayap pesawat. Hasil tes diagnostik four-

tier yang telah dikategorikan selanjutnya diolah berdasarkan masing-masing

subkonsep. Gambar 4.2 di bawah ini menyajikan persentase miskonsepsi siswa

pada 5 subkonsep fluida dinamis yang diteliti.

41.5% 41.5%

17%

0.0%

5.0%

10.0%

15.0%

20.0%

25.0%

30.0%

35.0%

40.0%

45.0%

Tinggi Sedang Rendah

% M

isk

on

sep

si

43

Gambar 4. 2 Persentase Miskonsepsi Siswa pada Subkonsep Fluida Dinamis

Gambar 4.2 di atas menunjukkan data persentase miskonsepsi siswa pada

subkonsep fluida dinamis. Setiap subkonsep teridentifikasi miskonsepsi siswa

dengan miskonsepsi pada subkonsep persamaan kontinuitas yaitu sebesar 61%,

subkonsep teorema Torricelli teridentifikasi miskonsepsi sebesar 56%, pada

subkonsep gaya angkat sayap pesawat miskonsepsi sebesar 55%, subkonsep

hukum Bernoulli sebesar 53% dan subkonsep venturimeter sebesar 44%. Kategori

tingkat miskonsepsi pada setiap subkonsep fluida dinamis dapat dilihat pada tabel

4.1 berikut.

Tabel 4. 1 Kategori Tingkat Miskonsepsi Subkonsep Fluida Dinamis

No. Subkonsep Persentase Kategori

Miskonsepsi

1. Persamaan Kontinuitas 61% Sedang

2. Hukum Bernoulli 53% Sedang

3. Teorema Torricelli 56% Sedang

4. Venturimeter 44% Sedang

61%

53% 56%

44%

55%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Persamaan

Kontinuitas

Hukum

Bernoulli

Teorema

Torricelli

VenturimeterGaya Angkat

Sayap

Pesawat

% M

isk

on

sep

si

44

No. Subkonsep Persentase Kategori

Miskonsepsi

5. Gaya Angkat Sayap Pesawat 55% Sedang

Rata-rata 53,8% Sedang

Berdasarkan Tabel 4.1 kategori tingkat miskonsepsi pada masing-masing

subkonsep fluida dinamis diketahui bahwa 5 subkonsep fluida dinamis termasuk

dalam kategori miskonsepsi tingkat sedang. Rata-rata miskonsepsi yang

teridentifikasi pada 5 subkonsep fluida dinamis adalah 53,8% dan termasuk dalam

kategori miskonsepsi tingkat sedang.

3. Data Persentase Miskonsepsi Siswa Perbutir Soal

Instrumen tes diagnostik four tier pada konsep fluida dinamis yang digunakan

dalam mengidentifikasi miskonsepsi siswa berjumlah 15 butir soal yang

dikembangkan dari 5 subkonsep dan 7 indikator pencapaian kompetensi sebagai

berikut.

a. Butir soal nomor 1 dan 2 untuk indikator menjelaskan persamaan kontinuitas.

b. Butir soal nomor 3 dan 4 untuk indikator menerapkan persamaan kontinuitas

pada kehidupan sehari-hari.

c. Butir soal nomor 5 dan 6 untuk indikator menjelaskan hukum Bernoulli.

d. Butir soal nomor 7 dan 8 untuk indikator menganalisis konsep teorema

Torricelli.

e. Butir soal nomor 9 dan 10 untuk indikator menghitung kecepatan pada

venturimeter.

f. Butir soal nomor 11, 12 dan 13 untuk indikator menganalisis gaya angkat

sayap pesawat.

g. Butir soal nomor 14 dan 15 untuk indikator menerapkan aplikasi hukum

Bernoulli pada kehidupan sehari-hari.

Persentase miskonsepsi siswa pada tiap-tiap butir soal disajikan pada Gambar

4.3 di bawah ini.

45

Gambar 4. 3 Grafik Persentase Miskonsepsi Perbutir Soal pada Konsep Fluida

Dinamis

Berdasarkan Gambar 4.3 di atas, dari 15 butir soal yang diujikan ke sampel

dapat diketahui bahwa miskonsepsi siswa yang tertinggi teridentifikasi pada butir

soal nomor 3 dengan persentase sebesar 82%, dan butir soal nomor 8 dengan

persentase sebesar 75%. Sedangkan butir soal dengan persentase miskonsepsi

sedang teridentifikasi pada butir soal nomor 7 dengan persentase sebesar 37%.

B. Pembahasan

Instrumen tes diagnostik miskonsepsi yang digunakan pada penelitian ini

adalah instrumen tes diagnostik four-tier, yaitu berupa tes pilihan ganda empat

tingkatan. Tingkat pertama yaitu soal pilihan ganda, tingkat kedua yaitu tingkat

keyakinan siswa dalam memilih jawaban pada tingkat pertama, tingkat ketiga

yaitu alasan siswa dalam memilih jawaban pada tingkat pertama dan tingkat

keempat yaitu tingkat keyakinan siswa dalam memilih alasan pada tingkat ketiga.1

1 Qisthi Fariyani, dkk, Pengembangan Four-tier Diagnostic Test Untuk Mengungkap

Miskonsepsi Fisika Siswa SMA Kelas X, Journal of Innovative Science Education, 2015, h. 42.

60% 54%

82%

48%

55% 62%

37%

75%

43% 45%

62% 60%

43% 49%

45%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

% M

isk

on

sep

si

Nomor Butir Soal

46

Penggunaan instrumen tes diagnostik four-tier dipilih dalam penelitian ini

karena tes diagnostik four-tier memiliki kelebihan dibanding dengan instrumen

tes diagnostik two-tier dan three-tier. Kelebihan dari tes diagnostik four-tier

antara lain sebagai berikut:2

1. Dapat dibedakannya tingkat keyakinan memilih jawaban dan tingkat

keyakinan memilih alasan oleh siswa sehingga dapat menggali lebih dalam

tentang kekuatan pemahaman konsep siswa.

2. Mengidentifikasi miskonsepsi yang dialami siswa lebih dalam.

3. Dapat diketahui bagian-bagian materi yang memerlukan penekanan lebih.

4. Guru dapat merencanakan pembelajaran yang lebih baik untuk membantu

mengurangi miskonsepsi siswa.

Instrumen tes diagnostik four tier memiliki 7 kombinasi jawaban yang

termasuk ke dalam kategori miskonsepsi. Siswa yang memiliki kombinasi

jawaban seperti ditunjukkan oleh Tabel 4.2 maka termasuk ke dalam kategori

miskonsepsi.

Tabel 4. 2 Kombinasi Jawaban Tes Diagnostik Four-tier Kategori Miskonsepsi

Jawaban

Tingkat

Keyakinan

Jawaban

Alasan

Tingkat

Keyakinan

Alasan

Kriteria

Benar

Benar

Salah

Salah

Salah

Salah

Salah

Rendah

Tinggi

Tinggi

Tinggi

Tinggi

Rendah

Tinggi

Salah

Salah

Benar

Benar

Salah

Salah

Salah

Tinggi

Tinggi

Rendah

Tinggi

Rendah

Tinggi

Tinggi

Miskonsepsi

Data hasil penelitian mengenai identifikasi miskonsepsi siswa menggunakan

tes diagnostik four-tier pada konsep fluida dinamis menunjukkan bahwa dari total

sampel sebanyak 65 siswa teridentifikasi sebesar 41,5% siswa termasuk dalam

kategori miskonsepsi tingkat tinggi, 41,5% siswa termasuk dalam kategori

miskonsepsi tingkat sedang, dan hanya 17% siswa yang termasuk dalam kategori

2 Ibid, h. 42

47

miskonsepsi tingkat rendah. Data tersebut menunjukkan bahwa sebagian besar

siswa termasuk dalam kategori miskonsepsi tingkat sedang.

Instrumen yang digunakan untuk mengidentifikasi miskonsepsi terdiri dari 15

butir soal yang mewakili 5 subkonsep yang menjadi fokus pada penelitian. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa setiap subkonsep teridentifikasi memiliki

miskonsepsi. Miskonsepsi teridentifikasi terjadi pada subkonsep persamaan

kontinuitas yaitu sebesar 61%, subkonsep teorema Torricelli teridentifikasi

miskonsepsi sebesar 56%, pada subkonsep gaya angkat sayap pesawat

miskonsepsi sebesar 55%, subkonsep hukum Bernoulli sebesar 53% dan

subkonsep venturimeter sebesar 44%. Subkonsep-subkonsep tersebut termasuk

dalam kategori miskonsepsi tingkat sedang.

Berdasarkan Tabel 4.1 kategori tingkat miskonsepsi pada masing-masing

subkonsep fluida dinamis diketahui bahwa 1 subkonsep fluida dinamis yaitu

persamaan kontinuitas teridentifikasi miskonsepsi dalam kategori tingkat tinggi.

Sedangkan 4 subkonsep lainnya teridentifikasi miskonsepsi dalam kategori

sedang. Rata-rata miskonsepsi yang teridentifikasi pada 5 subkonsep fluida

dinamis adalah 53,8% dan termasuk dalam kategori miskonsepsi tingkat sedang.

Berikut ini akan dijabarkan miskonsepsi yang teridentifikasi dari masing-masing

subkonsep.

1. Subkonsep Persamaan Kontinuitas

Persamaan kontinuitas adalah persamaan yang menjelaskan hubungan antara

laju dan luas penampang untuk aliran sebuah fluida ideal. Laju aliran akan

meningkat ketika luas penampang dikurangi untuk fluida yang mengalir.3 Hasil

penelitian menunjukkan besar miskonsepsi siswa pada subkonsep persamaan

kontinuitas adalah sebesar 61%.

Subkonsep persamaan kontinuitas diwakili oleh 4 butir soal, yaitu butir soal

nomor 1, 2, 3, dan 4. Butir soal nomor 1 dan 3 termasuk dalam butir soal yang

teridentifikasi dengan miskonsepsi tertinggi yaitu 60% dan 82%. Butir soal nomor

1 pada Gambar 4.4 mewakili indikator menjelaskan persamaan kontinuitas.

3 David Halliday, Resnick dan Walker, Fisika dasar Ed. 7 Jilid 1, (Jakarta: Erlangga, 2005),

h. 399.

48

1.a Fluida dengan debit 2 liter/s mengalir pada sebuah pipa C. Pipa C lalu

disambungkan dengan pipa A dan pipa B yang masing-masing luas

penampang pipa adalah 10 dan 5 dengan kecepatan aliran fluida

yaitu 2 ms-1

dan 4 ms-1

. Keadaan debit fluida pada pipa A dan pipa B

adalah ....




D. Debit fluida pada pipa A dan pipa B bernilai sama


1.b Tingkat keyakinanmu dalam memilih jawaban!


B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

1.c Alasan dari jawaban tersebut adalah ....



C. Sesuai dengan persamaan kontinuitas yaitu


E. ________________________________________________________

1.d Tingkat keyakinanmu dalam memilih alasan!


B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

Gambar 4. 4 Butir Soal Nomor 1

Jawaban yang tepat pada butir soal nomor 1 pada tier pertama adalah opsi D

yaitu debit fluida pada pipa A dan pipa B bernilai sama dan alasan yang tepat

untuk tier ketiga adalah opsi C sesuai dengan persamaan kontinuitas yaitu

. Sebanyak 39 siswa termasuk kategori miskonsepsi dalam menjawab

pertanyaan pada butir soal nomor 1. Miskonsepsi yang teridentifikasi sebesar 60%

ini termasuk ke dalam kategori miskonsepsi tingkat sedang.

49

Miskonsepsi yang dialami siswa pada butir soal nomor 1 diketahui dari

kombinasi jawaban siswa paling banyak yaitu untuk tier pertama menjawab salah,

tier kedua dengan tingkat keyakinan yang tinggi, tier ketiga memilih alasan yang

salah dan tier keempat dengan tingkat keyakinan yang tinggi. Sebanyak 22 siswa

memilih jawaban pada opsi A untuk tier pertama yaitu debit fluida pada pipa A

lebih besar daripada debit fluida pada pipa B. Pada tier ketiga, sebanyak 23 siswa

memilih alasan pada opsi B yaitu luas penampang pipa A lebih besar dari luas

penampang pipa B.

Siswa menganggap bahwa debit fluida pada pipa A akan lebih besar karena

luas penampang pada pipa A lebih besar. Hal ini sesuai dengan miskonsepsi yang

telah teridentifikasi oleh Dini Frihanderi, dkk, bahwa siswa menganggap fluida

yang mengalir pada luas penampang pipa yang kecil akan memiliki laju aliran

yang kecil pula dan debitnya kecil, begitupun sebaliknya.4 Sedangkan persamaan

kontinuitas menjelaskan bahwa debit fluida yang mengalir pada setiap pipa

dengan luas penampang berbeda akan memiliki debit fluida yang sama.

Persamaan kontinuitas ditunjukkan oleh persamaan (2.2) yaitu yang

mana hasil kali dari luas penampang dengan kecepatan aliran fluida akan

menunjukkan nilai debit fluida yang mengalir pada suatu pipa.

Selanjutnya butir soal nomor 3 mewakili indikator menerapkan persamaan

kontinuitas pada kehidupan sehari-hari ditunjukkan oleh Gambar 4.5 berikut ini.

3.a Perhatikan gambar di bawah ini!

Jika luas penampang A adalah dua kali luas penampang B, maka besar

perbandingan antara dan adalah ....

A. 1 : 2

B. 1 : 3

C. 1 : 4

D. 2 : 1

4 Dini Frihanderi Aprita, dkk, Identifikasi Pemahaman Konsep Fluida Dinamis

Menggunakan Four Tier Test pada Siswa SMA, Jurnal Pembelajaran Fisika Vol. 7 No. 3, 2018, h.

320.

50

E. 2 : 4



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Semakin besar luas penampang semakin besar kecepatan fluida

B. Semakin besar luas penampang semakin kecil kecepatan fluida

C. Karena luas penampang A dua kali luas penampang B

D. Karena luas penampang B dua kali luas penampang A

E. ________________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


Jawaban yang tepat untuk butir soal nomor 3 pada tier pertama adalah opsi A

dan untuk tier ketiga adalah opsi B. Sebanyak 53 siswa teridentifikasi

miskonsepsi dengan kombinasi jawaban miskonsepsi paling banyak yaitu untuk

tier pertama menjawab salah, tier kedua dengan tingkat keyakinan yang tinggi,

tier ketiga memilih alasan yang salah dan tier keempat dengan tingkat keyakinan

yang tinggi. Miskonsepsi yang teridentifikasi sebesar 82% dan termasuk ke dalam

kategori miskonsepsi tingkat tinggi.

Sebanyak 47 siswa menjawab salah pada tier pertama karena memilih opsi D

dengan pilihan alasan pada tier ketiga yaitu opsi C. Pada soal diketahui bahwa

luas penampang A lebih besar dua kali daripada luas penampang B sehingga

siswa menjawab bahwa kecepatan aliran fluida pada luas penampang A akan lebih

besar dua kali dari kecepatan aliran fluida pada luas penampang B.

51

Siswa tidak menggunakan dengan tepat persamaan kontinuitas untuk

menyelesaikan permasalahan pada butir soal nomor 3 dan langsung memilih

jawaban sesuai dengan keterangan pada soal. Hal ini sesuai dengan penelitian

yang dilakukan oleh Solehudin, dkk. yang menyatakan bahwa sebagian besar

siswa masih memahami fluida dinamis hanya pada persamaan-persamaan yang

ada tanpa memahami konsep dasarnya sehingga siswa gagal dalam menerapkan

persamaan tersebut untuk menyelesaikan permasalahan fluida dinamis.5 Hal

tersebut menyebabkan jawaban siswa tidak sesuai dengan persamaan kontinuitas

yang menyatakan bahwa semakin besar luas penampang maka kecepatan aliran

fluida akan semakin kecil.

Kesimpulan dari uraian di atas mengenai subkonsep persamaan kontinuitas

maka dapat diketahui miskonsepsi siswa yang teridentifikasi yaitu siswa

menganggap bahwa semakin besar luas penampang yang dilalui oleh fluida yang

mengalir maka semakin besar kecepatan aliran fluida tersebut dan debitnya akan

besar pula. Hal tersebut tidak sesuai dengan konsep persamaan kontinuitas yang

ditunjukkan oleh persamaan (2.2) yang menjelaskan bahwa semakin besar luas

suatu penampang yang dialiri fluida maka akan semakin berkurang kecepatan

aliran fluida yang melewati penampang tersebut dan debit fluida yang mengalir

akan sama pada setiap luas penampang.

2. Subkonsep Hukum Bernoulli

Hukum Bernoulli menjelaskan hubungan antara tekanan, laju aliran dan

ketinggian untuk aliran fluida inkompresibel.6 Indikator pencapaian kompetensi

pada subkonsep hukum Bernoulli yaitu menjelaskan hukum Bernoulli dan

menerapkan aplikasi hukum Bernoulli pada kehidupan sehari-hari. Setiap

indikator diwakili oleh 2 butir soal. Untuk indikator menjelaskan hukum Bernoulli

terdapat butir soal yang teridentifikasi miskonsepsi sebesar 62% dan termasuk ke

5 Solehudin, dkk, “Eksplorasi Kesulitan Siswa Terhadap Prinsip Kontinuitas Fluida dan

Persamaan Bernoulli untuk Pengembangan Instrumen Tes FDT”, Seminar Nasional Jurusan

Fisika FMIPA UM, 2016, h. 4. 6 Hugh D. Young, Fisika Universitas, (Jakarta: Erlangga, 2002), h. 437.

52

dalam kategori miskonsepsi tingkat tinggi yaitu butir soal nomor 6 yang

ditunjukkan oleh Gambar 4.6 berikut.

6.a Perhatikan tabel di bawah ini!

Pipa Kecepatan Ketinggian

A 3 2

B 4 6

C 5 4

Air mengalir pada pipa seperti tabel di atas. Urutan pipa yang memiliki

tekanan fluida dari terbesar ke terkecil berdasarkan hukum Bernoulli

adalah ....

A. C-B-A

B. B-A-C

C. B-C-A

D. A-B-C

E. A-C-B



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Tekanan air dapat dihitung menggunakan persamaan:

B. Tekanan air dapat dihitung menggunakan persamaan:

C. Tekanan air berbanding terbalik dengan kecepatan air

D. Tekanan air berbanding lurus dengan kecepatan air

E. ________________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


A. Menebak


53

Jawaban yang tepat pada tier pertama adalah opsi C untuk urutan tekanan

pipa dari yang terbesar hingga terkecil. Sedangkan jawaban yang tepat pada tier

ketiga adalah opsi A, tekanan air pada pipa dapat dihitung menggunakan

persamaan

yang sesuai dengan hukum Bernoulli.

Sebanyak 40 siswa mengalami miskonsepsi pada butir soal nomor 6. Siswa

mengalami miskonsepsi karena memilih jawaban yang salah pada tier pertama,

memiliki tingkat keyakinan yang tinggi dalam memilih jawaban, memilih alasan

yang salah pada tier ketiga dan memilih tingkat keyakinan yang tinggi dalam

memilih alasan. Sebagian siswa yang lainnya mengalami miskonsepsi karena

teridentifikasi menjawab butir soal tersebut dengan kombinasi jawaban benar pada

tier pertama, memilih tingkat keyakinan yang tinggi dalam memilih jawaban,

memilih alasan yang salah pada tier ketiga dan memilih tingkat keyakinan yang

tinggi dalam memilih alasan.

Berdasarkan data hasil penelitian, secara umum dapat diketahui bahwa siswa

salah dalam menggunakan persamaan untuk menghitung tekanan pada pipa yang

di dalamnya mengalir fluida. Persamaan yang digunakan siswa dalam menghitung

tekanan pada pipa yang di dalamnya mengalir fluida adalah persamaan tekanan

hidrostatis untuk fluida statis,

Indikator selanjutnya pada subkonsep hukum Bernoulli yaitu menerapkan

aplikasi hukum Bernoulli pada kehidupan sehari-hari yang terdapat pada butir soal

nomor 14 dan 15. Pada indikator tersebut, butir soal nomor 14 teridentifikasi

miskonsepsi sebesar 54% dan termasuk ke dalam kategori miskonsepsi tingkat

sedang yang ditunjukkan oleh Gambar 4.7 berikut.

14.a Perhatikan gambar alat penyemprot nyamuk di bawah ini!

Hubungan antara tekanan (P) dan kecepatan cairan obat nyamuk (v) di

ujung pipa dan di dalam tandon alat penyemprot nyamuk adalah ....

A.

54

B.

C.

D.

E.



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Kecepatan fluida pada alat penyemprot lebih besar daripada tabung

cairan sehingga tekanan pada tabung cairan lebih besar daripada

tekanan pada alat penyemprot

B. Kecepatan fluida pada alat penyemprot lebih besar daripada tabung

cairan sehingga tekanan pada tabung cairan lebih kecil daripada

tekanan pada alat penyemprot

C. Tekanan dan kecepatan fluida pada alat penyemprot sama dengan

tekanan dan kecepatan fluida pada tabung cairan

D. Tekanan udara berhembus dari tekanan yang lebih besar ke tekanan

yang lebih kecil

E. ________________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


Jawaban yang tepat untuk tier pertama yaitu opsi B (

dan jawaban yang tepat untuk tier ketiga yaitu opsi A. Sebanyak 35 siswa

mengalami miskonsepsi pada butir soal nomor 14 dengan kombinasi jawaban

yang dipilih siswa yaitu menjawab salah pada tier pertama, memilih tingkat

keyakinan yang tinggi pada tier kedua, menjawab salah pada tier ketiga dan

memilih tingkat keyakinan yang tinggi pada tier keempat. Siswa yang salah pada

tier pertama kebanyakan memilih opsi C dan pada tier ketiga memilih opsi B.

55

Alat penyemprot nyamuk termasuk dalam salah satu aplikasi dari hukum

Bernoulli yang diterapkan pada kehidupan sehari-hari. Prinsip kerja alat

penyemprot nyamuk sesuai dengan hukum Bernoulli yang saat kecepatan fluida

tinggi maka tekanan rendah, dan saat kecepatan rendah maka tekanan tinggi.7

Ketika piston diberi gaya maka udara di dalam piston akan bergerak dengan cepat

sehingga tekanan pada ujung pipa akan berkurang. Saat tekanan pada ujung pipa

berkurang, maka tekanan pada permukaan cairan di dalam tandon alat penyemprot

nyamuk akan bertambah sehingga mengakibatkan cairan obat nyamuk terhisap

keluar dari dalam tandon.

Siswa telah memahami hubungan antara tekanan yang berbanding

terbalik dengan kecepatan fluida , namun siswa belum bisa menerapkan

konsep tersebut pada pengaplikasian di alat penyemprot nyamuk. Menurut siswa

agar cairan dapat keluar dari alat penyemprot nyamuk maka cairan tersebut harus

memiliki kecepatan aliran yang besar daripada kecepatan aliran udara pada piston.

Berdasarkan uraian di atas maka dapat disimpulkan miskonsepsi siswa yang

teridentifikasi pada subkonsep hukum Bernoulli yaitu siswa salah dalam

menggunakan persamaan untuk menghitung tekanan pada fluida dinamis dan

salah dalam menerapkan konsep hukum Bernoulli pada alat penyemprot nyamuk.

3. Subkonsep Teorema Torricelli

Butir soal nomor 8 merupakan butir soal untuk subkonsep teorema Torricelli,

indikator pencapaian kompetensi yang digunakan pada subkonsep tersebut adalah

menganalisis konsep teorema Torricelli. Terdapat 2 butir soal yang digunakan

pada tes diagnostik miskonsepsi yaitu butir soal nomor 7 dan nomor 8. Hasil tes

diagnostik menunjukkan bahwa butir soal nomor 8 teridentifikasi miskonsepsi

sebesar 75% dan termasuk ke dalam butir soal dengan kategori miskonsepsi

tingkat tinggi. Gambar 4.8 di bawah ini adalah butir soal untuk nomor 8.

7 Giancoli C. Douglas, Fisika Jilid 1 Edisi Kelima. (Jakarta : Erlangga.2000) h. 341

56

8.a Satu set percobaan Torricelli disediakan untuk mengetahui jarak pancaran

air terjauh dari kedua bejana berlubang A dan B seperti pada gambar di

bawah ini!

Pada percobaan tersebut, bejana yang digunakan merupakan bejana

tertutup. Keadaan pancaran air yang akan dihasilkan oleh bejana A dan B

adalah ....

A. Bejana A memancarkan air, bejana B tidak memancarkan air

B. Pancaran air bejana A lebih dekat dari pancaran air bejana B

C. Pancaran air bejana A lebih jauh dari pancaran air bejana B

D. Pancaran air bejana A sama dengan pancaran air bejana B

E. Bejana A dan bejana B tidak memancarkan air



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Bejana A mendapatkan tekanan udara dari lubang di atas, sedangkan

bejana B tidak mendapatkan tekanan udara

B. Tidak ada udara pada kedua bejana sehingga kedua bejana tidak

memancarkan air

C. Tidak ada tekanan pada kedua bejana karena keduanya merupakan

bejana tertutup

D. Pancaran air bejana A terbagi dua sehingga jarak pancaran air lebih

dekat

E. ________________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


57

Jawaban yang tepat untuk tier pertama adalah opsi A dan jawaban yang tepat

untuk tier ketiga adalah opsi A. Sebanyak 49 siswa teridentifikasi mengalami

miskonsepsi pada butir soal nomor 8 berdasarkan kombinasi jawaban yaitu

menjawab salah pada tier pertama, memilih tingkat keyakinan yang tinggi dalam

memilih jawaban, memilih alasan yang salah pada tier ketiga dan memilih tingkat

keyakinan yang tinggi dalam memilih jawaban.

Sebagian siswa memilih opsi C pada tier pertama dan tier ketiga. Siswa

memilih pancaran air pada bejana A lebih jauh daripada pancaran air pada bejana

B dan alasan yang siswa pilih adalah tidak adanya tekanan pada kedua bejana

karena kedua bejana merupakan bejana tertutup. Teorema Torricelli hanya berlaku

pada bejana terbuka sehingga air dapat memancar dari bejana. Jika bejana

merupakan bejana tertutup maka bejana tersebut tidak akan memancarkan air

karena tidak ada tekanan yang membuat air terpancar dari bejana.

Pada butir soal nomor 8, meskipun bejana A merupakan bejana tertutup tetapi

bejana A memiliki dua lubang dan bejana A akan mendapatkan tekanan udara dari

lubang di atas sehingga bejana dapat memancarkan air. Sedangkan bejana B tidak

dapat memancarkan air karena bejana B tidak mendapatkan tekanan udara dari

manapun. Jadi dapat disimpulkan bahwa siswa memiliki konsep bejana akan tetap

memancarkan air meskipun bejana tersebut merupakan bejana tertutup.

4. Subkonsep Venturimeter

Subkonsep venturimeter dengan indikator pencapaian kompetensi yaitu

menghitung kecepatan pada venturimeter terdapat pada butir soal nomor 9 dan 10.

Subkonsep venturimeter termasuk ke dalam kategori miskonsepsi terendah

dengan persentase miskonsepsi sebesar 16%, namun pada butir soal nomor 10

teridentifikasi miskonsepsi sebesar 45%. Berikut ini ditunjukkan Gambar 4.8 yang

merupakan butir soal nomor 10.

58

10.a Perhatikan gambar di bawah ini!

Sebuah venturimeter diisi dengan air raksa yang mula-mula permukaannya

setara di titik A dan titik C. Sesaat kemudian udara dihembuskan melalui P

ke Q dengan cepat, sehingga keadaan air raksa pada titik A dan C menjadi

....

A. Ketinggian air raksa pada titik A naik dan pada titik C menurun

B. Ketinggian air raksa pada titik A menurun dan pada titik C naik

C. Tidak terjadi perubahan ketinggian air raksa pada setiap titik

D. Ketinggian air raksa pada titik A sejajar dengan titik B

E. Ketinggian air raksa pada titik C sejajar dengan titik B



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Tekanan pada titik C lebih rendah daripada tekanan pada titik A saat

udara mengalir dari P ke Q

B. Tekanan pada titik C lebih tinggi daripada tekanan pada titik A saat


C. Tekanan pada titik C sama dengan tekanan pada titik A pada saat


D. Tekanan pada semua titik adalah sama saat udara mengalir dari P ke Q

E. ________________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


59

Jawaban yang tepat untuk butir soal nomor 10 pada tier pertama adalah opsi

B dan jawaban yang tepat untuk tier ketiga adalah opsi A. Sebanyak hampir

setengah siswa dari sampel mengalami miskonsepsi. Pada butir soal nomor 10,

miskonsepsi terjadi karena siswa menjawab salah pada tier pertama, menjawab

benar untuk tier ketiga atau alasan dan memilih dengan yakin untuk setiap

jawaban yang mereka pilih.

Venturimeter adalah alat untuk mengukur kecepatan aliran dari gas dan zat

cair (fluida).8 Cara kerja venturimeter menggunakan persamaan kontinuitas dan

hukum Bernoulli. Saat udara dihembuskan dengan cepat dari titik P ke titik Q

maka akan terjadi perubahan ketinggian air raksa pada titik A dan C. Berdasarkan

hukum Bernoulli, saat kecepatan aliran fluida besar maka tekanan akan menurun

dan saat kecepatan aliran fluida kecil maka tekanan akan bertambah. Jika udara

dihembuskan dengan cepat dari titik P maka tekanan air pada titik A akan

menurun dan hal tersebut dapat ditunjukkan dengan menurunnya ketinggian air

raksa pada titik A. Jika ketinggian air raksa pada titik A menurun maka ketinggian

air raksa pada titik C akan bertambah dan hal ini tidak akan mempengaruhi

ketinggian air pada titik B.

Kebanyakan siswa memilih jawaban pada tier pertama yaitu opsi C yang

menyatakan tidak adanya perubahan ketinggian air raksa pada setiap titik.

Berdasarkan jawaban dan alasan yang siswa pilih maka dapat diketahui bahwa

siswa telah memahami hubungan antara tekanan dan kecepatan aliran fluida tetapi

siswa tidak dapat menerapkannya dengan kondisi yang sesuai pada gambar.

5. Subkonsep Gaya Angkat Sayap Pesawat

Subkonsep gaya angkat sayap pesawat dengan indikator pencapaian

kompetensi yaitu menganalisis gaya angkat sayap pesawat terdiri atas 3 butir soal.

Butir soal dari subkonsep tersebut yang teridentifikasi pada kategori miskonsepsi

tingkat tinggi yaitu sebesar 62% adalah butir soal nomor 11 yang ditunjukkan oleh

Gambar 4.10 di bawah ini.

8 Giancoli C. Douglas, h. 345.

60

11.a Gambar di bawah ini menunjukan penampang sebuah sayap pesawat dan

aliran udara yang mengalir melewatinya.

Keadaan kecepatan aliran udara dan tekanan udara hingga sayap

pesawat memiliki gaya angkat ke atas adalah ....

A. dan

B. dan

C. dan

D. dan

E. dan



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Tekanan udara di bagian bawah sayap harus lebih kecil agar pesawat

dapat mengangkasa

B. Tekanan udara di bagian atas sayap harus lebih besar agar pesawat

dapat mengangkasa

C. Tekanan udara berbanding terbalik dengan kecepatan aliran udara

D. Tekanan udara berbanding lurus dengan kecepatan aliran udara

E. ________________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


Jawaban yang tepat pada tier pertama adalah opsi B dan alasan yang tepat

pada tier ketiga adalah tekanan udara berbanding terbalik dengan kecepatan aliran

61

udara. Siswa yang teridentifikasi miskonsepsi pada butir soal nomor 11 sebanyak

40 siswa, sebagian besar siswa termasuk ke dalam kategori miskonsepsi karena

jawaban dan alasan yang mereka pilih adalah salah namun mereka memiliki

tingkat keyakinan yang tinggi dalam memilih jawaban dan alasan tersebut.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Parno, dkk. diketahui bahwa

siswa mempunyai kesulitan dalam menjelaskan efek dari kecepatan aliran udara

dan tekanan pada sisi atas dan sisi bawah pada sayap pesawat.9 Kecepatan aliran

udara di atas sayap akan lebih besar daripada kecepatan aliran udara di bawah

sayap pesawat, dengan menggunakan hukum Bernoulli maka dapat diketahui

bahwa tekanan akan berbanding terbalik dengan kecepatan fluida sehingga saat

kecepatan aliran udara di atas sayap pesawat besar maka tekanan udara di atas

sayap pesawat akan menurun. Jika kecepatan aliran udara di bawah sayap pesawat

kecil maka tekanan udaranya akan besar sehingga hal tersebut akan menyebabkan

gaya angkat pada sayap pesawat.

Pada soal terdapat gambar melintang dari sayap pesawat, jika diperhatikan

dengan baik pada gambar tersebut terdapat garis aliran udara pada sisi atas dan

bawah sayap pesawat. Jika siswa memperhatikan gambar tersebut maka dengan

mudah siswa dapat menentukan bahwa kecepatan aliran udara di atas sayap

pesawat lebih besar daripada kecepatan aliran udara di atas sayap pesawat. Hal

tersebut dapat dijadikan informasi awal untuk menentukan hubungan antara

tekanan udara dan kecepatan aliran udara. Namun siswa salah dalam menentukan

hubungan antara tekanan udara dan kecepatan aliran fluida. Kebanyakan siswa

menjawab opsi E yaitu kecepatan aliran udara berbanding lurus dengan tekanan

udara dengan alasan yang mereka pilih adalah tekanan udara di atas sayap

pesawat harus lebih besar daripada tekanan udara di bawah sayap pesawat.

Berdasarkan uraian dari setiap subkonsep di atas maka dapat diketahui siswa

yang termasuk ke dalam kategori miskonsepsi teridentifikasi dari kombinasi

jawaban yaitu menjawab salah pada tier pertama dan memiliki tingkat keyakinan

yang tinggi dalam memilih jawaban serta memilih alasan yang salah pada tier

9 Parno, L. Yulianti dan N Munfaridah, The Profile of High School Students’ Scientific

Literacy on Fluid Dynamics, Journal of Physics: Conf. Series 1013 012027, 2018, h. 4.

62

ketiga dengan tingkat keyakinan yang tinggi dalam memilih alasan tersebut.

Miskonsepsi-miskonsepsi siswa yang teridentifikasi pada masing-masing

subkonsep fluida dinamis berdasarkan tes diagnostik four-tier ditunjukkan oleh

Tabel 4.3 berikut.

Tabel 4. 3 Miskonsepsi Siswa yang Teridentifikasi Berdasarkan Subkonsep

pada Konsep Fluida Dinamis

No Subkonsep Miskonsepsi yang Teridentifikasi

1. Persamaan Kontinuitas

a. Semakin besar luas penampang maka

kecepatan aliran fluida akan

bertambah.

b. Semakin besar luas penampang maka

debit fluida akan bertambah, begitu

pula sebaliknya.

2. Hukum Bernoulli

a. Persamaan untuk menentukan tekanan

pada fluida yang mengalir pada pipa

adalah .

b. Agar cairan obat nyamuk dapat keluar

maka kecepatan aliran cairan obat

nyamuk harus lebih besar daripada

kecepatan aliran udara pada piston

alat penyemprot nyamuk.

3. Teorema Torricelli

a. Bejana akan tetap memancarkan air

meskipun bejana tersebut merupakan

bejana tertutup.

4. Venturimeter

a. Tekanan tidak mempengaruhi

ketinggian cairan pada tabung

venturimeter.

5. Gaya Angkat Sayap

Pesawat

a. Tekanan udara di atas sayap pesawat

harus lebih besar daripada di bawah

63

No Subkonsep Miskonsepsi yang Teridentifikasi

sayap pesawat agar pesawat dapat

mengangkasa.

b. Tekanan udara berbanding lurus

dengan kecepatan aliran udara.

64

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan hasil data penelitian identifikasi miskonsepsi siswa

menggunakan tes diagnostik four tier pada konsep fluida dinamis, maka penelitian

ini secara umum dapat disimpulkan:

1. Sebanyak 41,5% siswa teridentifikasi dalam kategori miskonsepsi tingkat

tinggi, 41,5% siswa teridentifikasi dalam kategori miskonsepsi tingkat sedang

dan sebanyak 17% siswa teridentifikasi dalam kategori miskonsepsi tingkat

rendah.

2. Miskonsepsi siswa yang teridentifikasi pada subkonsep persamaan

kontinuitas yaitu sebesar 61%, subkonsep teorema Torricelli teridentifikasi

miskonsepsi sebesar 56%, pada subkonsep gaya angkat sayap pesawat

miskonsepsi sebesar 55%, subkonsep hukum Bernoulli sebesar 53% dan

subkonsep venturimeter sebesar 44%.

3. Miskonsepsi yang teridentifikasi pada konsep fluida dinamis antara lain:

a. Semakin besar luas penampang maka kecepatan aliran fluida akan

bertambah.

b. Semakin besar luas penampang maka debit fluida akan bertambah, begitu

pula sebaliknya.

c. Persamaan untuk menentukan tekanan pada fluida yang mengalir pada

pipa adalah .

d. Agar cairan obat nyamuk dapat keluar maka kecepatan aliran cairan obat

nyamuk harus lebih besar daripada kecepatan aliran udara pada piston

alat penyemprot nyamuk.

e. Bejana akan tetap memancarkan air meskipun bejana tersebut merupakan

bejana tertutup.

f. Tekanan tidak mempengaruhi ketinggian cairan pada tabung

venturimeter.

65

g. Tekanan udara di atas sayap pesawat harus lebih besar daripada di bawah

sayap pesawat agar pesawat dapat mengangkasa.

h. Tekanan udara berbanding lurus dengan kecepatan aliran udara.

B. Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang telah diperoleh, saran yang dapat diajukan

untuk penelitian selanjutnya antara lain:

1. Peneliti selanjutnya dapat menggunakan hasil penelitian ini untuk dijadikan

sebagai referensi dalam menerapkan model pembelajaran yang mampu

meremediasi miskonsepsi siswa.

2. Jumlah sampel yang dipilih agar lebih banyak untuk mendapatkan hasil yang

lebih akurat.

66

DAFTAR PUSTAKA

Arifin, Zaenal. Evaluasi Pembelajaran. Bandung: Anggota Ikapi, 2009.

Arifin, Zainal. Penelitian Pendidikan Metode dan Paradigma Baru. Bandung: PT

Remaja Rosdakarya, 2011.

Arikunto, Suharsimi. Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara,

2013.

Dahar, Ratna Willis. Teori-teori Belajar dan Pembelajaran. Jakarta: Erlangga,

2011.

Departemen Pendidikan Nasional. Tes Diagnostik. Direktorat Jendral Manajemen

Pendidikan Dasar dan Menengah. 2007.

Dimyati, Johni. Metodologi Penelitian Pendidikan dan Aplikasinya pada

Pendidikan Anak Usia Dini (PAUD). Jakarta: Kencana, 2013.

Douglas, C. Giancoli. Fisika Jilid 1 Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga, 2000.

Fariyani, Qisthi, dkk. Pengembangan Four-tier Diagnostic Test Untuk

Mengungkap Miskonsepsi Fisika Siswa SMA Kelas X. Journal of

Innovative Science Education. 2015.

Fitrah, Lia Iswana, dkk. Identifikasi Miskonsepsi Siswa Materi Fluida Dinamis

Melalui Instrumen Three tier Diagnostic Test. Jurnal Inovasi Pendidikan

Fisika Vol. 05 No.03. 2016.

Frihanderi, Dini Aprita, dkk. Identifikasi Pemahaman Konsep Fluida Dinamis

Menggunakan Four Tier Test pada Siswa SMA. Jurnal Pembelajaran

Fisika Vol. 7 No. 3. 2018.

Furoidah, Asni, dkk. Identifikasi Miskonsepsi Konsep Dinamika Rotasi Dengan

Metode Four Tier pada Siswa Kelas XI SMA Negeri 3 Jember. Seminar

Nasional Pendidikan Fisika 2017 Vol.2. 2017.

Halliday, David, Resnick dan Walker. Fisika ed. Ke-3 Jilid 1. Jakarta:

Erlangga,1978.

------- Fisika dasar Ed. 7 Jilid 1. Jakarta: Erlangga, 2005.

Hendryadi. Validitas Isi: Tahap Awal Pengembangan Kuesioner. Jurnal Riset

Manajemen dan Bisnis (JRMB) Fakultas Ekonomi UNIAT Vol.2 No.2. 2017.

67

Imelda, S. Caleon and Subramaniam. Do Student Know What They Know and

What They Don’t Know? Using a Four-tier Diagnostic Test to Assess the

Nature of Students’ Alternative Conceptions. Res Sci Edu 40:313-337. 2010.

Istighfarin, Laily, Fida Rachmadiarti dan Johanes Djoko Budiono. Profil

Miskonsepsi Siswa pada Materi Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan.

Berkala Ilmiah Pendidikan Biologi Vol.4 No.3. 2015.

Jauhariyah, MNR, dkk. The Students’ Misconceptions Profile on Chapter Gas

Kinetic Theory. Seminar Nasional Fisika (SNF). 2017.

Jhoni, Theo Hartanto. Studi Tentang Pemahaman Konsep-konsep Fisika Sekolah

Menengah Pertama di Kota Palangka Raya. Risalah Fisika Vol. 1 No.1.

2017.

Kaltakci, Derya Gurel, dkk. A Review and Comparison of Diagnostic Instruments

to Identify Students’ Misconception in Science. Eurasia Journal of

Mathematics, Science & technology Education. 2015.

------- Development and Application of a Four-tier Test to Assess Pre-service

Physics Teacher’s Misconceptions about Geometrical optics. Research in

Science & Technological Education. 2017.

Konsep, Diambil dari: https://kbbi.kemdikbud.go.id/entri/Konsep pada Tanggal

07 Juli 2019 Pukul 11.25 WIB.

Ormrod, Jeanne Ellis. Psikologi Pendidikan Membantu Siswa Tumbuh dan

Berkembang. Jakarta: Erlangga, 2009.

Parno, L. Yulianti dan N Munfaridah. The Profile of High School Students’

Scientific Literacy on Fluid Dynamics, Journal of Physics: Conf. Series

1013 012027. 2018.

Pertiwi, Nani, dkk. Studi Penguasaan Konsep Siswa pada Materi Fluida Dinamis.

Seminar Nasional Pendidikan Sains II UKSW. 2017.

Purwati, Dwi dan Alifi Nur PN. Pengembangan Media Evaluasi Pembelajaran

Sejarah Berbasis Google Formulir di SMAN 1 Prambanan. Jurnal

Pendidikan dan Ilmu Sejarah Vol. 4 No.1. 2018.

https://kbbi.kemdikbud.go.id/entri/Konsep

68

Rahardja, Untung, dkk. Pemanfaatan Google Formulir Sebagai Sistem

Pendaftaran Anggota pada Website Aptisi.or.id. Jurnal Ilmiah

SISFOTENIKA Vol. 8 No. 2. 2018.

Siti, Dendy Kamilah. Pengembangan Three-tier Test Digital untuk

Mengidentifikasi Miskonsepsi pada Konsep Fluida Statis. Edusains:

http:/journal.uinjkt.ac.id/index.php/edusains. 2016.

Solehudin, dkk. Eksplorasi Kesulitan Siswa Terhadap Prinsip Kontinuitas Fluida

dan Persamaan Bernoulli untuk Pengembangan Instrumen Tes FDT.

Seminar Nasional Jurusan Fisika FMIPA UM. 2016.

Sudaryono. Dasar-dasar Evaluasi Pembelajaran. Yogyakarta: Graha Ilmu, 2012.

Sudijono, Anas. Pengantar Statistik Pendidikan. Jakarta: Rajawali Press, 2015.

Suparno, Paul. Miskonsepsi & Perubahan Konsep dalam Pendidikan Fisika.

Jakarta: Grasindo, 2013.

Sutrisno. Fisika Dasar (Mekanika, Fluida & Gelombang). Jakarta: UIN Jakarta

Press, 2017.

Suwarto. Pengembangan Tes Diagnostik dalam Pembelajaran. Yogyakarta:

Pustaka Pelajar, 2013.

Syaodih, Nana Sukmadinata. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: PT

Remaja Rosdakarya, 2005.

Utari, Juli I, dkk. Pengembangan Instrumen Tes Diagnostik Miskonsepsi

Berformat Four-tier untuk Materi Suhu, Kalor dan Perpindahannya. Inovasi

Pendidikan Fisika Vol 07 No. 03, 2018.

Very, Ratna Viana dan Subroto. Pengembangan Sistem Assessment dalam

Pembelajaran Materi Usaha dan Energi Berbasis Media Audio Visual di

SMA Negeri 1 Prambanan. Jurnal Pendidikan Fisika Vol. 5 No. 5. 2016.

Young, Hugh D. Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga, 2002.

6

9

Lampiran 1. Pemetaan Instrumen Tes Diagnostik Four-tier Fluida Dinamis

No. Sub Konsep Indikator Pembelajaran Waktu Pengerjaan Soal Jumlah Soal

1. Persamaan Kontinuitas

Menjelaskan persamaan kontinuitas

2 JP x 45 menit = 90 menit

@1 soal = 6 menit

Jumlah soal

15 soal

Jumlah soal

Menerapkan persamaan kontinuitas pada kehidupan

sehari-hari

2. Hukum Bernoulli

Menjelaskan hukum Bernoulli Jumlah soal

Menerapkan aplikasi hukum Bernoulli pada kehidupan

sehari-hari

3. Teorema Torricelli

Menganalisis konsep teorema Torricelli Jumlah soal

4. Venturimeter dan Tabung

Pitot

Menghitung kecepatan fluida pada venturimeter dan

tabung pitot

Jumlah soal

5. Gaya Angkat Sayap Pesawat

Menganalisis gaya angkat sayap pesawat Jumlah soal

Total Soal 15 Soal

7

0

Kompetensi Dasar

Menerapkan prinsip fluida dinamis dalam teknologi

Indikator

Pembelajaran

Kata Kerja

Operasional Indikator Soal

Tingkat Kognitif No

Soal Jumlah

C1 C2 C3

Menjelaskan

persamaan

kontinuitas

Mengingat Kembali Mengingat kembali definisi dari persamaan kontinuitas. √ 1

3 Menjelaskan Menjelaskan debit fluida pada pipa yang berbeda. √ 2**

Menjabarkan Menjabarkan kecepatan aliran fluida pada masing-masing luas

penampang √ 3**

Menerapkan

persamaan

kontinuitas

pada

kehidupan

sehari-hari

Membandingkan Membandingkan laju aliran yang mengalir pada kedua pipa √ 4

5

Menghitung Menghitung laju aliran fluida pada pipa kecil dan pipa besar √ 5

Membandngan Membandingkan laju aliran fluida pada pipa kecil dan pipa besar √ 6**

Mengurutkan Mengurutkan laju aliran fluida pada salah satu luas penampang pipa √ 7**

Menyimpulkan Menyimpulkan pernyataan yang benar mengenai sebuah peristiwa √ 8*

Menjelaskan

hukum

Bernoulli

Mengidentifikasi Mengidentifikasi tekanan pada pipa dengan tepat menggunakan

hukum Bernoulli. √ 9**

5

Membandingkan Membandingkan tekanan fluida pada pipa bagian kecil √ 10

Mengurutkan Mengurutkan pipa yang memiliki tekanan air dari yang terbesar

hingga terkeceil. √ 11**

Memilih Memilih pernyataan yang sesuai dengan hukum Bernoulli. √ 12

Mengurutkan Mengurutkan tekanan air pada masing-masing pipa dari yang

terkecil hingga terbesar. √ 13

Menganalisis

konsep

teorema

Torricelli

Mengidentifikasi Mengidentifikasi pancaran air dengan tepat dari set percobaan

Torricelli √ 14**

5

Membedakan Membedakan bejana yang memiliki pancuran fluida paling jauh. √ 15

Mengidentifikasi Mengidentifikasi pancaran air dengan tepat dari set percobaan

Torricelli tersebut. √ 16**

Membandingkan Membandingkan laju aliran fluida pada kedua lubang dengan tepat. √ 17

Menjabarkan Menjabarkan jarak pancaran air dari masing-masing ketinggian √ 18

7

1

lubang.

Menghitung

kecepatan

pada

venturimeter

dan tabung

pitot

Menghitung Menghitung kecepatan fluida yang memasuki pipa venturimeter. √ 19**

4

Menghitung Menghitung kelajuan aliran udara yang melewati tabung pitot. √ 20

Mengidentifikasi Mengidentifikasi posisi permukaan air raksa setelah dialiri udara

pada venturimeter. √ 21**

Mengidentifikasi Mengidentifikasi kecepatan aliran fluida pada saat masuk pipa

venturimeter dan melewati pipa yang lebih sempit. √ 22

Menganalisis

gaya angkat

sayap pesawat

Mengemukakan Mengemukakan kondisi kecepatan dan tekanan udara agar sayap

pesawat memiliki gaya angkat ke atas maksimum. √ 23**

4 Menghitung Menghitung kecepatan aliran udara pada bagian atas dan bawah

sayap pesawat. √ 24

Memilih Memilih pernyataan yang tepat untuk peristiwa terbangnya pesawat. √ 25**

Menghitung Menghitung gaya angkat sayap pesawat. √ 26**

Menerapkan

aplikasi

hukum

Bernoulli pada

kehidupan

sehari-hari

Mengidentifikasi Mengidentifikasi dengan tepat cerobong asap yang memliki

pengeluaran asap lebih baik. √ 27

4

Menyelidiki Menyelidiki dengan tepat terjadinya sebuah kasus. √ 28*

Menjelaskan Menjelaskan hubungan kecepatan dan tekanan pada alat

penyemprot nyamuk. √ 29**

Menjelaskan Menjelaskan hubungan kecepatan dan tekanan pada alat

penyemprot nyamuk. √ 30**

Jumlah 10% 66,6% 23,4% 100% 30

* : Soal yang valid

** : Soal yang digunakan

7

2

Lampiran 2. Kisi-kisi Two Tier Jawaban Terbuka Fluida Dinamis

Indikator

Pembelajaran KKO Indikator Soal Soal Jawaban

No

Soal

Aspek

Kognitif

Menjelaskan

persamaan

kontinuitas

Mengingat

Kembali

Disajikan pernyataan

mengenai hubungan

luas penampang, laju

aliran fluida dan

tekanan fluida.

Siswa diminta

mengingat kembali

definisi dari

persamaan

kontinuitas.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!

1) Kecepatan aliran fluida pada pipa berbanding

lurus dengan luas penampang pipa

2) Kecepatan aliran fluida pada pipa berbanding

terbalik dengan luas penampang pipa

3) Debit fluida yang mengalir pada pipa dengan

penampang berbeda adalah konstan

4) Debit fluida yang mengalir pada pipa dengan

penampang berbeda selalu berubah

5) Tekanan fluida pada pipa berbanding lurus

dengan kecepatan aliran fluida

Pernyataan manakah yang merupakan definisi dari

persamaan kontinuitas?

Jawaban:

Pernyataan 2

Alasan:

Sehingga laju aliran fluida

berbanding terbalik dengan luas

penampang pada pipa.

1 C1

Menjelaskan Disajikan data debit

fluida pada sebuah

pipa, dan luas

penampang serta laju

aliran fluida pada

pipa yang berbeda.

Siswa diminta

menjelaskan kondisi

debit fluida pada

pipa yang berbeda.

Fluida dengan debit 2 liter/s mengalir pada sebuah

pipa C. Pipa C lalu disambungkan dengan pipa A

dan pipa B yang masing-masing luas penampang

pipa adalah 10 dan 5 dengan kecepatan

aliran fluida yaitu 2 m/s dan 4 m/s. Bagaimana

kondisi debit fluida pada pipa A dan pipa B?

Jawaban:

Bernilai konstan

Alasan:

Debit fluida selalu bernilai

konstan.

2 C2

Menjabarkan Disajikan sebuah

gambar pipa dengan

3 luas penampang

Fluida mengalir melalui pipa yang memiliki luas

penampang berbeda seperti pada gambar di bawah

ini.

Jawaban:

3 C2

7

3

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

berbeda. Siswa

diminta

menjabarkan

kecepatan aliran

fluida pada masing-

masing luas

penampang.

Bagaimana kondisi kecepatan aliran fluida pada

titik A, B dan C berdasarkan persamaan

kontinuitas?

Alasan:

Laju aliran fluida berbanding

terbalik dengan luas penampang

pipa.

Menerapkan

persamaan

kontinuitas

pada

kehidupan

sehari-hari

Membandingkan Disajikan data jari-

jari dari dua pipa

yang dilalui oleh

fluida. Siswa diminta

membandingkan laju

aliran yang mengalir

pada kedua pipa

dengan tepat.

Fluida mengalir dari pipa X ke pipa Y, jari-jari pipa

X lebih besar 3 kali dibanding jari-jari pipa Y, maka

perbandingan laju aliran fluida pada pipa X dan Y

adalah...

Jawaban:

1 : 9

Alasan:


terbalik dengan kuadrat jari-jari

pada pipa.

4 C2

Menghitung Disajikan data luas

penampang pipa

kecil dan pipa besar

serta laju aliran

fluida pada pipa

kecil. Siswa diminta

menghitung laju

aliran fluida pada

pipa kecil dan pipa

besar dengan tepat.

Genangan Air hujan memasuki pipa yang

mempunyai luas penampang berbeda, pipa 1

dengan luas penampang 30 dan pipa 2 dengan

luas penampang 10 . Jika laju aliran air hujan

pada pipa 2 adalah 6 m/s. Berdasarkan persamaan

kontinuitas maka laju aliran air hujan pada pipa 1

adalah...

Jawaban:

2 m/s

Alasan:

Debit fluida pada kedua pipa

bernilai konstan sehingga laju

aliran pada pipa kecil 3 kali

lebih besar dibanding pipa besar.

5 C3

Mengidentifikasi Disajikan data luas Perhatikan gambar di bawah ini! Jawaban: 6 C2

7

4

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

penampang pipa


serta laju aliran

fluida pada pipa


mengidentifikasi laju

aliran fluida pada

pipa kecil dan pipa

besar dengan tepat.

Jika luas penampang A adalah dua kali luas

penampang B, maka besar perbandingan antara

dan adalah...

1 : 2

Alasan:

Jika luas penampang A dua kali

penampang B maka dua kali

lebih besar daripada .

Mengurutkan Disajikan tabel

berupa data luas

penampang pipa dan

laju aliran fluida

yang mengalir pada

pipa. Siswa diminta

mengurutkan laju

aliran fluida pada

salah satu luas

penampang pipa

dengan tepat.

Perhatikan tabel di bawah ini!

Pipa

Luas

penampang

1

Laju

aliran air

1

Luas

penampang

2

1 4 20 8

2 4 20 15

3 4 20 10

Berdasarkan hukum kekekalan debit fluida, urutan

pipa yang memiliki laju aliran dari tinggi ke rendah

saat keluar pada luas penampang 2 adalah...

Jawaban:

1-3-2

Alasan:



pipa.

7 C3

Menyimpulkan Disajikan data luas

penampang pipa dan

laju aliran fluida.

Siswa diminta

menyimpulkan

pernyataan yang

benar mengenai

Sebuah fluida mengalir pada pipa yang memiliki

diameter berbeda. Fluida mengalir dari pipa

berdiameter 8 cm ke pipa berdiameter 4 cm. Jika

aliran fluida pada diameter 8 cm adalah 2m/s.

Pernyataan manakah yang sesuai dengan peristiwa

di atas berdasarkan persamaan kontinuitas?

(jawaban lebih dari 1)

Jawaban:

2 dan 4

Alasan:

Debit fluida selalu sama besar

8 C2

7

5

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

peristiwa yang

terjadi.

1) Laju aliran fluida pada pipa kecil lebih kecil

daripada pipa besar

2) Laju aliran fluida pada pipa kecil lebih besar

daripada pipa besar

3) Debit fluida pada pipa besar lebih besar

daripada pipa kecil

4) Debit fluida sama besar pada pipa besar dan

pipa kecil

dan laju aliran fluida berbanding


pipa.

Menjelaskan

hukum

Bernoulli

Mengidentifikasi Disajikan sebuah

pipa horizontal

dengan dua pipa

berdiameter berbeda.

Siswa diminta

mengidentifikasi

tekanan pada pipa

dengan tepat

menggunakan

hukum Bernoulli.

Perhatikan gambar di bawah ini!

Di titik manakah fluida mengalami tekanan paling

rendah menurut hukum Bernoulli?

Jawaban:

Titik P2

Alasan:

P2 memiliki diameter paling

kecil sehingga kecepatan aliran

fluida paling besar, namun

tekanan pada pipa tersebut

paling rendah.

9 C2

Menghitung Disajikan data dari

sebuah pipa yang

dipasang horizontal

berupa diameter

pipa, kecepatan

aliran fluida dan

tekanan fluida.

Siswa diminta

menghitung tekanan

fluida pada pipa

Sebuah pipa dipasang horizontal dengan diameter

pada bagian pipa besar 6 cm dan pada bagian

kecilnya 2 cm. Laju aliran pada pipa besar 2 m/s

dan tekanan air pada pipa besar 180 kPa. Besar

tekanan air pada pipa kecil menjadi...

Jawaban:

20 kPa

Alasan:

Tekanan pada pipa kecil lebih

kecil daripada tekanan pipa

besar karena laju aliran fluida

pada pipa kecil lebih besar

daripada pipa besar.

10 C3

7

6

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

bagian kecil dengan

tepat.

Mengurutkan Disajikan data

berupa kecepatan

aliran fluida dan

ketinggian pipa.

Siswa diminta

mengurutkan pipa

yang memiliki

tekanan air dari yang

terbesar hingga

terkeceil.


Pipa Kecepatan (m/s) Ketinggian (m)

A 3 2

B 4 6

C 5 4

Air mengalir pada pipa seperti tabel di atas. Urutan

pipa yang memiliki tekanan fluida dari terbesar ke

terkecil berdasarkan hukum Bernoulli adalah...

Jawaban:

B-C-A

Alasan:

Kecepatan fluida dapat dicari

dengan menggunakan persamaan

hukum Bernoulli

11 C2

Memilih Disajikan

pernyataan-

pernyataan mengenai

hukum Bernoulli.

Siswa diminta

memilih pernyataan

yang sesuai dengan

hukum Bernoulli.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini

mengenai hukum Bernoulli!

1) Semakin cepat aliran fluida, semakin besar

tekanannya

2) Tekanan fluida yang mengalir tidak

dipengaruhi oleh kecepatan aliran fluida

3) Tekanan udara luar dapat mempengaruhi

kecepatan aliran fluida

4) Pada pipa dengan luas penampang kecil,

tekanan fluida menjadi lebih kecil

Pernyataan manakah yang sesuai dengan hukum

Bernoulli? (jawaban lebih dari 1)

Jawab:

3 dan 4

Alasan:

Luas penampang berbanding

terbalik dengan kecepatan aliran

fluida dan kecepatan aliran

fluida berbanding terbalik

dengan tekanan fluida.

12 C1

Mengurutkan Disajikan sebuah

gambar aliran air

melalui pipa dengan

luas penampang

Air mengalir pada pipa seperti gambar di bawah ini. Jawaban:

A-B-C-D

Alasan:

13 C3

7

7

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

berbeda. Siswa

diminta

mengurutkan

tekanan air pada

masing-masing pipa

dari yang terkecil

hingga terbesar.

Urutan tekanan air di dalam pipa berdasarkan

hukum Bernoulli mulai dari yang terkecil hingga

terbesar adalah...

Luas penampang berbanding

terbalik dengan kecepatan aliran

fluida dan kecepatan aliran

fluida berbanding terbalik

dengan tekanan fluida.

Menganalisis

konsep

teorema

Torricelli

Mengidentifikasi Disajikan 3 buah

bejana berlubang

dengan 3 lubang.

Siswa diminta

mengidentifikasi

pancaran air yang

benar dari bejana

tersebut.


Berdasarkan teorema Torricelli, gambar manakah

yang menunjukkan pancaran air yang benar?

Jawaban:

Bejana nomor III

Alasan:

Jarak jatuhnya air dicari dengan

menggunakan persamaan

√ sehingga

semakin tinggi lubang maka

jarak pancaran akan semakin

dekat.

14 C2

Membedakan Disajikan 4 buah

bejana berlubang

dengan jenis fluida

yang berbeda. Siswa

diminta

membedakan bejana

yang memiliki

pancuran fluida

4 buah bejana diisi oleh jenis fluida yang berbeda.

Setiap bejana diberi lubang dengan ketinggian

lubang yang berbeda. Berdasarkan teorema

Torricelli, bejana manakah yang akan memiliki

pancaran air terjauh?

Jawaban:

Bejana I

Alasan:

Jarak pancuran dipengaruhi oleh

ketinggian lubang pda bejana

dan tidak dipengaruhi oleh

massa jenis fluida.

15 C2

7

8

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

paling jauh.

Mengidentifikasi Disajikan satu set

percobaan Torricelli

pada bejana tertutup.

Siswa diminta

mengidentifikasi

pancaran air dengan

tepat dari set


tersebut.

Satu set percobaan Torricelli disediakan untuk

mengetahui jarak pancaran air terjauh dari kedua

bejana berlubang A dan B seperti pada gambar di

bawah ini!

Pada percobaan tersebut, bejana yang digunakan

merupakan bejana tertutup. Bagaimanakah

pancaran air yang dihasilkan oleh bejana A dan B?

Jawaban:

Bejana A memiliki jarak

pancuran terjauh

Alasan:

Teorema Torricelli hanya

berlaku pada bejana terbuka.

Bejana A mendapat tekanan

udara melalui lubang atas

sehingga air memancar. Bejana

B tidak mendapatkan udara

sehingga air tidak memancar

dari lubang.

16 C2

Membandingkan Disajikan sebuah

bejana yang

memiliki dua buah

lubang dengan

ketinggian berbeda.

Siswa diminta

membandingkan laju

Sebuah bejana diisi fluida hingga memiliki

kedalaman 45 cm. Lalu bejana tersebut diberi

lubang sehingga fluida mengalir melalui lubang-

lubang seperti pada gambar di bawah ini.

Jawab:

1 : 2

Alasan:

Laju aliran fluida pada bejana

berlubang dihitung


17 C2

7

9

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

aliran fluida pada

kedua lubang dengan

tepat.

Bagaimana laju aliran fluida pada titik A dan B?

√


data ketinggian

fluida dan ketinggian

lubang-lubang pada

bejana. Siswa

diminta

menjabarkan jarak

pancaran air dari

masing-masing

ketinggian lubang.

Andi diminta oleh guru melakukan percobaan

Torricelli untuk mengamati jarak pancaran air dari

sebuah bejana berlubang seperti gambar di bawah

ini.

Bejana yang digunakan diisi dengan air setinggi 2

meter. Pada dinding bejana terdapat 3 buah lubang

dengan ketinggian berbeda. Lubang C berjarak 50

cm dari dasar, lubang A berjarak 50 cm dari

permukaan air dan jarak antar lubang adalah 50 cm.

Ketika lubang-lubang pada dinding bejana dibuka

maka air akan memancar keluar dari masing-masing

lubang sejauh , dan . Bagaimanakah kondisi

jarak pancaran air pada lubang A, B dan C?

Jawaban:

Alasan:

Jarak jatuhnya air dicari dengan


√ sehingga

semakin tinggi lubang maka

jarak pancaran akan semakin

dekat. 18 C2

8

0

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

Menghitung

kecepatan

fluida pada

venturimeter

dan tabung

pitot


sebuah venturimeter

berupa perbedaan

ketinggian dan luas

penampang pipa.

Siswa diminta

menghitung

kecepatan fluida

yang memasuki pipa

venturimeter.

Perhatikan gambar di bawah ini.

Air mengalir melewati sebuah pipa venturimeter

dengan luas penampang dan berturut-turut

adalah 5 dan 4 . Terlihat perbedaan tinggi

air pada pipa vertikal yaitu 45 cm. Besar kecepatan

air saat memasuki pipa venturimeter adalah...

Jawaban:

4 m/s

Alasan:

Kecepatan aliran air pada pipa

venturi dihitung dengan

persamaan

√

(

)

19 C3


sebuah tabung pitot

yang dihubungkan

dengan pipa U

berupa massa jenis

cairan pada pipa U,

massa jenis udara

dan perbedaan

ketinggian cairan

pada pipa U. Siswa

diminta menghitung

kelajuan aliran udara

yang melewati

tabung pitot.

Sebuah tabung pitot digunakan untuk mengukur

kelajuan aliran udara pada daerah savana. Pipa U

dihubungkan pada lengan tabung dan diisi dengan

cairan alkohol yang memiliki massa jenis 800

kg/m3.

Jika massa jenis udara yang diukur adalah 1

kg/m3 dan perbedaan ketinggian cairan alkohol

pada pipa U adalah 25 cm, maka kelajuan aliran

udara yang terukur adalah...

Jawaban:

63,25 m/s

Alasan:

Kecepatan aliran air pada pipa

venturi dihitung dengan

persamaan

√

20 C3

8

1

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

Mengidentifikasi Disajikan gambar

sebuah venturimeter

dengan air raksa.

Siswa diminta

mengidentifikasi

posisi permukaan air

raksa setelah dialiri

udara pada

venturimeter.


Sebuah venturimeter diisi dengan air raksa yang

mula-mula permukaannya setara di titik A dan titik

C. Sesaat kemudian udara dihembuskan melalui P

ke Q dengan cepat sehingga permukaan air raksa di

titik A dan titik C menjadi...

Jawaban:

Permukaan A turun dan C naik

Alasan:

Tekanan pada titik C lebih

rendah daripada tekanan pada

titik A saat udara mengalir dari P

ke Q

21 C2


sebuah pipa

venturimeter dengan

manometer. Siswa

diminta

mengidentifikasi

kecepatan aliran

fluida pada saat

masuk pipa

venturimeter dan

melewati pipa yang

lebih sempit.

Venturimeter dengan sebuah manometer air raksa

digunakan untuk mengukur kecepatan aliran fluida.

Saat udara dihembuskan ke dalam venturimeter,

tinggi air raksa yang terhubung dengan pipa luas

penampang A1 lebih rendah dibanding yang

terhubung dengan pipa luas penampang A2.

Bagaimana kondisi kecepatan aliran udara saat

melalui pipa A1 dan A2?

Jawaban:

Alasan:

Rendahnya tinggi air raksa

menunjukan besarnya tekanan

pada pipa sehingga kecepatan

aliran udara rendah, begitu pula

sebaliknya.

22 C2

Menganalisis Mengemukakan Disajikan sebuah Gambar di bawah ini menunjukan penampang Jawaban: 23 C2

8

2

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

gaya angkat

sayap pesawat

rancangan sayap

pesawat terbang.

Siswa diminta

mengemukakan

kondisi kecepatan

dan tekanan udara

agar sayap pesawat

memiliki gaya

angkat ke atas

maksimum.

sebuah sayap pesawat dan aliran udara yang

mengalir melewatinya.

Bagaimana keadaan kecepatan aliran udara dan

tekanan udara hingga sayap pesawat memiliki

gaya angkat ke atas?

sehingga

Alasan:

Kecepatan aliran udara

berbanding terbalik dengan

tekanan udara, agar sayap

pesawat memiliki gaya angkat

ke atas maksimum maka

dibutuhkan tekanan yang besar

dari sayap bawah pesawat.

Menghitung Disajikan data

berupa luas

penampang sayap

pesawat, gaya angkat

pesawat, kecepatan

aliran udara di

bagian atas pesawat

dan massa jenis

udara. Siswa diminta

mengitung

perbandingan

kecepatan aliran

udara pada bagian

atas dan bawah

sayap pesawat.

Sebuah pesawat terbang akan diterbangkan menuju

pulau terpencil. Pesawat terbang ini memiliki luas

sayap . Saat diterbangkan, kecepatan aliran

udara pada bagian atas sayap adalah

sehingga pesawat terbang ini memiliki gaya angkat

pesawat sebesar . Jika massa jenis udara

. Berapakah perbandingan kecepatan

aliran udara di bagian atas dan bagian bawah sayap

pesawat?

Jawaban:

4 : 3

Alasan:

agar sayap pesawat

memiliki gaya angkat ke atas.

24 C3

Memilih Disajikan

pernyataan-

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!

1) Gaya angkat dari mesin pesawat

Jawaban:

Pernyataan 4 25 C1

8

3

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

pernyataan mengenai

gaya angkat sayap

pesawat. Siswa

diminta memilih

pernyataan yang

tepat untuk peristiwa

terbangnya pesawat.

2) Perubahan momentum dari pesawat

3) Berat pesawat yang lebih kecil dari berat

udara

4) Perbedaan tekanan dari aliran-aliran udara

pada sayap pesawat

Pernyataan manakah yang dapat menjelaskan

mengapa pesawat terbang dapat mengangkasa?

Alasan:

dan

Sehingga terdapat gaya angkat

pada sayap pesawat yang dapat

membuat pesawat dapat

mengangkasa


berupa kecepatan

pesawat, luas sayap

pesawat,

perbandingan

kecepatan aliran

udara di atas dan

bawah sayap

pesawat serta massa

jenis udara. Siswa

diminta menghitung

gaya angkat sayap

pesawat.

Sebuah pesawat komersiil mengudara dengan

kecepatan 300 m/s. Pesawat tersebut didesain

dengan luas sayap pesawat sebesar 80 . Saat

pesawat mengudara terdeteksi kecepatan aliran

udara di atas sayap dan di bawah sayap adalah 3 : 1.

Jika asumsi kecepatan aliran udara di atas sayap

sama dengan kecepatan pesawat dan massa jenis

udara 1,3 . Maka besar gaya angkat sayap

pesawat tersebut sehingga pesawat dapat

mengudara adalah...

Jawaban:

Alasan:

Gaya angkat pesawat dapat

dihitung menggunakan

persamaan

26 C3

Menerapkan

aplikasi hukum

Bernoulli pada

kehidupan

sehari-hari

Mengidentifikasi Disajikan tiga buah

cerobong asap

dengan ketinggian

yang berbeda. Siswa

diminta

mengidentifikasi

dengan tepat

cerobong asap yang

Sebuah pabrik memiliki pengeluaran asap dari 3

cerobong asap dengan tinggi yang berbeda seperti

gambar di bawah ini.

Jawaban:

Cerobong asap III

Alasan:

Semakin tinggi cerobong asap

maka tekanan udaranya akan

mengecil. Jika tekanan udara

kecil, asap akan semakin cepat

27 C2

8

4

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

memliki pengeluaran

asap lebih baik.

Perbedaan tekanan udara berpengaruh terhadap

kecepatan pengeluaran asap pabrik. Berdasarkan

hukum Bernoulli, cerobong asap manakah yang

memiliki pengeluaran asap yang lebih baik?

bergerak keluar dari cerobong

asap tanpa melalui banyak

hambatan.

Menyelidiki Disajikan sebuah

peristiwa dua perahu

yang saling

mendekat dan

mengalami benturan

antarkeduanya.

Siswa diminta

menyelidiki dengan

tepat mengapa

peristiwa tersebut

dapat terjadi.

Kedua perahu yang bergerak ke depan dengan

posisi sejajar cenderung akan saling mendekat

seperti pada gambar di atas. Dengan posisi tersebut

maka akan terjadi benturan pada kedua perahu.

Mengapa hal demikian dapat terjadi?

Jawaban:

Karena tekanan air diantara

kedua perahu berkurang.

Alasan:

Saat perahu bergerak ke depan,

air tersalurkan pada daerah

sempit diantara kedua perahu.

Laju air pada daerah yang

sempit lebih besar dibandingkan

daerah diluar perahu sehingga

tekanan air pada daerah yang

sempit berkurang dan

28 C3

8

5

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

mendorong kedua perahu untuk

saling mendekat dan

berbenturan.

Menjelaskan Disajikan sebuah

gambar alat

penyemprot nyamuk.

Siswa diminta

menjelaskan

hubungan kecepatan

dan tekanan pada

alat penyemprot

nyamuk tersebut

dengan tepat.

Perhatikan gambar alat penyemprot nyamuk di

bawah ini!

Hubungan antara tekanan (P) dan kecepatan cairan

obat nyamuk (v) di ujung pipa dan di dalam alat

penyemprot nyamuk adalah...

Jawaban:

,

Alasan:

Saat alat penyemprot diberi

gaya, kecepatan udara pada alat

penyemprot akan menjadi besar

sehingga tekanannya kecil.

Sedangkan tekanan pada tabung

cairan obat nyamuk menjadi

besar dan mendorong cairan obat

nyamuk naik ke atas melalui

pipa.

29 C2

Mengemukakan Disajikan sebuah

keadaan bola

pingpong di dalam

sebuah corong.

Siswa diminta

mengemukakan

keadaan tekanan dan

laju aliran fluida

menggunakan

hukum Bernoulli

agar bola pingpong

tetap berada pada


Sebuah bola pingpong berada di dalam corong, bola

pingpong akan jatuh jika tidak ditiup namun akan

Jawaban:

dan

Alasan:

Pada saat sebelum ditiup,

tekanan di dalam corong dan

tekanan atmosfer di luar corong

adalah sama. Tetapi, saat corong

ditiup, tekanan di dalam corong

berkurang, sedangkan tekanan

atmosfer di luar corong tetap dan

30 C2

8

6

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

corong. tetap berada di dalam corong jika bola pingpong

ditiup dengan keras. Hal tersebut terjadi karena

adanya perbedaan tekanan dan laju aliran fluida.

Bagaimana perbedaan tekanan dan laju aliran fluida

di dalam dan di luar corong agar bola pingpong

tetap berada pada corong?

lebih besar daripada tekanan di

dalam corong. Hal ini

menyebabkan tekanan atmosfer

di udara akan menekan bola

untuk tetap berada di dalam

corong.

87

87

Lampiran 3. Rekapitulasi Jawaban Tes Two-tier Jawaban Terbuka

1.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!

1) Kecepatan aliran fluida pada pipa berbanding lurus dengan luas

penampang pipa

2) Kecepatan aliran fluida pada pipa berbanding terbalik dengan luas

penampang pipa

3) Debit fluida yang mengalir pada pipa dengan penampang berbeda

adalah konstan

4) Debit fluida yang mengalir pada pipa dengan penampang berbeda

selalu berubah

5) Tekanan fluida pada pipa berbanding lurus dengan kecepatan aliran

fluida

Pernyataan manakah yang merupakan definisi dari persamaan kontinuitas?

Tingkat 1

Pernyataan 1

14 siswa

Pernyataan 3 dan 4 3 siswa

Pernyataan 3 6 siswa



Tingkat 2

Karena persamaan kontinuitas dituliskan dengan

12 siswa

Persamaan kontinuitas dinyatakan dengan 6 siswa

Semakin kecil luas penampang semakin cepat aliran fluida 1 siswa

Karena persamaan kontinuitas adalah persamaan debit

dengan luas penampang konstan atau berubah 1 siswa

Karena ketika luas penampangnya sama, tekanan dan

kecepatan aliran akan konstan 1 siswa

Tidak diisi 2 siswa

2.

Fluida dengan debit 2 liter/s mengalir pada sebuah pipa C. Pipa C lalu

disambungkan dengan pipa A dan pipa B yang masing-masing luas

penampang pipa adalah 10 dan 5 dengan kecepatan aliran fluida

yaitu 2 m/s dan 4 m/s. Bagaimana kondisi debit fluida pada pipa A dan

pipa B?

Tingkat 1

Debit pipa A = debit pipa B

23 siswa

Debit fluida A > debit fluida B 5 siswa

Tidak diisi 2 siswa

Tingkat 2

18 siswa

Luas penampang A < luas penampang B 1 siswa

Luas penampang A > luas penampang B 4 siswa

Tidak diisi 7 siswa

88

88

3.

Fluida mengalir melalui pipa yang memiliki luas penampang berbeda

seperti pada gambar di bawah ini.

Bagaimana kondisi kecepatan aliran fluida pada titik A, B dan C

berdasarkan persamaan kontinuitas?

Tingkat 1

12 siswa

Bertambah cepat aliran fluidanya 1 siswa

Kecepatan fluida menurun 1 siswa

Kondisi kecepatan aliran fluida pada pipa A akan lebih

besar dibanding pipa B dan C 1 siswa

Kecepatan aliran fluida pipa C lebih besar dibandingkan

dengan pipa A dan B 6 siswa

Fluida mengalir secara laminer dalam sebuah pipa 1 siswa

Tidak diisi 5 siswa

Tingkat 2

Karena semakin besar luas penampang, semakin kecil

kecepatannya

12 siswa

Karena diameter pipa A, B dan C berbeda 1 siswa

Karena luas penampang mempengaruhi kecepatan aliran

fluida 1 siswa

Semakin kecil luas penampangnya maka semakin cepat

alirannya 5 siswa

Fluida mengalir dari pipa di kiri hingga ke kanan sehingga

tidak ada fluida yang menghilang 1 siswa

Tidak diisi 8 siswa

4.

Fluida mengalir dari pipa X ke pipa Y, jari-jari pipa X lebih besar 3 kali

dibanding jari-jari pipa Y, maka perbandingan laju aliran fluida pada pipa

X dan Y adalah...

Tingkat 1

1 : 2

11 siswa

3 : 1 13 siswa

Tidak diisi 5 siswa

Tingkat 2

11 siswa

89

89

Karena jari-jari pipa x lebih besar 3 kali dari jari-jari pipa y 9 siswa

Karena luas penanpang pipa x lebih besar dari luas

penampang y 1 siswa

Tidak diisi 8 siswa

5.

Genangan Air hujan memasuki pipa yang mempunyai luas penampang

berbeda, pipa 1 dengan luas penampang 30 dan pipa 2 dengan luas

penampang 10 . Jika laju aliran air hujan pada pipa 2 adalah 6 m/s.

Berdasarkan persamaan kontinuitas maka laju aliran air hujan pada pipa 1

adalah...

Tingkat 1

2 m/s

18 siswa

0,18 m/s 1 siswa

0,2 m/s 2 siswa

18 m/s 4 siswa

Tidak diisi 4 siswa

Tingkat 2

Persamaan kontinuitas dinyatakan dengan

19 siswa

Tidak diisi 10 siswa

6.



perbandingan antara dan adalah...

Tingkat 1

lebih besar kecepatannya daripada

13 siswa

2 : 1 13 siswa

1 : 3 2 siswa

Tidak diisi 1 siswa

Tingkat 2

Karena semakin besar luas penampangnya semakin kecil

kecepatannya

12 siswa

Karena luas penampang A dua kali luas penampang B 11 siswa

Tidak diisi 6 siswa

7.


Pipa Luas penampang

1 Laju aliran air 1 Luas penampang 2

1 4 20 8

2 4 20 15

3 4 20 10

Berdasarkan hukum kekekalan debit fluida, urutan pipa yang memiliki laju

90

90

aliran dari tinggi ke rendah saat keluar pada luas penampang 2 adalah...

Tingkat 1

1-2-3

5 siswa

1-3-2 13 siswa

2-3-1 2 siswa

Tidak diisi 9 siswa

Tingkat 2

Semakin kecil luas penampang maka semakin tinggi laju

alirannya

9 siswa

Karena pipa 2 memiliki luas penampang 2 paling besar 1 siswa

Semakin besar luas penampang semakin besar

kecepatannya 1 siswa


8.

Sebuah fluida mengalir pada pipa yang memiliki diameter berbeda. Fluida

mengalir dari pipa berdiameter 8 cm ke pipa berdiameter 4 cm. Jika aliran

fluida pada diameter 8 cm adalah 2m/s. Pernyataan manakah yang sesuai

dengan peristiwa di atas berdasarkan persamaan kontinuitas? (jawaban

lebih dari 1)

1) Laju aliran fluida pada pipa kecil lebih kecil daripada pipa besar

2) Laju aliran fluida pada pipa kecil lebih besar daripada pipa besar

3) Debit fluida pada pipa besar lebih besar daripada pipa kecil

4) Debit fluida sama besar pada pipa besar dan pipa kecil

Tingkat 1

Pernyataan 2 dan 3

24 siswa



Tidak diisi 1 siswa

Tingkat 2

Karena luas penampang berbanding terbalik dengan

kecepatan fluida

1 siswa

Semakin kecil penampang maka semakin besar laju fluida

dan tidak akan mengurangi debit fluida 1 siswa

Karena perbedaan debit fluida dan laju aliran fluida 3 siswa

Luas penampang berbanding terbalik dengan kecepatan

fluida dan debit berbanding lurus dengan luas penampang 3 siswa


9.


Di titik manakah fluida mengalami tekanan paling rendah menurut hukum

91

91

Bernoulli?

Tingkat 1

27 siswa

dan 1 siswa

1 siswa

Tingkat 2

Jika kecepatan semakin tinggi maka tekanan akan menurun

24 siswa

Jumlah dari tekanan memiliki nilai yang sama pada titik

sepanjang suatu garis arus 1 siswa

Karena 2 siswa

Tidak diisi 2 siswa

10.

Sebuah pipa dipasang horizontal dengan diameter pada bagian pipa besar

6 cm dan pada bagian kecilnya 2 cm. Laju aliran pada pipa besar 2 m/s

dan tekanan air pada pipa besar 180 kPa. Besar tekanan air pada pipa kecil

menjadi...

Tingkat 1

5, 47 kPa

2 siswa

Tekanan pada pipa kecil lebih besar daripada pipa besar 1 siswa

540 kPa 2 siswa


Tingkat 2

Pipa memiliki aliran dengan tekanan air yang besar pada

pipa besar

1 siswa

Tekanan pada pipa berbanding lurus dengan luas

penampang 1 siswa

dan

3 siswa


11.


Pipa Kecepatan (m/s) Ketinggian (m)

A 3 2

B 4 6

C 5 4

Air mengalir pada pipa seperti tabel di atas. Urutan pipa yang memiliki

tekanan fluida dari terbesar ke terkecil berdasarkan hukum Bernoulli

adalah...

Tingkat 1

B-C-A

4 siswa

A-B-C 7 siswa

A-C-B 5 siswa

C-B-A 10 siswa

Tidak diisi 3 orang

Tingkat 2

7 siswa

92

92

2 siswa

Kecepatan berbanding terbalik dengan tekanan 11 siswa

Tidak diisi 9 siswa

12.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini mengenai hukum Bernoulli!

1) Semakin cepat aliran fluida, semakin besar tekanannya

2) Tekanan fluida yang mengalir tidak dipengaruhi oleh kecepatan

aliran fluida

3) Tekanan udara luar dapat mempengaruhi kecepatan aliran fluida

4) Pada pipa dengan luas penampang kecil, tekanan fluida menjadi

lebih kecil

Pernyataan manakah yang sesuai dengan hukum Bernoulli? (jawaban

lebih dari 1)

Tingkat 1

Pernyataan 1, 3 dan 4

4 siswa

Pernyataan 2 dan 4 2 orang



Tidak diisi 5 siswa

Tingkat 2

Karena tekanan dipengaruhi oleh kecepatan

1 siswa

Karena tekanan dipengaruhi oleh kecepatan dan luas

penampang berbanding lurus dengan tekanan 4 siswa

Hukum Bernoulli dipengaruhi oleh kecepatan, tekanan dan

luas penampang 3 siswa


13.

Air mengalir pada pipa seperti gambar di bawah ini.

Urutan tekanan air di dalam pipa berdasarkan hukum Bernoulli mulai dari

yang terkecil hingga terbesar adalah...

Tingkat 1

A-B-C-D

17 siswa

D-C-B-A 11 siswa

Tidak diisi 1 siswa

Tingkat 2

Semakin kecil luas penampang semakin kecil tekanan

8 siswa

Semakin besar luas penampang semakin kecil tekanan 10 siswa

Tekanan akan meningkat jika kecepatan menurun 2 siswa

Tidak diisi 9 siswa

14. Perhatikan gambar di bawah ini!

93

93

Berdasarkan teorema Torricelli, gambar manakah yang menunjukkan

pancaran air yang benar?

Tingkat 1

Gambar 3

29 siswa

Tingkat 2

Kecepatan semburan air melalui lubang berjarak h dari

permukaan air sama dengan kecepatan jatuh bebas air dari

ketinggian h

2 siswa

Semakin rendah lubang semakin besar tekanannya

sehingga jarak pancaran air semakin jauh 10 siswa


15.

4 buah bejana diisi oleh jenis fluida yang berbeda. Setiap bejana diberi

lubang dengan ketinggian lubang yang berbeda. Berdasarkan teorema

Torricelli, bejana manakah yang akan memiliki pancaran air terjauh?

Tingkat 1

Gambar No II

21 siswa

Gambar No I 5 siswa

Gambar No III dan IV 1 siswa

Gambar No I dan II 2 siswa

Tingkat 2

Massa jenis air lebih kecil dibanding cairan yang lain

5 siswa

Massa jenis oli dan cat lebih besar dibanding cairan yang

lain 6 siswa

Semakin rendah lubang maka jarak pancaran air akan

semakin jauh 6 siswa


16. Satu set percobaan Torricelli disediakan untuk mengetahui jarak pancaran

air terjauh dari kedua bejana berlubang A dan B seperti pada gambar di

bawah ini!

94

94

Pada percobaan tersebut, bejana yang digunakan merupakan bejana

tertutup. Bagaimanakah pancaran air yang dihasilkan oleh bejana A dan

B?

Tingkat 1

Panacaran air dari kedua bejana adalah sama

1 siswa

Kedua bejana tidak memancarkan air 3 siswa

Pancaran air pada bejana A lebih jauh dibanding bejana B 4 siswa

Pancaran air pada bejana B lebih cepat dbanding bejana A 6 siswa


Tingkat 2

Tidak ada udara pada bejana yang menyebabkan kedua

bejana tidak memancarkan air

5 siswa

Bejana A mendapat tekanan udara dari lubang di atas

sehingga pancaran air semakin jauh 5 siswa

Tekanan udara sama pada kedua bejana karena kedua

bejana merupakan bejana tertutup 1 siswa


17.

Sebuah bejana diisi fluida hingga memiliki kedalaman 45 cm. Lalu bejana

tersebut diberi lubang sehingga fluida mengalir melalui lubang-lubang

seperti pada gambar di bawah ini.

Bagaimana laju aliran fluida pada titik A dan B?

Tingkat 1

Lubang B lebih jauh mengeluarkan air

14 siswa

Lubang A memiliki tekanan yang rendah dibanding lubang

B 3 siswa


Tingkat 2

Semakin rendah lubang semakin besar tekanannya

7 siswa

Semakin tinggi lubang semakin besar tekanannya 2 siswa


18. Andi diminta oleh guru melakukan percobaan Torricelli untuk mengamati

95

95

jarak pancaran air dari sebuah bejana berlubang seperti gambar di bawah

ini.

Bejana yang digunakan diisi dengan air setinggi 2 meter. Pada dinding

bejana terdapat 3 buah lubang dengan ketinggian berbeda. Lubang C

berjarak 50 cm dari dasar, lubang A berjarak 50 cm dari permukaan air

dan jarak antar lubang adalah 50 cm.

Ketika lubang-lubang pada dinding bejana dibuka maka air akan

memancar keluar dari masing-masing lubang sejauh , dan .

Bagaimanakah kondisi jarak pancaran air pada lubang A, B dan C?

Tingkat 1

Xc>Xb>Xa

4 orang

Lubang C memancarkan air lebih jauh dibandingkan

lubang A dan B 3 orang


Tingkat 2

Karena lubang C berada paling bawah dan lubang A paling

atas

1 siswa

Jarak pancaran dipengaruhi oleh tekanan dan kecepatan

fluida 2 siswa


19.

Perhatikan gambar di bawah ini.

Air mengalir melewati sebuah pipa venturimeter dengan luas penampang

dan berturut-turut adalah 5 dan 4 . Terlihat perbedaan

tinggi air pada pipa vertikal yaitu 45 cm. Besar kecepatan air saat

memasuki pipa venturimeter adalah...

Tingkat 1

Tidak diisi

29 siswa

Tingkat 2

Tidak diisi

29 siswa

20.

Sebuah tabung pitot digunakan untuk mengukur kelajuan aliran udara pada

daerah savana. Pipa U dihubungkan pada lengan tabung dan diisi dengan

cairan alkohol yang memiliki massa jenis 800 kg/m3.

96

96

Jika massa jenis udara yang diukur adalah 1 kg/m

3 dan perbedaan

ketinggian cairan alkohol pada pipa U adalah 25 cm, maka kelajuan aliran

udara yang terukur adalah...

Tingkat 1

32 m/s

6 siswa

2,71 kg/m3

3 siswa


Tingkat 2

Dihitung menggunakan persamaan

3 siswa


21.


Sebuah venturimeter diisi dengan air raksa yang mula-mula permukaannya

setara di titik A dan titik C. Sesaat kemudian udara dihembuskan melalui

P ke Q dengan cepat sehingga permukaan air raksa di titik A dan titik C

menjadi...

Tingkat 1

Tidak seimbang/berbeda

1 siswa

Kenaikan pada titik C dan A menurun 1 siswa


Tingkat 2

Tidak diisi

29 siswa

22. Venturimeter dengan sebuah manometer air raksa digunakan untuk

mengukur kecepatan aliran fluida. Saat udara dihembuskan ke dalam

venturimeter, tinggi air raksa yang terhubung dengan pipa luas penampang

A1 lebih rendah dibanding yang terhubung dengan pipa luas penampang

A2. Bagaimana kondisi kecepatan aliran udara saat melalui pipa A1 dan

97

97

A2?

Tingkat 1

Kecepatan aliran pipa A1 lebih besar dari pipa A2

10 siswa

Kecepatan aliran pipa A2 lebih besar dari pipa A1 3 siswa


Tingkat 2

Luas penampang A1 lebih rendah daripada pipa A2

5 siswa

Karena 3 siswa


23.

Gambar di bawah ini menunjukan penampang sebuah sayap pesawat dan

aliran udara yang mengalir melewatinya.

Bagaimana keadaan kecepatan aliran udara dan tekanan udara hingga

sayap pesawat memiliki gaya angkat ke atas?

Tingkat 1

dan

17 siswa

dan 4 siswa

Tidak diisi 8 siswa

Tingkat 2

Tekanan udara dibagian bawah sayap lebih tinggi maka

kecepatan akan berbanding terbalik dengan tekanan

23 siswa

Tidak diisi 6 siswa

24.

Sebuah pesawat terbang akan diterbangkan menuju pulau terpencil.

Pesawat terbang ini memiliki luas sayap . Saat diterbangkan,

kecepatan aliran udara pada bagian atas sayap adalah sehingga

pesawat terbang ini memiliki gaya angkat pesawat sebesar .

Jika massa jenis udara . Berapakah perbandingan kecepatan

aliran udara di bagian atas dan bagian bawah sayap pesawat?

Tingkat 1

7 : 2

1 siswa

3 : 1 3 siswa


Tingkat 2

Tidak diisi

29 siswa

25.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!



3) Berat pesawat yang lebih kecil dari berat udara

98

98

4) Perbedaan tekanan dari aliran-aliran udara pada sayap pesawat

Pernyataan manakah yang dapat menjelaskan mengapa pesawat terbang

dapat mengangkasa?

Tingkat 1

Pernyataan 4

17 siswa

Pernyataan 1, 2 dan 4 1 siswa



Tingkat 2

8 siswa


26.

Sebuah pesawat komersiil mengudara dengan kecepatan 300 m/s. Pesawat

tersebut didesain dengan luas sayap pesawat sebesar 80 . Saat pesawat

mengudara terdeteksi kecepatan aliran udara di atas sayap dan di bawah

sayap adalah 3 : 1. Jika asumsi kecepatan aliran udara di atas sayap sama

dengan kecepatan pesawat dan massa jenis udara 1,3 . Maka besar

gaya angkat sayap pesawat tersebut sehingga pesawat dapat mengudara

adalah...

Tingkat 1

Tidak diisi

29 siswa

Tingkat 2

Tidak diisi

29 siswa

27.

Sebuah pabrik memiliki pengeluaran asap dari 3 cerobong asap dengan

tinggi yang berbeda seperti gambar di bawah ini.

Perbedaan tekanan udara berpengaruh terhadap kecepatan pengeluaran

asap pabrik. Berdasarkan hukum Bernoulli, cerobong asap manakah yang

memiliki pengeluaran asap yang lebih baik?

Tingkat 1

Gambar III

19 siswa

Gambar II 5 siswa

Gambar I 2 siswa

Tidak diisi 3 siswa

Tingkat 2

99

99

Bagian atas cerobong di desain terbuka maka dingin diluar

akan menutup bagian atas cerobong sehingga tekanan udara

kecil dan asap terbuang keluar

18 siswa

Karena tidak terlalu tinggi dan rendah sehingga asap dapat

keluar dengan sempurna 3 siswa

Tidak diisi 8 siswa

28.

Kedua perahu yang bergerak ke depan dengan posisi sejajar cenderung

akan saling mendekat seperti pada gambar di atas. Dengan posisi tersebut

maka akan terjadi benturan pada kedua perahu. Mengapa hal demikian

dapat terjadi?

Tingkat 1

Kecepatan perahu

4 siswa

Karena persamaan kontinuitas 7 siswa

Karena arus sungai 1 siswa


Tingkat 2

Perahu akan melaju lebih cepat saat celah semakin sempit

5 siswa


29.

Perhatikan gambar alat penyemprot nyamuk di bawah ini!

Hubungan antara tekanan (P) dan kecepatan cairan obat nyamuk (v) di

ujung pipa dan di dalam alat penyemprot nyamuk adalah...

Tingkat 1

Tekanan udara di dalam corong harus lebih besar

13 siswa


Tingkat 2

Karena tekanan udara berhembus dari tekanan yang lebih

besar ke tekanan yang lebih kecil

11 siswa


30. Perhatikan gambar di bawah ini!

100

10

0

Sebuah bola pingpong berada di dalam corong, bola pingpong akan jatuh

jika tidak ditiup namun akan tetap berada di dalam corong jika bola

pingpong ditiup dengan keras. Hal tersebut terjadi karena adanya

perbedaan tekanan dan laju aliran fluida. Bagaimana perbedaan tekanan

dan laju aliran fluida di dalam dan di luar corong agar bola pingpong tetap

berada pada corong?

Tingkat 1

Semakin besar tekanan semakin besar kecepatannya

7 siswa

dan 12 siswa


Tingkat 2

Karena

7 siswa


101

Lampiran 4. Kisi-kisi Two-tier Pilihan Ganda Fluida Dinamis

Indikator

Pembelajaran KKO Indikator Soal Soal

No

Soal

Aspek

Kognitif

Menjelaskan

persamaan

kontinuitas

Mengingat

Kembali

Disajikan pernyataan

mengenai hubungan

luas penampang, laju

aliran fluida dan

tekanan fluida.

Siswa diminta

mengingat kembali

definisi dari

persamaan

kontinuitas.

a. Pernyataan manakah yang merupakan definisi dari persamaan kontinuitas?

A. Debit fluida yang mengalir pada pipa dengan penampang berbeda adalah

konstan *

B. Debit fluida yang mengalir pada pipa dengan penampang berbeda selalu

berubah

C. Kecepatan aliran fluida pada pipa berbanding lurus dengan luas penampang

pipa

D. Tekanan fluida pada pipa berbanding terbalik dengan kecepatan aliran fluida

E. Tekanan fluida pada pipa berbanding lurus dengan kecepatan aliran fluida

b. Berikan alasanmu!

A. Persamaan konitnuitas dinyatakan dengan

B. Persamaan kontinuitas dinyatakan dengan

C. Persamaan kontinuitas dinyatakan dengan

D. Persamaan kontinuitas dinyatakan dengan *

E. ___________________________________________________________

1 C1

Menjelaskan Disajikan data debit

fluida pada sebuah

pipa, dan luas

penampang serta laju

aliran fluida pada

pipa yang berbeda.

Siswa diminta

menjelaskan kondisi

a. Fluida dengan debit 2 liter/s mengalir pada sebuah pipa C. Pipa C lalu

disambungkan dengan pipa A dan pipa B yang masing-masing luas penampang

pipa adalah 10 dan 5 dengan kecepatan aliran fluida yaitu 2 m/s dan 4

m/s. Bagaimana kondisi debit fluida pada pipa A dan pipa B?




D. Debit fluida pada pipa A dan pipa B bernilai sama *

2 C2

102

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

debit fluida pada

pipa yang berbeda.





C. Sesuai dengan persamaan kontinuitas yaitu *


E. ___________________________________________________________


gambar pipa dengan

3 luas penampang

berbeda. Siswa

diminta

menjabarkan

kecepatan aliran

fluida pada masing-

masing luas

penampang.

a. Fluida mengalir melalui pipa yang memiliki luas penampang berbeda seperti

pada gambar di bawah ini.

Bagaimana kondisi kecepatan aliran fluida pada titik A, B dan C berdasarkan

persamaan kontinuitas?

A.

B.

C.

D. *

E.


A. Semakin besar luas penampang maka akan semakin kecil kecepatan aliran

fluida karena *

B. Semakin besar luas penampang maka akan semakin besar kecepatan aliran

fluida karena

3 C2

103

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

C. Fluida mengalir dari pipa A kepipa B sehingga tidak ada fluida yang

menghilang

D. Diameter pipa A, pipa B dan pipa C berbeda

E. ____________________________________________________________

Menerapkan

persamaan

kontinuitas

pada

kehidupan

sehari-hari

Membandingkan Disajikan data jari-

jari dari dua pipa

yang dilalui oleh

fluida. Siswa diminta

membandingkan laju

aliran yang mengalir

pada kedua pipa

dengan tepat.

a. Fluida mengalir dari pipa X ke pipa Y, jari-jari pipa X lebih besar 3 kali

dibanding jari-jari pipa Y, maka perbandingan laju aliran fluida pada pipa X dan

Y adalah...

A. 1 : 2

B. 1 : 3

C. 1 : 9 *

D. 3 : 1

E. 3 : 2


A. Laju aliran fluida berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari pipa *

B. Laju aliran fluida berbanding lurus dengan luas penampang pipa

C. Luas penampang pipa X lebih besar dari luas penampang pipa Y

D. Laju aliran fluida berbanding terbalik dengan jari-jari pipa

E. ___________________________________________________________

4 C2

Menghitung Disajikan data luas

penampang pipa

a. Air hujan yang menggenang mengalir memasuki pipa yang mempunyai luas

penampang berbeda, pipa 1 dengan luas penampang 30 dan pipa 2 dengan 5 C3

104

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif


serta laju aliran

fluida pada pipa


menghitung laju

aliran fluida pada

pipa kecil dan pipa

besar dengan tepat.

luas penampang 10 . Jika laju aliran air hujan pada pipa 2 adalah 6 ms-1

.

Berdasarkan persamaan kontinuitas maka laju aliran air hujan pada pipa 1

adalah...

A. 30 ms-1

B. 20 ms-1

C. 10 ms-1

D. 5 ms-1

E. 2 ms-1

*


A. Luas penampang berbanding terbalik dengan kecepatan air *

B. Luas penampang berbanding lurus dengan kecepatan air

C. Pipa 1 memiliki luas penampang yang besar

D. Pipa 2 memiliki luas penampang yang kecil

E. ___________________________________________________________

Membandingkan Disajikan data luas

penampang pipa


serta laju aliran

fluida pada pipa


membandingkan laju

aliran fluida pada

pipa kecil dan pipa

besar dengan tepat.

a. Perhatikan gambar di bawah ini!


perbandingan antara dan adalah...

A. 1 : 2 *

B. 1 : 3

C. 1 : 4

6 C2

105

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

D. 2 : 1

E. 2 : 4


A. Semakin besar luas penampang semakin besar kecepatan fluida

B. Semakin besar luas penampang semakin kecil kecepatan fluida *



E. ___________________________________________________________

Mengurutkan Disajikan tabel

berupa data luas

penampang pipa dan

laju aliran fluida

yang mengalir pada

pipa. Siswa diminta

mengurutkan laju

aliran fluida pada

salah satu luas

penampang pipa

dengan tepat.

a. Perhatikan tabel di bawah ini!

Pipa Luas penampang 1

( )

Laju aliran air 1

(

Luas penampang 2

( 1 4 20 8

2 4 20 15

3 4 20 10

Berdasarkan hukum kekekalan debit fluida, urutan pipa yang memiliki laju aliran

dari tinggi ke rendah saat keluar pada luas penampang 2 adalah...

A. 1 – 2 – 3

B. 1 – 3 – 2 *

C. 2 – 3 – 1

D. 3 – 1 – 2

E. 3 – 2 – 1


A. Semakin besar luas penampang, semakin besar laju aliran fluida

B. Semakin kecil luas penampang, semakin besar laju aliran fluida *

C. Laju aliran air pada luas penampang 1 adalah sama

7 C3

106

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

D. Pipa 2 memiliki luas penampang 2 paling besar

E. ___________________________________________________________

Menyimpulkan Disajikan data luas

penampang pipa dan

laju aliran fluida.

Siswa diminta

menyimpulkan

pernyataan yang

benar mengenai

peristiwa yang

terjadi.

a. Sebuah fluida mengalir pada pipa yang memiliki diameter berbeda. Fluida

mengalir dari pipa berdiameter 8 cm ke pipa berdiameter 4 cm. Jika aliran fluida

pada diameter 8 cm adalah 2 ms-1

. Pernyataan manakah yang sesuai dengan

peristiwa di atas berdasarkan persamaan kontinuitas?

5) Laju aliran fluida pada pipa kecil lebih kecil daripada pipa besar

6) Laju aliran fluida pada pipa kecil lebih besar daripada pipa besar

7) Debit fluida pada pipa besar lebih besar daripada pipa kecil

8) Debit fluida sama besar pada pipa besar dan pipa kecil

A. 1, 2, 3 dan 4

B. 1, 2 dan 3

C. 1 dan 3

D. 2 dan 3

E. 2 dan 4 *


A. Luas penampang berbanding terbalik dengan laju aliran fluida dan debit

berbanding lurus dengan luas penampang

B. Semakin kecil luas penampang maka semakin besar laju aliran fluida dan

debit fluida tidak akan berkurang *

C. Luas penampang berbanding lurus dengan laju aliran fluida

D. Perbedaan debit fluida dan laju aliran fluida

E. ___________________________________________________________

8 C2

Menjelaskan

hukum

Mengidentifikasi Disajikan sebuah

pipa horizontal

a. Perhatikan gambar di bawah ini! 9 C2

107

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

Bernoulli dengan dua pipa

berdiameter berbeda.

Siswa diminta

mengidentifikasi

tekanan pada pipa

dengan tepat

menggunakan

hukum Bernoulli.

Di titik manakah fluida mengalami tekanan paling rendah menurut hukum

Bernoulli?

A. Titik P1, P2 dan P3

B. Titik P1 dan P3

C. Titik P1

D. Titik P2 *

E. Titik P3


A. Tekanan berbanding terbalik dengan luas penampang pipa

B. Tekanan berbanding lurus dengan kecepatan aliran fluida

C. Kecepatan semakin tinggi maka tekanan akan menurun *

D. Tekanan pada setiap titik pada pipa adalah sama

E. ___________________________________________________________

Membandingkan Disajikan data dari

sebuah pipa yang

dipasang horizontal

berupa diameter

pipa, kecepatan

aliran fluida dan

tekanan fluida.

a. Sebuah pipa dipasang horizontal dengan diameter pada bagian pipa besar 6 cm

dan pada bagian kecilnya 2 cm. Laju aliran pada pipa besar 2 ms-1

dan tekanan air

pada pipa besar 180 kPa. Besar perbandingan tekanan air pada pipa kecil dan

pipa besar menjadi...

A. 1 : 3

B. 1 : 9 *

C. 2 : 1

10 C2

108

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

Siswa diminta

membandingkan

tekanan fluida pada

pipa bagian kecil

dengan tepat.

D. 3 : 1

E. 4 : 6


A. Tekanan pada pipa berbanding terbalik dengan luas penampang

B. Tekanan pada pipa berbanding lurus dengan luas penampang *

C. Kecepatan air berbanding lurus dengan tekanan air

D. Semakin besar pipa semakin besar tekanan air

E. ___________________________________________________________

Mengurutkan Disajikan data

berupa kecepatan

aliran fluida dan

ketinggian pipa.

Siswa diminta

mengurutkan pipa

yang memiliki

tekanan air dari yang

terbesar hingga

terkeceil.


Pipa Kecepatan

Ketinggian

A 3 2

B 4 6

C 5 4

Air mengalir pada pipa seperti tabel di atas. Urutan pipa yang memiliki tekanan

fluida dari terbesar ke terkecil berdasarkan hukum Bernoulli adalah...

A. C-B-A

B. B-A-C

C. B-C-A *

D. A-B-C

E. A-C-B


A. Tekanan air dapat dihitung menggunakan persamaan :

*

B. Tekanan air dapat dihitung menggunakan persamaan :

11 C2

109

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif



E. ___________________________________________________________

Memilih Disajikan

pernyataan-

pernyataan mengenai

hukum Bernoulli.

Siswa diminta

memilih pernyataan

yang sesuai dengan

hukum Bernoulli.

a. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini mengenai hukum Bernoulli!

5) Tekanan fluida yang mengalir tidak dipengaruhi oleh kecepatan aliran fluida

6) Pada pipa dengan luas penampang kecil, tekanan fluida menjadi lebih kecil

7) Tekanan udara luar dapat mempengaruhi kecepatan aliran fluida

8) Semakin cepat aliran fluida, semakin besar tekanannya

Pernyataan manakah yang sesuai dengan hukum Bernoulli?

A. 1, 2, 3 dan 4

B. 1, 3 dan 4

C. 1 dan 3

D. 2 dan 3 *

E. 3 dan 4


A. Tekanan dipengaruhi oleh kecepatan dan luas penampang berbanding

terbalik dengan tekanan

B. Tekanan dipengaruhi oleh kecepatan dan luas penampang berbanding lurus

dengan tekanan *

C. Hukum Bernoulli dipengaruhi oleh kecepatan, tekanan dan luas penampang

D. Kecepatan fluida berbanding lurus dengan tekanan fluida

E. ___________________________________________________________

12 C1

Mengurutkan Disajikan sebuah

gambar aliran air

melalui pipa dengan

luas penampang

a. Air mengalir pada pipa seperti gambar di bawah ini.

13 C3

110

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

berbeda. Siswa

diminta

mengurutkan

tekanan air pada

masing-masing pipa

dari yang terkecil

hingga terbesar.

Urutan tekanan air di dalam pipa berdasarkan hukum Bernoulli mulai dari yang

terkecil hingga terbesar adalah...

A. A-B-C-D *

B. B-C-D-A

C. C-D-B-A

D. D-A-B-C

E. D-C-B-A


A. Semakin besar luas penampang semakin kecil tekanan

B. Semakin kecil luas penampang semakin kecil tekanan *

C. Tekanan akan bertambah jika kecepatan bertambah

D. Tekanan akan menurun jika kecepatan menurun

E. ___________________________________________________________

Menganalisis

konsep

teorema

Torricelli

Mengidentifikasi Disajikan 3 buah

bejana berlubang

dengan 3 lubang.

Siswa diminta

mengidentifikasi

pancaran air yang

benar dari bejana


14 C2

111

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

tersebut.

Berdasarkan teorema Torricelli, bejana manakah yang menunjukkan pancaran air

yang benar?

A. Bejana I dan II

B. Bejana II dan III

C. Bejana I

D. Bejana II

E. Bejana III *


A. Pancaran air yang keluar dari lubang bejana selalu berubah-ubah bergantung

pada debit air pada bejana

B. Semakin tinggi lubang pada bejana maka semakin jauh jarak pancaran air

yang keluar

C. Semakin tinggi lubang pada bejana maka semakin dekat jarak pancaran air

yang keluar *

D. Setiap ketinggian lubang pada bejana akan menghasilkan jarak pancaran air

yang sama

E. ___________________________________________________________

Membedakan Disajikan 4 buah a. 5 buah bejana diisi oleh jenis fluida yang berbeda. Setiap bejana diberi lubang 15 C2

112

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

bejana berlubang

dengan jenis fluida

yang berbeda. Siswa

diminta

membedakan bejana

yang memiliki

pancuran fluida

paling jauh.

dengan ketinggian lubang yang berbeda. Berdasarkan teorema Torricelli, bejana

manakah yang akan memiliki pancaran air terjauh?

A. B.

C. D.

E. *


A. Semakin rendah lubang pada bejana semakin jauh jarak pancaran fluida *

B. Semakin tinggi lubang pada bejana semakin jauh jarak pancaran fluida

C. Semakin kental fluida semakin dekat jarak pancaran fluida

D. Semakin kental fluida semakin jauh jarak pancaran fluida

E. ___________________________________________________________

113

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

Mengidentifikasi Disajikan satu set


pada bejana tertutup.

Siswa diminta

mengidentifikasi

pancaran air dengan

tepat dari set


tersebut.

a. Satu set percobaan Torricelli disediakan untuk mengetahui jarak pancaran air

terjauh dari kedua bejana berlubang A dan B seperti pada gambar di bawah ini!

Pada percobaan tersebut, bejana yang digunakan merupakan bejana tertutup.

Bagaimanakah pancaran air yang dihasilkan oleh bejana A dan B?

A. Bejana A memancarkan air, bejana B tidak memancarkan air *






A. Bejana A mendapatkan tekanan udara dari lubang di atas, sedangkan bejana

B tidak mendapatkan tekanan udara *

B. Tidak ada udara pada kedua bejana sehingga kedua bejana tidak

memancarkan air

C. Tidak ada tekanan pada kedua bejana karena keduanya merupakan bejana

tertutup

D. Pancaran air bejana A terbagi dua sehingga jarak pancaran air lebih dekat

A. ___________________________________________________________

16 C2

114

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

Membandingkan Disajikan sebuah

bejana yang

memiliki dua buah

lubang dengan

ketinggian berbeda.

Siswa diminta

membandingkan laju

aliran fluida pada

kedua lubang dengan

tepat.

a. Sebuah bejana diisi fluida hingga memiliki kedalaman 45 cm. Lalu bejana

tersebut diberi lubang sehingga fluida mengalir melalui lubang-lubang seperti

pada gambar di bawah ini.

Bagaimana perbandingan antara laju aliran fluida pada titik A dan B?

A. 1 : 2

B. 1 : 3

C. 1 : 4

D. 2 : 1 *

E. 2 : 4


A. Semakin tinggi lubang semakin tinggi laju aliran yang terpancar *

B. Semakin tinggi lubang semakin rendah laju aliran yang terpancar

C. Semakin rendah lubang semakin besar tekanan fluida

D. Semakin tinggi lubang semakin besar tekanan fluida

E. ___________________________________________________________

17 C2


data ketinggian

fluida dan ketinggian

lubang-lubang pada

a. Andi diminta oleh guru melakukan percobaan Torricelli untuk mengamati jarak

pancaran air dari sebuah bejana berlubang seperti gambar di bawah ini.

Bejana yang digunakan diisi dengan air setinggi 2 meter. Pada dinding bejana

terdapat 3 buah lubang dengan ketinggian berbeda. Lubang C berjarak 50 cm

18 C2

115

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

bejana. Siswa

diminta

menjabarkan jarak

pancaran air dari

masing-masing

ketinggian lubang.

dari dasar, lubang A berjarak 50 cm dari permukaan air dan jarak antar lubang

adalah 50 cm.

Ketika lubang-lubang pada dinding bejana dibuka maka air akan memancar

keluar dari masing-masing lubang sejauh , dan . Bagaimanakah kondisi

jarak pancaran air pada lubang A, B dan C?

A.

B.

C.

D. *

E.


A. Jarak pancaran dipengaruhi oleh tekanan dan kecepatan fluida

B. Semakin tinggi lubang semakin dekat jarak pancaran air *

C. Semakin tinggi lubang semakin jauh jarak pancaran air

D. Jarak pancaran air pada setiap lubang adalah sama

E. ___________________________________________________________

Menghitung

kecepatan

fluida pada


sebuah venturimeter

berupa perbedaan

a. Perhatikan gambar di bawah ini.

19 C3

116

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

venturimeter

dan tabung

pitot

ketinggian dan luas

penampang pipa.

Siswa diminta

menghitung

kecepatan fluida

yang memasuki pipa

venturimeter.

Air mengalir melewati sebuah pipa venturimeter dengan luas penampang dan

berturut-turut adalah 5 dan 4 . Terlihat perbedaan tinggi air pada

pipa vertikal yaitu 45 cm. Besar kecepatan air saat memasuki pipa venturimeter

adalah...

A. 2 ms-1

B. 4 ms-1

*

C. 6 ms-1

D. 8 ms-1

E. 10 ms-1


A. Kecepatan aliran air pada pipa venturi dihitung dengan persamaan

√

(

)

*

B. Kecepatan aliran air pada pipa venturi dihitung dengan persamaan

√

(

)

C. Kecepatan aliran air pada pipa venturi dihitung dengan persamaan

117

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

D. Kecepatan aliran air pada pipa venturi dihitung dengan persamaan

E. _____________________________________________________________


sebuah tabung pitot

yang dihubungkan

dengan pipa U

berupa massa jenis

cairan pada pipa U,

massa jenis udara

dan perbedaan

ketinggian cairan

pada pipa U. Siswa

diminta menghitung

kelajuan aliran udara

yang melewati

tabung pitot.

a. Sebuah tabung pitot digunakan untuk mengukur kelajuan aliran udara pada

lapangan sepakbola. Pipa U dihubungkan pada lengan tabung dan diisi dengan

cairan alkohol yang memiliki massa jenis 800 kgm-3

.

Jika massa jenis udara yang diukur adalah 1 kgm

-3 dan perbedaan ketinggian

cairan alkohol pada pipa U adalah 25 cm, maka kelajuan aliran udara yang

terukur adalah...

A. 60,50 ms-1

B. 63,25 ms-1

*

C. 68,75 ms-1

D. 70,0 ms-1

E. 72,35 ms-1


A. Kecepatan aliran air pada pipa tabung pitot dihitung dengan persamaan

20 C3

118

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

√

*

B. Kecepatan aliran air pada pipa tabung pitot dihitung dengan persamaan

√

(

)

C. Kecepatan aliran air pada pipa tabung pitot dihitung dengan persamaan

√

(

)

D. Kecepatan aliran air pada pipa tabung pitot dihitung dengan persamaan

E. ___________________________________________________________


sebuah venturimeter

dengan air raksa.

Siswa diminta

mengidentifikasi

posisi permukaan air

raksa setelah dialiri

udara pada

venturimeter.


Sebuah venturimeter diisi dengan air raksa yang mula-mula permukaannya setara

di titik A dan titik C. Sesaat kemudian udara dihembuskan melalui P ke Q

dengan cepat, bagaimana kondisi air raksa tersebut?

A. Ketinggian air raksa pada titik A naik dan pada titik C menurun

B. Ketinggian air raksa pada titik A menurun dan pada titik C naik *


21 C2

119

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif




A. Tekanan pada titik C lebih rendah daripada tekanan pada titik A saat udara

mengalir dari P ke Q *

B. Tekanan pada titik C lebih tinggi daripada tekanan pada titik A saat udara

mengalir dari P ke Q

C. Tekanan pada titik C sama dengan tekanan pada titik A pada saat udara

mengalir dari P ke Q

D. Tekanan pada semua titik adalah sama saat udara mengalir dari P ke Q

E. ___________________________________________________________


sebuah pipa

venturimeter dengan

manometer. Siswa

diminta

mengidentifikasi

kecepatan aliran

fluida pada saat

masuk pipa

venturimeter dan

melewati pipa yang

lebih sempit.

a. Perhatikan venturimeter dengan manometer di bawah ini!

Venturimeter dengan sebuah manometer air raksa digunakan untuk mengukur

kecepatan aliran fluida. Saat udara dihembuskan ke dalam venturimeter, tinggi

air raksa yang terhubung dengan pipa luas penampang A1 lebih rendah dibanding

yang terhubung dengan pipa luas penampang A2. Bagaimana kondisi kecepatan

aliran udara saat melalui pipa A1 dan A2?

A. Kecepatan aliran udara pada pipa A1 dan pipa A2 berubah-ubah

B. Kecepatan aliran udara pada pipa A1 lebih besar dari pipa A2

22 C2

120

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

C. Kecepatan aliran udara pada pipa A1 lebih kecil dari pipa A2 *

D. Kecepatan aliran udara pada pipa A1 sama dengan pipa A2

E. Tidak ada kecepatan aliran udara pada saat melalui pipa A2


A. Kecepatan aliran udara berbanding terbalik dengan besarnya tekanan *

B. Kecepatan aliran udara sebanding dengan besarnya tekanan

C. Luas penampang sebanding dengan kecepatan aliran udara

D. Luas penampang A1 lebih rendah dari pipa A2

E. ___________________________________________________________

Menganalisis

gaya angkat

sayap pesawat


rancangan sayap

pesawat terbang.

Siswa diminta

mengemukakan

kondisi kecepatan

dan tekanan udara

agar sayap pesawat

memiliki gaya

angkat ke atas

maksimum.

a. Gambar di bawah ini menunjukan penampang sebuah sayap pesawat dan aliran

udara yang mengalir melewatinya.

Bagaimana keadaan kecepatan aliran udara dan tekanan udara hingga sayap

pesawat memiliki gaya angkat ke atas?

A. dan

B. dan *

C. dan

D. dan

E. dan

23 C2

121

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif


A. Tekanan udara di bagian bawah sayap harus lebih kecil agar pesawat dapat

mengangkasa

B. Tekanan udara di bagian atas sayap harus lebih besar agar pesawat dapat

mengangkasa

C. Tekanan udara berbanding terbalik dengan kecepatan aliran udara *

D. Tekanan udara berbanding lurus dengan kecepatan aliran udara

E. ___________________________________________________________


berupa luas

penampang sayap

pesawat, gaya angkat

pesawat, kecepatan

aliran udara di

bagian atas pesawat

dan massa jenis

udara. Siswa diminta

mengitung

perbandingan

kecepatan aliran

udara pada bagian

atas dan bawah

sayap pesawat.

a. Sebuah pesawat terbang akan diterbangkan menuju pulau terpencil. Pesawat

terbang ini memiliki luas sayap . Saat diterbangkan, kecepatan aliran

udara pada bagian atas sayap adalah 200 ms-1

sehingga pesawat terbang ini

memiliki gaya angkat pesawat sebesar . Jika massa jenis udara 1,3

kgm-3

. Berapakah perbandingan kecepatan aliran udara di bagian atas dan bagian

bawah sayap pesawat?

A. 7 : 2

B. 4 : 3 *

C. 3 : 1

D. 2 : 1

E. 1 : 3


A. Kecepatan aliran udara di atas sayap pesawat harus lebih besar daripada di

bawah sayap pesawat *

B. Kecepatan aliran udara di atas sayap pesawat harus lebih kecil daripada di

bawah sayap pesawat

24 C3

122

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

C. Semakin besar luas sayap pesawat semakin besar kecepatan aliran udara

D. Kecepatan aliran udara bergantung pada gaya angkat pesawat

E. ___________________________________________________________

Memilih Disajikan

pernyataan-

pernyataan mengenai

gaya angkat sayap

pesawat. Siswa

diminta memilih

pernyataan yang

tepat untuk peristiwa

terbangnya pesawat.

a. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!





Pernyataan manakah yang dapat menjelaskan mengapa pesawat terbang dapat

mengangkasa?

A. 1, 2, 3 dan 4

B. 1, 2 dan 4

C. 2 dan 3

D. 2 dan 4

E. 4 saja *


A. Kecepatan aliran udara di atas dan bawah sayap pesawat menyebabkan

terjadinya perbedaan tekanan *

B. Mesin pesawat yang memiliki energi besar

C. Luas sayap pesawat yang besar

D. Massa pesawat yang ringan

E. ___________________________________________________________

25 C1


berupa kecepatan

a. Sebuah pesawat komersiil mengudara dengan kecepatan 300 ms-1

. Pesawat

tersebut didesain dengan luas sayap pesawat sebesar 80 . Saat pesawat 26 C3

123

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

pesawat, luas sayap

pesawat,

perbandingan

kecepatan aliran

udara di atas dan

bawah sayap

pesawat serta massa

jenis udara. Siswa

diminta menghitung

gaya angkat sayap

pesawat.

mengudara terdeteksi kecepatan aliran udara di atas sayap dan di bawah sayap

adalah 3 : 1. Jika asumsi kecepatan aliran udara di atas sayap sama dengan

kecepatan pesawat dan massa jenis udara 1,3 kgm-3

. Maka besar gaya angkat

sayap pesawat tersebut sehingga pesawat dapat mengudara adalah...

A. 400 kN

B. 404 kN

C. 408 kN

D. 412 kN

E. 416 kN *


A. Gaya angkat pesawat dapat dihitung menggunakan persamaan

*

B. Gaya angkat pesawat dapat dihitung menggunakan persamaan

C. Gaya angkat pesawat dapat dihitung menggunakan persamaan

D. Gaya angkat pesawat dapat dihitung menggunakan persamaan

E. ___________________________________________________________

Menerapkan

aplikasi hukum

Bernoulli pada

kehidupan

sehari-hari

Mengidentifikasi Disajikan lima buah

cerobong asap

dengan ketinggian

yang berbeda. Siswa

diminta

mengidentifikasi

a. Adi ingin membuat rumah dengan cerobong asap, perbedaan tekanan udara

berpengaruh terhadap kecepatan pengeluaran asap. Berdasarkan hukum

Bernoulli, desain cerobong asap manakah yang memiliki pengeluaran asap yang

lebih baik? 27 C2

124

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

dengan tepat

cerobong asap yang

memliki pengeluaran

asap lebih baik.

A. B.

C. D.

E. *


125

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

A. Semakin tinggi cerobong asap maka tekanan udaranya akan mengecil. Jika

tekanan udara kecil, asap akan semakin cepat bergerak keluar dari cerobong

asap *

B. Bagian atas cerobong di desain terbuka maka dingin diluar akan menutup

bagian atas cerobong sehingga tekanan udara membesar dan asap terbuang

keluar

C. Karena tidak terlalu tinggi dan rendah sehingga asap dapat keluar dengan

sempurna

D. Semakin rendah cerobong asap maka semakin cepat asap keluar

E. ___________________________________________________________

Menyelidiki Disajikan sebuah

peristiwa dua perahu

yang saling

mendekat dan

mengalami benturan

antarkeduanya.

Siswa diminta

menyelidiki dengan

tepat mengapa

peristiwa tersebut

dapat terjadi.

a. Kedua perahu yang bergerak ke depan dengan posisi sejajar cenderung akan

saling mendekat seperti pada gambar.

Dengan posisi tersebut maka akan terjadi benturan pada kedua perahu. Mengapa

hal demikian dapat terjadi?

A. Tekanan air di antara kedua perahu berkurang *

B. Tekanan air di antara kedua perahu bertambah

C. Laju aliran air di sekitar perahu bertambah

D. Laju aliran air di sekitar perahu berkurang

28 C3

126

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

E. Perbedaan kecepatan antara kedua perahu


A. Perahu akan melaju lebih cepat saat celah semakin sempit

B. Laju aliran air di antara kedua perahu bertambah *

C. Tekanan air di sekitar perahu berkurang

D. Perahu memiliki bentuk yang sama

E. ___________________________________________________________

Menjelaskan Disajikan sebuah

gambar alat

penyemprot nyamuk.

Siswa diminta

menjelaskan

hubungan kecepatan

dan tekanan pada

alat penyemprot

nyamuk tersebut

dengan tepat.

a. Perhatikan gambar alat penyemprot nyamuk di bawah ini!

Hubungan antara tekanan (P) dan kecepatan cairan obat nyamuk (v) di ujung

pipa dan di dalam alat penyemprot nyamuk adalah...

A.

B.

C. *

D.

E.


A. Kecepatan fluida pada alat penyemprot lebih besar daripada tabung cairan

sehingga tekanan pada tabung cairan lebih besar daripada tekanan pada alat

29 C2

127

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

penyemprot *

B. Kecepatan fluida pada alat penyemprot lebih besar daripada tabung cairan

sehingga tekanan pada tabung cairan lebih kecil daripada tekanan pada alat

penyemprot

C. Tekanan dan kecepatan fluida pada alat penyemprot sama dengan tekanan

dan kecepatan fluida pada tabung cairan

D. Tekanan udara berhembus dari tekanan yang lebih besar ke tekanan yang

lebih kecil

E. ___________________________________________________________


keadaan bola

pingpong di dalam

sebuah corong.

Siswa diminta

mengemukakan

keadaan tekanan dan

laju aliran fluida

menggunakan

hukum Bernoulli

agar bola pingpong

tetap berada pada

corong.


Sebuah bola pingpong berada di dalam corong yang telungkup, bola pingpong

akan menyentuh permukaan jika tidak ditiup namun akan tetap berada di dalam

corong jika bola pingpong ditiup dengan keras. Hal tersebut terjadi karena

adanya perbedaan tekanan dan laju aliran fluida. Bagaimana perbedaan tekanan

dan laju aliran fluida di dalam dan di luar corong agar bola pingpong tetap

berada pada corong?

A. dan

30 C2

128

Indikator


No

Soal

Aspek

Kognitif

B. dan

C. dan *

D. dan

E. dan


A. Laju aliran udara di dalam corong lebih besar daipada di luar corong

sehingga tekanan di dalam corong lebih kecil daripada di luar corong *

B. Tekanan di dalam corong lebih besar daripada tekanan di luar corong akibat

perbedaan laju aliran udara

C. Tekanan dan laju aliran udara di dalam corong sama dengan tekanan di luar

corong

D. Tekanan dan laju aliran udara di dalam corong lebih besar daripada di luar

corong

E. ___________________________________________________________

129

12

9

Lampiran 5. Rekapitulasi Penilaian Instrumen Tes Diagnostik Four-Tier

Fluida Dinamis

Validasi ahli konstruk

Nilai CVR Rata-rata Nilai CVR

A B C D E F G

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 0,5 1 1 0,93

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 0,5 1 1 0,93

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 0,5 1 1 0,93

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

Jumlah CVR 29,8

CVI 0,99

Kategori Sangat Sesuai

130

13

0

Validasi ahli bahasa


A B C D

0,5 1 1 1 0,875

1 1 1 1 1

0,5 1 1 1 0,875

0,5 1 1 1 0,875

0,5 1 1 1 0,875

0,5 1 1 1 0,875

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

0,5 1 1 1 0,9

0,5 1 1 1 0,9

0,5 1 1 1 0,9

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

0,5 1 1 1 0,9

0,5 1 1 1 0,9

0,5 1 1 1 0,9

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

Jumlah CVR 29

CVI 0,95


131

13

1

Validasi ahli materi


A B C D

1 1 1 1 1

1 1 0,5 1 0,875

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

0,5 1 1 1 0,875

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

Jumlah CVR 29,8

CVI 0,99


132

Lampiran 6. Hasil Penilaian Ahli Instrumen Tes Diagnostik Four-Tier Fluida Dinamis

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

14

3

Lampiran 7. Rekapitulasi Judgement Ahli Tes Diagnostik Four-Tier Fluida

Dinamis

Butir

Soal V1 V2 V3 V4 V5 CVR VALID

1. 1 1 1 1 1 1 Ya

2. 1 1 1 1 1 1 Ya

3. 1 1 1 1 1 1 Ya

4. 1 1 1 0 1 0,6 Tidak

5. 1 1 1 1 1 1 Ya

6. 1 1 1 1 1 1 Ya

7. 1 1 1 1 1 1 Ya

8. 1 1 1 1 1 1 Ya

9. 1 1 1 1 1 1 Ya

10. 1 0 1 1 1 0,6 Tidak

11. 1 1 1 1 1 1 Ya

12. 1 1 1 1 1 1 Ya

13. 1 1 1 1 1 1 Ya

14. 1 1 1 1 1 1 Ya

15. 1 1 1 1 1 1 Ya

16. 1 1 1 1 1 1 Ya

17. 1 0 1 1 1 0,6 Tidak

18. 1 1 1 1 1 1 Ya

19. 1 1 1 1 1 1 Ya

20. 1 1 1 1 1 1 Ya

21. 1 1 1 1 1 1 Ya

22. 1 1 1 1 1 1 Ya

23. 1 1 1 1 1 1 Ya

24. 1 1 1 1 1 1 Ya

25. 1 1 1 1 1 1 Ya

26. 1 1 1 1 1 1 Ya

27. 1 1 1 1 1 1 Ya

28. 1 1 1 1 1 1 Ya

29. 1 1 1 1 1 1 Ya

30. 1 1 1 1 1 1 Ya

Keterangan :

Validator merupakan dosen ahli

Nilai 0 menunjukkan butir soal tidak essensial atau tidak valid

Nilai 1 menunjukkan butir soal essensial atau valid

144

Lampiran 8. Hasil Judgement Ahli Instrumen Tes Diagnostik Four-Tier Fluida Dinamis

145

146

147

148

149

14

9

Lampiran 9. Rekapitulasi Analisis Butir Soal

150

15

0

Lampiran 10. Instrumen Tes Diagnostik Four-tier Fluida Dinamis

No

Soal Soal

1

a. Fluida dengan debit 2 liter/s mengalir pada sebuah pipa C. Pipa C

lalu disambungkan dengan pipa A dan pipa B yang masing-

masing luas penampang pipa adalah 10 dan 5 dengan

kecepatan aliran fluida yaitu 2 ms-1

dan 4 ms-1

. Keadaan debit

fluida pada pipa A dan pipa B adalah ....

A. Debit fluida pada pipa A lebih besar daripada debit fluida

pada pipa B

B. Debit fluida pada pipa A lebih kecil daripada debit fluida

pada pipa B


D. Debit fluida pada pipa A dan pipa B bernilai sama*


b. Tingkat keyakinanmu dalam memilih jawaban!


B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

c. Alasan dari jawaban tersebut adalah ....

A. Luas penampang pipa A lebih kecil dari luas penampang pipa

B

B. Luas penampang pipa A lebih besar dari luas penampang pipa

B

C. Sesuai dengan persamaan kontinuitas yaitu *


E. _________________________________________________

d. Tingkat keyakinanmu dalam memilih alasan!


B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

2 a. Fluida mengalir melalui pipa yang memiliki luas penampang

berbeda seperti pada gambar di bawah ini.

151

15

1

No

Soal Soal

Keadaan kecepatan aliran fluida pada titik A, B dan C berdasarkan

persamaan kontinuitas adalah ...

A.

B.

C.

D. *

E.



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Semakin besar luas penampang maka akan semakin kecil

kecepatan aliran fluida karena *

B. Semakin besar luas penampang maka akan semakin besar

kecepatan aliran fluida karena

C. Fluida mengalir dari pipa A ke pipa B sehingga tidak ada

fluida yang menghilang

D. Diameter pipa A, pipa B dan pipa C berbeda

E. __________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

3 a. Perhatikan gambar di bawah ini!

152

15

2

No

Soal Soal

Jika luas penampang A adalah dua kali luas penampang B, maka

besar perbandingan antara dan adalah ....

A. 1 : 2*

B. 1 : 3

C. 1 : 4

D. 2 : 1

E. 2 : 4



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Semakin besar luas penampang semakin besar kecepatan

fluida

B. Semakin besar luas penampang semakin kecil kecepatan

fluida*



E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

4


Pipa

Luas

penampang 1

( )

Laju aliran air 1

(

Luas

penampang 2

( 1 4 20 8

153

15

3

No

Soal Soal

2 4 20 15

3 4 20 10

Berdasarkan hukum kekekalan debit fluida, urutan pipa yang

memiliki laju aliran dari tinggi ke rendah saat keluar pada luas

penampang 2 adalah ....

A. 1 – 2 – 3

B. 1 – 3 – 2*

C. 2 – 3 – 1

D. 3 – 1 – 2

E. 3 – 2 – 1



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Semakin besar luas penampang, semakin besar laju aliran

fluida

B. Semakin kecil luas penampang, semakin besar laju aliran

fluida*

C. Laju aliran air pada luas penampang 1 adalah sama

D. Pipa 2 memiliki luas penampang 2 paling besar

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

5


Titik yang mengalami tekanan paling rendah pada pipa yang di

154

15

4

No

Soal Soal

dalamnya mengalir fluida menurut hukum Bernoulli adalah ...

A. Titik P1, P2, dan P3

B. Titik P1 dan P3

C. Titik P1

D. Titik P2*

E. Titik P3



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Tekanan berbanding terbalik dengan luas penampang pipa

B. Tekanan berbanding lurus dengan kecepatan aliran fluida

C. Kecepatan semakin tinggi maka tekanan akan menurun*

D. Tekanan pada setiap titik pada pipa adalah sama

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

6


Pipa Kecepatan Ketinggian

A 3 2

B 4 6

C 5 4

Air mengalir pada pipa seperti tabel di atas. Urutan pipa yang

memiliki tekanan fluida dari terbesar ke terkecil berdasarkan

hukum Bernoulli adalah ....

A. C-B-A

B. B-A-C

C. B-C-A*

D. A-B-C

E. A-C-B

155

15

5

No

Soal Soal



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Tekanan air dapat dihitung menggunakan persamaan:

*

B. Tekanan air dapat dihitung menggunakan persamaan:



E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

7


Berdasarkan teorema Torricelli, bejana yang menunjukkan

pancaran air yang benar adalah ....

A. Bejana I dan II

B. Bejana II dan III

C. Bejana I

D. Bejana II

E. Bejana III*


156

15

6

No

Soal Soal


B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Pancaran air yang keluar dari lubang bejana selalu berubah-

ubah bergantung pada debit air pada bejana

B. Semakin tinggi lubang pada bejana maka semakin jauh jarak

pancaran air yang keluar

C. Semakin tinggi lubang pada bejana maka semakin dekat jarak

pancaran air yang keluar*

D. Setiap ketinggian lubang pada bejana akan menghasilkan

jarak pancaran air yang sama

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

8

a. Satu set percobaan Torricelli disediakan untuk mengetahui jarak

pancaran air terjauh dari kedua bejana berlubang A dan B seperti

pada gambar di bawah ini!

Pada percobaan tersebut, bejana yang digunakan merupakan

bejana tertutup. Keadaan pancaran air yang akan dihasilkan oleh

bejana A dan B adalah ....

A. Bejana A memancarkan air, bejana B tidak memancarkan air*





157

15

7

No

Soal Soal



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Bejana A mendapatkan tekanan udara dari lubang di atas,

sedangkan bejana B tidak mendapatkan tekanan udara*

B. Tidak ada udara pada kedua bejana sehingga kedua bejana

tidak memancarkan air

C. Tidak ada tekanan pada kedua bejana karena keduanya

merupakan bejana tertutup

D. Pancaran air bejana A terbagi dua sehingga jarak pancaran air

lebih dekat

E. _______________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

9

a. Perhatikan gambar di bawah ini.

Air mengalir melewati sebuah pipa venturimeter dengan luas

penampang dan berturut-turut adalah 5 dan 4 .

Terlihat perbedaan tinggi air pada pipa vertikal yaitu 45 cm. Besar

kecepatan air saat memasuki pipa venturimeter adalah ....

A. 2 ms-1

B. 4 ms-1

*

C. 6 ms-1

158

15

8

No

Soal Soal

D. 8 ms-1

E. 10 ms-1



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Kecepatan aliran air pada pipa venturi dihitung dengan

persamaan

√

(

)

*

B. Kecepatan aliran air pada pipa venturi dihitung dengan

persamaan

√

(

)

C. Kecepatan aliran air pada pipa venturi dihitung dengan

persamaan

D. Kecepatan aliran air pada pipa venturi dihitung dengan

persamaan

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

10 a. Perhatikan gambar di bawah ini!

159

15

9

No

Soal Soal

Sebuah venturimeter diisi dengan air raksa yang mula-mula

permukaannya setara di titik A dan titik C. Sesaat kemudian udara

dihembuskan melalui P ke Q dengan cepat, sehingga keadaan air

raksa pada titik A dan C menjadi ....

A. Ketinggian air raksa pada titik A naik dan pada titik C

menurun

B. Ketinggian air raksa pada titik A menurun dan pada titik C

naik*






B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Tekanan pada titik C lebih rendah daripada tekanan pada titik

A saat udara mengalir dari P ke Q*

B. Tekanan pada titik C lebih tinggi daripada tekanan pada titik

A saat udara mengalir dari P ke Q

C. Tekanan pada titik C sama dengan tekanan pada titik A pada

saat udara mengalir dari P ke Q

D. Tekanan pada semua titik adalah sama saat udara mengalir

dari P ke Q

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

160

16

0

No

Soal Soal

11

a. Gambar di bawah ini menunjukan penampang sebuah sayap

pesawat dan aliran udara yang mengalir melewatinya.

Keadaan kecepatan aliran udara dan tekanan udara hingga

sayap pesawat memiliki gaya angkat ke atas adalah ....

A. dan

B. dan *

C. dan

D. dan

E. dan



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Tekanan udara di bagian bawah sayap harus lebih kecil agar

pesawat dapat mengangkasa

B. Tekanan udara di bagian atas sayap harus lebih besar agar

pesawat dapat mengangkasa

C. Tekanan udara berbanding terbalik dengan kecepatan aliran

udara*

D. Tekanan udara berbanding lurus dengan kecepatan aliran

udara

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

161

16

1

No

Soal Soal

12

a. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!





Pernyataan yang dapat menjelaskan pesawat terbang dapat

mengangkasa adalah ....

A. 1, 2, 3, dan 4

B. 1, 2, dan 4

C. 2 dan 3

D. 2 dan 4

E. 4 saja*



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Kecepatan aliran udara di atas dan bawah sayap pesawat

menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan*

B. Mesin pesawat yang memiliki energi besar

C. Luas sayap pesawat yang besar

D. Massa pesawat yang ringan

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

13

a. Sebuah pesawat komersiil mengudara dengan kecepatan 300 ms-1

.

Pesawat tersebut didesain dengan luas sayap pesawat sebesar 80

. Saat pesawat mengudara terdeteksi kecepatan aliran udara di

atas sayap dan di bawah sayap adalah 3 : 1. Jika asumsi kecepatan

aliran udara di atas sayap sama dengan kecepatan pesawat dan

massa jenis udara 1,3 kgm-3

. Maka besar gaya angkat sayap

pesawat tersebut sehingga pesawat dapat mengudara adalah ....

162

16

2

No

Soal Soal

A. 400 kN

B. 404 kN

C. 408 kN

D. 412 kN

E. 416 kN*



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Gaya angkat pesawat dapat dihitung menggunakan persamaan

*

B. Gaya angkat pesawat dapat dihitung menggunakan persamaan

C. Gaya angkat pesawat dapat dihitung menggunakan persamaan

D. Gaya angkat pesawat dapat dihitung menggunakan persamaan

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

14

a. Perhatikan gambar alat penyemprot nyamuk di bawah ini!

Hubungan antara tekanan (P) dan kecepatan cairan obat nyamuk

(v) di ujung pipa dan di dalam alat penyemprot nyamuk adalah ....

A.

163

16

3

No

Soal Soal

B. *

C.

D.

E.



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Kecepatan fluida pada alat penyemprot lebih besar daripada

tabung cairan sehingga tekanan pada tabung cairan lebih

besar daripada tekanan pada alat penyemprot *

B. Kecepatan fluida pada alat penyemprot lebih besar daripada

tabung cairan sehingga tekanan pada tabung cairan lebih kecil

daripada tekanan pada alat penyemprot

C. Tekanan dan kecepatan fluida pada alat penyemprot sama

dengan tekanan dan kecepatan fluida pada tabung cairan

D. Tekanan udara berhembus dari tekanan yang lebih besar ke

tekanan yang lebih kecil

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

15


Sebuah bola pingpong berada di dalam corong yang telungkup,

bola pingpong akan menyentuh permukaan jika tidak ditiup

164

16

4

No

Soal Soal

namun akan tetap berada di dalam corong jika bola pingpong

ditiup dengan keras. Hal tersebut terjadi karena adanya perbedaan

tekanan dan laju aliran fluida. Perbedaan tekanan dan laju aliran

fluida di dalam dan di luar corong agar bola pingpong tetap berada

pada corong adalah ....

A. dan

B. dan

C. dan *

D. dan

E. dan



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak


A. Laju aliran udara di dalam corong lebih besar daipada di luar

corong sehingga tekanan di dalam corong lebih kecil daripada

di luar corong*

B. Tekanan di dalam corong lebih besar daripada tekanan di luar

corong akibat perbedaan laju aliran udara

C. Tekanan dan laju aliran udara di dalam corong sama dengan

tekanan di luar corong

D. Tekanan dan laju aliran udara di dalam corong lebih besar

daripada di luar corong

E. _________________________________________________



B. Sangat yakin

C. Yakin

D. Tidak yakin


F. Menebak

165

Lampiran 11. Kombinasi Jawaban Siswa pada Tes Diagnostik Four-tier Fluida Dinamis

NO. 1A 1B 1C 1D KODE 2A 2B 2C 2D KODE 3A 3B 3C 3D KODE 4A 4B 4C 4D KODE 5A 5B 5C 5D KODE

1 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK

2 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M

3 0 1 0 1 M 0 0 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 1 TPK 0 1 0 1 M

4 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK

5 0 0 0 1 M 1 0 1 1 TPK 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

6 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 0 M

7 0 0 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 0 M 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M

8 0 0 0 0 TPK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK

9 1 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK

10 0 1 0 1 M 0 0 1 1 TPK 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 0 M

11 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 1 1 0 1 M

12 0 1 0 0 M 0 1 0 1 M 0 0 0 0 TPK 0 1 0 0 M 0 1 0 1 M

13 0 1 0 1 M 1 1 1 0 TPK 0 1 1 0 M 0 1 0 1 M 0 0 0 0 TPK

14 0 1 0 1 M 0 1 0 0 M 1 1 0 1 M 1 1 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK

166


15 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M


17 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M

18 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M

19 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M

20 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 0 M

21 0 1 0 0 M 0 1 0 0 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 0 0 TPK

22 0 1 0 0 M 1 0 1 0 TPK 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

23 0 1 0 1 M 0 0 0 1 M 0 1 0 0 M 0 0 0 0 TPK 0 1 0 0 M

24 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 0 M

25 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 1 0 0 0 TPK

26 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 0 1 M

27 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M

28 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M

29 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M

167


30 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 0 M 0 0 0 0 TPK 0 1 0 0 M

31 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 0 0 0 TPK

32 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M

33 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 1 0 0 0 TPK


35 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 1 1 0 1 M

36 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

37 1 1 0 1 M 0 0 0 0 TPK 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

38 1 1 0 1 M 0 0 0 0 TPK 0 1 0 0 M 1 0 1 0 TPK 1 0 1 0 TPK

39 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK

40 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M

41 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M

42 1 0 0 0 TPK 1 0 1 0 TPK 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 1 1 0 1 M

43 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 0 0 1 0 TPK

44 1 0 1 0 TPK 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 1 1 1 0 TPK

168


45 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 1 0 0 M 0 0 1 0 TPK 0 0 1 0 TPK

46 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 0 1 0 TPK 0 0 1 0 TPK

47 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 0 0 1 0 TPK

48 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK

49 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 0 0 1 M 0 1 0 0 M 1 1 1 1 PK

50 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 0 0 0 TPK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M

51 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M

52 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M

53 0 1 0 0 M 0 1 1 0 M 0 1 0 1 M 0 0 0 1 M 1 0 0 0 TPK

54 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 1 0 1 1 TPK 1 1 1 1 PK 0 1 0 0 M

55 0 1 0 0 M 0 1 1 0 M 0 1 0 1 M 0 0 0 1 M 1 0 0 0 TPK

56 1 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 0 M 1 1 1 1 PK

57 1 1 0 1 M 0 0 1 1 TPK 0 1 0 1 M 0 0 0 0 TPK 1 1 1 1 PK

58 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 0 1 M

169


59 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 0 1 M

60 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK

61 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 0 1 M

62 1 1 0 0 TPK 0 1 0 0 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 0 1 0 TPK

63 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 0 0 0 TPK

64 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M

65 1 1 1 1 PK 0 1 0 0 M 0 0 0 1 M 0 0 0 0 TPK 1 1 1 1 PK

170


1 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 0 M

2 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK

3 0 0 0 0 TPK 0 0 1 1 TPK 0 1 1 0 M 0 0 0 1 M 0 1 1 1 M

4 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 0 0 M 1 1 1 1 PK

5 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 0 1 TPK 0 0 0 1 M 0 1 1 1 M

6 0 0 0 0 TPK 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK 0 0 1 0 TPK

7 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 0 0 1 M 1 0 0 0 TPK

8 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 0 1 0 TPK 1 1 1 1 PK

9 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 1 0 1 0 TPK

10 1 0 1 0 TPK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 0 0 0 0 TPK

11 1 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M

12 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M 0 0 0 1 TPK 0 0 1 1 TPK 0 1 0 0 M

13 1 1 1 0 TPK 1 1 1 1 PK 0 1 0 0 M 0 0 0 0 TPK 0 0 1 1 TPK

14 0 1 1 0 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 0 0 1 M 1 1 1 1 PK

171

15 0 0 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 1 0 1 1 TPK 0 1 1 1 M

16 0 0 0 0 TPK 1 1 1 0 TPK 0 1 0 1 M 0 0 0 0 TPK 1 0 1 0 TPK

17 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 0 1 0 TPK 0 0 0 0 TPK

18 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M

19 1 1 1 1 PK 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK

20 1 1 1 0 TPK 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 0 M 0 1 1 1 M

21 0 0 1 1 TPK 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 0 1 0 TPK 1 1 1 0 TPK

22 1 1 0 1 M 1 0 1 1 TPK 0 1 1 1 M 1 0 0 1 M 0 1 1 1 M

23 1 0 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 0 1 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 1 0 TPK

24 0 1 1 0 M 1 1 1 1 PK 0 0 1 0 TPK 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK

25 1 1 0 0 TPK 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 1 0 TPK 0 1 1 1 M

26 0 0 0 1 M 1 1 0 1 M 0 0 0 1 TPK 0 0 0 1 M 0 1 1 1 M

27 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 0 M 1 0 0 1 M 1 1 1 1 PK

28 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 0 1 1 1 M

29 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 0 0 TPK 1 0 0 1 M 1 1 1 0 TPK

30 1 0 1 0 TPK 1 1 1 1 PK 0 0 1 0 TPK 1 0 0 0 TPK 1 0 1 0 TPK

172

31 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 1 1 TPK

32 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK

33 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK


35 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 1 TPK 0 0 0 1 M 0 0 1 1 TPK

36 0 1 0 0 M 0 1 0 1 M 0 0 0 1 M 0 0 0 0 TPK 0 1 1 0 M

37 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 0 1 PK 0 1 0 1 M 1 1 1 0 TPK

38 0 0 1 0 TPK 1 1 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 1 0 0 M 1 0 1 1 TPK

39 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M

40 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 0 M

41 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 1 1 1 1 PK

42 0 1 1 0 M 0 1 0 0 M 1 1 0 1 M 1 0 0 0 TPK 1 0 0 0 TPK

43 0 0 1 0 TPK 1 0 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 1 1 TPK 0 0 1 0 TPK

44 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 1 TPK 0 0 1 0 TPK

45 1 0 1 0 TPK 1 0 1 1 TPK 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M

46 1 0 1 0 TPK 1 0 1 1 TPK 0 1 0 1 M 0 0 1 1 TPK 0 1 1 1 M

173

47 1 1 1 0 TPK 1 0 0 1 M 1 1 1 0 TPK 1 1 0 0 TPK 1 0 1 0 TPK

48 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 PK

49 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 1 0 1 1 TPK 0 1 1 1 M

50 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 0 1 0 1 M

51 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK

52 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK

53 0 0 0 0 TPK 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 0 0 0 TPK 0 1 0 1 M

54 0 0 1 0 TPK 1 1 1 1 PK 1 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK 0 0 1 1 TPK

55 0 0 0 0 TPK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 0 0 0 TPK 0 1 0 1 M

56 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 0 0 TPK 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M

57 1 1 1 1 PK 0 0 0 0 TPK 1 1 0 1 PK 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

58 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M

59 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 0 1 1 1 M

60 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

61 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M

62 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M

174

63 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 0 1 0 TPK 1 0 1 0 TPK

64 1 1 1 1 PK 1 1 0 1 M 1 1 1 1 M 0 0 0 1 M 0 1 1 1 M

65 1 1 1 1 PK 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 1 0 TPK

175


1 0 0 0 0 TPK 0 1 1 0 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M

2 1 1 1 0 TPK 0 1 1 1 M 0 1 0 0 M 1 0 1 0 TPK 0 0 1 0 TPK

3 0 0 0 0 TPK 0 1 1 1 M 0 1 0 0 M 0 0 0 1 M 0 1 1 0 M

4 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M

5 0 1 0 0 M 0 1 1 1 M 0 0 0 1 M 1 1 1 1 PK 1 0 0 1 M

6 0 1 0 0 M 0 0 1 1 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 1 0 TPK

7 0 0 1 1 TPK 0 0 1 1 TPK 0 1 0 0 M 0 0 0 0 TPK 0 0 1 1 TPK

8 0 0 1 0 TPK 0 1 0 1 M 0 0 0 0 TPK 1 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK


10 0 0 0 1 M 1 0 1 1 TPK 0 0 1 0 TPK 1 0 1 0 TPK 0 1 0 1 M

11 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M

12 1 0 0 0 TPK 0 0 1 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 1 1 0 M

13 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 1 1 0 M 0 0 0 0 TPK 0 0 1 0 TPK

14 0 0 1 0 TPK 0 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK 1 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK

15 0 0 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 1 1 TPK

176




18 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 1 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK

19 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 1 0 TPK 0 0 1 1 TPK 0 0 0 1 M

20 0 1 1 0 M 0 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK 0 0 1 0 TPK 0 0 1 1 TPK

21 0 0 0 1 M 0 1 1 0 M 0 0 0 0 TPK 1 0 0 0 TPK 1 0 0 1 M

22 1 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 1 1 0 0 TPK


24 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 1 TPK 0 0 1 0 TPK 0 1 1 0 M

25 0 1 0 0 M 0 1 1 1 M 1 0 0 0 TPK 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

26 0 1 0 1 M 0 1 1 0 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 1 0 TPK

27 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK

28 0 0 0 0 TPK 0 0 1 0 TPK 0 1 0 1 M 1 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK

29 1 0 0 0 TPK 0 1 1 1 M 0 0 1 1 TPK 0 1 1 0 M 0 0 0 0 TPK

177



31 1 1 1 0 TPK 0 1 1 1 M 0 0 1 0 TPK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M

32 1 1 1 1 PK 0 1 1 1 M 0 0 1 1 TPK 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

33 1 1 0 1 M 0 0 1 1 TPK 0 0 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M


35 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M

36 1 1 0 1 M 0 1 0 0 M 0 1 0 0 M 1 0 0 0 TPK 1 0 1 1 TPK

37 1 0 0 0 TPK 0 1 1 1 M 0 1 0 0 M 0 0 0 0 TPK 0 1 0 0 M


39 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

40 0 1 0 1 M 0 0 1 1 TPK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M 1 1 0 0 TPK

41 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M

42 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 0 TPK 0 0 0 1 M

43 1 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 1 1 TPK 0 1 0 1 M 1 0 0 1 M

178


44 1 0 0 1 M 1 0 1 1 TPK 0 0 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 1 1 TPK


46 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK 0 0 1 0 TPK 0 0 0 0 TPK

47 0 0 1 1 TPK 0 1 0 0 M 0 1 1 0 M 0 1 0 0 M 0 0 1 0 TPK

48 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 0 1 M 0 1 1 0 M 0 0 0 0 TPK

49 0 0 0 0 TPK 1 1 1 1 PK 0 0 1 0 TPK 0 0 1 0 TPK 0 0 1 0 TPK

50 1 0 0 0 TPK 1 1 1 1 PK 0 0 1 0 TPK 0 1 0 1 M 1 0 0 0 TPK

51 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 0 M 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M

52 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M

53 1 0 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK

54 0 1 1 1 M 0 0 1 1 TPK 0 0 0 0 TPK 1 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK

55 1 0 0 1 M 0 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK 0 1 0 1 M 0 0 1 0 TPK

56 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 1 1 1 0 TPK 0 1 0 1 M 1 0 0 0 TPK

57 0 1 0 0 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 0 M 0 1 0 1 M

179


58 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 0 M 1 1 0 1 M 0 1 0 1 M

59 0 1 1 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 0 0 TPK 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M

60 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M

61 0 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M

62 1 1 0 1 M 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 1 0 1 M 0 1 0 1 M

63 0 1 1 1 M 1 0 1 0 TPK 0 1 1 1 M 0 1 1 1 M 0 0 0 0 TPK

64 0 1 0 1 M 1 1 1 1 PK 0 0 0 1 M 0 1 0 1 M 0 0 0 0 TPK

65 0 1 0 0 M 1 0 1 1 TPK 0 0 1 0 TPK 0 0 1 0 TPK 0 1 0 0 M

Keterangan:

M : Miskonsepsi

PK : Paham Konsep

TPK : Tidak Paham Konsep

181

18

1

Lampiran 12. Perhitungan Persentase untuk Setiap Kategori Pemahaman

Siswa

Jumlah

Soal

Jumlah

Jawaban

Responsden

Kategori

Paham Konsep Tidak paham

Konsep Miskonsepsi

% % %

15 Soal 975 146 15 302 31 527 54

No. Indikator

Jawaban Siswa

Paham

Konsep

Tidak

Paham

Konsep

Miskonsepsi

% % %

Subkonsep: Persamaan Kontinuitas

1. Menjelaskan persamaan

kontinuitas 19 29,2 9 13,8 37 57

2.

Menerapkan persamaan

kontinuitas pada kehidupan

sehari-hari

12 18,5 11 16,9 42 64,6

Subkonsep: Hukum Bernoulli

3. Menjelaskan hukum

Bernoulli 8 12,3 19 29,2 38 58,5

4.

Menerapkan aplikasi hukum

Bernoulli pada kehidupan

sehari-hari

1 1,6 32 49,2 32 49,2

Subkonsep: Teorema Torricelli

5. Menganalisis konsep teorema

Torricelli 19 29,2 10 15,4 36 55,4

Subkonsep: Venturimeter dan Tabung Pitot

6. Menghitung kecepatan pada

venturimeter 10 15,4 27 41,5 28 43,1

Subkonsep: Gaya Angkat Sayap Pesawat

7. Menganalisis gaya angkat

sayap pesawat 2 3,1 27 41,5 36 55,4

182

18

2

Jumlah

Soal

Kategori

Skor Total Paham Konsep Tidak paham

Konsep Miskonsepsi

% % %

1. 19 29 7 11 39 60 65

2. 19 29 11 17 35 54 65

3. 6 9 6 9 53 82 65

4. 18 28 16 25 31 48 65

5. 9 14 20 31 36 55 65

6. 7 11 18 28 40 62 65

7. 33 51 8 12 24 37 65

8. 4 6 12 18 49 75 65

9. 8 12 29 45 28 43 65

10. 12 18 24 37 29 45 65

11. 2 3 23 35 40 62 65

12. 5 8 21 32 39 60 65

13. 0 0 37 57 28 43 65

14. 2 3 28 43 35 54 65

15. 0 0 36 55 29 45 65

Miskonsepsi Siswa

Jumlah Siswa Persentase Miskonsepsi Kategori Miskonsepsi

27 41,5 % Tinggi

27 41,5 % Sedang

11 17 % Rendah

183

18

3

Lampiran 13. Daftar Hadir Siswa

184

18

4

185

18

5

186

18

6

187

18

7

Lampiran 14. Perhitungan Jumlah Sampel

Jumlah siswa kelas XI MIPA SMA Negeri 1 Parung

KELAS JUMLAH

JUMLAH L P

XI MIPA 1 14 22 36

XI MIPA 2 12 24 36

XI MIPA 3 16 22 38

XI MIPA 4 14 22 36

XI MIPA 5 12 24 36

JUMLAH 68 114 182

Rumus Slovin:

Keterangan:

= ukuran sampel

= ukuran populasi

= tingkat kesalahan yang dipilih (10%)

siswa

188

18

8

Lampiran 15. Surat Keterangan Penelitian

189

18

9

190

19

0

Lampiran 16. Lembar Hasil Wawancara

191

19

1

192

19

2

193

19

3

194

19

4

195

19

5

196

19

6

Lampiran 17. Lembar Uji Referensi

197

19

7

198

19

8

199

19

9

200

20

0

201

20

1

202

20

2

203

20

3

204

20

4

205

20

5

Lampiran 18. Biodata Mahasiswa

BIODATA MAHASISWA

Aulia Agustini (22 Tahun), lahir di Bogor

pada tanggal 01 Agustus 1997. Penulis

tinggal di Jalan Raya Curug RT.02 RW.02

No. 17, Bojongsari, Kota Depok. Penulis

merupakan anak kedua dari tiga bersaudara.

Awal jenjang pendidikan penulis dimulai

pada SD Negeri 03 Curug (2003), kemudian

dilanjutkan pada SMP Negeri 10 Depok

(2009). Selanjutnya dilanjutkan pada SMA

Negeri 1 Gunungsindur (2012) dan

dilanjukan pada Universitas Islam Negeri

Syarif Hidayatullah Jakarta Jurusan Tadris Fisika (2015).

IDENTIFIKASI MISKONSEPSI SISWA MENGGUNAKAN TES …

Documents