Pertemuan ke Sebelas : Asesmen Problem Solving

Judul : Computer-based collaborative problem-solving assessment in Taiwan

DOI

Permasalahan yang Relevan :

Dalam penelitian sebelumnya, kemampuan kolaborasi dan pemecahan masalah sering dinilai dalam dua jenis lingkungan: human to human (H-H) dan human to agent (H-A). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa sulit untuk menetapkan setting H-H apabila digunakan standar untuk penilaian kolaborasi dan pemecahan masalah berskala besar dikarenakan faktor konteks tertentu, termasuk banyaknya anggota tim, situasi konteks yang beragam, karakteristik anggota tim, dan susunan grup, tidak mudah untuk dikontrol apabila hanya melibatkan partisipan (manusia) saja.

Hanya sedikit penelitian yang menilai kolaborasi dan pemecahan masalah dalam setting H-A. Para peniliti sebelumnya yang mempelajari kolaborasi dan pemecahan masalah menyarankan bahwa menilai keterampilan kolaborasi dan pemecahan masalah dalam pengaturan H-A dapat menjadi pilihan tepat, selain karena desain H-A secara umum akan mengurangi ketidakpastian faktor-faktor yang tidak dapat diprediksi, desain ini juga memungkinkan perekaman otomatis dari keseluruhan interaksi dan tindakan dari setiap interaksi kelompok.

Solusi yang sudah ada :

Pada tahun 2014, beberapa proyek perintis telah disetujui oleh Kementerian Pendidikan dan Kementerian Sains dan Teknologi Taiwan, yang memungkinkan dilakukannya investigasi berskala nasional terhadap keterampilan kolaborasi dan pemecahan masalah serta menyediakan data awal bagi para pendidik dan peneliti untuk mendukung perancangan kurikulum dan pembuatan kebijakan pendidikan di periode berikutnya (Kuo, 2014). Dalam proyek ini, alat bantu H-H dan H-A dikembangkan untuk penilaian dan instruksi kolaborasi dan pemecahan masalah.

Solusi yang ditawarkan :

Studi saat ini merupakan bagian dari proyek Kuo (2014) dan mengeksplorasi kinerja keterampilan kolaborasi dan pemecahan masalah di antara siswa berusia 15-16 tahun yang dikumpulkan dengan instrumen asesmen H-A.

Penelitian ini mengikuti langkah-langkah yang dilakukan PISA 2015 dan melakukan investigasi berskala besar untuk mengeksplorasi kemampuan kolaborasi dan pemecahan masalah siswa melalui penilaian kolaborasi dan pemecahan masalah yang terstandardisasi dan terkomputerisasi dalam setting H-A di Taiwan. Kerangka kerja dari asesmen kolaborasi dan pemecahan masalah ini sama dengan PISA 2015, yang meliputi dua kategori (kompetensi kolaborasi dan proses pemecahan masalah), tiga ranah (membaca, matematika, dan sains), serta berbagai faktor kontekstual (berbagai subjek dengan karakteristik yang berbeda).

Selanjutnya, penelitian ini bertujuan untuk pendekatan skala besar dengan menggunakan model teori respons terhadap soal multidimensi untuk menganalisis kinerja kolaborasi dan pemecahan masalah siswa.

Bentuk Asesmen :

Contoh interface disajikan pada gambar 1. Siswa dapat melakukan komunikasi dengan agen komputer di kotak obrolan sebelah kiri dan kemudian memilih pilihan yang sesuai untuk menanggapi agen. Informasi tentang tugas dan beberapa tindakan diberikan di sisi kanan. Siswa dapat melakukan beberapa tindakan (misalnya memilih nomor, menekan tombol) di bagian tersebut.

Dalam soal kolaborasi dan pemecahan masalah yang diberikan, diimplementasikan dua alur percakapan untuk menetapkan titik konvergensi atau titik bantuan untuk setiap soal. Jalur percakapan dari sebuah contoh butir soal disajikan pada Gambar 2. Di sini, peserta ujian dapat melewati satu atau dua titik pilihan sebelum mencapai titik konvergensi atau titik bantuan.

Essay Pertemuan ke - Sepuluh : Asesmen Miskonsepsi Fisika

Nama : Fithrotul Azizah

NIM : 220321810697

Link Canva

Pekan ke - Sepuluh : ASESMEN MISKONSEPSI FISIKA

 Judul : INSIGHTS INTO TEACHING QUANTUM MECHANICS IN SECONDARY AND LOWER UNDERGRADUATE EDUCATION

DOI : 10.1103/PhysRevPhysEducRes.13.010109

Permasalahan : Pendekatan konseptual terhadap mekanika kuantum semakin banyak diterapkan dalam mata kuliah pengantar fisika di banyak universitas di seluruh dunia. Karena perbedaan antara sifat konseptual mekanika kuantum dan fisika klasik, penelitian tentang miskonsepsi, tes, dan strategi pengajaran untuk pengantar mekanika kuantum sangat penting. Perubahan mendasar dalam cara berpikir diperlukan serta mencari cara untuk mendorong perubahan konsep fisika klasik ke fisika kuantum.

Tujuan :

(i) miskonsepsi dan kesulitan siswa, (ii) penelitian berbasis instrumen untuk menganalisis pemahaman siswa, dan (iii) strategi instruksional, praktik, dan penggunaan multimedia yang dapat meningkatkan pemahaman siswa.

Miskonsepsi dan Kesulitan Siswa :

·       Dualisme gelombang-partikel

Siswa cenderung tidak mengalami kesulitan dalam menentukan perilaku gelombang dan partikel pada cahaya dibandingkan pada elektron.

Karena pemahaman yang tidak lengkap tentang panjang gelombang de Broglie, siswa tidak selalu memahami pengaruh kecepatan dan massa terhadap panjang gelombang dan pengaruh panjang gelombang terhadap pola interferensi.

Hanya sebagian kecil siswa yang memiliki pandangan yang sesuai dengan prinsip ketidakpastian Heisenberg yang keempat.

Pemahaman mahasiswa yang beragam terhadap model cahaya mempengaruhi pemahaman mereka mengenai efek fotolistrik.

·       Fungsi Gelombang

Penggambaran dengan metode klasik menyebabkan miskonsepsi dan menimbulkan kesalahan dalam berpikir. Banyak siswa cenderung mengalami kesulitan dalam memahami arti grafik sumur potensial, dan menganggap sumur potensial sebagai objek eksternal.

Dalam memahami konsep "tunneling", terdapat kesalahan pemahaman bahwa energi akan hilang selama proses tersebut. Siswa salah mengaitkan penurunan energi tersebut dengan (1) kerja yang dilakukan pada atau oleh partikel di dalam sumur; atau (2) penurunan amplitudo fungsi gelombang.

·       Atom

Dalam memahami model atom kuantum, siswa sekolah menengah dan sarjana junior masih kesulitan untuk terlepas dari model atom Bohr.

Banyak siswa yang keliru meyakini bahwa spin kuantum adalah berputarnya sebuah partikel di sekitar porosnya atau di sekitar inti.

·       Perilaku kuantum kompleks

Mahasiswa sarjana kesulitan membedakan antara superposisi asli dan keadaan campuran.

Beberapa siswa salah memahami bahwa setelah pengukuran, fungsi gelombang akan tetap sama atau, setelah kolaps, pada akhirnya akan kembali ke kondisi awal.

Instrumen Asesmen :

a.     Tes konsep pilihan ganda

Quantum Mechanics Visualization Inventory (QMVI); terdiri dari 25 pertanyaan dan berfokus pada interpretasi berbagai diagram.

The Quantum Mechanics Conceptual Survey (QMCS); 12 pertanyaan terbukti berguna untuk mendeteksi kesulitan siswa.

Quantum Physics Conceptual Survey (QPCS); terdiri dari 25 butir soal, membahas pemahaman konseptual.

b.     Multivariate analysis : Ireson merancang kuesioner berskala Likert sebanyak 40 item, dimana 29 item di antaranya menguji pemahaman konseptual mengenai dualitas gelombang-partikel, struktur atom, dan kuantisasi.

c.     Strategi peta konsep : untuk mengevaluasi proses pembelajaran, mendiagnosis kesulitan belajar, dan memetakan perkembangan struktur kognitif siswa.

d.     Tipologi hambatan pembelajaran : digunakan untuk menganalisis penyebab utama kesulitan siswa. Tipologi ini didasarkan pada gagasan Ausubelian bahwa, untuk pembelajaran yang bermakna, siswa perlu mengaitkan konsep-konsep baru dengan pengetahuan sebelumnya.

e.     Kuesioner tentang struktur atom : Terdiri dari 14 pertanyaan open-ended; 9 di antaranya dirancang untuk menguji pemahaman konseptual, dan pertanyaan lainnya ditujukan untuk menguji pengetahuan algoritmik.

Strategi pengajaran instruksional :

ü  Fokus pada interpretasi; Kurikulum ini mencakup diskusi di dalam kelas dan bukti eksperimen, dan bertujuan untuk memahami perspektif yang berbeda, kelebihan, dan keterbatasan materi yang sedang dibahas.

ü  Fokus pada model; Sebuah modul instruksional yang berfokus pada atom hidrogen yang dirancang untuk membedakan model klasik dan kuantum, serta digunakan untuk menjelaskan hubungan ketidakpastian Heisenberg sebagai prinsip dasar.

ü  Fokus pada pemahaman matematika atau konseptual; program ini terdiri dari tes diagnostik, materi pra-kuliah, dan tugas matematis online. Hasil kerja siswa dipantau dan dikomentari. Siswa dapat berkonsultasi dengan tutor dan, jika diperlukan, dijadwalkan penjelasan tambahan.

ü  Pembelajaran aktif melalui interaksi teman sebaya; belajar dengan sebaya dilakukan sekali atau dua kali seminggu selama mata kuliah mekanika kuantum.

Multimedia Pembelajaran :

Ø  PhET (Physics Education Technology); McKagan dkk. mendeskripsikan 18 simulasi tentang prinsip-prinsip dasar, eksperimen historis, atau aplikasi mekanika kuantum yang dikembangkan dalam program PhET. Sebagian besar dikembangkan untuk digunakan dalam mata kuliah tingkat sarjana.

Ø  QuILTs (Quantum Interactive Learning Tutorials); QuILT dirancang berdasarkan informasi mengenai kesulitan siswa, dan dievaluasi dengan menggunakan pretes, postes, dan wawancara siswa. Aplikasi multimedia yang digunakan dalam QuILT diadaptasi dari berbagai sumber (misalnya, PhET dan Physlets).

Ø  QuVis; yang merupakan kumpulan animasi dan visualisasi interaktif untuk mahasiswa sarjana. Kohnle dkk. mempresentasikan simulasi mengenai sistem kuantum dua tingkat.

Ø  Simulasi struktur atom; Chen dkk memberikan aktivitas pembelajaran mekanika kuantum menggunakan representasi 3D yang dinamis kepada siswa sekolah menengah. Ochterski menggunakan software penelitian (GaussView) dan mendesain serta mengevaluasi dua kegiatan untuk menjelaskan orbital dan bentuk molekul kepada para siswa sekolah menengah.

Ø  Rangkaian pembelajaran menggunakan simulasi; Malgieri dkk menjelaskan urutan pengajaran menggunakan metode Feynman sum over paths. Urutan ini menggunakan simulasi di GeoGebra, yang mencakup efek fotolistrik dan percobaan celah ganda. Müller dan Wiesner merancang dan mengimplementasikan pembelajaran di sekolah menengah dengan menggunakan eksperimen virtual dengan interferometer Mach-Zehnder dan celah ganda. Michelini dkk. mengemukakan urutan pengajaran sekolah menengah menggunakan strategi perbandingan eksperimen (PEC). Urutan ini mencakup simulasi interaksi cahaya dengan Polaroid dan hukum Malus.

Ø  Game komputer kuantum; Gordon dan Gordon mengembangkan permainan komputer "Kucing dan Anjing Schrödinger" untuk mengajarkan konsep mekanika kuantum dengan cara yang menyenangkan.

Kesimpulan :

A.    Kesulitan Siswa

Banyak penelitian telah dilakukan mengenai kesalahpahaman dualitas gelombang-partikel, fungsi gelombang, dan atom. Namun, belum banyak penelitian yang dilakukan terhadap kesulitan siswa dalam memahami perilaku kuantum yang kompleks, dan belum ada penelitian yang ditemukan mengenai pemahaman siswa sekolah menengah terhadap fungsi gelombang.

B.    Alat Penelitian

Seperti yang bisa dilihat, tidak ada satu pun instrumen yang mencakup spektrum mekanika kuantum yang lengkap.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pengembangan dan evaluasi terhadap sejumlah pertanyaan diperlukan, tidak hanya untuk mencakup semua topik utama dalam mekanika kuantum, tetapi juga untuk memungkinkan analisis statistik.

C.    Strategi Pembelajaran

Ada kebutuhan untuk penelitian yang lebih empiris dalam pembelajaran mekanika kuantum dan strategi pengajaran harus diteliti untuk jenjang pendidikan menengah dan sarjana.

Aplikasi multimedia untuk pendidikan menengah lebih sedikit. Sebagian besar program simulasi dievaluasi untuk penggunaan praktis; hanya beberapa simulasi yang juga dievaluasi untuk mengetahui pengaruhnya terhadap pemahaman siswa.

D.    Implikasi Bagi Para Peneliti

Untuk mahasiswa tingkat sarjana junior, beberapa kesulitan belajar ditemui dalam artikel-artikel yang dipilih, namun hanya sedikit penelitian yang dilakukan untuk mengungkap pemahaman konseptual tentang fenomena kuantum yang kompleks.

Penelitian yang lebih empiris diperlukan untuk pengembangan lebih lanjut dari mata kuliah tingkat sarjana junior dalam mekanika kuantum, di mana strategi pengajaran dievaluasi dan dibandingkan dengan menggunakan instrumen asesmen yang tepat.

Untuk tingkat sekolah menengah, diperlukan lebih banyak penelitian tentang pemahaman fungsi gelombang dan sumur potensial, topik yang merupakan bagian dari beberapa kurikulum sekolah menengah.

E.    Implikasi Bagi Para Pengajar

Penelitian ini menunjukkan bahwa hanya ada sedikit penelitian empiris tentang cara-cara untuk meningkatkan pemahaman, tetapi guru harus menyadari bahwa siswa cenderung berpegang pada pemikiran klasik, yang mengarah pada salah tafsir konsep kuantum yang tidak dikenal, dan mencampuradukkan fisika klasik dan kuantum.

Nama : Fithrotul Azizah 

NIM   : 220321810697

Essay Pertemuan ke - Sembilan : Asesmen Penguasaan Konsep

Nama : Fithrotul Azizah

NIM : 220321810697

Pekan ke – Sembilan : Asesmen Penguasaan Konsep Fisika

Judul : Development of basic physics experiments based on science process skills (SPS) to enhance mastery concepts of physics pre-service teachers in Melde's law

DOI

Permasalahan :

Kegiatan eksperimen yang dilakukan dengan menggunakan panduan berupa lembar kerja yang sudah dibuat sangat rinci tidak memungkinkan siswa untuk berpikir seperti ilmuwan. Hal ini berdampak pada keterampilan proses sains yang tidak terlatih dengan baik, demikian pula dengan penguasaan konsep dari materi yang dipelajari dalam kegiatan eksperimen. Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa keterampilan proses sains (KPS) calon guru masih rendah, terutama dalam menentukan hubungan antar variabel percobaan dan merancang prosedur percobaan. Rendahnya KPS ternyata berdampak pada rendahnya kemampuan penguasaan konsep siswa.

Novelty :

Pengembangan KPS berbasis eksperimen dilakukan dengan menekankan pada pelatihan KPS dasar di awal perkuliahan melalui topik-topik eksperimen sederhana ke arah yang lebih kompleks. Perubahan ini dituangkan dalam lembar kerja mahasiswa yang dirancang dengan menggunakan pendekatan KPS seperti yang telah dilakukan pada penelitian sebelumnya, namun dengan menekankan pada keterampilan dasar KPS, yaitu pada bagian kegiatan observasi.

Tujuan penelitian :

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan eksperimen fisika dasar untuk meningkatkan penguasaan konsep dalam hukum Melde.

Metode :

Penelitian dan pengembangan (R&D) dilakukan dengan melibatkan mahasiswa calon guru fisika sebanyak 18 orang pada tahun pertama dan 15 orang pada tahun kedua sebagai sampel penelitian. Eksperimen dikembangkan melalui pengembangan lembar kerja mahasiswa berbasis Keterampilan Proses Sains (KPS) yang telah direview dan dinilai oleh ahli, yang meliputi kegiatan mengamati, mengkomunikasikan, mengklasifikasikan, mengukur, menginferensi, memprediksi, mengidentifikasi variabel, membuat hipotesis, mendefinisikan variabel secara operasional, merancang percobaan, memperoleh dan mengolah data sampai pada kesimpulan.

Materi percobaan pada penelitian ini adalah percobaan Hukum Melde dengan setting seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Pertanyaan yang mengaitkan parameter string pada gambar di bawah ini:

Hasil :

Siswa dengan KPS yang baik memiliki kemampuan untuk menyerap informasi dalam pembelajaran dengan baik sehingga dapat menguasai materi pelajaran dengan baik. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa pengembangan KPS berbasis eksperimen pada penelitian tahun kedua ini lebih baik dari penelitian-penelitian sebelumnya.

Kesimpulan :

Pengembangan eksperimen fisika dasar berbasis Keterampilan Proses Sains yang diawali dengan pengamatan fenomena fisika dengan menekankan KPS dasar di awal perkuliahan melalui topik-topik eksperimen sederhana secara lebih kompleks membuat mahasiswa mampu mengembangkan keterampilan proses sains. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengembangan eksperimen berbasis KPS mampu melatih KPS dengan baik dan meningkatkan penguasaan konsep mahasiswa.

Nama : Fithrotul Azizah 

NIM   : 220321810697

PENDAHULUAN PERFORMANCE ASSESSMENT

 

Halo teman-teman.... Selamat datang dalam sharing materi perkuliahan Penilaian Autentik dalam Fisika. Kali ini saya Fithrotul Azizah dari kelompok 2 akan menyampaikan materi untuk subab Definisi dan Tipe Performance Assessment. Berikut saya kirimkan link materi yang dapat teman-teman akses. Mari belajar bersama! :) 

Link Makalah 

Link PPT 

Link Video Presentasi 

Terima Kasih

Nama : Fithrotul Azizah

NIM   : 220321810697