BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Pemahaman Konsep

19tersebut. Membongkar atau menelaah fenomena adalah situasi yangmemerlukan para siswa untuk menggunakan konsepsi yang telah adauntuk menginterpretasikan peristiwa itu. Pada saat membongkar ataumenelaah fenomena mungkin akan ada dua jenis situasi, yaitu situasidimana hasil tidaklah dikenal atau hasil dikenal.Dalam kasus yang tidak dikenal, guru meminta para siswa untukmeramalkan apa yang terjadi dengan fenomena tersebut dan menjelaskanhal apa yang mendasari ramalan mereka. Dalam kasus yang dikenal, gurutidak harus meminta para siswa membuat ramalan apapun tetapi siswaharus menjelaskan peristiwa tersebut.b.Meminta siswa untuk mendeskripsikan atau menampilkan konsepsinya.Para siswa dapat menghadirkan gagasan mereka dengan banyakcara. Mereka dapat menuliskan uraian, menggambarkan ilustrasi,menciptakan model, menggambarkan peta konsep, atau menciptakanbanyak kombinasi dari cara tersebut sebagai bukti pemahaman merekapada konsep tertentu.Tujuan langkah ini adalah untuk membantu para siswa mengenalidan mulai untuk memperjelas pemahaman dan gagasan mereka sendiri.Ketika konsepsi awal siswa telah terungkap secara eksplisit maka para

20guru dapat menggunakan hal ini sebagai dasar untuk instruksi lebihlanjut.292.Fase kedua, Creating conceptual conflict (menciptakankonflik konseptual)Menciptakan konflik konseptual dalam pikiran siswa adalah suatutahap yang penting dalam pembelajaran, sebab hanya dengan konflik tersebutsiswa merasa tertantang untuk belajar, dengan kata lain mereka merasa tidakpuas terhadap kenyataan yang sedang dihadapinya. Penciptaan konflikkonseptual dalam pembelajaran dapat dilakukan oleh guru dengan caramengajak siswa berdiskusi baik dalam kelompok kecil maupun kelompokbesar, memberikan kegiatan pada siswa (misalnya melakukan percobaan yanghasilnya membantah konsepsi siswa yang tidak ilmiah). Peran guru dalampembelajaran jika salah satu dari kedua cara tersebut digunakan adalahmembantu siswa mendeskripsikan ide-idenya, membantu siswa menjelaskanide-idenya kepada siswa yang lain yang terlibat dalam diskusi. Membimbingsiswa melakukan percobaan dan mengarahkan interprestasi siswa terhadappengamatan yang telah mereka lakukan.30Niazmemberikan beberapa contoh situasi yang sekaligus menjadiindikator terjadinya konflik konseptual dalam diri siswa, yaitu:29Rika Murdika Ulfah. Penerapan Model Pembelajran Novick Melalui Pendekatan KonteksualUntuk Meningkatatkan Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis Siswa SMP. UniversitasPendidikan Indonesia. 2011, h. 25, t.d.30Ibid., h 16

21a)Kejutan (surprise) yang ditimbulkan oleh munculnya dugaandari seseorang yang kontradiksi dengan persepsinya atau dihasilkan daritimbulnya kegelisahan.Pengetahuan yang penuh teka – teki, merasa gelisah, ataub)sebuah keingintahuan intelektualnya.c)Kekosongan akan pengalaman kognitif, seperti jika seseorangsadar bahwa sesuatu dalam struktur kognitifnya telah hilang.d)Ketidakseimbangan kognitif, dimana pertanyaan perasaankosong muncul pada situasi yang diberikan.Dalam pembelajaran guru dapat melakukan diskusi dengan siswauntuk membantu mereka mendiskripsikan ide-idenya dan mengungkapkan apayang ditemukan dalam mmodation(mengupayakan terjadinya akomodasi ruataumemodifikasi struktur kognitif yang telah ada supaya konsep-konsep barudapat diserap, mendorong terjadinya akomodasi dalam struktur kognitif siswadalam pembelajaran perlu dilakukan agar pikiran mereka kembali ke kondisiseimbangan (equilibrium).32 Untuk mendorong terjadinya akomodasi dalamstruktur kognitif siswa, guru menyajikan sesuatu yang lebih meyakinkanmereka bahwa konsepsinya kurang tepat. Akomodasi terjadi untuk31Ibid., h 2932Artoto arkundato. Pembaharuan dalam pembelajaran Fisika . h. 16

22membentuk skema baru yang cocok dengan rangsangan yang baru ataumemodifikasi skema yang telah ada sehingga cocok dengan rangsangan itu.Menurut Piaget adaptasi merupakan suatu kesetimbangan antaraasimilasi dan akomodasi. Bila dalam proses asimilasi seseorang tidak erjadilahketidakseimbangan (disequilibrium). Akibat ketidakseimbangan itu makaterjadilah akomodasi dan struktur kognitif yang ada akan mengalamiperubahan atau munculnya struktur yang baru. Bila terjadi kesetimbanganmaka individu akan berada pada tingkat yang lebih tinggi daripadasebelumnya. Dengan akomodasi, siswa mengubah konsep yang tidak cocoklagi dengan fenomena baru yang ia hadapi. Menurut Natsir adapun syaratterjadinya akomodasi yaitu:a.Harus ada ketidakpuasan (dissatisfaction) terhadap konsepsi lama yang telahada dalam struktur kognitif, yaitu kondisi yang menyebabkan siswamerasa tidak puas terhadap konsepsi awal atau gagasannya.b.Adakonsepsi baru yang lebih bisa dimengerti (intelligible), yaitu kondisi yangmengarahkan pemahaman minimal siswa terhadap konsep yang sedangdipelajari.c.Adakonsepsi baru yang lebih masuk akal (plausible), yaitu kondisi yang

23memungkinkan konsep yang sedang dipelajari dapat diterima oleh akalsiswa.d.Adakonsepsi baru yang menyajikan peluang keberhasilan (fruitfull), yaitukondisi yang dapat menimbulkan rasa kebermaknaan dalam diri siswaterhadap konsep yang sedang dipelajari.33F.KalorKalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah daribenda yang suhunya lebih tinggi ke suhu benda yang lebih rendah jika keduabenda bersentuhan.34 Kalor didefinisikan sebagai energi yang diterima ataudilepas oleh suatu zat sehingga suhu zat tersebut naik atau turun atau bahkanberubah wujudnya.35 Istilah kalor pertama kali dikenalkan oleh Antonie LaurentLavoiser (1743 – 1794), seorang ahli kimia berkebangsaan Jerman. Suhu adalahderajat panas, sedangkan panas merupakan suatu bentuk energi yangmenyebabkan suhu benda naik. Kalor adalah energi yang diterima atau dilepasoleh suatu zat sehingga suhu zat tersebut naik atau turun atau bahkan berubahwujudnya.Kalor dinyatakan dalam satuan kalori. Satu kalori didefinisikan sebagaijumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu satu gram air sebesar 10C.33Ibid., h 3134Tim Abdi Guru. IPA Terpadu Untuk SMP Kelas VII. Jakarta:Erlangga, 2006, h. 5735Rinawan Abdi, Anis Dyah Rufaida. IPA Terpadu. Klaten: Intan Pariwara, 2012, h. 82

24Kalor adalah energi, maka dalam satuan SI kalor dinyatakan dalam joule (J).Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh James Presscott Joule diperolehkesetaraan antara joule dan kalor yaitu 1 kalori 4,186 joule nilai ini dikenaldengan tara kalor mekanik :4,186 J 1 kal4,186 x 103 J 1 kkal361.Kalor Dapat Mengubah Suhu Benda.Kalor adalah energi yang berpindah karena adanya perbedaan suhu.Dengan kata lain ada perbedaan suhu antara dua benda maka akan terjadiperpindahan kalor. Perpindahan kalor pada umumnya lebih mudah diamatijika terjadi kontak langsung antara kedua benda yang berbeda suhu.Benda – benda yang bersuhu lebih rendah dari pada lingkungannyaakan menerima kalor dari lingkungan sehingga suhunya mendekatilingkungan. Contoh kita membiarkan es diruang terbuka maka lama kelamaanes akan mencair dan suhunya akan mendekati suhu lingkungan.Benda yang menerima atau melepas kalor pada umumnya mengalamiperubahan suhu, dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kalor dapatmengubah suhu benda. Penambahan kalor (Q) pada suatu benda sebandingdengan kenaikan suhu ( T) benda itu. Artinya jika kalor ditambahkan menjadidua kali lipat pada suatu benda maka suhu benda tersebut juga akan menjadidua kali lebih besar. Kalor yang diberikan juga sebanding dengan massa (m),seperti yang ditunjukan gambar 2.2.Thermometer36Douglas. C. Giancoli. Fisika jilid 1.jakarta : Earlangga, 2001, h. 490

25Gelas UkurairKawatBunsen/PemanasGambar 2.2 Kalor dapat Mengubah SuhuZat/BendaKalor dapat mengubah suhu atau zat / benda, jika air yang mula –mula dingin dipanaskan maka air akan mendidih hingga menguap, begitu pulaes batu yang suhunya rendah bila dibiarkan dalam ruang terbuka hingga esmenerima kalor maka lama kelamaan es akan menjadi cair. Besar kalor (Q)yang diserap benda adalah sebanding dengan massa benda (m), bergantungpada kalor jenis benda (c), dan sebanding dengan kenaikan suhu benda itu.37Secara matematis ditulis pada persamaan 2.1.Q m c T (2.1)Keterangan : Q banyak kalor yang diterima atau dilepas (J)m massa zat (kg)c kalor jenis zat (J/kg 0C) T kenaikan atau penurunan suhu zat (0C)T0 suhu mula – mula zat (0C)T1 suhu akhir zat (0C) 3837Agus Taranggono dkk. Fisika 2 SLTP. Jakarta : bumi aksara, 2003, h. 738Rinawan Abdi, Anis Dyah Rufaida. IPA Terpadu. ., h. 82

26Fenomena lain dapat dilihat pada bejana kaca tahan api yangdigunakan untuk memanaskan 300 mL air dan 600 mL air dengan nyalaapi yang sama dan suhu awalnya sama. Dalam selang waktu yang sama,secara logika, tentu wadah yang berisi 300 mL air lebih cepat panas karenamassa air lebih kecil maka jumlah molekulnya lebih sedikit, seperti yangditunjukkan pada gambar 2.3.Gambar 2.3 Perbandingan jumlah massa dengan kenaikan suhuHubungan antara kalor (Q) dan massa air (m) adalah sebanding.39Semakin besar massa air yang dipanaskan, semakin banyak kalor yangdibutuhkan. Secara matematis percobaan di atas dapat ditulis : Qm T.Kegiatan di atas terjadi hanya pada satu jenis zat, yaitu air.Kalor yang dibutuhkan untuk memasakan suatu zat selain faktor(m) dan ( T), kalor (Q) juga bergantung pada jenis zat, yang kemudiandikenal dengan kalor jenis zat (c). Kalor yang diserap/dilepaskan secaramatematis dapat ditulis pada persamaan 2.2.Q mc T atau Q m c (T2 T1) . (2.2)39Agus. T, dkk, Fisika Untuk SLTP Kelas 2 Kurikulum 1994 Semester 1 dan Semester 2, Jakarta:Bumi Aksara, 1999, h.6

27Keterangan:Q banyak kalor yang dibutuhkan (J atau kal)m massa benda (kg)c kalor jenis benda (J/kg K) T kenaikan suhu benda (K) 402.Kalor Jenis dan Kapasitas Kalora.Kalor JenisKalor jenis dapat didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkanuntuk menaikkan suhu 1 kg suatu zat sebesar 1 K atau 10C. Suatuketetapan yang dapat menunjukan kekhasan suatu zat, tetapan ini disebutdengan kalor jenis yang dilambangkan dengan (c) dimana kalor jenis suatuzat yang adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untukmenaikan suhu sebesar 10C nilai c disini bergantung pada jenis zat.41Kalor jenis secara matematis dapat ditulis pada persamaan 2.3c Q/m. T . (2.3)Keterangan: c kalor jenis benda (J/kg K)Q banyak kalor yang dibutuhkan (J atau kal)m massa benda (kg) T kenaikan suhu benda (K) 42Tabel 2.1 Kalor jenis (c) berbagai zat40Marthen Kanginan, IPA Fisika Untuk SMP Kelas VII, Jakarta: Erlangga, 2006, h.13441Agus. T, dkk, Fisika Untuk SLTP Kelas 2 Kurikulum 1994 Semester 1 dan Semester 2 ., h.842Supiyanto. Fisika Untuk SMA Kelas X. Jkarta: PHiβETA, 2006, h. 157

28Kalor JenisZatKkal/kg 0CKalor jenisJ/ kgo CAir1,004,19 x 103Raksa0,0331,4 x 102Alkohol0,852,43 x 103Alumunium0,229,2 x 102Besi0,114,6 x 102Emas0,0301,3 x 102Es0,502,09 x 103Granit0,198,0 x 102Kaca0,208,4 x 102Kayu0,421,76 x 103Perak0,0562,3 x 103Tembaga0,0933,9 x 102Timah0,0301,3 x 102Tubuh manusia0,833,47 x 103Sumber : Agus T, dkk, Fisika Untuk SLTP Kelas 2. 2003b.Kapasitas KalorKapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untukmenaikan suhu zat sebesar 10 C43, misalnya: air satu panci yangdipanaskan hingga mendidih memerlukan kalor tertentu. Jumlah energipanas Q yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu zat adalahsebanding dengan perubahan temperatur dan massa zat itu.44 Secaramatematis kapasitas kalor dapat ditulis pada persamaan 2.4.C Q/ T. (2.4)Keterangan:4344C kapasitas kalor (J/K)Agus T, dkk, Fisika 2 untuk SLTP Kelas 2 Semester 1 dan semester 2 , h. 8Paul A.Tippler, Fisika Untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 1, Jakarta: Erlangga, 1998, h.598

29Q banyak kalor yang dibutuhkan (J atau kal) T kenaikan suhu benda (K) 453.Azas BlackSecangkir air teh panas didinginkan biasanya dilakukan denganmencampurkan air dingin ke dalam teh panas tersebut, setelah keseimbangantermal tercapai, maka akan diperoleh air hangat, seperti yang ditunjukkanpada gambar 2.4.Gambar 2.4 Pertukaran kalor pada zatAir panas dalam pencampuran diatas melepaskan energi sehinggasuhunya turun dan air dingin menerima energi sehingga suhunya naik. JikaPertukaran kalor hanya terjadi antara air panas dan air dingin (tidak adakehilangan kalor ke udara sekitar dan ke cangkir), maka sesuai dengan prinsipkekekalan energi: kalor yang dilepaskan oleh air panas (Qlepas) sama dengankalor yang diterima air dingin (Qterima).Secara matematis dapat ditulis padapersamaan 2.5.Qlepas m c (T1 – T2) dan Qterima m c (T2 – T1). (2.5)Keterangan:Qlepas Energi panas yang keluar atau yang dilepasQterima Energi panas yang masuk atau yang diterimam45Ibid., h. 8 massa zat

30c massa jenis zatT1 Temperatur awalT2 T emperatur akhir46Prinsip kekekalan energi pada pertukaran kalor, pertama kali diukuroleh Joseph Black seorang ilmuwan Inggris. Oleh karena itu prinsip kekekalanenergi atau persamaan dikenal dengan asas Black.4.Kalor Dapat Mengubah Wujud ZatBenda (suatu zat) pada umumnya jika diberi kalor terus menerus, makadalam waktu tertentu zat tersebut wujudnya akan berubah menjadi wujud yanglain. Perubahan wujud zat pada prinsipnya merupakan suatu proses reversibel(prosesnya dapat dibalik). Pada saat terjadi perubahan wujud zat, ternyatatidak terjadi kenaikan suhu meskipun pada zat tersebut ada kalor yangdiberikan. Kalor yang ada digunakan untuk mengubah wujud zat, misalnyadari padat menjadi cair, bila diamati tidak nampak adanya pengaruh kalor(yang biasanya ditandai dengan perubahan suhu) disebut kalor laten (artinyakalor tersembunyi) dan dilambangkan dengan L.47 Diagram perubahan wujudzat ditunjukkan pada gambar 2.5.GAS21435PADATCAIR6Gambar 2.5 Perubahan Wujud Zat46Paul A. Tippler, Fisika Untuk Sains ., hal.60147Supiyanto, Fisika UntukSMU/MA , h.160

31Keterangan:1 Menyublim4. Mengembuna.2 Menguap5 Mencair3 mengkristal6 MembekuMelebur dan MembekuMelebur atau mencair adalah perubahan wujud zat dari padatmenjadi cair, sedangkanmembeku adalah perubahan wujud zat cairmenjadi padat, pada saat zat membeku melepas energi kalor 48. Prosesmelebur dan membeku dapat dilihat pada gambar 2.6.Gambar 2.6 Proses Melebur dan MembekuSuhu pada saat zat melebur disebut titik lebur. Kalor yangdiperlukan untuk mengubah 1 kg zat padat menjadi cair dinamakan kalorlaten lebur atau kalor lebur.49Kalor yang dilepaskan pada waktu zatmembeku dinamakan kalor laten beku atau kalor beku. Untuk zat yangsama, kalor lebur sama dengan kalor bekunya. Selanjutnya kedua jeniskalor laten ini kalor lebur diberi simbol Lf. Jika banyak kalor yang48Teguh Sugiarto, Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VII SMP/MTs , h. 10449Ibid., h. 148

32diperlukan oleh zat bermassa (m) kg untuk melebur adalah Q joule, makasesuai definisi di atas secara matematis dapat ditulis pada persamaan 2.6.Lf . atau . Q m.Lf (2.6)Keterangan: Q kalor (J)m massa (kg)Lf kalor lebur (J/kg) 50b.MenguapMenguap adalah perubahan wujud dari cair menjadi uap (gas).51Menguapkan suatu zat cair memerlukan kalor, misalnya spiritus ataualkohol diteteskan pada tangan. Spiritus akan menguap dengan cepat dantangan akan terasa dingin. Untuk menguap spiritus memerlukan kalor.Kalor tersebut diambil dari tangan sehingga tangan terasa dingin karenakalor mengalir meninggalkan tangan.Contoh lain, air dipanaskan akan mendidih kemudian menguap,seperti pada gambar 2.7.Gambar 2.7 Penguapan pada air50Agus T, Sain Fisika 1 B untuk SMU Kelas I Semester II, Jakarta: PT Bumi Aksara 2003, h. 1351Supiyanto, Fisika UntukSMU/MA , hal.159

33Faktor-faktor yang dapat mempercepat proses penguapan antaralain:52 (1). Pemanasan, (2). Tiupan udara di atas permukaan, (3).Memperluas permukaan, dan (4). Mengurangi tekanan di permukaan,seperti pada gambar 2.8.Gambar 2.8 Faktor-faktor yang mempercepat penguapanc.Mendidih.Pada suhu dan tekanan tertentu, penguapan dapat terjadi padaseluruh bagian zat cair. Penguapan seperti itu dinamakan mendidih. Padawaktu mendidih suhu zat konstan, karena selama air mendidih kalor yangdiserap digunakan untuk mengubah air menjadi uap airKalor yang diberikan pada zat digunakan untuk mengubah wujuddari cair menjadi wujud uap. Suhu tetap ini disebut titik didih yangbesarnya sangat bergantung pada tekanan di permukaan zat itu. Titik didihzat pada tekanan 1 atm desebut titik didih normal. Kalor yang diperlukanuntuk mengubah wujud 1 kg zat cair menjadi uap pada titik didihnormalnya disebut kalor laten uap atau kalor uap. Kalor uap disebut jugakalor didih. Zat yang berubah wujud dari gas menjadi cair maka zattersebut melepaskan kalor. Kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg52Agus T, dkk, Fisika 2 Untuk SLTP Kelas 2 Semester 1 dan Semester 2. Jakarta: Bumi Aksara,2003, h. 11

34uap menjadi cair pada titik didih normalnya dinamakan kalor laten embunatau kalor embun. Dari kedua istilah tersebut yang paling sering digunakanadalah kalor uap/ kalor embun (diberi simbol Lv). Banyak kalor yangdiperlukan untuk mendidihkan zat bermassa m (kg) adalah sebagai berikut:Lv atau Q m.Lv53 (2.7)Keterangan: Q kalor (J)m massa (kg)Lv kalor didih atau kalor uap (J/kg)d. MengembunMengembun adalah proses kebalikan dari penguapan, yaituperubahan wujud dari gas ke cair.54 Jika uap air yang terjadi karenapenguapan air (laut, sungai dan sebagainya) memasuki udara dingin, uap5354Supiyanto. Fisika Untuk SMA kelas X. ., h. 160Teguh Sugiyarto, Eny Ismawati. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VII SMP/MTS. Jakarta: PusatPerbukauan Depertemen Pendidikan Nasional, 2008, h. 104

35air dapat kembali ke wujud cair sebagai tetes-tetes air yang menggantungdi udara, seperti pada gambar 2.9Gambar 2.9 Uap air yang naik ke atas, dan ketika memasuki udara dinginberubahe.MenyublimSuatu zat kadang-kadang dapat berubah wujud dari padat langsungmenjadi gas, proses ini disebut menyublim sebagai contoh kamper.55Kebalikan dari proses menyublim adalah deposisi yakni perubahan wujuddari gas menjadi padat, misalnya pembentukan salju di atmosfer.f.MengkristalPerubahan wujud zat gas menjadi padat. Pada saat pengkristalanzat melepaskan energi kalor. Contohnya salju,

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Pemahaman Konsep Pemahaman konsep adalah kemampuan menangkap pengertian-pengertian seperti mampu mengungkapkan suatu materi yang disajikan ke dalam bentuk yang lebih dipahami, mampu memberikan interpretasi dan mampu mengaplikasikannya. Pemahaman konsep merupakan tingkat kemampuan yang