KAJIAN FENOMENOGRAFI ASPEK-ASPEK MODEL MENTAL SUBYEK LINTAS LEVEL AKADEMIK DALAM PROBLEM SOLVING KONSEP DASAR MEKANIKA - Mansyur, Jusman (2010)
Tujuan penelitian ini adalah untuk menggali model mental dan aspek-aspeknya yang mencakup sistem representasi eksternal, strategi, elemen-elemen kognitif dan struktur pengetahuan dalam physics problem solving. Kajian naturalistik ini menggunakan pendekatan fenomenografi untuk menganalisis data dari individual thinking-aloud dan semi-structured interview terhadap 9 siswa, 7 guru fisika, 6 mahasiswa semester I dan 7 mahasiswa semester III dari LPTK, serta 4 mahasiswa program magister. Subyek penelitian ditentukan dengan menggunakan tes seleksi responden, kecuali guru. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan representasi eksternal khususnya diagram pada tahap awal menentukan efektivitas problem solving. Faktor kunci keberhasilan problem solving adalah kesimultanan antara membaca atau memahami masalah, menyusun diagram dan mengidentifikasi variabel yang diketahui dan ditanyakan. Analisis terhadap model mental menunjukkan bahwa model mental responden bergantung pada konteks dan setting dari fenomena yang disajikan. Temuan-temuan penelitian ini menegaskan bahwa sebuah model mental bergantung pada konteks dan dapat diperankan oleh individu secara berbeda pada setting problem solving dan interviu.Beberapa model mental dan perilaku aktivasinya hanya ditemukan dalam setting problem solving. Outcome space untuk soal tipe tradisional menunjukkan bahwa pilihan strategi problem solving dipengaruhi oleh faktor-faktor psikologi seperti beban kognitif dalam working memory, fenomena mind set atau functional fixedness. Strategi-strategi pada pemecahan soal-soal tipe Jeopardy untuk dekonstruksi grafik berbeda dengan dekonstruksi rumus. Elemen-elemen kognitif atau resource yang diidentifikasi yaitu p-prim, facet, coordination class (readout strategy dan causal net), dan mathematical form. Pola aktivasi resource sangat bergantung pada konteks dan kekompleksan fenomena. Koherensi resource yang diaktifkan berbeda antara satu responden dengan responden lainnya untuk domain konsep yang sama. Koherensi struktur pengetahuan dalam konteks integrasi konsep kinematika/dinamika dan usaha-energi menunjukkan bahwa untuk domain konsep yang sama, individu yang berbeda mengkoneksikan dan mengorganisasikan pengetahuannya dengan cara berbeda. Secara umum, kematangan model mental dan aspek-aspeknya bergantung pada level akademik. Kematangan tersebut ditunjukkan oleh dominasi dan konsistensi mahasiswa S2 dan guru pada model mental yang tepat, dengan sistem representasi eksternal pada tahap awal problem solving dan strategi yang efektif, dekonstruksi soal tipe Jeopardy yang lengkap, koherensi elemen kognitif dan struktur pengetahuan yang tinggi. Transisi expertise dari novice menuju expert dominan berada pada mahasiswa semester III yang telah mengikuti matakuliah Mekanika yang bersifat analitik. Hasil utama disertasi ini adalah konstruksi kerangka kerja teoretik yang berguna untuk penguatan aspek-aspek keilmuan tentang teori model mental dan problem solving. Disarankan kepada pendidik dan peneliti untuk memperhatikan aspek-aspek model mental dan penggunaan pengetahuan untuk meningkatkan hasil-hasil pendidikan. The aims of study are to elicit the subjects' mental model and its aspects that include the external representation system, strategies, cognitive elements and knowledge structure in physics problem solving. The naturalistic study was conducted using phenomenographic approach to analyze the data from the individual thinking-aloud and the semi-structured interview to 9 students and 7 physics teachers from the senior high schools, 6 first and 7 third semester students from the physics education program, and 4 graduate students. The subjects were determined by selection test, except the teachers. Study results show that utilization of the external representation especially the diagram in the initial stages determine the effectiveness of problem solving. The success key factor of the problem solving is simultaneous processes of reading or understanding the problem, constructing diagram, and identifying given and asked variables. Analysis of mental model shows that respondents' mental models depend on the context and setting of the phenomena displays. Findings of the study emphasize that a mental model differently played by individual in the problem solving interview setting. Several mental models and their activation behaviors are only found in the problem solving setting. Outcome space of traditional problem shows that the choice of respondents' strategies are influenced by their psychological factors, such as cognitive load in working memory, phenomena of mind set or functional fixedness. The strategies in solving Jeopardy problems of graphical are different from formula deconstruction type. The cognitive elements or resources are identified, i.e: p-prim, facet, coordination class (readout strategy and causal net), and mathematical form. Activation patterns of the resources are very dependent to the context and complexity of phenomena. The coherence of activated resource is different between respondents each other for the same concept domain. Coherence of knowledge structure in the context of kinematic/dynamic and work-energy concepts integration shows that for the same concept domain, the different individuals connected and organized their knowledge with different ways. Generally, the maturation of mental model and its aspects depends on academic level. The maturation is shown by domination and consistency of graduate students and teachers in the appropriate mental models, effective external representation system at initial stages of problem solving and strategy, completed deconstruction of Jeopardy problem, and high coherent cognitive element and knowledge structure. The transition of expertise from novice to expert dominantly occurs at the third semester students that enrolled the analytical Mechanics course. The main results of the dissertation are construction of theoretical framework that useful to strengthen the scientific aspects of the mental model and problem solving theory. It is recommended that the educators and researchers should concern the aspects of mental model and knowledge utilization in order to improve the educational results.