Analisis Penalaran Mahasiswa dalam Memahami Proses Konveksi Melalui Fenomena Sirkulasi Udara

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi pemahaman mahasiswa dalam menganalisis fenomena konveksi udara menggunakan konsep termodinamika. Pendekatan yang digunakan adalah deskriptif kualitatif dengan tahapan pengumpulan data, reduksi data, penyajian data, dan penarikan kesimpulan. Responden penelitian terdiri dari 135 mahasiswa Program Studi S1 Pendidikan IPA di salah satu perguruan tinggi negeri di Jawa Tengah yang telah mempelajari konsep termodinamika. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar mahasiswa mampu menjelaskan konveksi udara menggunakan besaran makroskopis dan mikroskopis, namun belum dapat mengaitkan keduanya secara utuh. Massa jenis, yang merupakan faktor kunci dalam mekanisme konveksi, jarang disebutkan, meskipun perbedaan massa jenis udara panas dan dingin menjadi penyebab utama terjadinya aliran konveksi. Beberapa miskonsepsi juga ditemukan, seperti anggapan bahwa perpindahan kalor konveksi terjadi karena tumbukan antar partikel udara dan kekeliruan dalam memilih hukum termodinamika yang relevan. Temuan ini mengindikasikan bahwa pemahaman mahasiswa masih bersifat terpisah dan belum mampu menghubungkan level representasi makroskopis, mikroskopis, dan fenomenologis secara menyeluruh. Oleh karena itu, diperlukan strategi pembelajaran yang lebih integratif, seperti pendekatan fenomenologis, simulasi visualisasi partikel, atau diskusi berbasis kasus, untuk membantu mahasiswa membangun keterpaduan konsep dan mengurangi miskonsepsi dalam memahami fenomena termodinamika.