Exploring Students’ Long-term Retention and Conceptual Mastery in Two-Dimensional Kinematics: A Descriptive Study

Hindi Risma Devita, Reny Wahyuni, Salsabila Defta Ramadhani, Arifah Lutfiah Zahra, Mochamad Imam Bhakti Luhur, Nopran Pernandi, Cindi Cantika, Zulfajri Zulfajri

Abstract


This study aims to comprehensively describe students’ understanding of projectile motion by analyzing the results of three essay-type questions. These questions were designed to measure conceptual understanding of the trajectory, the ability to separate horizontal and vertical components of motion, and the skill to apply basic quantitative calculations within the context of two-dimensional kinematics. The research employed a quantitative descriptive method, with data collected through written tests and direct observation of students’ answer patterns. This approach enabled the identification of dominant types of errors, both conceptual and procedural, thus providing a thorough picture of students’ overall understanding. A total of 67 eleventh-grade students participated in this study. All responses were classified into five accuracy categories: completely incorrect, partially correct, one correct, two correct, and entirely correct. Data analysis was carried out using percentage techniques to clearly and quantitatively present the distribution of students’ abilities in each category. The findings show that 74.63% of students still struggle to solve projectile-motion problems, particularly in separating the initial velocity components and determining an object’s position at a given time—tasks that require simultaneous understanding of vector concepts and motion equations. Only 7.46% of students were able to answer all questions correctly, while the remaining 17.91% fell into the partially correct to one-correct-answer categories. Based on these results, it can be concluded that students’ understanding of the basic concepts of projectile motion remains low and tends to rely on formula memorization rather than conceptual comprehension. Therefore, more systematic, contextual, and concept-focused learning strategies are needed to improve mastery of two-dimensional kinematics more effectively.

Eksplorasi Retensi Jangka Panjang dan Penguasaan Konseptual Siswa dalam Kinematika Dua Dimensi: Studi Observasi

ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan secara komprehensif tingkat pemahaman siswa terhadap materi gerak parabola melalui analisis mendalam terhadap hasil pengerjaan tiga butir soal uraian. Ketiga soal tersebut dirancang untuk mengukur pemahaman konsep lintasan, kemampuan memisahkan komponen gerak horizontal dan vertikal, serta keterampilan menerapkan perhitungan kuantitatif sederhana dalam konteks kinematika dua dimensi. Metode penelitian yang digunakan adalah metode deskriptif kuantitatif, dengan teknik pengumpulan data berupa tes tertulis dan observasi langsung terhadap pola jawaban siswa. Pendekatan ini memungkinkan peneliti mengidentifikasi bentuk kesalahan yang paling dominan, baik yang bersifat konseptual maupun prosedural, sehingga dapat memberikan gambaran menyeluruh mengenai kualitas pemahaman siswa. Sebanyak 67 siswa kelas XI berpartisipasi dalam penelitian ini. Seluruh jawaban diklasifikasikan ke dalam lima kategori ketepatan, yaitu tidak benar sama sekali, sebagian benar, satu benar, dua benar, dan seluruh jawaban benar. Analisis data dilakukan menggunakan teknik persentase untuk menunjukkan distribusi kemampuan siswa pada masing-masing kategori secara lebih jelas dan terukur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 74,63% siswa masih mengalami kesulitan dalam menyelesaikan soal-soal gerak parabola, terutama dalam memisahkan komponen kecepatan awal serta menentukan posisi benda pada waktu tertentu yang memerlukan pemahaman simultan terhadap konsep vektor dan persamaan gerak. Hanya 7,46% siswa yang mampu menjawab seluruh soal dengan benar, sedangkan 17,91% lainnya berada pada kategori sebagian benar hingga satu jawaban benar. Berdasarkan temuan tersebut, dapat disimpulkan bahwa pemahaman siswa terhadap konsep dasar gerak parabola masih rendah dan cenderung bergantung pada hafalan rumus. Oleh karena itu, diperlukan strategi pembelajaran yang lebih sistematis, kontekstual, dan berorientasi pada eksplorasi konsep untuk meningkatkan penguasaan kinematika dua dimensi secara lebih efektif.

Kata Kunci :
Gerak parabola; pemahaman konsep; analisi deskriptif



Keywords


Parabolic motion; conceptual understanding; descriptive analysis

Full Text:

PDF

References


Ambarwati , S., & Putri, R. (2020). Analisis miskonsepsi siswa pada materi gerak parabola. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 16(2), 145-154.

Anggraini, D., & Wibowo, A. (2021). Kesulitan siswa dalam menyelesaikan soal kinematika ditinjau dari kemampuan matematis. Jurnal Pendidikan Sains, 9, 12-21.

Bhakti, C.P., Suharto, & Hidayat, A. (2021). Analisis kesulitan siswa dalam memahami konsep gerak parabola. Jurnal Pendidikan Fisika, 9(2), 101–110.

Bokosmaty, S; Sweller, J; Kalyuga, S;. (2015). Learning Geometry Problem Solving by Studying Worked Examples: Effects of Learner Guidance and Expertise Reversal. Educational Psychology Review, 27(4), 641-661. doi:10.1007/s10648-015-9302-0

Cepeda, N.J; Pashler, H; Vul, E; Wixted, J.T; Rohrer, D;. (2006). Distributed practice in verbal recall tasks: A review and quantitative synthesis. Psychological Bulletin, 132(3), 354-380. doi:10.1037/0033-2909.132.3.354

Darmawan, I. W; Suastra, I. W; Suma, K;. (2016). Analisis miskonsepsi siswa SMA pada materi gerak parabola ditinjau dari representasi matematis. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 12(2), 98–106.

Docktor, J.L; Mestre, J.P;. (2014). Synthesis of discipline-based education research in physics. Physical Review Physics Education Research, 14(2), 20-119. doi:10.1103/PhysRevSTPER.10.020119

Duval, R. (2017). Understanding the mathematical way of thinking: The role of semiotic representations. Cham, Swiss: Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-319-56910-9

Ebbinghaus, H. (2013). Memory: A contribution to experimental psychology. Journal of Neurosciences, 20(4), 155-156. doi:10.5214/ans.0972.7531.200408

Fitriani, N; & Setiawan, A. (2016). Analisis kemampuan pemecahan masalah pada materi gerak. Jurnal Pendidikan Sains, 4(2), 89–98.

Habellia, M., & Hidayatullah, S. (2022). Analisis miskonsepsi siswa pada materi gerak dua dimensi berbasis representasi visual. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA, 6(1), 77–86.

Habellia, R., & Hidayatullah, M. (2020). Profil miskonsepsi mahasiswa calon guru fisika ditinjau dari berbagai representasi pada materi gerak lurus dan gerak parabola. Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi, 6(1), 90-98. doi:https://doi.org/10.29303/jpft.v6i1.1683

Hakim, R; Susanto, H. (2018). Miskonsepsi siswa dalam memahami konsep gerak dua dimensi. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 7(3), 256–263.

Hestenes, D., Wells, M., & Swackhamer, G. (2019). Force concept inventory revisited. American Journal of Physics, 87(9), 682–695. doi:10.1119/1.5116693

Hidayat, M; & Nuraini, L. (2019). Pengaruh penggunaan model problem solving terhadap pemahaman konsep gerak dua dimensi. Jurnal Pembelajaran Fisika, 7(3), 201–209.

Kang, S. (2016). Spaced repetition promotes efficient and effective learning. Policy Insights from the Behavioral and Brain Sciences, 3(1), 12–19. doi:10.1177/2372732215624708

Khairunnisa, S, & Pratama, A. (2022). Diagnostik kemampuan pemecahan masalah melalui soal kontekstual. Jurnal Inovasi Pendidikan Sains, 4(1), 55–66.

Mardhiah, A; Hidayat, A;. (2018). Profil pemahaman konsep siswa SMA pada materi kinematika dua dimensi. Jurnal Pendidikan Fisika dan Aplikasinya, 14(1), 41-49.

Meltzer, D. (2020). Improving students’ learning through research-based instructional strategies. American Journal of Physics, 88(10), 879–885. doi:10.1119/1.1514215

Nurhayati, S; Handayani, L;. (2017). Analisis kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal gerak dua dimensi berbasis vektor. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA, 3(2), 215–224.

Pradana, Y; Kurniawan, D.A; & Arifin, Z. (2020). Analisis kemampuan berpikir analitis dalam menyelesaikan soal gerak dua dimensi. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika, 9(1), 45–53.

Pratomo, R.D; & Lestari, D. (2021). Profil pemahaman siswa pada materi gerak vertikal dan parabola. Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Sains, 6(2), 89–98.

Purwadi; & Ishafit. (2020). Pengaruh kemampuan prosedural terhadap keberhasilan siswa dalam menyelesaikan soal kinematika. 8(3), 321–330.

Putri, D.A; Widodo, A;. (2020). Retensi belajar siswa pada materi fisika berbasis perhitungan setelah jeda pembelajaran. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 9(3), 356–365.

Radford, L. (2021). Thinking, learning, and teaching mathematics. Educational Studies in Mathematics, 106(1), 1-22. doi:10.1007/s10649-020-10019-z

Rahmawati, R; & Salim, M. (2020). Analisis kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal gerak pada sumbu x dan y. Jurnal Literasi Sains, 5(1), 33–42.

Rittle-Johnson, B., Schneider, M., Star, j., & Star, J. (2019). Not a one-way street: Bidirectional relations between procedural and conceptual knowledge. Educational Psychology Review, 31(2), 341–356. doi:10.1007/s10648-019-09508-7

Sari, N.K; & Abdullah, T. (2019). Kemampuan matematis dalam memecahkan soal berbasis perhitungan. Jurnal Riset Pendidikan Matematika, 3(2), 120–131.

Sari, R.P; Yulianti, D;. (2021). Pengaruh visualisasi dan simulasi terhadap pemahaman konsep gerak parabola. Physics Education Journal, 5(1), 112-120.

Star, J., Newton, K., Pollack, C., Rittle-Johnson, B., & Durkin, K. (2018). Procedural flexibility and conceptual understanding. Journal of Educational Psychology, 110(4), 514–529. doi:10.1037/edu0000233

Sutrisno; & Wiyanto. (2017). Pengaruh media simulasi terhadap pemahaman konsep gerak. Jurnal Pendidikan Fisika dan Keilmuan, 7(3), 256–263.

Tall, D., & Vinner, S. (2018). Concept image and concept definition in mathematics education. Educational Studies in Mathematics, 99(1), 1–23.

Umbu Laga, M; Yuliana; & Tanuwijaya, H. (2022). Peran representasi visual dalam meningkatkan kemampuan pemecahan masalah. Jurnal Pendidikan Sains Nusantara, 4(1), 55–66.

Wahyuni, R., Citroresmi Prihatiningtyas, N., Mariyam, M., Buyung, B., Husna, N., Nirawati, R., … Sudarnila, S. (2025). Pengenalan Dan Implementasi Desmos Sebagai Media Pembelajaran Interaktif Untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Matematis Siswa SMP. GERVASI: Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 9(3), 2409–2422. https://doi.org/10.31571/gervasi.v9i3.9638

Wulandari, T; & Ramadhan, Z. (2023). Penerapan pendekatan kontekstual untuk meningkatkan pemahaman gerak dua dimensi. Jurnal Pendidikan IPA Nusantara, 8(1), 26-35.




DOI: http://dx.doi.org/10.26737/jpmi.v11i2.8599

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Published by:

Institute for Managing and Publishing of Scientific Journal

STKIP Singkawang


Jl. STKIP, Kelurahan Naram, Kecamatan Singkawang Utara, Kota Singkawang, Kalimantan Barat, Indonesia

Website: https://journal.stkipsingkawang.ac.id/index.php/JPMI/index

Email: [email protected]

JPMI Indexed by:

     

Creative Commons License

JPMI (Jurnal Pendidikan Matematika Indonesia) is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.