Muatan dan Kompetensi TKA Fisika SMA: Cakupan Materi, Level Kognitif, dan Panduan Belajar

Muatan dan Kompetensi TKA Fisika SMA merupakan rujukan resmi untuk memahami apa saja yang diukur dalam Tes Kemampuan Akademik (TKA) bidang Fisika tingkat SMA/MA/sederajat.  TKA Fisika adalah salah satu mata uji pilihan pada TKA jenjang SMA/MA/SMK/MAK, yang dikerjakan sesuai kebutuhan program studi atau pilihan karier peserta.

Sebelum masuk ke rincian muatan Fisika, penting dicatat bahwa format soal TKA terdiri atas “soal tunggal” dan “soal grup”, dengan tiga bentuk: (1) pilihan ganda sederhana, (2) pilihan ganda kompleks model multiple choice multiple answers (MCMA), serta (3) pilihan ganda kompleks kategori (misalnya “benar/salah”, “sesuai/tidak sesuai”).

Artikel ini menjaga istilah, batasan, dan fokus kompetensi sebagaimana tercantum di regulasi sekaligus menambahkan konteks pedagogis dari sumber bereputasi (NIST, NGSS/NSTA, NASA, dan AAPT) untuk membantu persiapan belajar dan pengajaran.

Kerangka, Muatan dan Kompetensi TKA Fisika SMA

Cakupan Muatan (Elemen/Materi Besar)

Muatan Fisika dalam TKA merangkum pokok-pokok berikut:

• Mekanika: kinematika (pengukuran, gerak lurus, gerak lengkung) dan dinamika (Hukum Newton, momentum–impuls, dinamika rotasi).

• Fluida: fluida statis dan dinamis.

• Gelombang dan Optik: gelombang mekanik (bunyi) serta cahaya dan penerapannya.

• Kalor dan Termodinamika: kalor & perpindahannya, gas ideal, proses termodinamika, dan mesin kalor; termasuk isu pemanasan global.

• Kelistrikan: listrik statis dan rangkaian arus searah sederhana (Ohm, Kirchhoff).

Konteks soal bervariasi: fenomena di lingkungan, sistem pada makhluk hidup, teknologi, serta situasi penyelidikan/percobaan (metode ilmiah, variabel, langkah, alat/bahan, data).

Kompetensi yang Diukur

Kompetensi Fisika dalam TKA mencakup:

1. Pemahaman konseptual (prinsip, hukum, konsep dasar).

2. Penerapan prinsip (menggunakan konsep/hukum untuk masalah kontekstual sehari-hari).

3. Analisis dan evaluasi fenomena (menganalisis hubungan antarbesaran; menilai keakuratan & penerapan prinsip).

4. Keterampilan proses sains (observasi, eksperimen, analisis data, komunikasi temuan).

Level Kognitif dalam TKA Fisika

• Level 1 – Pemahaman: menggunakan pemahaman konsep, hukum, prinsip, dan keterkaitan antarbesaran untuk menjelaskan fenomena; melibatkan pengingatan informasi dan klasifikasi konsep tanpa analisis mendalam.

• Level 2 – Penerapan: memilih konsep yang tepat dan menerapkannya untuk melakukan perhitungan dari sederhana hingga kompleks dalam konteks permasalahan nyata.

• Level 3 – Analisis dan Evaluasi: menelaah/menguji hubungan antarbesaran fisika, menelusuri faktor-faktor penyebab suatu kejadian, membangun argumen, dan mengevaluasi kebenaran prinsip fisika berdasar bukti.

Catatan pedagogis (pengayaan): Level kognitif ini selaras dengan praktik sains dalam NGSS—misalnya Analyzing and Interpreting Data, Using Mathematics and Computational Thinking, serta Engaging in Argument from Evidence—yang menekankan integrasi konsep, data, dan pemodelan dalam pemecahan masalah sains. Next Generation Science Standards+1NSTA

Tabel Muatan & Kompetensi TKA Fisika SMA

Tabel di bawah direkonstruksi dari Lampiran Kerangka Asesmen TKA Fisika (Perkaban 045/H/AN/2025). Untuk keterbacaan blog, beberapa istilah diringkas tanpa mengubah makna dan batasan materi. Sumber regulasi tercantum pada catatan di bawah tabel.

Bentuk Soal & Cara Berpikir yang Diharapkan

1. Soal tunggal vs. grup: soal grup menggunakan satu stimulus yang sama untuk beberapa pertanyaan; cocok untuk menilai pemahaman lintas konsep.

2. Pilihan ganda sederhana: satu jawaban benar.

3. Pilihan ganda kompleks – MCMA: lebih dari satu jawaban benar; menuntut ketepatan membaca parameter dan batasan.

4. Pilihan ganda kompleks – kategori: menilai beberapa pernyataan (benar/salah; sesuai/tidak sesuai), melatih evaluasi granular.

Implikasi bagi strategi belajar: latih kemampuan membaca data (tabel/grafik), pengambilan keputusan berbasis satuan dan angka penting, serta argumentasi ilmiah (menjelaskan mengapa suatu pilihan benar/salah)—sejalan dengan praktik sains modern. NISTNext Generation Science Standards

Keterampilan Proses Sains yang Juga Diukur

Sebagian soal TKA Fisika memeriksa keterampilan proses sains:

• Mengamati pola/perubahan fenomena,

• Mempertanyakan & memprediksi hasil berdasarkan pemahaman konsep dan konteks nyata,

• Merencanakan & melakukan penyelidikan (variabel, alat, prosedur),

• Menganalisis & mengomunikasikan data (tabel, grafik, model matematis; interpretasi hubungan variabel).

  Salinan Perkaban Nomor 45 Tahun…

Penguatan keterampilan ini sejalan dengan Science & Engineering Practices (NGSS/NSTA), seperti Planning and Carrying Out Investigations, Analyzing and Interpreting Data, Developing and Using Models, dan Engaging in Argument from Evidence. Next Generation Science Standards+1NSTA

Pengayaan dari Sumber Tepercaya (Tidak Mengubah Materi Inti)

Bagian ini melengkapi pemahaman (tanpa mengubah konten regulasi) agar guru dan siswa memiliki rujukan praktik terbaik internasional.

1) Pelaporan Pengukuran dan Angka Penting

NIST merekomendasikan kaidah penulisan satuan, pembulatan, dan pelaporan angka signifikan/ketidakpastian dalam pelaporan hasil ukur. Rujuk NIST Guide to the SI (bab gaya & aturan angka signifikan) serta pedoman pembulatan ketidakpastian. Ini berguna saat menyajikan hasil ukur jangka sorong/mikrometer dalam TKA. NIST+2NIST+2

2) Hukum Kirchhoff & Ohm untuk Rangkaian DC

Untuk memperdalam pemahaman batasan “rangkaian campuran seri–paralel” pada TKA, tinjau penjelasan ensiklopedik tentang Hukum Kirchhoff (konservasi muatan & energi pada simpul/loop) dan kaitannya dengan Hukum Ohm. Encyclopedia Britannica+2Encyclopedia Britannica+2

3) Efek Rumah Kaca & Pemanasan Global

Topik “pemanasan global” pada TKA mengarah pada mekanisme efek rumah kaca, gas-gas utama, dan implikasi ilmiahnya. NASA menyediakan ringkasan komprehensif dan materi edukatif yang dapat digunakan untuk pemahaman konteks—termasuk ilustrasi dan FAQ. Gunakan sebagai bacaan pendukung tanpa mengganti batasan konten TKA. NASA ScienceNASA ScienceNASA Climate Kids

4) Praktik Sains & Desain Latihan

Agar latihan berpihak pada proses sains, Anda dapat memetakan butir-butir TKA ke Science & Engineering Practices (NGSS). Bagi perencanaan program, AAPT merekomendasikan porsi laboratorium yang substansial dalam pembelajaran fisika menengah—hal ini relevan untuk melatih data literacy dan argumentasi ilmiah yang juga tampak pada soal TKA. Next Generation Science StandardsAAPT+1

Contoh Pemaknaan Kompetensi per Elemen

Ringkasan berikut bertujuan memperjelas cara membaca “kompetensi” di tabel—tetap mengacu materi dan batasan regulasi.

Kinematika

• Pengukuran: selain memilih alat yang tepat (jangka sorong/mikrometer), peserta perlu menilai resolusi alat, menuliskan hasil ukur dengan angka penting yang benar, dan mengonversi satuan bila diperlukan.

• Gerak lurus (GLB/GLBB): kemampuan menafsirkan tabel/grafik posisi, kecepatan, percepatan; menghubungkan besaran kinematika; serta menyelesaikan masalah berbasis data eksperimen.

• Gerak lengkung: menautkan variabel kinematik pada gerak parabola (bidang horizontal) dan gerak melingkar beraturan (kecepatan sudut, periode/frekuensi).

Dinamika

• Gaya & Gerak (Newton 1–3): menilai keseimbangan/ketidakseimbangan gaya, percepatan, dan interaksi gaya sesuai konteks peristiwa nyata.

• Momentum–Impuls: menerapkan kekekalan momentum pada tumbukan dan aplikasi sehari-hari.

• Rotasi: menautkan momen gaya dan momen inersia dalam situasi teknologi/kehidupan sehari-hari (misal menjaga kestabilan, kerja alat).

Fluida

Menerapkan tekanan (statis), Pascal, Archimedes, kontinuitas–Bernoulli (dinamis) dalam contoh teknologi (hidrolik, sayap pesawat, venturi).

Gelombang & Optik

• Bunyi: mengaitkan sifat bunyi dengan parameter gelombang (frekuensi, panjang gelombang, amplitudo) dan intensitas.

• Cahaya/Optik: menganalisis sifat cahaya, pembentukan bayangan pada cermin/lensa, dan aplikasi alat optik.

Kalor & Termodinamika

• Kalor & Perpindahannya: perubahan suhu, perubahan wujud, pemuaian, perpindahan kalor (konduksi, konveksi, radiasi), dan pencampuran zat.

• Pemanasan Global: analisis efek rumah kaca (sebab, proses, mitigasi).

• Gas Ideal: Boyle, Gay-Lussac, persamaan gas ideal.

• Termodinamika: empat proses, Hukum Termodinamika, mesin kalor (energi dalam, usaha).

Kelistrikan

• Listrik Statis: Hukum Coulomb, medan, potensial, dan fenomena sehari-hari.

• Rangkaian DC (Ohm & Kirchhoff): relasi I–V–R, seri–paralel, daya; batas pada arus searah dan rangkaian sederhana sesuai TKA.

Tips Belajar dan Latihan (Sejalan dengan Kerangka Asesmen)

1. Mulailah dari definisi & batasan: pahami dengan tegas apakah yang dituntut TKA (misalnya, rangkaian DC saja; gerak melingkar beraturan saja; parabola terhadap bidang horizontal). Gunakan uraian “Batasan/Catatan” sebagai pagar konsep.

2. Latihan berbasis data: kerjakan soal yang menuntut membaca tabel/grafik (mis. kecepatan–waktu, tekanan–volume) lalu simpulkan hubungan antarbesaran sesuai level kognitif 2–3.

3. Pemodelan matematika: rumuskan situasi nyata ke model (persamaan gerak, kontinuitas, loop Kirchhoff) kemudian tafsirkan kembali solusi ke konteks fisik. Ini mengasah Using Mathematics and Computational Thinking (SEPs). Next Generation Science Standards

4. Pelaporan hasil ukur: biasakan menuliskan angka penting dan satuan sesuai kaidah SI (NIST), terutama untuk sub-elemen pengukuran. NIST

5. Argumentasi berbukti: jelaskan mengapa jawaban benar/salah (terutama pada MCMA/kategori), rujuk hukum/konsep yang relevan—selaras dengan Engaging in Argument from Evidence. Next Generation Science Standards

6. Kegiatan praktikum/simulasi: integrasikan eksperimen sederhana atau simulasi (ketika praktikum real sulit), mengikuti rekomendasi AAPT agar porsi kegiatan laboratorium signifikan untuk membangun literasi data dan penalaran ilmiah. AAPT

Sumber Belajar:

• NGSS/NSTA – Science & Engineering Practices: gambaran praktik sains untuk memetakan latihan TKA ke kompetensi proses sains (praktik pengetahuan, penyelidikan, data, argumentasi). Next Generation Science StandardsNSTA

• NIST – SI, Angka Signifikan & Pembulatan: aturan gaya, angka signifikan, dan pembulatan ketidakpastian untuk pelaporan hasil ukur. NIST+2NIST+2

• Britannica – Hukum Kirchhoff dan Rangkaian: rujukan ensiklopedik mengenai hukum Kirchhoff dan kaitannya dengan Hukum Ohm pada rangkaian. Encyclopedia Britannica+2Encyclopedia Britannica+2

• NASA – Efek Rumah Kaca: penjelasan ilmiah dan materi edukatif soal mekanisme efek rumah kaca. NASA ScienceNASA Climate Kids

• AAPT – Guidelines & Statements: anjuran porsi laboratorium dan standar mutu pembelajaran fisika menengah. AAPT+1

Kesimpulan

1. Cakupan TKA Fisika terstruktur dalam elemen besar (mekanika, fluida, gelombang–optik, kalor–termodinamika, kelistrikan) dengan batasan jelas per submateri agar fokus belajar tepat sasaran.

2. Kompetensi yang diukur meliputi pemahaman konseptual, penerapan prinsip, analisis–evaluasi fenomena, serta keterampilan proses sains; semuanya tampak dalam stimulus dan bentuk soal TKA.

3. Level kognitif (1–3) mengarahkan jenis penalaran yang diharapkan—dari memahami, menerapkan, hingga menganalisis dan mengevaluasi—sehingga latihan perlu didesain bertingkat.

4. Pengukuran & pelaporan (angka penting, satuan SI) serta membaca data (tabel/grafik) adalah kompetensi lintas-topik yang krusial untuk semua elemen materi.

5. Pengayaan dari sumber tepercaya (NGSS/NSTA, NIST, NASA, AAPT) membantu memperdalam pemahaman dan memperkaya strategi belajar—tanpa mengubah materi inti regulasi.

TERKAIT: Muatan dan Kompetensi TKA Bahasa Inggris SMA