BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Kajian Teori dan Hasil Penelitian yang

99
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Kajian Teori dan Hasil Penelitian yang Relevan
1. Hakikat Pembelajaran Fisika
a. Hakikat Fisika
Fisika merupakan bagian dari ilmu pengetahuan alam atau IPA.
Oleh karena itu untuk mengetahui hakikat Fisika, terlebih dahulu harus
mengetahui definisi tentang IPA. Berikut ini akan dikemukakan pendapat
para ahli dalam mendefinisikan IPA.
Margono dkk (1998:21), IPA meliputi tiga hal yaitu produk, proses dan
sikap ilmiah yang ketiganya saling berhubungan.
1) Produk IPA adalah semua pengetahuan tentang gejala alam yang telah
dikumpulkan melalui obeservasi berupa fakta, konsep, prinsip, hukum
dan teori.
2) Proses IPA atau metode ilmiah yaitu cara kerja yang dilakukan untuk
memperoleh hasil-hasil IPA atau produk IPA. Untuk dapat memahami
dan memiliki keterampilan dalam proses IPA, diperlukan pengalaman
belajar dan berlatih melakukan observasi, berfikir logis dan kritis,
melakukan eksperimen, berkomunikasi verbal ataupun nonverbal, dan
memecahkan masalah.
3) Nilai dan sikap ilmiah sangat diperlukan dalam belajar IPA, yaitu
sikap-sikap seperti hasrat ingin tahu, jujur, tekun, teliti, objektif,
keterbukaan, mawas diri, komunikatif, dan sebagainya agar dapat
mencapai hasil IPA yang sebenarnya.
Berdasarkan definisi tersebut, IPA adalah suatu kumpulan
pengetahuan yang tersusun secara sistematis tentang gejala alam. IPA
meliputi produk, proses dan nilai (sikap ilmiah). IPA sebagai suatu produk
berupa fakta, konsep, prinsip, hukum dan teori. IPA sebagai proses yaitu
berupa cara kerja untuk memperoleh produk IPA. IPA sebagai nilai (sikap
ilmiah) yaitu berupa sikap-sikap ilmiah agar dapat mencapai hasil IPA
yang sesungguhnya.
Fisika merupakan salah satu dari cabang dari IPA, yaitu ilmu
pengetahuan yang mempelajari tentang gejala alam berdasarakan atas
pengamatan dan pengukuran. Menurut Beiser (1962: v), “Physics, like any
other science, involves the active of pursuit of knowledge, and it contains
many elements besides its basics concepts”. Menurut Beiser, seperti pada
9
10
mata pelajaran lain di IPA, Fisika juga mengembangkan ilmu pengetahuan
berdasarakan observasi, sehingga Fisika terdiri dari banyak unsur termasuk
konsep-konsepnya yang mendasar. Mata pelajaran Fisika adalah salah satu
mata pelajaran dalam rumpun sains yang dapat mengembangkan
kemampuan analitis induktif dan deduktif dalam menyelesaikan masalah
yang berkaitan dengan peristiwa alam sekitar, baik secara kualitatif
maupun kuantitatif dengan menggunakan matematika, serta dapat
mengembangkan pengetahuan, keterampilan dan sikap percaya diri
(Depdiknas, 2003).
Sementara menurut Brockhaus dan Gerthsen yang dikutip oleh
Herbert (1986) antara lain:
a.
b.
Menurut Brockhaus, Fisika adalah pelajaran tentang kejadian dalam
alam, yang memungkinkan penelitian dalam percobaan, pengukuran
apa yang didapat, penyajian serta matematis dan berdasarkan
pengetahuan umum.
Menurut Gerthsen, Fisika adalah suatu teori yang menerangkan
gejala-gejala alam yang sederhana dan berusaha menemukan
hubungan antara pernyataan-pernyataan. Prasyarat dasar untuk
memecahkan persoalan ialah mengamati gejala-gejala tersebut.
Menurut Brockhaus dan Gerthsen tersebut, Fisika adalah
pelajaran yang menerangkan gejala alam yang dapat diamati dengan
percobaan untuk menemukan hubungan antara gejala-gejala tersebut.
Dari beberapa pengertian Fisika tersebut dapat disimpulkan bahwa
Fisika merupakan suatu ilmu pengetahuan yang menguraikan dan
menganalisis peristiwa alam yang kemudian menjelaskan dengan cara
sesederhana mungkin sehingga menghasilkan aturan-aturan atau hukum.
b. Hakikat Pembelajaran
Dalam proses belajar siswa di kelas, guru bertanggung jawab atas
kegiatan pembelajaran yang dilakukan. Dimyati dan Mudijono (1999: 297)
dalam Sagala (2009: 62) mendefinisikan “pembelajaran adalah kegiatan
guru secara terprogram dalam desain instruksional, untuk membuat siswa
belajar secara aktif, yang menekankan pada penyediaan sumber belajar”.
Sagala (2009: 64) menambahkan bahwa “pembelajaran adalah setiap
kegiatan yang dirancang oleh guru untuk membantu siswa dalam
11
mempelajari suatu kemampuan atau nilai yang baru dalam suatu prosedur
yang sistematis melalui tahapan rancangan, pelaksanaan, dan evaluasi”.
Hal terpenting dalam sebuah proses pembelajaran adalah siswa mampu
memaknai dengan benar, tidak hanya secara pengetahuan, melainkan juga
sikap dan ketrampilan.
Berdasarkan
definisi
tersebut
dapat
disimpulkan
bahwa
pembelajaran adalah suatu usaha sadar dari pengajar untuk membuat siswa
belajar yaitu dengan terjadinya perubahan tingkah laku pada diri peserta
didik dalam waktu yang relatif lama. Hal yang penting dalam mengajar
adalah bagaimana siswa dapat mempelajari materi sesuai tujuan. Usaha
yang dilakukan guru hanya merupakan serangkaian peristiwa yang dapat
mempengaruhi siswa belajar.
c. Pembelajaran Fisika
Pembelajaran fisika adalah pembelajaran yang tidak mengabaikan
hakikat Fisika sebagai sains. Hakikat sains yang dimaksud meliputi
produk, proses, dan sikap ilmiah. Pembelajaran fisika seharusnya dapat
memberikan pengalaman langsung pada siswa sehingga menambah
kemampuan dalam mengkonstruksi, memahami, dan menerapkan konsep
yang telah dipelajari. Dengan demikian, siswa akan terlatih menemukan
sendiri berbagai konsep secara holistik, bermakna, otentik serta aplikatif
untuk kepentingan pemecahan masalah.
2. Pendekatan Saintifik (Sciencetific Approach)
a. Pengertian Pendekatan Saintifik
Di dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), pengertian
pendekatan adalah:
1) Proses, perbuatan, cara mendekati
2) Usaha dalam rangka aktivitas pengamatan untuk mengadakan
hubungan dengan orang yang diteliti, metode-metode untuk mencapai
pengertian tentang masalah pengamatan.
Menurut M. Hosnan (2014: 32) mengatakan bahwa pengertian
pendekatan pembelajaran yaitu :
12
1) Perspektif (sudut pandang; pandangan) teori yang dapat digunakan
sebagai landasan dalam memilih model, metode, dan teknik
pembelajaran.
2) Suatu proses atau perbuatan yang digunakan guru untuk menyajikan
bahan pelajaran.
3) Sebagai titik tolak atau sudut pandang terhadap proses pembelajaran,
yang merujuk pada pandangan tentang terjadinya suatu proses yang
sifatnya masih sangat umu, di dalamnya mewadahi, menginspirasi,
menguatkan, dan melatari metode pembelajaran dengan cakupan
teoritis tertentu.
Proses pembelajaran saintifik merupakan perpaduan antara proses
pembelajaran yang semula terfokus pada eksplorasi, elaborasi, dan konfirmasi
kemudian dilengkapi dengan mengamati, menanya, menalar, mencoba, dan
mengkomunikasikan (Kemendikbud, 2013). Pendekatan saintifik adalah
proses pembelajaran yang dirancang sedemikian rupa agar peserta didik
secara aktif mengkonstruk konsep, hukum atau prinsip melalui tahapantahapan mengamati (untuk mengidentifikasi atau menemukan masalah),
merumuskan
masalah,
mengajukan
atau
merumuskan
hipotesis,
mengumpulkan data dengan berbagai teknik, menganalisis data, menarik
kesimpulan dan mengkomunikasikan konsep, hukum atau prinsip yang
“ditemukan”.
Metode saintifik sangat relevan dengan tiga teori belajar, yaitu teori
Bruner, teori Piaget, dan teori Vygotsky. Teori belajar Bruner disebut juga
teori belajar penemuan. Empat hal pokok yang berkaitan dengan teori belajar
Bruner (dalam Carin & Sund, 1975). Pertama, individu hanya belajar dan
mengembangkan pikirannya apabila ia menggunakan pikirannya. Kedua,
dengan melakukan proses-proses kognitif dalam proses penemuan, siswa
akan memperoleh sensasi dan kepuasanintelektual yang merupakan suatu
penghargaan intrinsik. Ketiga, satu-satunya cara agar seseorang dapat
mempelajari teknik-teknik dalam melakukan penemuan adalah ia memiliki
kesempatan untuk memperkuat retensi ingatan. Empat hal diatas adalah
bersesuaian dengan proses kognitif yang diperlukan dalam pembelajaran
dengan menggunakan metode saintifik.
13
Sehingga, pendekatan saintifik yang dimaksudkan disini untuk
memberikan pemahaman kepada peserta didik dalam mengenal, memahami
berbagai materi menggunakan pendekatan ilmiah, bahwa informasi bisa
berasal darimana saja, kapan saja, tidak bergantung pada informasi searah
dari guru. Oleh karena itu, kondisi pembelajaran yang diharapkan tercipta
diarahkan untuk mendorong peserta didik dalam mencari tahu dari berbagai
sumber melalui observasi, dan bukan hanya diberi tahu.
Menurut M. Hosnan (2014: 36) pembelajaran dengan pendekatan
saintifik memiliki karakteristik sebagai berikut,
1) Berpusat pada siswa
2) Melibatkan keterampilan proses sains dalam mengkonstruksi konsep,
hukum atau prinsip.
3) Melibatkan proses-proses kognitif yang potensial dalam merangsang
perkembangan intelek khususnya keterampilan berpikir tingkat tinggi
siswa
4) Dapat mengembangkan karakter siswa
Pada
pendekatan
saintifik
atau
ilmiah
ini,
untuk
proses
pembelajarannya menyentuh tiga ranah, yaitu sikap (attitude), pengetahuan
(knowledge), dan keterampilan (skill), yaitu:
1) Ranah sikap menggamit transformasi substansi atau materi ajar agar peseta
didik “tahu mengapa”.
2) Ranah keterampilan menggamit transformasi substansi atau materi ajar
agar peseta didik “tahu bagaimana”.
3) Ranah sikap pengetahuan transformasi substansi atau materi ajar agar
peseta didik “tahu apa”.
4) Hasil akhirnya adalah peningkatan dan keseimbangan antara kemampuan
untuk menjadi manusia yang baik (soft skills) dan manusia yang memiliki
kecakapan dan pengetahuan untuk hidup secara layak (hard skills) dari
peserta didik yang meliputi aspek kompetensi sikap, pengetahuan, dan
keterampilan.
14
5) Hasil belajar peserta didik melahirkan peserta didik yang produktif,
kreatif, inovatif, dan afektif melalui penguatan sikap, keterampilan, dan
pengetahuan yang teriintegrasi.
b. Langkah-langkah Umum pendekatan Saintifik
Adapun bentuk kegiatan pembelajaran melalui pendekatan saintifik
dapat dilihat sebagai berikut:
Tabel 2.1. Kegiatan Pembelajaran menurut M. Hosnan (214: 39)
Kegiatan
Aktivitas Belajar
Mengamati (observing)
Melihat,
mengamati,
membaca,
mendengar, menyimak (tanpa dan
dengan alat).
Menanya (questioning)
Mengajukan pertanyaan dari yang
faktual sampai ke yang bersifat
hipotesis; diawali dengan bimbingan
guru sampai dengan, mandiri (menjadi
suatu kebiasaan).
Pengumpulan data
Menentukan data yang diperlukan dari
(experimenting)
pertanyaan
yang
diajukan,
menentukan sumber data (benda,
dokumen, buku, eksperimen).
Mengasosiasi (associating)
Menganalisis data dalam membuat
kategori, menentukan hubungan data/
kategori, menyimpulkan dari hasil
analisis
data;
dimulai
dari
unstructured-unistructuremultistructure-complicated structure.
Mengkomunikasikan
Menyampaikan hasil konseptualisasi
dalam bentuk lisan, tulisan, diagram,
bagan, gambar atau media lainnya.
Pada proses pembelajaran dengan pendekatan saintifik harus tetap
menerapkan nilai-nilai atau sifat-sifat ilmiah dan menghindari nialai-nilai
atau sifat non-ilmiah. Langkah-langkah umum pembelajaran dengan
pendekatan saintifik yaitu:
15
Observing
(mengamati)
Experimenting
(mengumpulkan
data)
Questioning
(menanya)
Associating
(menalar)
Networking
(mengkomu
-nikasikan)
Gambar 2.1. Langkah-langkah Umum Pembelajaran Saintifik
(Sumber: M. Hosnan (2014: 77))
1) Mengamati (Observing)
Kegiatan pertama pada pendekatan ilimah (scientific approach)
adalah pada langkah pembelajaran/ observing. Metode observasi adalah
salah satu strategi
pembelajaran yang
menggunakan pendekatan
kontekstual dan media asli dalam rangka membelajarkan siswa yang
mengutamakan kebermaknaan proses belajar. Dengan metode observasi,
siswa akan merasa tertantang mengeksplorasi rasa keingintahuannya
tentang fenomena dan rahasia alam yang senantiasa menantang.
2) Menanya (Questioning)
Kegiatan belajarnya adalah mengajukan pertanyaan tentang
informasi yang tidak dipahami dari apa yang diamati atau pertanyaan
untuk mendapatkan informasi tambahan tentang apa yang diamati (dimulai
dari pertanyaan faktual sampai yang bersifat hipotetik). Kompetensi yang
diharapkan dalam kegiatan ini adalah mengembangkan kreativitas, rasa
ingin tahu, kemampuan merumuskan pertanyaan untuk membentuk pikiran
kritis yang perlu untuk hidup cerdas dan belajar sepanjang hayat.
3) Mengumpulkan informasi (Experimenting)
Kegiatan “mengumpulkan informasi” merupakan tindak lanjut dari
bertanya. Kegiatan ini dilakukan dengan menggali dan mengumpulkan
informasi dari berbagai sumber melalui berbagai cara. Untuk itu peserta
didik dapat membaca buku yang lebih banyak, memperhatikan fenomena
atau objek yang lebih teliti, atau bahkan melakukan eksperimen.
16
Kegiatan pembelajaran dengan pendekatan eksperimen atau
mencoba dilakukan melalui tiga tahap, yaitu persiapan, pelaksanaan, dan
tindak lanjut. Ketiga tahapan eksperimen yaitu:
a) Persiapan
(1) Menetapkan tujuan eksperimen
(2) Mempersiapkan alat atau bahan
(3) Mempersiapkan tempat eksperimen sesuai dengan jumlah peserta
didik serta alat atau bahan yang tersedia
(4) Mempertimbangkan masalah keamanan dan kesehatan agar dapat
memperkecil atau menghindari resiko yang mungkin timbul
b) Pelaksanaan
(1) Selama proses eksperimen atau mencoba, guru ikut membimbing
dan mengamati proses percobaan
(2) Selama proses eksperimen atau mencoba, guru hendaknya
memperhatikan situasi secara keseluruhan, termasuk membantu
mengatasi
dan
memecahkan
masalah-masalah
yang
akan
menghambat kegiatan pembelajaran.
c) Tindak lanjut
(1) Peserta didik mengumpulkan laporan hasil eksperimen kepada
guru
(2) Guru memerksa hasil eksperimen peserta didik
(3) Guru memberikan umpan balik kepada peserta didik atas hasil
eksperimen
(4) Guru dan peserta didik mendiskusikan masalah-masalah yang
ditemukan selama eksperimen
4) Menalar (Associating)
Kegiatan “mengasosiasi/ mengolah informasi/ menalar” dalam
kegiatan pembelajaran adalah
memproses informasi
yang sudah
dikumpulkan baik terbatas dari hasil kegiatan mengumpulkan/ eksperimen
maupun hasil dari kegiatan mengamati dan kegiatan mengumpulkan
informasi. Pengolahan informasi yang dikumpulkan dari yang bersifat
17
menambah keluasan dan kedalaman sampai kepada pengolahan informasi
yang bersifat mencari solusi dari berbagai sumber yang memiliki pendapat
yang berbeda sampai kepada yang bertentangan. Kegiatan ini dilakukan
untuk menemukan keterkaitan satu informasi dengan informasi lainya,
menemukan pola dari keterkaitan informasi tersebut. Aktivitas ini juga
diistilahkan sebagai kegiatan menalar, yaitu proses berfikir yang logis dan
sistematis atas fakta-kata empiris yang dapat diobservasi untuk
memperoleh simpulan berupa pengetahuan.
5) Mengkomunikasikan (Networking)
Pada pendekatan saintifik guru diharapkan memberi kesempatan
kepada peserta didik untuk mengkomunikasikan apa yang telah mereka
pelajari. Kegiatan ini dapat dilakukan melalui menuliskan atau
menceritakan apa yang ditemukan dalam kegiatan mencari informasi,
mengasosiasikan dan menemukan pola. Hasil tersebut disampikan di kelas
dan dinilai oleh guru sebagai hasil belajar peserta didik atau kelompok
peserta
didik
tersebut.
Kegiatan
“mengkomunikasikan”
adalah
menyampaikan hasil pengamatan, kesimpulan berdasarkan hasil analisis
secara lisan, tertulis, atau media lainnya.
Berdasarkan Permendikbud No 65 Tahun 2003 menyatakan
kegiatan pembelajaran meliputi tiga kegiatan pokok, yaitu:
a) Pendahuluan
Dalam kehiatan pendahuluan, guru bertugas yaitu:
(1) Menyiapkan psikis dan fisik peserta didik untuk mengikuti
pembelajaran
(2) Memberi motivasi belajar siswa secara kontekstual sesuai dengan
materi pembelajaran
(3) Mengajukan pertanyaan tentang konsep materi yang akan diajarkan
(4) Menjelaskan tujuan pembelajaran
(5) Menyampaiakan cakupan materi dan penjelasan uraian kegiatan
sesuai silabus
b) Kegiatan inti
18
Kegiatan inti ini merupakan kegiatan utama dalam proses
pembelajaran atau dalam proses penguasaan pengalaman belajar
siswa. Kegiatan inti dalam pembelajaran adalah suatu proses
pembentukan pengalaman dan kemampuan siswa secara terprogam
yang dilaksanakan dalam durasi waktu tertentu. Kegiatan ini dalam
metode saintifik ditujukan untuk terkonstruksinya konsep, hukum atau
prinsip oleh siswa dengan bantuan dari guru melalui langkah-langkah
kegiatan yang diberikan di muka.
c) Penutup
Dalam kegiatan penutup, guru bersama-sama dengan siswa melakukan
refleksi untuk mengevaluasi hasil pembelajaran. Langkah-langkah
kegiatan penutup yaitu:
(1) Guru bersama dengan siswa menemukan manfaat baik langsung
maupun tidak langsung dari hasil pembelajaran yang telah
dilakukan
(2) Memberikan umpan balik terhadap proses dan hasil pembelajaran
(3) Melakukan kegiatan tindak lanjut
(4) Menginformasikan
rencana
kegiatan
pembelajaran
untuk
pertemuan selanjutnya
3. Metode Pembelajaran
Menurut Muhibbin Syah dalam Paizaluddin, dkk (2012:213)
mengatakan bahwa “Metode diartikan sebagai cara melakukan suatu kegiatan
atau cara melakukan pekerjaan dengan menggunakan fakta dan konsepkonsep secara sistematis. Dalam dunia psikologi, metode berarti prosedur
matematis (tata cara yang berurutan) yang biasa digunakan untuk
menyelididki fenomena (gejala-gejala) kejiwaan seperti metode klinik,
metode eksperimen dan sebagainya”.
Berdasarkan definisi di atas dapat disimpulkan bahwa metode adalah
kegiatan atau cara untuk melakukan sesuatu dengan menggunakan fakta dan
konsep-konsep yang tersusun secara sistematis dalam mencapai tujuan
tertentu.
19
Untuk menyatakan metode baik atau tidak, maka seorang guru harus
pandai dalam memilih berbagai metode yang tepat untuk menciptakan proses
pembelajaran.
Ketepatan
menggunakan
metode
pembelajaran
sangat
tergantung pada tujuan, isi proses belajar mengajar, dan sebagainya.
a. Metode Eksperimen
Karena kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan, maka segala
sesuatu memerlukan eksperimentasi. Begitu juga dalam cara mengajar
guru di kelas dapat digunakan metode eksperimen. Roestiyah N.K.
(2001: 1), mengemukakan “yang dimaksud dengan metode eksperimen
adalah salah satu cara mengajar dimana siswa melakukan suatu
percobaan tentang suatu hal, mengamati prosesnya, serta menuliskan
hasil percobaannya, kemudian hasil pengamatan itu disampaikann di
kelas dan dievaluasi oleh guru”. Penggunaan teknik ini mempunyai
tujuan agar siswa mampu mencari dan menemukan sendiri berbagai
jawaban atas persoalan-persoalan yang dihadapinya dengan mengadakan
percobaan sendiri. Selain itu, siswa dapat terlatih dalam cara berpikir
yang
ilmiah
menemukan
(scientific
bukti
thingking).
kebenaran
dari
Dengan
teori
eksperimen,
sesuatu
yang
siswa
sedang
dipelajarinya.
Rini Budiharti (2000: 27) mengemukakan pula bahwa “Tujuan
eksperimen hendaknya tidak hanya membuktikan kebenaran suatu
prinsip atau hukum yang telah diajarkan, melainkan juga melihat apa
yang terjadi dan baru kemudian membandingkannya dengan teori.
Bahkan kalau mungkin eksperimentasi diarahkan pada penemuan sesuatu
yang baru. Selain itu, juga sebaliknya eksperimen tidak dilakukan setelah
dijelaskan, melainkan diskusi atau pembicaraan diberikan setelah
eksperimen selesai”.
Dari kedua pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa metode
eksperimen adalah suatu cara mengajar yang menggunakan suatu
percobaan tertentu terhadap suatu konsep atau teori dengan cara
mengamati, menuliskan hasil percobaan dan mengevaluasi kebenaran
20
konsep atau teori sehingga siswa dapat menerima atau menolak konsep
tersebut berdasarkan hasil percobaan.
Menurut Rini Budiharti (2001: 35), kelebihan dan kelemahan dari
metode ini adalah:
Kelebihan dari metode eksperimen yaitu,
1) Siswa dapat terlibat langsung didalamnya sehingga mereka
merasa ikut menemukan sesuatu serta mendapatkan
pengalaman-pengalamanbaru dalam hidupnya.
2) Mendorong siswa untuk menggunakan metode ilmiah dalam
melakukan sesuatu.
3) Menambah minat belajar
Sedangkan kelemahan dari metode eksperimen ini yaitu:
1) Guru dituntut tidak hanya menguasai teorinya saja, tetapi juga
harus menguasai keterampilan yang lain yang menyangkut
berlangsungnya eksperimen secara baik.
2) Dibutuhkan waktu yang cukup lama dibandingkan metode lain.
3) Dibutuhkan alat yang relatif banyak, sehingga masing-masing
siswa mendapatkannya.
4) Dibutuhkan sarana yang lebih memenuhi syarat baik keamanan
maupun kebaikan.
Metode eksperimen biasanya dilakukan dengan cara siswa
dikelompokkan ke dalam beberapa kelompok kecil. Mereka diberi materi
yang akan dipelajari secara bersama-sama (tanpa ada pembagian) melalui
percobaan. Selanjutnya mereka melaporkan hasil baik secara tertulis
maupun lisan.
b. Metode Diskusi
Menurut Paizaluddin, dkk (2012: 215), metode diskusi merupakan
cara penyajian pelajaran dimana siswa dihadapkan kepada suatu masalah
yang bisa berupa pernyataan atau pertanyaan yang bersifat problematik
untuk dibahas dan dipecahkan bersama. Dalam diskusi ini, proses belajar
mengajar terjadi dimana interaksi dua tau lebih individu yang terlibat,
saling tukar-menukar pengalamn, informasi, memecahkan masalah dapat
terjadi juga semuanya aktif, tidak ada yang pasif sebagai pendengar saja.
Suryobroto (2002: 179) menyatakan bahwa metode diskusi adalah
suatu cara penyajian bahan pelajaran di mana guru memberikan
kesempatan kepada para siswa (kelompok-kelompok) siswa untuk
21
mengadakan
perbincangan
ilmiah
guna
mengumpulkan pendapat,
membuat kesimpulan atau penyusun berbagai alternatif pemecahan atas
suatu masalah.
Menurut
Sudjana
(2005:
76)
menyatakan
bahwa
teknik
pembentukan kelompok kecil bertujuan untuk membina keakraban dan
keterbukaan dalam memilih teman-teman berkelompok. Teknik ini
dilakukan untuk membentuk kelompok-kelompok kecil yang jumlah
anggotanya terbatas antara 4-5 orang secara heterogen. Pendapat lain
menyatakan bahwa diskusi kelompok ialah pembicaraan melalui tatap
muka yang direncanakan diantara dua peserta didik atau lebih tentang
pokok atau topik bahasan tertentu, dan dipimpin oleh seorang pemimpin
diskusi. Pembicaraan itu mengungkap pikiran, gagasan atau pendapat
tentang topik yang dibahas. Topik itu dapat berupa bahan yang
berhubungan dengan tugas, rumusan atau konsep tentang sesuatu gagasan,
atau pemecahan suatu masalah (Sudjana, 2005:99).
Menurut Suryobroto (2002:181) langkah-langkah penggunaan
metode diskusi kelompok kecil yaitu:
(1) Guru mengemukakan masalah yang akan didiskusikan dan
memberikan pengarahan seperlunya mengenai cara-cara
pemecahannya; (2) Dengan pimpinan guru para siswa
membentuk kelompok-kelompok diskusi, memilih pimpinan
diskusi (Ketua, Sekretaris (pencatat), pelapor(kalau perlu),
mengatur tempat duduk, ruangan, sarana dan sebagainya); (3)
Para siswa berdiskusi di dalam kelompoknya masing-masing,
sedangkan guru berkeliling dari kelompok satu ke kelompok
yang lain (kalau ada lebih dari satu kelompok) menjaga
ketertiban serta memberikan dorongan dan bantuan sepenuhnya
agar setiap anggota kelompok aktif dan diskusi berjalan lancar;
(4) Kemudian tiap kelompok melaporkan hasil diskusinya. Hasilhasilnya yang dilaporkan itu ditanggapi oleh semua siswa
(terutama kelompok lain); (5) Akhirnya para siswa mencatat hasil
(hasil-hasil) diskusi, dan guru mengumpulkan laporan hasil
diskusi dari tiap-tiap kelompok sesudah para siswa mencatatnya
untuk “file” kelas.
Kelebihan dan kekurangan metode diskusi menurut Wina Sanjaya
(2008: 154-156) yaitu :
Kelebihan dari metode diskusi:
22
1) Dapat merangsang untuk lebih kreatif dalam memberikan
gagasan-gagasan atau ide-ide.
2) Dapat melatih untuk membiasakan diri bertukar pikiran
dalam mengatasi setiap permasalahan
3) Dapat melatih siswa untuk dapat mengemukakan pendapat
atau gagasan secara verbal.
Kekurangan metode diskusi yaitu:
1) Sering terjadi pembicaraan dalam diskusi sikuasai oleh 2-3
orang yang memiliki keterampilan berbicara
2) Kadang pembahasan dalam diskusi meluas sehingga
kesimpulan menjadi kabur
3) Memerlukan waktu yang cukup panjang yang kadang-kadang
tidak sesuai dengan yang direncanakan.
4) Dalam diskusi sering terjadi perbedaan pendapat yang
bersifat emosional dan tidak terkontrol.
4. Prestasi Belajar
Berhasil atau tidaknya suatu proses belajar mengajar dapat dilihat dari
hasil belajarnya. Menurut Zainal Arifin (1990: 2) kata prestasi berasal dari
bahasa Belanda yaitu “prestatie”. Prestatie dalam bahasan Indonesia menjadi
prestasi yang berarti hasil usaha. Hasil belajar seorang siswa dapat
ditunjukkan dari prestasi yang dicapainya. Sutratinah Tirtinegoro (2001: 43),
“Prestasi belajar adalah adalah penilaian hasil usaha kegiatan belajar yang
dinyatakan dalam bentuk simbol, angka, huruf, maupun kalimat yang dapat
mencerminkan hasil yang sudah dicapai oleh setiap anak dalam perode
tertentu”. Dari pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa prestasi adalah
suatu hasil atau bukti dari usaha optimal yang telah dilakukan sehingga dapat
menunjukkan tingkat keberhasilan yamg dicapai seseorang.
Prestasi belajar mencakup tiga aspek penilaian yaitu aspek kognitif,
aspek afektif, dan aspek psikomotorik. Berikut ini akan dijelaskan aspek
kognitif sebagai prestasi belajar siswa yang akan diukur oleh peneliti dalam
penelitian ini:
a. Kemampuan Kognitif
Para ahli psikologi kognitif berpendapat bahwa tingkah laku seseorang selalu
didasari oleh kognisi, yaitu kegiatan atau proses memperoleh pengetahuan atau usaha
mengenali sesuatu melalui pengalaman sendiri. Menurut Sudijono (2008: 49) “ranah
kognitif adalah ranah yang mencakup kegiatan mental (otak)”. Sementara itu
23
Sudaryono (2012: 43) mendefinisikan bahwa “kemampuan kognitif mencakup
kegiatan otak, yang artinya segala upaya yang menyangkut aktivitas otak termasuk ke
dalam kemampuan kognitif”. Berdasarkan kedua pendapat tersebut dapat ditarik
kesimpulan bahwa kemampuan kognitif adalah kemampuan seseorang dalam
memproses satu atau lebih informasi, yang mana proses dalam hal ini menyangkut
tentang pemahaman orang tersebut terhadap informasi yang diperolehnya.
Kemampuan kognitif menjadi sangat penting dalam hal pemecahan masalah,
karena jika dalam pemecahan masalah tersebut seseorang memiliki kemampuan
kognitif yang baik, dia akan dengan cepat menemukan inti masalah itu dan
menginterpretasikan serta mencari jalan keluarnya.
Klasifikasi kemampuan kognitif menurut Bloom dalam Sudjana
(2009: 23-29) adalah sebagai berikut:
a. Pengetahuan (C1)
Kemampuan kognitif ini mencakup ingatan siswa akan hal-hal
yang pernah dipelajari dan disimpan dalam ingatan. Hal ini dapat
meliputi fakta, kaidah, dan prinsip yang diketahui.
b. Pemahaman (C2)
Kemampuan kognitif ini mencakup kemampuan siswa untuk
memahami apa yang mereka ketahui atau kenali. Pemahaman dibagi
menjadi tiga tingkat, yaitu: (1) pemahaman terjemahan, (2)
pemahaman penafsiran yaitu menghubungkan bagian-bagian
terdahulu dengan yang diketahui berikutnya, dan (3) ekstrapolasi,
diharapkan seseorang dapat membuat ramalan tentang konsekuensi
masalahnya.
c. Penerapan (C3)
Kemampuan kognitif ini mencakup kemampuan siswa untuk
menerapkan atau menggunakan abstraksi pada situasi konkret atau
situasi khusus.
d. Analisis (C4)
Kemampuan kognitif ini mencakup kemampuan siswa dalam
memilah suatu integritas menjadi unsur-unsur atau bagian-bagian
sehingga jelas hirarkinya dan atau susunannya.
e. Sintesis (C5)
Kemampuan kognitif ini mencakup kemampuan siswa untuk
membentuk suatu kesatuan atau pola baru meliputi menggabungkan
berbagai informasi menjadi suatu kesimpulan atau konsep atau
penyatuan unsur-unsur atau bagian-bagian ke dalam bentuk yang
menyeluruh.
f. Evaluasi (C6)
Kemampuan kognitif ini mencakup kemampuan siswa untuk
membentuk suatu pendapat mengenai sesuatu atau beberapa hal
24
bersama pertanggungjawaban pendapat tersebut yang
kriteria tertentu, kemampuan ini dinyatakan dalam
penilaian terhadap sesuatu. Dalam mengembangkan
evaluasi yang dilandasi pemahaman, aplikasi, analisis
sehingga akan mempertinggi mutu evaluasi.
berdasarkan
memberikan
kemampuan
dan sistesis
Lebih lanjut untuk perumusan tujuan evaluasi belajar, Bloom (1979)
mengklasifikaskan jenjang proses berpikir dalam ranah kognitif seperti pada
Tabel 2.2. Tabel 2.2. menyatakan bahwa tiap-tiap jenjang memiliki tingkat
kemampuan dan batasan yang berbeda. Penjelasan tersebut menjadi landasan
dalam menyusun instrumen tes supaya dapat sesuai dengan tingkatan belajar
siswa.
Tabel 2.2. Klasifikasi Jenjang Proses Berpikir Ranah Kognitif
Tingkatan belajar
Ciri-cirinya
1. Pengetahuan
a. Jenjang belajar terendah.
b. Kemampuan mengingat fakta-fakta.
c. Kemampuan menghafalkan rumus, definisi,
prinsip, dan prosedur.
d. Dapat mendeskripsikan.
2. Pemahaman
a. Mampu
menerjemahkan
(pemahaman
menerjemahkan).
b. Mampu menafsirkan, mendeskripsikan secara
verbal.
c. Pemahaman ekstrapolasi.
d. Mampu membuat estimasi.
3. Penerapan
a. Kemampuan menerapkan materi pelajaran dalam
situasi baru.
b. Kemampuan menetapkan prinsip atau generalisasi
pada situasi baru.
c. Dapat menyusun problema-problema sehingga
dapat menetapkan generalisasi.
d. Dapat mengenali hal-hal yang menyimpang dari
prinsip dan generalisasi.
e. Dapat mengenali fenomena baru dari prinsip dan
generalisasi.
f. Dapat meramalkan sesuatu yang akan terjadi
berdasarkan prinsip dan generalisasi.
g. Dapat menentukan tindakan tertentu berdasarkan
prinsip dan generalisasi.
h. Dapat menjelaskan alasan penggunaan prinsip dan
generalisasi.
4. Analisis
a. Dapat memisah-misahkan suatu prinsip menjadi
unsur-unsur, menghubungkan antarunsur dan
25
mengorganisasikan prinsip-prinsip.
Dapat mengklasifikasikan prinsip-prinsip.
Dapat meramalkan sifat-sifat khusus tertentu.
Meramalkan kualitas/kondisi.
Mengetengahkan pola tata hubungan, atau sebabakibat.
f. Mengenal pola dan prinsip-prinsip organisasi
materi yang dihadapi.
g. Meramalkan dasar sudut pandangan kerangka
acuan dari materi.
5. Sintesis
a. Menyatukan unsur-unsur atau bagian-bagian
menjadi satu keseluruhan.
b. Dapat menemukan hubungan yang unik.
c. Dapat merencanakan langkah yang konkrit.
d. Dapat mengabstraksikan suatu gejala, hipotesis
hasil penelitian, dan sebagainya.
6. Analisis
a. Dapat menggunakan kriteria internal, dan kriteria
eksternal.
b. Evaluasi tentang ketetapan suatu karya dokumen
(kriteria internal).
c. Evaluasi tentang keajegan dalam memberikan
argumentasi (kriteria internal).
d. Menentukan nilai/sudut pandang yang dipakai
dalam mengambil keputusan (kriteria internal).
e. Membandingkan karya-karya yang relevan
(eksternal).
f. Mengevaluasi suatu karya dengan kriteria
eksternal.
g. Membandingkan sejumlah karya dengan sejumlah
kriteria eksternal.
Sumber : Benjamin S. Bloom (1979) dalam Arikunto (1996 : 28)
b.
c.
d.
e.
Dalam
pembelajaran,
untuk
mengetahui
kemampuan
siswa
berdasarkan ranah kognitif dapat diketahui dengan diadakannya tes. Sudijono
(2008: 67) menyatakan :
Tes adalah cara (yang dapat dipergunakan) atau prosedur (yang perlu
ditempuh) dalam rangka pengukuran dan penilaian di bidang pendidikan,
yang berbentuk pemberian tugas atau serangkaian tugas baik berupa
pertanyaan-pertanyaan (yang harus dijawab), atau perintah-perintah
(yang harus dikerjakan) oleh testee (peserta tes), sehingga (atas dasar
data yang diperoleh dari hasil pengukuran tersebut) dapat dihasilkan nilai
yang melambangkan tingkah laku atau prestasi testee; nilai yang dapat
dibandingkan dengan nilai-nilai yang dicapai oleh testee lainnya, atau
dibandingkan dengan nilai standar tertentu.
26
Berdasarkan pernyataan di atas, secara ringkas tes dapat didefinisikan sebagai
suatu alat atau prosedur secara sistematis untuk mengukur kemampuan siswa.
5. Motivasi Belajar
a. Pengertian Tentang Motivasi
Motivasi adalah perubahan energi dalam diri seseorang yang
ditandain dengan timbulnya perasaan dan reaksi-reaksi untuk mencapau
tujuan (Hamalik, 2001). Menurut MC Donald dalam Sardiman (2011),
motivasi merupakan perubahan energy yang ditandai dengan munculnya
feeling dan didahului dengan tanggapan terhadap adanya tujuan.
Seseorang akan terdorong untuk melakukan sesuatu apabila merasa ada
suatu kebutuhan.
Memberikan motivasi kepada seorang siswa berarti
menggerakkan siswa untuk melakukan sesuatu (Sardiman, 2011).
Baharuddin (2008) berpendapat motivasi belajar adalah salah satu faktor
yang mempengaruhi keefektifan belajar siswa. Berarti segala kegiatan
belajar yang dilakukan siswa didorong oleh motivasi belajar. Tanpa
adanya motivasi belajar yang kuat dari dalam diri siswa maka tidak akan
terjadi proses belajar yang baik karena proses belajar itu memerlukan
suatu usaha untuk mengolah bahan ajar.
Sedangkan motivasi belajar menurut Sardiman (2001: 88) motivasi
belajar merupakan keseluruhan daya penggerak dalam diri siswa yang
menimbulkan kegaiatn belajar, menjamin kelangsungan dari kegiatan
belajar dan yang memberikan arah pada kegiatan belajar, sehingga tujuan
yang dikehendaki oleh subjek belajar itu dapat tercapai. Sedangkan
menurut Hamzah B. Uno (2008: 23) mejelaskan bahwa hakikat motivasi
belajar adalah dorongan internal dan eksternal pada siswa yang sedang
belajar untuk mengadakan perubahan tingkah laku yang disertai beberapa
indikator atau unsur yang mendukung.
Berdasarkan uraian di atas dapat sisimpulkan bahwa motivasi
mengawali terjadinya perubahan energi yang ditandai dengan munculnya
feeling dan dorongan baik internal maupun eksternal untuk melakukan
suatu tindakan atau unsur lain, dalam hal ini adalah tujuan.
27
Motivasi mempunyai peranan besar dalam keberhasilan individu
dalam belajar. Guru sebagai motor penggerak atau pembangkit motivasi
belajar. Tugas guru sebagai pembangkit motivasi belajar, terutama
motivasi untuk memperkaya diri sendiri.
Peran motivasi dalam kegiatan belajar menurut Dimyati dan
Mudjiono (1999: 85) adalah :
1) Menyadarkan kedudukan pada awal belajar, proses dan hasil belajar.
2) Menginformasikan kekuatan usaha belajar.
3) Mengarahkan kegiatan belajar.
4) Menyadarkan tentang adanya perjalanan belajar dan kemudian bekerja.
Sehingga dari definisi-definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa
motivasi belajar merupakan dorongan diri dalam diri pribadi untuk
melaksanakan usaha yang menjelaskan awal, arah, dan intensitas dalam
rangka perubahan perilaku, baik aspek kognitif, afektif, dan psikomotorik.
b. Jenis Motivasi
Motivasi merupakan kekuatan yang mendorong seorang siswa
melakukan kegiatan belajar yang bisa berasal dari dalam diirnya atau dari
luar dirinya. Yamin (2008: 108) menggolongkan jenis motivasi belajar
menjadi motivasi ekstrinsik dan motivasi instrinsik.
1) Motivasi ekstrinsik merupakan kegiatan belajar yang tumbuh dari
dorongan dan kebutuhan seseorang yang tidak secara langsung
berhubungan dengan kegiatan belajarnya sendiri. Sebagai contoh
seorang siswa belajar karena ada rangsangan dari guru misalnya
memberikan dorongan, arahan, hadiah, dan sejenisnya. Sehingga
motivasi belajar ekstrinsik dapat dikatakan sebagai bentuk aktivitas
belajar dimulai dan diteruskan berdasarkan dorongan dari luar
individu.
2) Motivasi instrinsik merupakan kegiatan belajar dimulai dan
diteruskan, berdasarkan penghayatan sesuatu kebutuhan dan
dorongan yang secara mutlak berkaitan dengan aktivitas belajar.
Misalnya belajar karena ingin menjadi professor, belajar untuk
28
mengetahui mekanisme sesuatu berdasarkan hukum dan rumus,
atau ingin menjadi seseorang yang ahli ilmu pengetahuan.
Menurut Hany (2012) ada beberapa hal yang sebaiknya dilakukan
guru dalam mengelola aktivitas di kelas agar menjadi efektif, yaitu sebagai
berikut:
1) Menunjukkan seberapa jauh guru mengikuti aktivitas yang sedang
berlangsung
2) Mengatasi situasi tumpang tindih secara efektif
3) Menjaga kelancaran dan kontinuitas pelajaran
4) Melibatkan murid dalam aktivitas menantang
5) Menunjukkan sikap tangkap
6) Membagi perhatian kepada beberapa kegiatan yang berlangsung pada
waktu yang sama
7) Memusatkan perhatian terhadap tugas-tugas yang dilaksanakan
8) Memberi petunjuk yang jelas saat pembelajaran dalam memberikan
tugas, percobaan ataupun diskusi
9) Menegur siswa yang menganggu
c. Ciri-Ciri Motivasi
Menurut Sardiman (2011) motivasi yang ada pada diri setiap orang
memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1) Tekun menghadapi tugas (dapat bekerja terus-menerus dalam waktu
yang lama, tidak pernah berhenti sebelum selesai)
2) Ulet menghadapi kesulitan, tidak cepat puas dengan prestasi yang telah
dicapainya
3) Menunjukkan minat terhadap bermacam-macam masalah
4) Lebih senang bekerja mandiri
5) Cepat bosan pada tugas-tugas yang rutin
6) Dapat mempertahankan pendapatnya
7) Tidak mudah melepaskan hal yang diyakini
8) Senang mencari dan memecahkan masalah
29
Menurut Hastuti (2013), siswa yang memiliki ciri-ciri berikut
berarti siswa tersebut memiliki motivasi yang baik, yaitu:
1) Siswa aktif dalam memperhatikan penjelasan guru
2) Siswa aktif bertanya tentang materi yang belum jelas
3) Siswa aktif dalam menyampaikan pendapat
4) Siswa tekun dalam mengerjakan tugas yang diberikan oleh guru
5) Siswa mampu mempertahankan pendapatnya
d. Teknik-Teknik Motivasi
Ada beberapa bentuk dan cara untuk menumbuhkan motivasi
dalam kegiatan belajar di sekolah. Sardiman (2011) membaginya menjadi
beberapa bentuk, yaitu:
1) Memberi angka karena angka yang baik akan memberi motivasi yang
sangat kuat.
2) Hadiah dapat dikatakan sebagai motivasi, namun tidak selalu seperti
itu.
3) Saingan atau kompetisi dapat digunakan sebagai penumbuh motivasi
4) Ego-involvement dapat menumbuhkan kesadaran kepada siswa agar
merasakan pentingnya tugas dan menerima sebagai tantangan sehingga
bekerja keras dengan mempertaruhkan harga diri.
5) Memberi ulangan namun diupayakan tidak terlalu sering karena
bersifat membosankan dan rutinitas
6) Berusaha agar siswa mengetahui hasil atas suatu pekerjaannya
7) Pujian
8) Hukuman yang diberikan secara bijaksana
9) Hasrat untuk belajar
10) Minat
Teknik-teknik motivasi yang digunakan dalam penelitian ini yaitu
memberi angka, adanya kompetisi, memberi ulangan, mengetahui hasil
dan memberikan pujian.
e. Fungsi motivasi
Motivasi belajar diperlukan untuk mendukung kegiatan belajar siswa.
Hana dan Cucu (2009: 28) mengemukakan secara lebih spesifik fungsi
motivasi belajar sebagai berikut :
1) Motivasi merupakan alat pendorong perilaku belajar peserta didik.
2) Motivasi merupakan alat untuk mempengaruhi prestasi belajar
peserta didik.
30
3) Motivasi merupakan alat untuk memberikan direksi terhadap
pencapaian tujuan pembelajaran.
4) Motivasi merupakan alat untuk membangun sistem pembelajaran
lebih bermakna.
6. Materi Alat-Alat Optik
Kacamata, lup, mikroskop dan teropong merupakan alat-alat yang
menggunakan sifat-sifat cahaya untuk membantu penglihatan mata dan
dikenal sebagai alat-alat optik. Komponen-komponen yang ada pada alat
optik adalah cermin lengkung dan lensa.
a. Spion dan Kaca Reflektor sebagai Aplikasi Cermin Lengkung
Cermin lengkung merupakan bagian dari permukaan sebuah bola
yang berongga seperti tampak dalam Gambar 2.2. Jika cahaya
dipantulkan dari sisi dalam bola, maka cermin disebut cermin cekung
yang bisa diaplikasikan melalui teropong pantul dan kaca reflektor.
Gambar 2.2 Cermin Lengkung Sebagai Bagian dari Bola
(Sumber : Setya Nurachamandani (2009 :130))
Sebaliknya, jika cahaya dipantulkan dari sisi luar bola, maka
cermin disebut cermin cembung dengan penggunaannya ada kaca spion
dana kaca pengintai di tikungan jalan yang menanjak.
1) Cermin Cekung pada Kaca Reflektor
Dalam kehidupan sehari-hari aplikasi yang paling sering
kita lihat pada cermin cekung adalah pada lampu senter. Di mana
dalam lampu senter terdapat sebuah alat yang berbentuk cekung
yang namanya reflektor yang fungsinya agar sinar yang keluar pada
31
lampu senter menjadi terkumpul atau tidak terpencar. Cermin
cekung bersifat konvergen, yaitu bersifat mengumpulkan sinar.
Gambar 2.3 Kaca Reflektor yang menggunakan prinsip cermin
cekung
(Sumber : www.ocrare.com)
Pada cermin cekung ini mempunyai daerah yang dapat
dibagi menjadi ruang-ruang di sekitar cermin ini juga dibagi
menjadi daerah di depan cermin bersifat nyata dan di belakang
cermin bersifat maya. Selain itu, daerah disekitar cermin cekung
juga dapat dibagi lagi menjadi empat ruang. Perhatikan pembagian
ruang ini pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Pembagian ruang pada cermin cekung
Pembagian ruang pada cermin cekung itu dibatasi oleh
cermin (titik O), titik P (titik pusat kelengkungan) dan titik F (titik
fokus). Jarak OF sama dengan FP sehingga berlaku hubungan:
…………………………………(2.1)
Keterangan :
f = Jarak focus (cm)
32
R = Jari-jari kelengkungan cermin (cm)
Dari semua cara yang mungkin untuk melukiskan sinar
yang berasal dari sebuah benda menuju sebuah cermin, hanya ada 3
yang utama dan berguna untuk menentukan lokasi bayangan yaitu,
(a) Sinar yang melalui pusat kelengkungan cermin akan
dipantulkan melalui pusat kelengkungan itu lagi.
(b) Sinar yang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui
fokus utama.
(c) Sinar yang melalui fokus utama akan dipantulkan sejajar
sumbu utama.
f
f
(a)
(b)
f
(c)
Gambar 2.5 Tiga Jenis Sinar yang Diperlukan untuk Menentukan
Lokasi Bayangan yang Terbentuk pada Cermin
Cekung
Selain secara geometri, letak dan sifat bayangan benda
dapat ditentukan secara perhitungan. Pada gambar di bawah
digambarkan dua berkas cahaya yakni P’BFQ’ dan P’AQ’. Berkas
cahaya P’AQ’ memenuhi hukum pemantulan cahaya karenanya
segitiga P’AP serupa dengan Q’AQ. Dengan demikian :
……………………………… (2.2)
33
Gambar 2.6 Prinsip Kesebangunan untuk Menurunkan
Rumus Umum Cermin
Pada berkas cahaya P’BFQ’, segitiga BFA serupa dengan
QFQ’ di mana jarak AB = tinggi benda (h) dan jarak FA = panjang
fokus (f) cermin cekung. Dengan demikian :
…………...…….…..…(2.3)
Ruas kiri dan ruas kanan persamaan (2.2) dan (2.3) sama,
karenanya ruas kanan disamakan :
……………...……..…(2.4)
Dari persamaan (2.3) dikalikan
, maka
………………………...(2.5)
Dengan,
34
= Jarak fokus cermin, dengan R adalah jari-jari
kelengkungan
s = Jarak benda ke cermin (cm)
= Jarak bayangan ke cermin (cm)
Pendekatan yang dilakukan untuk penurunan rumus di atas,
pada persamaan (2.5) berlaku untuk sinar-sinar paraksial, artinya
sinar-sinar yang dekat dengan sumbu utama. Persamaan (2.5) ini
dapat diterapkan untuk cermin cekung dan cermin cembung.
Namun, dalam perhitungan harus diperhatikan perjanjian tanda
berikut,
bertanda + jika benda terletak didepan cermin (benda nyata)
s bertanda – jika benda terletak dibelakang cermin (benda maya)
s’ bertanda + jika bayangan terletak didepan cermin (bayangan nyata)
s’ bertanda – jika bayangan terletak dibelakang cermin (bayangan maya)
f dan R bertanda + untuk cermin cekung
f dan R bertanda – untuk cermin cembung
Perbesaran yang dihasilkan dari bayangan oleh cermin
dapat menjadi lebih besar atau lebih kecil. Perbesaran linear
didefinisikan sebagai perbandingan antara tinggi bayangan dengan
tinggi benda. Secara matematis dituliskan,
| | ………………………………………….(2.6)
2) Cermin Cembung pada Kaca Spion
Cermin cembung adalah bagian dari sebuah bola yang
memantulkan sinar dari bagian luar bola. Cermin cembung bersifat
divergen, yaitu bersifat memencarkan sinar. Cermin cembung ini
diaplikasikan pada kaca spion, kaca pengintai di toko dan
pinggiran jalan yang menikung saat tanjakan.
Berkas sinar sejajar sumbu utama dipantulkan berpencar.
Mengacu pada argumen yang sama dengan pemantulan pada
cermin cekung, maka dapat dirumuskan aturan pelukisan diagram
sinar untuk cermin cembung sebagai berikut:
35
(1) sinar datang yang paralel dengan sumbu utama dipantulkan
seolah-olah berasal dari titik fokus (Gambar 2.7a),
(2) sinar datang yang menuju titik fokus dipantulkan paralel
dengan sumbu utama (Gambar 2.7b),
(3) sinar datang yang menuju pusat kelengkungan dipantulkan
melalui lintasan yang sama (Gambar 2.7c).
(a)
(b)
(c)
Gambar 2.7 Tiga Jenis Sinar Istimewa pada Cermin Cembung
Rumus-rumus yang berlaku pada cermin cekung serta
perjanjian tandanya berlaku juga untuk cermin cembung.
b. Cacat Mata dan Kaca Mata
Mata merupakan indra penglihatan dan merupakan organ yang
dapat menangkap perubahan dan perbedaan cahaya. Organ ini bekerja
dengan cara menerima, memfokuskan, dan mentransmisikan cahaya
melalui lensa untuk menghasilkan bayangan objek yang dilihatnya. Lensa
mata ini memiliki sifat yang dapat berubah-ubah. Kemampuan mata
untuk mengubah ketebalan lensa ini disebut daya akomodasi.
Lensa mata akan menipis saat melihat benda jauh dan keadaan
paling tipis disebut akomodasi minimum. Dan saat melihat benda dekat,
lensa mata akan menebal hingga paling tebal disebut akomodasi
maksimum. Mata normal berakomodasi maksimum saat melihat benda
pada jarak terdekat 25 cm dan berakomodasi minimum saat melihat
benda di jauh tak hingga. Jarak terdekat yang dapat dilihat mata disebut
titik dekat (Punctum Proximum = PP) dan jarak terjauh yang dapat
dilihat disebut titik jauh (Punctum Remotum = PR).
Mata yang sifatnya tidak normal dinamakan mata rabun. Mata
yang rabun ini berarti lensa matanya tidak dapat berakomodasi secara
36
normal. Keadaan mata yang tidak normal dapat dibantu dengan alat yang
kita kenal kaca mata. Daya kaca mata yang dibutuhkan memenuhi
persamaan,
………………………………... (2.7)
s adalah jarak benda yang diharapkan untuk dapat dilihat.
Sedangkan s’ adalah bayangan oleh lensa yang harus bersifat maya
sehingga bernilai negatif. Mata rabun ada tiga jenis yaitu rabun dekat
(hipermetropi), rabun jauh (miopi) dan presbiopi.
1) Hipermetropi
Hipermetropi atau rabun dekat disebut juga mata jauh
karena hanya dapat melihat jelas benda-benda yang jauh. Mata ini
tidak dapat berakomodasi maksimum secara normal berarti titik
dekatnya lebih besar dari 25 cm (PP > 25 cm). Karena sifat di atas
maka setiap melihat benda pada titik baca normal (25 cm)
bayangannya akan berada di belakang retina. Untuk mengatasinya
diperlukan lensa positif. Sehingga untuk kekuatan lensa positif
yang digunakannya yaitu,
………………………... (2.8)
Dengan P adalah kekuatan lensa dalam satuan dioptri, dan
besarnya f =
.
2) Miopi
Miopi atau rabuh jauh disebut juga mata dekat karena
hanya dapat melihat jelas benda-benda yang dekat. Mata ini tidak
dapat berakomodasi minimum secara normal. Titik jauh matanya
kurang dari jauh tak hingga (PR < ~). Dan titik dekatnya yaitu PP
< 25 cm. Karena sifat di atas maka mata miopi yang digunakan
untuk melihat benda jauh tak hingga akan membentuk bayangan
di depan retina. Untuk melihat benda jauh tak hingga maka mata
ini dapat dibantu dengan kacamata lensa negatif. Lihat Gambar
2.9.
37
Gambar 2.8 Lensa Negatif pada Rabun Jauh
(Sumber : Sri Handayani (2009 : 129)
Sesuai dengan prinsip lensa cekung atau lensa negatif
yang digunakan untuk membantu penderita rabun jauh, maka
besar kekuatan lensa cekung ini dapat dituliskan,
………………………….... (2.9)
3) Presbiopi
Presbiopi disebut juga mata tua yaitu mata yang titik dekat
dan titik jauhnya telah berubah. Titik dekatnya menjauh dan titik
jauhnya mendekat. Berarti mata presbiopi tidak bisa melihat
benda dekat maupun jauh dengan jelas. Mata yang memiliki sifat
seperti ini mengalami miopi maupun hipermetropi. Cara
menanganinya adalah menggunakan kaca mata rangkap. Dari
penjelasan di atas dapat dituliskan sifat-sifat mata presbiopi
sebagai berikut.
a) PP > 25 cm
b) PR < ~
c) tidak bisa melihat benda jauh maupun dekat
d) penyelesaiannya
merupakan
gabungan
miopi
dan
hipermetropi
c. Lup sebagai Aplikasi Lensa Cembung
Lup atau kaca pembesar adalah alat optik yang terdiri dari sebuah
lensa cembung. Umumnya lup digunakan untuk melihat angka-angka
yang sangat kecil seperti pada Gambar 2.9 dan banyak digunakan oleh
tukang arloji untuk melihat komponen yang sangat kecil.
38
Gambar 2.9 Kaca Pembesar
(Sumber : www.ocrare.com)
Lensa cembung (konveks) memiliki bagian tengah yang lebih
tebal daripada bagian tepinya. Lensa ini bersifat mengumpulkan sinar
sehingga disebut juga lensa konvergen.
Gambar 2.10 Lensa Cembung Bersifat Konvergen
( Sumber : Setya Nurachamandani (2009 : 135))
Sama halnya seperti pada cermin, ada 3 sinar istimewa pada
lensa cembung, yaitu

Sinar yang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan
melalui titik fokus.

Sinar datang melalui titik fokus akan dibiaskan sejajar
dengan sumbu utama.

Sinar datang melalui titik pusat lensa tidak akan dibiaskan
tetapi diteruskan.
Persamaan yang digunakan pada lensa tipis yaitu,
(
)(
) ………………………………….(2.10)
39
Untuk benda yang terletak di jauh tak terhingga (s = ~), bayangan
terjadi di titik fokus (s’= f). Substitusi nilai tersebut ke dalam Persamaan
(2.10) menghasilkan,
(
)(
)……………………………………….(2.11)
Dengan menggabungkan Persamaan (2.9) dan (2.10) kita akan
mendapatkan rumus lensa tipis sebagai,
……………………………………………………(2.12)
Seperti halnya cermin lengkung, perbesaran linear didefinisikan
sebagai perbandingan antara tinggi bayangan (panjang bayangan) dengan
tinggi benda dan memenuhi hubungan berikut.
| |…………………………...……………………..(2.13)
dengan,
M = perbesaran linear
h = tinggi benda (cm)
= tinggi bayangan (cm)
Rumus-rumus lensa di atas berlaku umum baik untuk lensa
cembung maupun untuk lensa cekung. Akan tetapi dalam penggunaannya
harus mengikuti perjanjian tanda berikut.
f bertanda + untuk lensa cembung
R bertanda + untuk permukaan lensa yang cembung
Besaran untuk menyatakan kuat lensa (diberi lambang P)
didefinisikan sebagai kebalikan jarak fokus (f). Secara matematis
dituliskan,
………………………………………………………(2.14)
dengan; P = kuat lensa (dioptri), dan f = jarak fokus (meter).
Pada lup, ukuran angular jika kita melihat benda dengan
menggunakan lup adalah lebih besar daripada ukuran angular jika kita
melihatnya langsung dengan mata. Oleh karena itu, lup memiliki perbesar
40
angular yang dapat ditinjau saat mata berakomodasi maksimum dan tidak
berakomodasi.
1) Pemakaian Lup dengan Mata Berakomodasi Maksimum
Pengamatan akomodasi maksimum dengan lup berarti
bayangan oleh lensa lup harus berada pada titik dekat mata. Untuk
mata normal dan berakomodasi maksimum, bayangan yang
terbentuk berada pada jarak baca normal (PP) yaitu 25 cm. Oleh
karena itu, perbesaran bayangan pada lup dapat dituliskan,
……………………(2.15)
Untuk mata berakomodasi maksimum s' = -25 cm (tanda
negatif (-) menunjukkan bayangan di depan lensa). Dan benda
harus diletakkan dari lup sejauh s. Rumus pemakaian lup dengn
mata berakomodasi maksimum disini yaitu,
Karena PP = 25, maka
.................................(2.16)
2) Pemakaian Lup dengan Mata Tak Berakomodasi
Perbesaran anguler atau daya perbesaran (M) dari lensa
didefinisikan sebagai perbandingan sudut yang dibentuk oleh
benda ketika menggunakan lensa dengan sudut yang dibentuk
ketika mata tanpa bantuan lensa, dengan benda pada titik dekat.
Titik dekat normal di sini selalu Sn atau bisa juga dituliskan dengan
PP dari mata (PP = 25 cm untuk mata normal). Untuk mata tak
berakomodasi,
bayangan
terbentuk
di
tak
terhingga
(s' = ~), sehingga perbesaran bayangan yang dibentuk lup untuk
mata tak berakomodasi dirumuskan:
41
M
…….................(2.17)
dengan : M = perbesaran anguler
Sn = jarak baca normal
f = jarak fokus lup
d. Mikroskop
Mikroskop merupakan alat optik untuk melihat benda-benda renik
seperti amoeba, sel atau bakteri. Mikroskop tersusun dari dua lensa
positif. Lensa yang dekat benda dinamakan lensa objektif (fob) dan lensa
yang dekat mata dinamakan lensa okuler (fok). Benda ditempatkan di
ruang kedua lensa objektif sehingga bayangannya bersifat nyata, terbalik
diperbesar.
Kemudian bayangan oleh lensa objektif diteruskan pada lensa
okuler. Lensa okuler mikroskop bertindak sebagai lup berarti
bayangannya adalah maya, diperbesar, dan terbalik terhadap arah benda
semula.
Gambar 2.11 Pembentukan bayangan pada mikroskop
(Sumber : Sri Handayani (2009 : 135))
Bayangan akhir oleh mikroskop adalah maya, terbalik, diperbesar.
Karena untuk melihat benda renik maka hal utama yang perlu
42
diperhatikan pada mikroskop adalah perbesarannya. Perbesaran total
mikroskop merupakan perkalian dari perbesaran kedua lensanya.
……………….……..……(2.18)
…………………………(2.19)
Sedangkan,
Karena lensa objektif bersifat seperti lup maka pengamatan
dengan mikroskop juga memiliki dua jenis akomodasi utama.
1) Pemakaian Mikroskop dengan Mata Berakomodasi Maksimum
Pengamatan dengan akomodasi maksimum bisa terjadi jika jarak
bayangan oleh lensa okuler jatuh pada titik dekat mata. Untuk mata
normal memenuhi
atau
cm. Pada
perbesaran oleh mikroskop, lensa objektif bersifat seperti lensa
positif biasa, sedangkan lensa okuler seperti lup. Dan perbesaran
anguler Mok untuk mata berakomodasi maksimum adalah,
………………………………….……(2.20)
Atau,
Berarti setiap analisanya perlu memperhatikan sifat-sifat lensa
dan lup. Sedangkan jarak antara lensa pada lup dapat memenuhi:
……………………………(2.21)
Sehingga,
|
dengan : d
| ………....(2.22)
= jarak antar lensa
Sob’ = jarak bayangan oleh lensa objektif
Sok = jarak benda lensa okuler
2) Pemakaian Mikroskop dengan Mata Tak Berakomodasi
Pada mikroskop, lensa okuler memperbesar bayangan yang
dibentuk oleh objektif, perbesaran anguler total M adalah hasil kali
antara perbesaran lateral lensa objektif Mob dengan perbesaran
anguler Mok dari lensa okuler. Dan perbesaran anguler Mok untuk
mata tak berakomodasi adalah,
43
…………………………...…(2.23)
Sehingga perbesaran untuk mata tidak berakomodasi diperoleh
persamaan:
Atau dapat dituliskan,
|
| ………..……………(2.24)
=
………..……….….…(2.25)
Pengamatan dengan akomodasi minimum bisa terjadi jika
bayangan lensa okuler di jauh tak hingga (Sok’ = ~) berarti jarak
benda memenuhi : Sok = fok. Untuk pengamatan mikroskop tidak
berakomodasi, bayangan objektif harus jatuh di titik fokus okuler,
sehingga panjang mikroskop d dinyatakan oleh,
…………………………..(2.26)
Dengan
adalah jarak bayangan lensa objektif dan
jarak
benda terhadap lensa okuler.
B. Kerangka Berpikir
Berdasarkan hasil observasi yang dilakukan di kelas X.2 SMA
Muhammadiyah 1 Karanganyar saat pembelajaran Fisika, ditemukan fenomena
pelajaran fisika tidak diajarkan sesuai dengan hakikat fisika. Pengajar hanya
mengajar dengan metode ceramah atau konvensional hal ini yang mengakibatkan
motivasi dan hasil belajar siswa yang rendah. Hal ini juga ditunjukkan oleh
beberapa permasalahan yang ditemukan, antara lain masih banyak siswa yang
melakukan kegiatan yang tidak berhubungan dengan pelajaran Fisika dan
kesadaran siswa akan belajar masih sangat rendah. Sedangkan hasil wawancara
dengan guru Fisika, mengatakan bahwa pada umumnya guru masih menggunakan
paradigma lama dalam mengajar siswa sehinga perkembangan kemampuan
berpikir tidak bisa diasah, serta berakibat terhadap hasil belajar dan rata-rata guru
tidak paham tentang inovasi-inovasi pembelajaran.
Untuk mengatasi persoalan tersebut maka perlu adanya metode serta
pendekatan pembelajaran yang mampu membangkitkan motivasi sehingga
berpengaruh terhadap hasil belajar. Agar hasil belajar dan keterampilan proses
sains tercapai secara optimal, perlu dikembangkan suatu pendekatan pembelajaran
44
yang sesuai dengan perubahan paradigma dari mengajarkan siswa menjadi
membelajarkan siswa, yang akan menekankan pada proses belajar siswa.
Pemilihan metode yang tepat serta efektif harus disesuaikan dengan tujuan
pembelajaran, materi yang disampaikan, kondisi siswa, dan sarana yang tersedia,
sehingga dapat dilihat apakah model yang diterapkan efektif. Pendekatan yang
mendukung pengalaman dan hasil belajar siswa salah satunya adalah pendekatan
saintifik. Pembelajaran dengan pendekatan saintifik disini dilakukan agar peserta
didik secara aktif mengonstruk konsep, hukum atau prinsip melalui tahapantahapan
mengamati,
menanyakan,
mengambil
data,
menganalisis
dan
mengkomunikasikan.
Berdasarkan uraian di atas, maka peneliti dan guru bermaksud
menerapkan sebuah pendekatan pembelajaran yang efektif sesuai hakikat sains
yaitu pendekatan saintifik melalui metode eksperimen dan diskusi untuk
meningkatkan motivasi belajar Fisika dan kemampuan kognitif siswa. Skema
kerangka berpikir dapat dilihat pada Gambar 2.13.
Kondisi Awal/
Permasalahan
1.
2.
Keadaan kelas masih menerapkan pembelajaran
konvensional
Motivasi belajar dan kemampuan kognif siswa pada
pembelajaran Fisika yang rendah
Tindakan/
Solusi
Menerapkan pendekatan pembelajaran saintifik dengan
metode eksperimen dan diskusi
Target Kondisi
Motivasi belajar Fisika dan kemampuan kognitif siswa
meningkat
Akhir
Gambar 2.13 Kerangka Berpikir
45
D. Hipotesis
Berdasarkan tinjauan pustaka dan kerangka berpikir di atas, dapat
dikemukakan hipotesis tindakan sebagai berikut:
1. Penerapan pendekatan pembelajaran saintifik melalui metode eksperimen dan
diskusi pada materi Alat Optik dapat meningkatkan motivasi belajar fisika
siswa kelas X.2 SMA Muhammadiyah 1 Karanganyar Tahun Pelajaran 2014/
2015.
2. Penerapan pendekatan pembelajaran saintifik melalui metode eksperimen dan
diskusi pada materi Alat Optik dapat meningkatkan kemampuan kognitif
siswa kelas X.2 SMA Muhammadiyah 1 Karanganyar Tahun Pelajaran 2014/
2015.