prosiding - Himpunan Mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika
advertisement
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PENDIDIKAN FISIKA DAN FISIKA “Implementasi Fisika dalam Pendidikan Karakter Islami” Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta, 02 Juni 2013 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 i PROSIDING SEMINAR NASIONAL FISIKA DAN PENDIDIKAN FISIKA “Implementasi Fisika dalam Pendidikan Karakter Islami” copyright© Program studi Pendidikan Fisika | FKIP | Universitas Ahmad Dahlan Hak Cipta Dilindungi Undang-undang. Dilarang mengutip atau memperbanyak sebagaian atau isi seluruh buku ini tanpa izin tertulis dari Penerbit. Penyunting : 1. 2. 3. 4. Dr. Moh. Toifur, M.Si. Dr. Widodo, M.Si. Dr. Dwi Sulisworo Drs. Ishafit, M.Si. Ilustrasi Sampul Pengaturan Perwajahan : : Medi Widya Sujatmiko Moch. Rizal Sahidinnur, Toni Kus Indratno ISBN : 978-602-14134-0-1 Dicetak dan diterbitkan Oleh : Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Ahmad Dahlan http://pf.uad.ac.id Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 ii SEKAPUR SIRIH Prosiding ini merupakan himpunan dari makalah-makalah para penulis yang tersajikan dalam acara Seminar Nasional Quantum 2013. Seminar ini diselenggarakan dengan tujuan untuk meningkatkan kepedulian masyarakat terhadap permasalahan pendidikan yang ada, memberikan masukan untuk perbaikan sistem pendidikan di sekolah, khususnya dalam bidang Fisika dan menjadi sarana promosi dalam rangka meningkatkan daya tarik Fisika di tengahtengah masyarakat. Dengan prosiding ini diharapkan memberikan seumbangsih pengetahuan baru atau pengembangan untuk para pembacanya. Banyak nama yang turut andil selama pelaksanaan Seminar maupun proses pembuatan prosiding ini, untuk itu kami segenap panitia penyelenggara mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya untuk setiap bantuan yang telah disumbangkan. Kami sepenuhnya sadar selama proses pelaksanaan seminar dari awal hingga rampung masih banyak kekurangan di segala lini, kritik yang membangun selalu kami nantikan melalui surat maya di quantum2013hmps[at]ymail.com. Akhirnya dengan segala kerendahan hati, rasa syukur kami curahkan kepada Allah Tuhan semesta alam, segala shalawat serta salam selalu tertujukan kepada Nabi Muhammad Shallallahu ‘alaihi wa salam. Semoga prosiding ini selalu memberikan faidah di atas segala keterbatasannya. Yogyakarta, Juni 2013 Panitia Quantum 2013 Program Studi Pand. Fisika FKIP | Univ. Ahmad Dahlan Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 iii DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL ............................................................................................................ i HALAMAN SUB SAMPUL....................................................................................................ii SEKAPUR SIRIH ...................................................................................................................iii DAFTAR ISI ........................................................................................................................... iv MAKALAH UTAMA Fisika dan Pendidikan Karakter Agus Purwanto, FMIPA ITS ..................................................................................................vii MAKALAH-MAKALAH YANG DISAJIKAN 1. Pengembangan Modul Fisika Pokok Bahasan Hukum Newton Bagi Anak Berkebutuhan Khusus (Tunanetra) di Kelas Inklusi SMA/MA Kelas X Fitriany Yudistia R, Winarti, UIN SUKA ....................................................................... 01 2. Pemodelan Gerak Parabola yang Dipengaruhi Hambatan Udara/Drag Serta Spin Efek Magnus Bola dengan Program Modellus Dan Excell Purwadi, Ishafit, Pascasarjana UAD ............................................................................. 06 3. Perancangan Media Pembelajaran Fisika Berbasis Animasi Komputer pada Topik Usaha, Daya, dan Energi Arif Rahman Aththibby, Widodo, Pascasarjana UAD ................................................... 13 4. Penggunaan Alat Peraga Alarm Kebakaran untuk Maningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Mahmudah, Pascasarjana UAD ................................................................................... 17 5. Pengembangan Video Pembelajaran IPA Fisika Berbasis Potensi Lokal pada Materi Tekanan untuk Siswa SMP/MTs Nina Isnaeni, Winarti, UIN SUKA ................................................................................. 23 6. Pemanfaatan Syuran (Cabe dan Tomat) sebagai Sumber Energi Alternatif Uswatun Khasanah, Moh Toifur, Pascasarjana UAD ................................................... 27 7. Rancang Bangun Simulasi Karakteristik Transistor Menggunakan Proteus VSM Apik Rusdiarna Indrapraja, Ali Murdani, Fisika Melins UAD...................................... 33 8. Penentuan Modulus Elastisitas Besi Cor Abu-abu Menggunakan Metode Osilasi Cantilever Rita Ferawati, Okimustava, Pascasarjana UAD ........................................................... 37 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 iv 9. Penentuan Kurva Kalibrasi Konsentrasi Larutan Gula dengan Intensitas Bunyi pada Percobaan Resonansi dengan Memanfaatkan Logger Pro Ria Asep Sumarni, Moh. Toifur, Pascasarjana UAD ................................................... 41 10. Pembuktian Hukum Snellius Tentang Pembiasan Cahaya pada Medium Udara – Air Menggunakan logger Pro Novitasari Sutadi, Pascasarjana UAD........................................................................... 44 11. Pengaruh Polusi Kendaraan Bermotor terhadap Watak Magnetik Tanah Permukaan Terminal Kota Yogyakarta Lili Maenani, Pascasarjana UAD .................................................................................. 47 12. Penentuan Energi Serap Benda pada Bidang Miring dengan Teknik Fitting Data Menggunakan Logger Pro Kristina Gita Permatasari, Pascasarjana UAD ........................................................... 51 13. Pemetaan Kandungan CO2 di Kota Yogyakarta ditinjau dari Tingkat Keramaian Kendaraan Bermotor dan Kondisi Lingkungan Irnin Agustina Dwi Astuti, dkk, Pascasarjana UAD ...................................................... 57 14. Inovasi Pembelajaran Number Head Together (NHT) Berdasarkan Teori Kecerdasan Mckenzie dalam Pembelajaran IPA Fisika Agustinasari, Pascasarjana UAD .................................................................................. 60 15. Penggunaan Metode Modification of Reciprocal Teaching untuk Meningkatkan Hasil Belajar Fisika Pokok Bahasan Alat-alat Optik pada Siswa Kelas VIII-E SMP Negeri 1 Muntilan Semester 2 Tahun Pelajaran 2011/2012 Ekusaini Susanto, Pascasarjana UAD ........................................................................... 66 16. Peningkatan Pemahaman Konsep Fisika tentang Alat Optik dan Penerapannya melalui Strategi Pembelajaran Gallery of Learning Siswa Kleas VIIIA SMP Negeri 1 Ponorogo Tahun Pelajaran 2011-2012 Harijadi, Pascasarjana UAD ......................................................................................... 71 17. Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay Two Stray (TS-TS) Untuk Meningkatkan Keaktifan dan Pemahaman Materi Pada Pokok Bahasan Momentum Dan Impuls Kelass XI MAN Yogyakarta II Titisari Kusumajati,Dian Artha K., Pendidikan Fisika UAD ........................................ 75 18. Implementasi Pendekatan Ketrampilan Proses terhadap Pemecahan Masalah dalam Fisika dengan Metode Discovery Veto Adywinata, Pascasarjana UAD ............................................................................. 81 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 v 19. Efektivitas Pembelajaran dengan Pendekatan Kontruktivistik melalui Metode Eksperimen untuk Meningkatkan Prestasi Belajar Fisika Pokok Bahasan Elastisitas dan Hukum Hook pada Siswa Madrasah Aliyah Mu‟alimin Muhammdiyah Yogyakarta Kelas XI Semester Ganjil Tahun Ajaran 2010/2011 Ika Prasetya Dewi, Pascasarjana UAD ......................................................................... 85 20. Peningkatan Prestasi Belajar Siswa Dalam Proses Belajar Fisika Pada Konsep Fluida Statis dengan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay - Two Stray (TS-TS) Bervarisi Demonstrasi di Kelas XI IPA SMA Negeri 5 Yogyakarta Tahun Ajaran 2012-2013 Fadiyah Suryani, Guru SMA Negeri 5 Yogyakarta........................................................ 89 21. Penerapan Model Pembelajaran “Every One Is Teacher” Materi Listrik Statik pada Pembelajaran Fisika untuk Meningkatkan Prestasi Belajar Siswa Kelas XII IPA SMAN 8 Yogyakarta Nunik Sri Ritasari, dkk, Pascasarjana UAD .................................................................. 94 22. Hubungan Kebiasaan Bermain Game, Minat Belajar Fisika dan Fisilitas Belajar Fisika dengan Prestasi Belajar Siswa Kelas II Semester III SMU Taman Madya Jetis Pamuji Waskito Raharjo, Pascasarjana UAD ............................................................... 98 23. Peningkatan Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Matematika I dengan Metode Brainstroming dan Tutor Teman Sebaya Siska Desy Fatmaryanti, Universitas Muhammadiyah Purworejo .............................. 103 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 vi Fisika dan Pendidikan Karakter*) Agus Purwanto**) Pendahuluan Globalisasi dan modernisasi telah mengalir dan meresap ke seluruh ruang di muka bumi. Seluruh sendi kehidupan tersentuh tanpa kecuali. Setiap orang, tua-muda, lakiperempuan, di kota megapolitan maupun di pelosok dusun tanpa pandang bulu harus menerima kehadirannya. Globalisasi dan modernisasi ditandai dan diakibatkan oleh membanjirnya produk-produk teknologi. Produk-produk inilah yang memungkinkan dunia menjadi satu. Sekedar ilustrasi, sensasi eyang Subur dengan sekian istrinya, niatan DPRD DKI menginterpelasi Gubernus Jokowi dan perseteruan Farhat Abbas dengan kelompok etnis Cina langsung dapat diketahui oleh warga Indonesia yang tinggal di belahan utara bumi Rusia atau di ujung Afrika Selatan. Dominique Venner aktivis sayap kanan Prancis yang mengakhiri hidupnya dengan bunuh diri di depan altar Katedral Notre Dame Paris Selasa 21 Mei 2013 sebagai bentuk protes atas disahkannya UU perkawinan sejenis di Prancis segera diketahui masyarakat dunia. Skor dan pergantian pemain di setiap pertandingan liga Eropa sana dapat disimak hampir setiap malam oleh tukang-tukang ojek sambil menunggu penumpang di pangkalannya masing-masing. Pola hidup pun takterelakkan mengalami perubahan drastis. Tradisi lama pelan tapi pasti menghilang tergerus dan hanyut oleh arus modernisasi. Tradisi baru yang asing mulai tumbuh di mana-mana. Sayangnya, tradisi baru yang muncul seringkali berupa berupa sampah dan bukan substansi dari modernisasi. Indonesia yang mulanya dikenal sebagai bangsa dengan karakter santun dan suka bergotong royong kini menjadi bangsa yang saling telikung dan tikam sesama warganya. Indonesia yang kaya sumber daya alam tetapi menjadi bangsa yang miskin. Keadaan ini terekspresi dalam bentuk banyaknya warga Negara Indonesia yang hijrah keluar negeri untuk mencari dan mendapat kerja kasar atau rendahan. Akibatya di luar negeri seperti Arab Saudi, Malaysia bahkan Brunei yang kecil orang Indonesia dipandang sebagai warga kelas dua. Di antara jutaan warga yang miskin dan terpaksa bertahan hidup di luar negeri ini ternyata ada orang-orang di ibukota yang hidup dalam gelimang kemewahan dan sayangnya kekayaan itu merupakan hasil jarahan atas kekayaan Negara. Selain itu, pembangunan yang berlangsung di Indonesia ternyata juga diiringi kesenjangan antara kota dan desa, Jawa dan luar Jawa yang tampak menyolok. Karakter Bangsa Karakter berasal dari bahasa Yunani kharakter yang berarti alat penanda, cap atau stempel. Karakter adalah sekumpulan sifat dan keistimewaan seseorang, sesuatu atau sekelompok orang. Meskipun bisa untuk sifat negatif tetapi umumnya karakter dikaitkan dengan sifat dan kualitas moral positip seperti kejujuran, keberanian dan integritas. Singkat kata, karakter adalah penanda seseorang atau masyarakat. Seminar Nasional “Implementasi Fisika dalam Pendidikan Karakter dan Agama”, oleh HMPS Pendidikan Fisika UAD, 2 Juni 2013 **) Doktor Fisika Teori, Pengajar Pascasarjana Fisika ITS Surabaya, Penulis buku Ayat-Ayat Semesta dan Nalar Ayat-Ayat Semesta. *) Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 vii Karakter merupakan nilai-nilai perilaku manusia yang berhubungan dengan Tuhan Yang Mahaesa, diri sendiri, sesama manusia, lingkungan, dan kebangsaan. Nilai-nilai ini terwujud dalam pikiran, sikap, perasaan, perkataan, dan perbuatan seseorang dan masyarakat. Nilai-nilai ini terbentuk berdasarkan norma-norma agama, hukum, tata krama, budaya, dan adat istiadat. Karakter selain terbentuk dari unsur bawaan juga oleh faktor lingkungan dan pengalaman serta pendidikan. Karena itu, untuk memenuhi kebutuhan sumberdaya manusia yang unggul, pendidikan memegang peran yang sangat penting. UU No 20 Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional pada Pasal 3 menyebutkan bahwa pendidikan nasional berfungsi mengembangkan kemampuan dan membentuk karakter serta peradaban bangsa yang bermartabat dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa. Pendidikan nasional bertujuan untuk berkembangnya potensi peserta didik agar menjadi manusia yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berakhlak mulia, sehat, berilmu, cakap, kreatif, mandiri, dan menjadi warga negara yang demokratis serta bertanggung jawab.. Fakta di lapangan saat ini memperlihatkan adanya benturan dengan rumusan ideal pendidikan tersebut. Kita batasi saja contoh dalam ranah dunia pendidikan. Setiap akhir tahun ajaran, bangsa ini dihadapkan pada polemik diteruskan atau tidaknya Ujian Nasional (UN). Penyebabnya, UN yang harusnya “sakral” dan menjadi alat ukur kuaalitas hasil proses pendidikan ternyata dikotori oleh kecurangan massif dan sistematis. Tidak sedikit pelajar yang sebelum atau setelah UN melakukan tindakan yang justru bertentangan dengan misi pendidikan. Mandi kembang, menyelupkan pensil di air keramat sebelum UN dan melakukan penghadangan bus kota setelah UN sempat terjadi pada UN tahun 2013 yang baru berlalu. Potret buram bukan hanya diberikan oleh siswa, tetapi juga guru. Sering diberitakan guru melakukan tindakan tidak patut dan tidak senonoh kepada muridnya. Tindakan tidak terpuji juga meluas sampai ke perguruan tinggi. Beberapa perguruan tinggi negeri (PTN) dihukum tidak boleh mengajukan kenaikan pangkat dan guru besar karena ketahuan adanya dosen di PTN tersebut yang dikatahui melakukan plagiasi atau penjiplakan. Sains dan Sifatnya Sains adalah produk riel dari akal. Sains berasal dari kata latin scire yang berarti mengetahui dan belajar. Science is an exploration in the material universe based on observation, which seeks natural explanatory relations an which is self testing. Di dalam definisi ini terdapat empat kunci yaitu alam materi, observasi, penjelasan hubungan alamiah dan menguji sendiri. Webster new collegiate dictionary mendefinisikan sains sebagai “pengetahuan yang diperoleh melalui pembelajaran dan pembuktian” atau “pengetahuan yang melingkupi suatu kebenaran umum dari hukum-hukum alam yang terjadi misalnya didapatkan dan dibuktikan melalui metode ilmiah”. Sains dalam hal ini merujuk kepada sebuah sistem untuk mendapatkan pengetahuan yang dengan menggunakan pengamatan dan eksperimen untuk menggambarkan dan menjelaskan fenomena- fenomena yang di alam . Selain sains, dikenal pula istilah teknologi yang merupakan hasil proses common parlance (kesalahkaprahan yang menjadi dimaklumi). Mulanya ada istilah science dan engineering sebagai bentuk terapan sains tetapi kemudian kedua istilah ini berbaur menjadi teknologi. Selain istilah sains, juga dikenal istilah ilmu yang berasal dari bahasa Arab „ilm yang berarti memahami, mengerti, atau mengetahui. Pengetahuan adalah informasi yang diketahui atau disadari oleh seseorang. Dalam pengertian lain, pengetahuan adalah pelbagai gejala yang ditemui dan diperoleh manusia melalui semua indera dan pengamatan akal. Pengetahuan muncul ketika seseorang menggunakan akal budinya untuk mengenali benda Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 viii atau kejadian tertentu yang belum pernah dilihat atau dirasakan sebelumnya. Sebagai contoh, ketika seseorang mencicipi masakan yang baru dikenalnya, ia akan mendapatkan pengetahuan tentang bentuk, rasa, dan aroma masakan tersebut. Pengetahuan yang lebih menekankan pengamatan dan pengalaman inderawi dikenal sebagai pengetahuan empiris atau pengetahuan aposteriori. Pengetahuan ini bisa didapatkan dengan melakukan pengamatan dan observasi yang dilakukan secara empiris dan rasional. Pengetahuan empiris tersebut juga dapat berkembang menjadi pengetahuan deskriptif bila seseorang dapat melukiskan dan menggambarkan segala ciri, sifat, dan gejala yang ada pada objek empiris tersebut. Pengetahuan empiris juga bisa didapatkan melalui pengalaman pribadi seseorang yang terjadi berulangkali. Ilmu pengetahuan empiris adalah ilmu pengetahuan yang disusun berdasarkan perolehan pengamatan secara empiris. Di dalam fisika, termodinamika merupakan contoh ilmu empiris. Di sisi lain, ada ilmu teoritis yakni pengetahuan yang disusun dari penalaran dan abstraksi. Teori relativitas umum, teori tentang gravitasi yang disebabkan oleh kelengkungan ruang waktu merupakan contoh ekstrim ilmu teoritis. Orang tidak mengenal ruang-waktu, demikian pula dengan implikasinya yakni cahaya terbelokkan jika melalui obyek berat. Karena merupakan hasil abstraksi maka teori tersebut harus dibuktikan di lapangan atau alam. Selain pengetahuan empiris, ada pula pengetahuan yang didapatkan melalui penalaran akal budi yang kemudian dikenal sebagai rasionalisme. Rasionalisme lebih menekankan pengetahuan yang bersifat apriori; bukan pada pengalaman. Misalnya pengetahuan tentang matematika. Dalam matematika, akar 4 sama dengan 2 bukan didapatkan melalui pengalaman atau pengamatan empiris, melainkan melalui sebuah pemikiran logis akal budi. Pengetahuan tentang keadaan sehat dan sakit adalah pengalaman seseorang tentang keadaan sehat dan sakitnya seseorang yang menyebabkan seseorang tersebut bertindak untuk mengatasi masalah sakitnya dan bertindak untuk mempertahankan kesehatannya atau bahkan meningkatkan status kesehatannya. Rasa sakit akan menyebabkan seseorang bertindak pasif dan atau aktif dengan tahapan-tahapannya. Ilmu pengetahuan, dalam kaitan serapan katanya dapat berarti memahami suatu pengetahuan. Istilah ilmu dan ilmu pengetahuan seringkali tidak dibedakan, demikian pula ilmu dan sains. Ilmu atau ilmu pengetahuan secara umum merupakan seluruh usaha sadar untuk menyelidiki, menemukan, dan meningkatkan pemahaman manusia dari berbagai segi kenyataan dalam alam manusia, Segi-segi tersebut dibatasi agar dihasilkan rumusan-rumusan yang definit dan pasti. Ilmu memberikan kepastian dengan membatasi lingkup pandangannya, dan kepastian ilmu-ilmu diperoleh dari keterbatasannya. Ilmu bukan sekadar pengetahuan (knowledge), tetapi merangkum sekumpulan pengetahuan berdasarkan teori-teori yang disepakati dan dapat secara sistematik diuji dengan seperangkat metode yang diakui dalam bidang ilmu tertentu. Berbeda dari pengetahuan, ilmu merupakan pengetahuan khusus tentang apa penyebab sesuatu dan mengapa. Ada persyaratan ilmiah sesuatu dapat disebut sebagai ilmu. Sifat ilmiah sebagai persyaratan ilmu banyak terpengaruh paradigma ilmu-ilmu alam dalam hal ini fisika yang merupakan ilmu pengetahuan formal awal dalam peradaban modern. Persyaratan ilmiah ilmu pengetahuan atau sains adalah sebagai berikut. 1. Objektif. Ilmu harus memiliki objek kajian yang terdiri dari satu golongan masalah yang sama sifat hakikatnya, tampak dari luar maupun bentuknya dari dalam. Objeknya dapat bersifat ada, atau mungkin ada karena masih harus diuji keberadaannya. Dalam mengkaji objek, yang dicari adalah kebenaran, yakni persesuaian antara tahu dengan objek, sehingga disebut kebenaran objektif; bukan subjektif sang ilmuwan. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 ix 2. Metodis adalah upaya-upaya yang dilakukan untuk meminimalisasi kemungkinan terjadinya penyimpangan dalam mencari kebenaran. Konsekuensinya, harus ada cara tertentu untuk menjamin kepastian kebenaran. Metodis berasal dari bahasa Yunani metodos yang berarti cara atau jalan. Secara umum metodis berarti cara atau jalan tertentu yang digunakan dan umumnya merujuk pada metode ilmiah. 3. Sistematis. Dalam perjalanannya mencoba mengetahui dan menjelaskan suatu objek, ilmu harus terurai dan terumuskan dalam hubungan yang teratur dan logis sehingga membentuk suatu sistem yang berarti secara utuh, menyeluruh, terpadu , dan mampu menjelaskan rangkaian sebab akibat menyangkut objeknya. Ilmu pengetahuan harus menyuusun pengetahuan secara sistematis dalam rangkaian sebab akibat. 4. Universal. Kebenaran yang hendak dicapai adalah kebenaran universal yang bersifat umum dalam arti dapat dicek oleh orang lain di tempat yang berbeda. Sebagai contoh jumlah semua sudut segitiga pada bidang datar adalah 180º, tidak bergantung geografi, kultur dan agama seseorang yang mengetahui. Pengetahuan tidak dibatasi pada deskripsi, hipotesis, konsep, teori, prinsip dan prosedur tertentu. Sebaliknya, ilmu terkait erat dengan model, hipotesis, teori, dan hukum dalam arti yang berbeda dari pemahaman umum. Para ilmuwan menggunakan istilah model untuk menjelaskan sesuatu, secara khusus yang bisa digunakan untuk membuat dugaan yang bisa diuji dengan melakukan percobaan/eksperimen atau pengamatan. Hipotesis adalah dugaan-dugaan yang belum didukung dan akan atau harus dibuktikan oleh percobaan. Jika hipotesis terbukti benar dapat menjadi teori. Hukum dalam ilmu alam yang dikenal sebagai hukum alam adalah generalisasi ilmiah berdasarkan pengamatan empiris. Obyektivitas, kesistematikan dan universalitas sains harus dapat diungkapkan dalam satu bahasa yang sama, bahasa tersebut tidak lain adalah matematika. Sains merupakan sistematisasi fenomena alam, memahami sains adalah memahami alam. Untuk memahami alam dengan baik orang perlu mencamkan pesan Galileo,“No one will be able to read the great book of the Universe if he does not understand its language, which is that of mathematics”. Dua puluh abad sebelumnya Phytagoras menyatakan hal serupa, “Bilangan merupakan ukuran bagi seluruh benda dan tatanan kosmis didasarkan atas hubunganhubungan angka-angka”. Dus, matematika sebagai ungkapan atau bahasa logika tentang alam. Matematika digunakan dalam mengekspresikan model ilmiah. Mengamati dan mengumpulkan hasil-hasil pengukuran, sebagaimana membuat hipotesis dan dugaan, membutuhkan model dan eksploitasi matematis. Matematika menjadi prasyarat bagi seseorang yang ingin mempelajari, mendalami dan menguasai sains. Tanpa matematika tidak mungkin sains dikuasai dan dikembangkan termasuk sains bilogi sekalipun. Pemahaman atas matematika itu sendiri harus dilakukan tahap demi tahap secara berurutan. Ada diktum knowledge is power. Suatu bangsa menjadi lemah tanpa sains dan ikutannya berupa teknologi. Dengan perkataan lain, bangsa yang eksis adalah bangsa yang menguasai sains dan teknologi. Beberapa waktu terakhir dunia menyaksikan beberapa Negara di kawasan Afrika utara dan timur tengah digoyang oleh kekuatan yang didukung oleh Barat dan runtuh. Negeri-negeri ini relatif cepat runtuh karena tidak mempunyai kekuatan sains dan teknologi memadai sehingga tidak mampu melindungi diri sendiri dengan memproduksi senjata sendiri. Iran adalah contoh negeri yang juga terus digoyang oleh Barat tetapi kemampuan Iran mengembangkan reaktor nuklir harus memaksa Barat berfikir seribu kali untuk melakukan interferensi secara fisik. Negara-negara maju yang eksis dan menjadi kiblat peradaban saat ini adalah mereka yang menguasai sains dan teknologinya. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 x Fisika dan Karakter Di depan disebutkan bahwa Indonesia mengalami peluruhan karakter. Bangsa ini secara umum krisis pemimpin berkarakter. Tidak mudah untuk mengembalikan karakter heroik seperti masa penjajahan, karakter ulet dan berkemauan kuat. Salah satu cara mengembalikan karakter utama adalah dengan mengajarkan sains seperti fisika secara menyeluruh termasuk aspek historis filosofis selain teknis matematis. Pertanyaan mengapa merupakan pertanyaan utama di dalam pengembangan fisika. Seseorang yang mempelajari fisika dengan tepat akan selalu bertanya mengapa dan bagaimana dserta kemudian berusaha untuk mencari jawabnya. Jawabannya pun harus benar-benar memuaskan. Seorang fisikawan sering bertanya tentang sesuatu yang bagi orang kebanyakan telah dianggap wajar. Itulah sebabnya, seorang fisikawan seringkali dianggap sebagai orang aneh atau bahkan gila hanya karena keberaniannya bertanya terhadap hal mapan atau hal yang tidak perlu ditanyakan atau tidak terlintas untuk ditanyakan. Ujungujungnya, fisikawan seringkali menjadi pendobrak keadaan dan pembuat sejarah. Fisikawan pun malu untuk berpendapat tentang hal-hal yang tidak diketahuinya. Dengan kata lain, fisikawan khususnya dan ilmuwan umumnya hanya akan berbicara tentang hal-hal yang diketahuinya. Nicolaus Copernicus meruapak astronom yang merasa kurang nyaman dengan model geosentris Ptolomeus. Ia membuat model sendiri yang jauh lebih sederhana dari geosentris Ptolomeus dengan menjadikan matahari sebagai pusat jagat raya. Sadar bahwa teorinya akan menimbulkan kontroversi Copernicus tidak mempublikasikan karyanya dan baru tiga belas tahun kemudian 1542 dipublikasikan yakni satu tahun sebelum dia meninggal. Saturnus mars bumi merkurius bulan Jupiter matahari Geosentris bukan sekedar teori ilmiah melainkan juga pandangan keagamaan. Menolak geosentris identik dengan menolak doktrin keagamaan dan yang terjadi adalah ketagangan. Penolakan pada gagasan Copernicus meluas. Buku Copernicus dilarang beredar tetapi tetap dibaca oleh orang-orang independen dan berani.. Tycho Brahe dengan pengamatan supernovanya meskipun berusaha menolak jadat raya geosentris Ptolomeus-Aristoteles tidak serta merta menerima model Copernicus. Johanes Kepler merupakan astronom pertama yang menerima dan menindaklanjuti gagasan heliosentris dan menggunakannya untuk analisa data-data posisi planet yang dihimpun Tycho Brahe. Kepler berhasil merumuskan gerak planet mengitari matahari yang kemudian dikenal sebagai hukum-hukum Kepler. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xi Galileo Galilei ilmuwan Itali (1565-1642) hadir seolah hendak melengkapi cerita penolakan pada geosentris ini. Galileo meskipun bukan orang pertama yang membangun teleskop tetapi ia menggunakannya untuk mendukung gagasan Copernicus. Galileo dan merupakan astronom pertama yang mengakui bahwa teleskop dapat meningkatkan kemampuan manusia dalam memahami realitas. Galileo melakukan eksperimen yang monumental dan sekaligus menguji pandangan Aristoteles yang menyebutkan bahwa benda berat jatuh lebih cepat daripada benda ringan. Hasilnya, laju benda jatuh tidak bergantung pada beratnya. Dua benda dengan berat berbeda yang jatuh dengan laju awal sama akan mencapai tanah pada waktu yang sama. Pandangan Aristoteles tersebut mewakili pandangan kita semua tetapi dinyatakan keliru oleh hasil eksperimen Galileo. Pada tahun 1604 Galileo mengamati bintang baru atau supernova, dan ia pun memperlihatkan bahwa bintang ini berada jauh dari Bulan. Setelah menggunakan teleskop ia dapatkan permukaan bulan yang tidak rata dan tidak bulat sempurna. Ia juga dapatkan bahwa Venus mempunyai fasa periodik seperti bulan. Penemuan astronomis Galileo yang paling dramatik terjadi tahun 1610, Yupiter mempunyai satelit-satelit yang bergerak mengitarinya. Galileo juga mengamati adanya bintik-bintik hitam (sunspots) yang bergerak pada Matahari. Semua penemuan Galileo menuntun untuk menolak pandangan Aristoteles dan menerima gagasan heliosentris. Tahun 1613 di dalam bukunya tetang sunspot Galileo mengumumkan secara terbuka bahwa bumi mengelilingi Matahari. Pada tahun 1632 Galileo mempublikasi buku tentang Dialog Sistem Copernican dan Ptolomaic. Teori Gravitasi. Isaac Newton (16421727) merumuskan hukum-hukum yang menjelaskan fenomena alam sejak gerak bintang sampai perilaku partikel debu. Tahun 1687 Newton mempublikasi buku Philosophiae Naturalis Principia Mathematica yang menjadi buku ilmiah paling berpengaruh yang pernah ada. Di dalam Principia ini dinyatakan bahwa gerak benda mengikuti tiga hukum dasar yaitu i. ii. iii. Hukum Pertama: setiap benda terus diam atau bergerak serbasama di dalam lintasan garis lurus selama tidak ada sesuatu (gaya) yang mempengaruhinya. Hukum Kedua: Efek gaya pada gerak benda bermassa akan sebanding dengan massa benda tersebut. Hukum Ketiga: setiap benda yang melakukan aksi (memberi gaya) kepada benda lain akan mengalami reaksi yang sama besar dan arah berlawanan oleh benda kedua. Ketiga hukum tersebut absah di semua lingkungan dan semua benda baik obyek-obyek di Bumi maupun di langit. Semua gerak terjadi di dalam ruang dan diukur oleh waktu. Dengan buku Principianya, Newton dikenal sebagai perumus dan pemberi pondasi matematis tentang pandangan ruang, waktu dan materi. Ruang dan waktu tidak dipengaruhi oleh kehadiran atau ketidakhadiran benda. Ruang dan waktu absolut dalam sifatnya sendiri tanpa hubungan dengan sesuatu di luarnya, tetap sama, dan tidak bergerak. Waktu absolut dari dirinya sendiri dan dari sifatnya, mengalir secara sama tanpa hubungan dengan sesuatu di luar. Asumsi Newton tentang ruang dan waktu menjadi pondasi bagi teori jagad rayanya, dan diterima melalui sejumlah besar prediksinya yang terkonfirmasi secara eksperimental. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xii g bumi Gambar 1.22 Medan gravitasi bumi Dari sekian sumbangan Newton, yang terbesar adalah pada bidang mekanika benda langit yang mana ia menghasilkan sintesa pertama di dalam teori jagad raya: gaya yang sama yang membuat sesuatu jatuh, yaitu gravitasi, bertanggung jawab bagi gerak Bulan di sekitar Bumi dan planet-planet di sekitar matahari. Dua obyek yang dipisahkan oleh jarak tertentu akan mengalami gaya tarik yang sebanding dengan perkalian masing-masing massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Apel jatuh dari pohonnya dikendalikan oleh gaya yang sama dengan gaya yang mengendalikan Bulan beredar mengitari Bumi, gaya gravitasi. Dari persamaan persamaan gravitasi dan persamaan dinamika Newton juga dapat dijelaskan lintasan planet mengelilingi matahari berupa lintasan elip, bukan lingkaran sebagaimana fisika Aristotelian. Teori Newton juga meneguhkan secara kuantitatif matematis hasil eksperimen Galileo tentang kecepatan benda jatuh yang tidak bergantung pada massa. Teori Elektromagnetik. Obyek fisika yang diuraikan di depan adalah benda langit dan obyek materi. Pada saat yang sama sebenarnya ada fenomena lain yang tidak kalah menariknya yakni tentang listrik dan magnet. Fenomena listrik pertama kali diamati oleh Thales dari Yunani pada abad ke 6 SM. Setelah itu, masalah listrik terlupakan dan baru dipelajari kembali oleh William Gilbert dokter kerajaan Inggris ratu Elizabeth I pada tahun 1600. Bahan yang bersifat seperti batu ambar dikatakan bersifat electric, dari kata Yunani electron yang berarti batu ambar. Tahun 1733 ahli kimia Perancis Charles Francis de Cisternay Du Fay mengidentifkasi dua jenis muatan listrik dari batu ambar dan kaca. Benjamin Franklin yang kemudian menjadi presiden Amerika membuat eksperimen dan mengusulkan tanda positif dan negatif untuk kedua macam muatan listrik pada gelas dan batu ambar. Tahun 1740 John Theophile Desaguliers mengusulkan nama conductor bagi bahan penghantar fluida listrik dan insulator bagi bahan yang tidak memungkinkan fluida listrik bergerak bebas. Tahun 1745 E. Gorg von Kleist dari Jerman membuat piranti yang saat ini disebut condenser atau kapasitor. Tahun 1785 fisikawan Perancis Charles Augustin de Coulomb melakukan pengukuran kuantitatif gaya tolak maupun gaya tarik listrik. Coulomb mendapatkan bahwa gaya listrik mirip gaya gravitasi yakni berbanding terbalik dengan jarak kuadrat antar muatan dan sebanding dengan masing-masing besar muatan. Penemuan muatan listrik bergerak dimulai oleh ahli anatomi Itali Luigi Galvani tahun 1791. Galvani mendapatkan bahwa otot-otot paha katak berperilaku seperti benda yang Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xiii diberi percikan listrik dari Leyden jar, yakni berkontraksi ketika disentuh dua logam berbeda secara bersamaan. Tahun 1800 fisikawan Itali Alesandro Volta mempelajari logam yang dihubungkan oleh rangkaian sederhana dan untuk pertama kalinya membuat piranti yang disebut baterai atau sel listrik. Ia membuat dua jenis baterai salah satunya terdiri dari potongan karton yang dibasahi air garam dan secara keseluruan terdiri dari perak, karton, seng, perak, karton, seng, perak dan seterusnya. Tahun 1827 ahli matematika Jerman George Simon Ohm mempelajari aliran listrik dengan sumber yang sama tetapi dilewatkan pada aliran yang berlainan. Ohm mendapatkan bahwa pada setiap bahan terdapat resistansi dan ditetapkan sebagai rasio antara gaya gerak listrik volt terhadap arus. Di Magnesia, kota di Yunani kuno banyak ditemukan batu lapis (lodestone) yakni besi oksida yang dapat saling tarik atau saling tolak. Batu-batu ini untuk pertama kalinya diamati dengan seksama oleh Thales, dan kemudian dikenal sebagai magnet, nama kota pertama kali bebatuan ini ditemukan. Magnet juga mampu menarik beberapa jenis logam. Jarum baja yang tidak bersifat magnetik menjadi bersifat magnetik setelah digosok batu lapis. Menariknya, jarum yang telah termagnetisasi bila diletakkan pada bidang horizontal dan dapat bergerak bebas maka jarum akan bergerak dan mengambil posisi akhir utaraselatan. Jarum ini kemudian dijadikan bahan penunjuk arah kompas. Pada abad dua belas kompas mulai banyak digunakan di Eropa dan dikaji secara intensif oleh Peter Peregrinus dari Perancis. Peregrinus pula yang menamai ujung magnet sebagai kutub utara dan lainnya kutub selatan. William Gilbert dokter kerajaan Ratu Elizabeth I menemukan bahwa Bumi adalah magnet raksasa. Temuan Gilbert dipublikasikan di dalam buku De Magnete. Gambar: Magnet dan Serbuk Besi Tahun 1820 fisikawan Denmark Hans Christian Oersted mengamati bahwa kawat yang dialiri arus listrik membelokkan jarum kompas yang berada di dekat kawat. Artinya, terdapat garis-garis gaya magnetik di sekitar kawat berarus listrik. Masih di tahun 1820an Michael Faraday melakukan eksperimen berupa kertas yang ditaburi serbuk besi dan diletakkan di atas batang magnet. Ia dapatkan bahwa serbuk besi segera berbaris sesuai garis-garis dari kutub utara ke kutub selatan. Faraday menyatakan bahwa garis-garis ini merupakan garis gaya magnetik yang membentuk medan magnet di sekitar bahan magnetik. Sementara itu Andre Marie Ampere dari Perancis menindaklanjuti penemuan Oersted dengan membuat eksperimen berupa dua kawat yang dialiri arus listrik. Ampere mendapatkan bahwa bila dua kawat diletakkan dalam posisi arah arus sejajar kedua kawat saling tarik atau mendekat dan bila arah arus berlawanan keduanya saling tolak atau menjauh. Ampere juga memperlihatkan bahwa gulungan silindrik kawat yang dialiri arus juga berkelakuan seperti magnet batangan. Pada tahun 1831 Faraday membuat dua eksperimen berturut-turut. Pertama, dua kawat yang digulungkan pada dua batang besi yang berbeda. Gulungan pertama Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xiv dihubungkan pada baterai sedangkan gulungan kedua tidak tetapi dihubungkan dengan galvanometer. Kedua, batang magnet yang digerakkan keluar masuk lilitan kawat yang kedua ujung lilitan dihubungkan galvanometer. Hasilnya, arus listrik mengalir dalam kawat lilitan meski tanpa sumber listrik. Faraday menemukan prinsip induksi magnetik sekaligus menciptakan transformator pertama. Perumusan listrik secara matematis harus memperkenalkan konstanta yang disebut permitivitas, sedangkan tetapan bagi perumusan gaya magnet adalah permeabilitas. Temuantemuan dan rumusan-rumusan yang dimulai dari abad ke-6 SM dan sambai abad sembilan belas memberi empat persamaan yang terpisah dan setelah disandingkan, James Clerk Maxwell menemukan adanya inkonsistensi. Maxwell menambah satu suku yang membuat empat persamaan listrik dan magnet menjadi konsisten. Keempat persamaan terpisah ini selanjutnya memberikan satu persamaan gelombang bagi medan listrik dan medan magnet dengan kecepatan rambat gelombang adalah invers dari akar kuadrat permitivitas listrik kali permeabilitas magnet. Fenomena interferensi dan difraksi cahaya dapat dijelaskan dengan konsep gelombang elektromagnetik ini. Ekspresi gelombang elektromagnetik paling populer adalah cahaya dengan sumber utamanya matahari. Kenyataan ini seperti menggambarkan evolusi dari bumi ke langit, listrik dan magnet yang awalnya berada dan diamati di bumi kemudian sampai pada cahaya yang dipancarkan oleh matahari di ketinggian sana. Evolusi ini secara simbolik menggambarkan evolusi manusia itu sendiri, hidup dan beramal di bumi untuk mencapai ridlo Tuhan dan dapat bersemayam di surga-Nya. Teori Relativitas. Di abad 20 lahir dua teori baru dengan konsep dasar atau paradigma yang berbeda dari teori sebelumnya. Kedua teori tersebut adalah teori relativitas dan teori kuantum. Ciri utama dari kedua teori ini adalah sifat umumnya yang tidak common sense, tidak sesuai dengan perasaan umum manusia. Teori tentang gelombang menyatakan bahwa gelombang memerlukan medium bagi perambatannya. Dari teori Maxwell didapatkan bahwa cahaya adalah gelombang dari medan listrik dan medan magnet. Pertanyaan yang dapat dikemukakan adalah apa medium bagi gelombang cahaya yang dipancarkan dari bintang-bintang jauh sehingga dapat mencapai Bumi. Hipotesis medium bagi rambatan cahaya-cahaya ini bergerak sampai di Bumi adalah ether yang mengisi seluruh ruang angkasa. Jika ether ada maka cahaya merambat dengan laju tertentu relatif terhadap ether dan menurut hukum transformasi Galilean maka akan mungkin mendeteksi gerak Bumi terhadap ether. Sayangnya eksperimen interferometer Michelson dan Morley memberi hasil nihil bagi ether, alias ether tidak ada. Ether dipandang sebagai materialisasi dari ruang absolut Newton. Hasil eksperimen Michelson-Morley menuntun Einstein untuk berkesimpulan bahwa ruang absolut Newton merupakan konsep tanpa kandungan fisis sehingga konsep ini harus dipindahkan dari deskripsi dunia fisis. Meskipun demikian, Einstein mempertahankan gagasan Newton tentang pengamat tinggal di kerangka Galilean yang bergerak dengan kecepatan tetap relatif terhadap yang lain. Einstein memperluas gagasan Newton dengan mengemukakan dua postulat yang menjadi pondasi teorinya yang dikenal sebagai teori relativitas khusus. Postulat tersebut adalah: 1. Hukum-hukum fisika adalah sama di semua kerangka Galilean 2. Kecepatan cahaya di ruang hampa sama di semua kerangka Galilean dan tidak bergantung pada sumber cahaya bersangkutan. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xv Dari formalisme matematis bagi kedua postulat di atas, diperoleh hasil matematis, jika c kecepatan cahaya dan v kecepatan pengamat di pesawat yang memancarkan cahaya tersebut maka v+c=c! Hasil yang jelas tidak dapat diterima oleh akal biasa, akal dengan kerangka aljabar biasa. Implikasi fisis dari postulat Einstein ini adalah ruang dan waktu tidak bersifat absolut yang berdiri sendiri dan tidak bergantung pada sesuatu di luar dirinya. Sebaliknya, ruang dan waktu bersifat relatif, dapat mengerut dan mengembang. Pandangan yang jelas bertentangan dengan pandangan yang telah mapan saat itu. Implikasi terkenal dari teori relativitas khusus Einstein ini adalah setiap benda bermassa m terkait dengan energi E = mc2. Einstein menjadi fisikawan fenomenal. Ia sangat dikenal oleh masyarakat luas karena kesetaraan massa energinya, E=mc2. Orang selalu mengidentikkan konsep ini dengan bom atom yang amat sangat dahsyat yang pernah meluluh lantakkan kota Hiroshima dan Nagasaki. Tetapi Einstein mendapat anugerah puncak di bidang fisika, hadiah Nobel, karena kontribusinya dalam teori yang dia sendiri tidak terlalu menyukainya yaitu teori kuantum. Dan, Einstein dinobatkan sebagai ahli fisika terbesar sepanjang sejarah karena teorinya yang lain yaitu teori relativitas umum. Para ahli menyatakan jika Einstein tidak merumuskan teori ini kita tidak tahu kapan teori ini akan lahir. Secara ringkas, relativitas umum adalah teori geometri tentang gravitasi. Teori relativitas khusus hanya berlaku untuk obyek bergerak dengan kecepatan tinggi dan konstan. Padahal, galaksi-galaksi bergerak dengan laju tinggi tetapi juga mengalami percepatan. Nah, relativitas khusus menjadi tidak berlaku sehingga perlu diperluas dan lahirlah teori relativitas umum yang dibangun dari prinsip ekivalensi. Kita hidup di muka Bumi yang mempunyai gaya grvitasi yang dapat membuat setiap benda jatuh padanya. Seseorang memegang bolpoin kemudian melepaskannya, bolpoin pasti jatuh. Ini adalah fenomena biasa, fenomena wajar yang setiap orang tahu dan merasakannya. Sekarang bayangkan seseorang yang sedang tidur dimasukkan kotak berukuran kamar deluxe dan dibawa pada ketinggian jauh dari Bumi yakni di ruang angkasa dan jauh dari bintang-bintang sehingga nyaris tanpa medan gravitasi. Sekarang kotak diikat dan ditarik pesawat ruang angkasa yang bergerak dengan percepatan sebesar percepatan gravitasi di muka Bumi. Setelah beberapa saat si orang bangun dan duduk di lantai seperti halnya orang tinggal di kamar rumahnya sendiri. Selanjutnya, orang di dalam kotak melepaskan bolpoin maka ia akan melihat bahwa bolpoin jatuh ke lantai. Orang di dalam kotak tidak dapat membedakan antara situasi dia di dalam kotak yang ditarik dengan percepatan gravitasi dan pengalaman di dalam pengaruh gaya gravitasi Bumi. Orang tersebut merasakan satu hal, dirinya ditarik ke lantai dengan tarikan yang sama seperti yang ia rasakan sehari-hari. Inilah prinsip ekivalensi, percepatan di ruang tanpa medan dan percepatan gravitasi sama dengan gaya gravitasi. Sepanjang ekesperimen dilakukan di daerah kecil, efek yang dihasilkan oleh gaya gravitasi tidak dapat dibedakan dari keberadaannya di dalam kerangka acuan dipercepat. Jika jarak cukup jauh dan kotak cukup besar maka keadaan dapat dibedakan. Pada gerak akibat gaya gravitasi jarak dua bolpoin akan berubah dan mendekat, karena dua bolpoin bergerak menuju satu titik sumber medan gravitasi. Tetapi jarak dua bolpoin akan tetap jika bergeraknya ke lantai ditimbulkan oleh tarikan pesawat ruang angkasa seperti ilustrasi berikut. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xvi 1700 mil Bumi Gambar Dua Bolpoin Jatuh oleh Gravitasi Formulasi dari prinsip ekivalensi ini menghasilkan satu persamaan tensorial yang dikenal sebagai persamaan medan Einstein dan memuat sepuluh persamaan R ½ g R = (8G/c4) T R adalah tensor Ricchi, R skalar kelengkungan, g tensor metrik yang menggambarkan kelengkungan ruang waktu, dan T tensor yang memuat informasi kerapatan massa-energi dan momentum. G adalah tetapan gravitasi Newton, sedangkan c adalah kecepatan cahaya. Persamaan medan Einstein juga memberikan persamaan gerak bagi planet berupa lintasan elips sebagaimana dijelaskan oleh teori gravitasi klasik, gravitasi Newton. Penjelasan yang dapat dilakukan oleh teori Einstein tetapi tidak dapat dilakukan oleh teori Newton adalah gerak presisi planet. Merkurius adalah planet paling dekat dengan Matahari dan paling eksentrik sehingga efeknya paling mungkin diamati. Untuk gerak Merkurius di sekitar Matahari, teori relativitas umum memberi pergeseran sumbu orbit elips = 43,03”/abad. Prediksi teoritis ini bersesuaian sangat baik dengan data pengamatan, dan tidak dijelaskan oleh teori Newton.. o M Gambar Gerak Presesi dari Orbit Elips Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xvii Prediksi lain teori relativitas umum adalah lintasan cahaya dibelokkan jika bergerak melalui benda masif. Selain itu, spektrum yang dipancarkan oleh suatu atom akan mengalami pergeseran spektral di dalam medan gravitasi, tepatnya pergeseran merah gravitasional (gravitational redshift). Teori Kuantum. Dua teori utama di dalam fisika klasik adalah mekanika Newtonian dan teori medan Maxwell. Mekanika Newton memberi deskripsi bagi materi dan interaksinya, sedangkan teori medan Maxwell mendiskripsikan gelombang elektromagnetik. Materi dan gelombang mempunyai sifatnya masing-masing yang khas yang tidak mungkin saling menyampuri. Artinya, materi selalu mempunyai sifat dan berperilaku sebagai materi seperti mempunyai momentum dan bertumbukan sehingga terjadi transfer energi dan moementum. Sedangkan gelombang mempunyai panjang gelombang dan mengalami peristiwa interferensi dan difraksi. Materi tidak pernah mengalami interferensi dan difraksi, sebaliknya gelombang tidak pernah mengalami tumbukan dan transfer energi-momentum. Di akhir abad 19 ada fenomena menarik yaitu radiasi yang dipancarkan oleh benda hitam. Suatu obyek dikatakan sebagai benda hitam bukan karena ia dicat dengan warna hitam tetapi karena ia menyerap semua radiasi yang diterimanya tanpa memancarkan kembali. Obyek langit yang mempunyai sifat seperti itu disebut lobang hitam, black hole. Benda hitam serupa dengan lobang hitam tapi dalam skala kamar dan sering dinyatakan sebagai benda berongga dan radiasi masuk rongga dan hanya beberapa yang mampu keluar rongga. Gambar Benda Hitam Jika benda hitam dipanaskan maka radiasi akan terpancar keluar. Kerapatan energi radiasi yang terpancar diukur untuk aneka panjang gelombang dan temperatur kemudian diplot dalam grafik. Bentuk kurva cukup membingungkan dalam arti tidak dapat dijelaskan dengan konsep yang ada, radiasi gelombang elektromagnetik. Teori gelombang elektromagnetik dalam rongga memberikan kurva dengan nilai membesar pada panjang gelombang pendek, yang tidak sesuai dengan hasil pengukuran. Nilai besar kerapatan energi pada panjang gelombang pendek (ultraviolet, ultraungu) menurut teori lama ini dikenal sebagai bencana ultraungu. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xviii Gambar Distribusi Energi Radiasi Benda Hitam es.flinder.edu..au Selama lebih dari satu dasa warsa para hali fisika mencoba menjelaskan kurva radiasi benda hitam, hasilnya nihil. Gagal! Akhirnya, pada tahun 1900 ahli fisika Jerman Max Planck melakukan terobosan dengan keluar dari cara berfikir lama, gelombang sebagai gelombang. Planck membuat hipotesis, gelombang radiasi di dalam rongga berlaku seperti osilator harmonik dengan frekwensi diskrit f, 2f, 3f, ... dan seterusnya, tidak dapat bernilai kontinyu atau di antaranya. Planck pun memperkenalkan tetapan baru h untuk membungkus gelombangnya dalam paket energi hf, 2hf, 3hf, ... Gelombang terpaket tersebut dan statistik klasik memberi penjelasan yang akurat tentang kurva radiasi benda hitam. Meskipun berhasil menjelaskan kurva radiasi benda hitam tetapi Planck masih meragukan gagasan atau hipotesisnya sendiri. Ia tidak puas karena tidak sesuai dengan teori yang telah ada dan mapan. Akhirnya, tahun 1905 Einstein meminjam gagasan Planck untuk menjelaskan fenomena lain yang juga tidak dapat dijelaskan oleh mekanika klasik Newtonian maupun medan elektromagnetik Maxwell. Fenomena tersebut adalah efek fotolistrik. Gambar Efek Fotolistrik Elektron lepas dari permukaan logam setelah disinari cahaya tertentu dengan intensitas lemah sekalipun. Sebaliknya, elektron tidak terpancar ketika disinari cahaya tertentu lainnya meskipun intensitasnya sangat kuat. Ketika energi kinetik elektron terpancar oleh beberapa macam cahaya yang memancarkan ternyata energi kinetik elektron berbeda dan bergantung cahaya penumbuknya. Sebagaimana Planck, ketika cahaya diperlakukan sebagai cahaya dan energi cahaya digunakan untuk menggoyang elektron agar dapat lepas dari ikatan atom maka perlu waktu dua pekan. Elektron dapat segera lepas jika cahaya diperlakukan sebagai partikel dengan energi hf dan menumbuk elektron seperti tumbukan klasik. Hasil eksperimen lain yang tidak dapat dijelaskan secara klasik, gelombang sebagai gelombang, adalah hamburan foton oleh elektron. Foton terhambur mempunyai panjang gelombang lebih besar atau energi lebih rendah. Perilaku kurva panjang gelombang terhadap sudut hambur gagal dijelaskan dengan pendekatan gelombang sebagai gelombang. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xix Gambar Hamburan Compton grandunifiedtheory.org.il Pada tahun 1922 Arthur Compton mengajukan hipotesis gelombang mempunyai momentum yang berbanding terbalik dengan panjang gelombang (p=h/) dan berperilaku sebagai partikel. Interaksi antara foton dengan elektron adalah interaksi tumbukan yang memenuhi hukum kekekalan momentum-energi. Hasil eksperimen dapat dijelaskan dengan baik. Ide dasar Planck, Einstein dan Compton sama, gelombang mempunyai sifat dan berperilaku sebagai partikel. Sampai dua tahun sejak Compton berhasil menjelaskan hamburan foton oleh elektron belum muncul eksperimen baru yang membingungkan. Padahal saat itu, tahun 1924, ada mahasiswa doktoral yang harus menulis disertasi, Louis de Broglie. Mahasiswa ini pun melakukan terobosan baru meski tanpa dukungan eksperimen, pertimbangannya mungkin murni estetika alam atau keyakinan keadilan Tuhan Sang Pencipta jagad raya. Jika gelombang mempunyai sifat materi maka atas nama estetika dan kesimetrian alam maka seharusnya materi mempunyai sifat seperti gelombang. Seharusnya materi dapat mempunyai panjang gelombang dan dapat mengalami difraksi sebagaimana lazimnya gelombang. De Broglie mengajukan hipotesis materi bersifat gelombang dengan panjang gelombang berbanding terbalik dengan momentumnya, =h/mv, di dalam disertasinya. Meski sempat membuat anggota dewan penguji disertasinya bingung dan rapat khusus, akhirnya de Broglie dinyatakan lulus dan hipotesisnya diterima secara teoritis. Hipotesis de Broglie baru dikonfirmasi tiga tahun kemudian, 1927, oleh dua eksperimen terpisah yaitu eksperimen Clinton Davisson dan Lester Germer dan eksperimen George Thomson dan A. Reid, eksperimen difraksi elektron. Dengan dikonfirmasinya hipotesis de Broglie maka sempurnalah dualisme gelombang-materi yaitu gelombang bersifat materi dan materi bersifat gelombang. Obyek mikro tidak bersifat rigid, materi-materi atau gelombang-gelombang melainkan gelombangmateri. Obyek tersebut tidak lain adalah paket gelombang yang bersifat materi karena terlokalisir di daerah x tertentu dan tersusun oleh gelombang-gelombang dengan spektrum bilangan gelombang k. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xx Gambar Paket Gelombang universe-review.ca x dan k mempunyai hubungan menarik yaitu x k = ½ jika paket gelombang Gaussian dan xk > ½ jika bukan Gaussian, sehingga secara umum xk ½ . Karena ħk = p maka xp½ ħ yang dikenal sebagai prinsip ketidakpastian Heisenberg. Prinsip ini menyatakan, dalam skala mikro partikel tidak pernah diam, selalu bergerak. Partikel penyusun alam semesta maupun tubuh manusia selalu bergerak. Paket gelombang juga dapat memberi persamaan Schrodinger, persamaan gerak bagi obyek mikro. Partikel digambarkan dengan fungsi gelombang dan mewujud bagai gelombang yang tidak jelas batas tepinya sesuai dengan tuntutan awal yang memaksa kelahiran teori kuantum, dualisme partikel-gelombang. Simetri dan Estetika. Tubuh manusia juga dijadikan dalam keadaan setimbang antara bagian demi bagian sehingga memungkinkan manusia bergerak lincah. Yang mudah dilihat dari manusia, tubuh bagian kiri dan bagian kanan tampak setimbang atau tepatnya simetri. Dua mata manusia ada di kanan dan di kiri pada jarak yang sama dari garis tengah yang membelah manusia menjadi dua bagian yang persis sama. Bayangkan bila kedua mata manusia bertempat di kepala bagian kanan semua atau bagian kiri semua. Semua anggota tubuh yang berjumlah dua seperti telinga, lobang hidung, tangan dan kaki berada dalam posisi simetri kanan-kiri. Kesetimbangan dan kesimetrian ini juga telah ditegaskan al-Qur‟an Yang telah menciptakanmu lalu menyempurnakanmu dan menjadikanmu seimbang, (QS alInfithar 82:7) Alam di sekeliling kita ternyata sering menampakkan diri dalam bentuknya yang simetri. Perhatikan dengan seksama aneka bunga dan dedaunan di kebun dan taman-taman bunga, juga serangga-serangga seperti semut, lebah dan kupu-kupu yang mengerumuninya. Kita akan mendapatkan bahwa bentuk dan pola warna sangat serasi, dan simetri; karenanya sangat mempesona. Kita pun lantas meniru pola simetri ini ke dalam barang-barang keseharian ataupun barang hiasan rumah. Misalnya piring, gelas dan teko dibentuk serta digores dengan lukisan yang simetri. Demikian juga gambar atau lukisan grafis dan ukiran penghias ruang tamu kita. Bahkan baju atau busana muslim yang kita kenakan dihias dengan motif-motif yang simetris. Simetri tidak hanya terjadi pada benda tampak dan menarik serta memberi inspirasi para seniman lukis atau seniman pahat dalam berkarya, melainkan juga mampu menyita perhatian para ahli fisika, kimia dan matematik. Simetri juga terjadi pada tingkat molecular dan kristal seperti air dan ammonia. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xxi Kristal dan molekul umumnya juga mempunyai formasi simetri. Molekul air terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Molekul ini mempunyai simetri rotasi 180 derajat. Sedangkan molekul amoniak terdiri dari satu atom nitrogen dan tiga atom hidrogen, dan mempunyai simetri 120 dan 240 derajat. Gambaran molekul air dan amoniak diberikan seperti Gambar berikut. (a) (c) (b) Gambar Molekul (a) air, (b) ammonia (dari atas), (c) ammonia (dari samping) Molekul yang lebih komplek seperti bensin juga mempunyai simetri H H H C H C C C C C H H Gambar Molekul bensin C6H6 Kegagalan awal dari O. Klein dan W. Gordon mengawinkan teori kuantum dan teori relativitas khusus di tahun 1926 memaksa ahli fisika Inggris Paul Andre Maurice Dirac memperkenalkan teori yang sederhana, indah dan egaliter dua tahun kemudian. Sederhana karena persamaan hanya muncul dalam bentuk diferensial orde pertama. Sedangkan egaliter karena baik ruang maupun waktu muncul dalam orde yang sama yang diferensial orde pertama tidak sebagaimana teori-teori terdahulu yang seringkali muncul dalam orde berbeda, orde satu dan orde dua. Berangkat dari bentuk matematika teori kuantum relativistik yang indah ini Dirac memprediksi keberadaan antipartikel sekaligus pasangan dari elektron. Bukti eksperimental pasangan elektron pada 1932, empat tahun setelah prediksi teoritis melahirkan wacana baru alam semesta yang berasal dari ketiadaan materi. Wacana ini berangkat dari sifat elektron dan positron bila bertemu dapat saling melenyapkan dan menjadi foton sebaliknya produksi pasangan elektron-positron dapat diperoleh dari foton. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xxii elektron foton positron Gambar Produksi Pasangan electron-positron Herman Weyl ahli fisika matematika tidak mau membuang teori grupnya yang gagal diterapkan pada teori gravitasi karena faktor keindahannya. Lima puluh tahun kemudian gagasan Weyl baru mendapatkan tempat di dalam teori elektrodinamika kuantum. Teori grup adalah konsep matematika yang berangkat dari prinsip-prinsip simetri. Gagasan atau teori grup mulanya dirumuskan oleh para ahli matematika di awal abad sembilan belas. Meskipun demikian, teori ini baru mengalami perkembangan secara signifikan dan menemukan realisasi setelah mendapat sentuhan para ahli fisika yang sedang membidani kelahiran teori kuantum di paruh pertama abad dua puluh. Keindahan yang di dalamya mengandung kesederhanaan, keselarasan dan daya terang merupakan dasar utama untuk kebenaran ilmiah. Artinya, para ilmuwan juga melihat keindahan suatu teori untuk menentukan kesahihan serta kecanggihan teori tersebut. Keindahan mendapat tempat di dalam dunia ilmiah terlebih lagi di dalam fisika. Teori relativitas khusus maupun teori relativitas umum dari Einstein dan teori interaksi lemah Richard Philip Feynman dan Murray Gell-Man adalah contoh lain yang sangat indah dan mampu menjelaskan fenomena alamiah secara mengagumkan. Molekul DNA yang ditemukan biolog James Watson juga mengisyaratkan hal yang sama, keindahan. Hal yang membuat simetri menarik bagi para fisikawan adalah adanya kuantitas kekal (conserve) bagi sistem yang mempunyai simetri tertentu, sebagaimana telah dibuktikan oleh fisikawati teoritis Emi Noether. Sebagai contoh, sistem yang simetri terhadap transformasi translasi ruang yaitu suatu sistem yang digeser lurus sejauh jarak tertentu dari posisi awalnya dan keadaan sebelum serta sesudah digeser tidak berubah maka momentum linier sistem tersebut kekal. Sedangkan sistem yang invarian terhadap transformasi rotasi maka momentum sudut sistem tersebut kekal, tidak berubah. Jika keadaan sistem di waktu kemarin dan sekarang tidak berubah dikatakan sistem simetri terhadap translasi waktu dan energi total sistem tersebut merupakan kuantitas tetap. Simetri di atas merupakan simetri terhadap transformasi ruang-waktu, yaitu transformasi Poincare yang telah mapan (established) baik secara teoritis maupun eksperimental. Simetri ruang-waktu lainnya adalah simetri paritas (pembalikan ruang) dan pembalikan waktu. Selain simetri ruang-waktu juga ada simetri yang dikenal sebagai simetri internal. Di dalam atom, elektron dan proton berinteraksi melalui gaya elektronik yaitu gaya Coulomb sedangkan antara elektron dan netron tidak terjadi interaksi. Meskipun demikian, antara netron dan proton saling berinetraksi dalam inti atom. Dalam hal ini, antara proton dan netron adalah identik dan simetri yang mengaitkan antara keduanya adalah simetri internal isospin. Simetri internal lainnya adalah simetri konjugasi muatan yang mengaitkan antara partikel dan antipartikelnya seperti elektron dan positron. Gabungan antara simetri ruangProsiding Seminar Nasional Quantum 2013 xxiii waktu dan simetri internal menghasilkan supersimetri yang mengaitkan antara partikel dengan superpartnernya yang berselisih spin setengah. Contoh-contoh partikel dan superpartnernya adalah elektron-selektron, quark-squark, foton-fotino, gluon-gluino dan graviton-gravitino. Perumusan format matematis dan transformasi menghasilkan formulasi yang disebut teori grup. Grup bagi transformasi ruang waktu adalah grup Poincare. Grup untuk transformasi internal misalnya grup uniter satu dimensi ditulis U(1) dan grup uniter spesial dua dimensi SU(2) yang mendeskripsikan interaksi elektromagnetik dan unifikasinya yaitu inetraksi elektro lemah. Grup uniter special tiga dimensi SU(3) mendeskripsikan partikel yang berinteraksi kuat, dan grup uniter spesial enam dimensi SU(6) mendeskripsikan karakteristik baryon dan quark. Grup-grup ini merupakan grup simetri kontinu sedangkan grup yang mendeskripsikan perilaku zat padat adalah grup diskrit yang berkaitan dengan tujuh sistem kisi. Ketujuh sistem kisi ini adalah sistem monoklinik, arthorhombik, tetragonal, trigonal, heksagonal, triklinik dan kubik. Alam mempunyai sifat simetri, namun penyelidikan lebih lanjut mengungkapkan bahwa simetri di alam tidak begitu sempurna dan mengalami kerusakan. Perhatikan misalnya lintasan planet mengitari matahari di dalam system tata surya kita. Lintasan berbentuk elips bukan lingkaran padahal seperti telah diuraikan di depan simetri lingkaran lebih tinggi daripada elips. Demikian pula bentuk bumi tempat kita hidup di permukaannya, agak pipih di wilayah kutub dan tidak bulat sempurna. Menjelang dasawarsa enam puluh, Glashow, Weinberg dan Salam berhasil membangun teori kemanunggalan (united theory) yang memadukan gaya elektronik dan gaya lemah, formal simetri matematisnya adalah SU(2)U(1). Teori ini menerapkan konsep perusakan simetri secara spontan (spontaneous symmetry breaking, SSB) dan memprediksi kehadiran partikel perantara interaksi lemah yaitu partikel W+, W dan Z. Sheldon Lee Glasshow, Stephen Weinberg dan Abdul Salam mendapatkan hadiah nobel 1979 atas teori unifikasi elektrolemah tersebut. Konfirmasi eksperimental atas partikel perantara didapatkan tahun 1983 oleh team yang dipimpin Dr. Carlo Rubia, dan mendapat hadiah nobel satu tahun kemudian. Atom hidrogen di dalam ruang bebas mempunyai simetri rotasi yang sempurna dan kurang menarik. Atom ini menarik jika simetrinya dirusak dengan cara ditempatkan di dalam ruang bermedan magnet atau medan listrik dan terjadilah split (pemisahan) tingkat energi. Pecahnya tingkat energi ini dikenal dengan efek Zeeman dan efek Stark. Hidrogen di dalam medan luar tidak lagi mempunyai simetri murni melainkan hanya simetri di sekitar sumbu yang sejajar arah medan luar. Fenomena superkonduktor konvensional juga terjadi akibat adanya perusakan simetri dari keadaan dasarnya yang ferromagnetik. Dus, alam memang tercipta dengan pola simetri yang cacat. Di Jepang, tepatnya di kota Nieko ada satu jembatan yang paling indah di negeri matahari terbit tersebut. Jembatan ini dibangun dengan gaya arsitektur Cina yang rumit. Ukirannya sedemikian mempesona, banyak bentuk segitiga di atapnya. Selain itu, banyak ukiran kepala naga dan pangeran. Hal yang menarik, bagian kiri-kanan jembatan secara keseluruhan sangat simetri namun bila dicermati lebih lanjut terdapat bagian kecil di kepala naga yang terbalik. Orang pun bertanya-tanya mengapa demikian, bukankah dari keseluruhan bentuk yang rumit telah mampu dibuat begitu simetri sehingga hal yang mudah untuk juga membuat simetri di bagian yang terbalik tersebut. Tidak ada orang yang dapat menjawab secara tepat. Jawaban umum yang ada bersifat filosofis dan sederhana, “Jembatan sengaja dibuat demikian agar Tuhan tidak cemburu terhadap kesempurnaan manusia”. Tuhan dalam banyak hal mengurangi kadar kesimetrian ciptaan, tidak patut manusia menyainginya. Tetapi mengapa Tuhan mengurangi derajat kesimetrian ciptaannya? Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xxiv Al-Quran, sekali lagi, juga mengisyaratkan sifat simetri ini. Kali ini tidak secara eksplisit melainkan simbolik. Al-Quran menyatakan Tidaklah mungkin bagi Matahari mendahului Bulan dan malampun tidak dapat mendahului siang. dan masing-masing beredar pada garis edarnya.(QS Yaasiin 36:40) Matahati tidak mungkin mendahului Bulan dapat berarti bahwa gerak ralatif Matahari lebih lambat daripada gerak relatif Bulan mengitari Bumi. Analisis mekanis dan konfrontir dengan fenomena ketinggian Bulan sabit di ufuk barat akan bermuara pada kesimpulan Bumi berotasi bukan diam. Selain itu, pengamatan lebih cermat pada teks memberikan fakta menarik yaitu deretan huruf pada”kullun fiy falakin” ()كل في فلك. Frasa ini sekaligus merupakan inti dri ayat, semua beredar di orbitnya masing-masing. Jika huruf-huruf ditulis terpisah tidak bersambung akan tampak secara jelas urutan berikut ك- ف – ل- ي- ف- ل- ك Urutan huruf-huruf ini memperlihatkan simetri kanan-kiri dengan huruf tengahnya ya. Pertanyaannya kemudian adalah apakah orbit benda langit dalam bentuk simetri. Jika ya, apa jenis simetrinya. Semua pertanyaan harus dijawab melalui penelitian tahap demi tahap. Inilah epistemologi Islam, epistemologi yang menggunakan al-Quran sebagai sumber ide, dan merupakan bagian dari bangunan besar sains berbasis wahyu Agama dan Sains Ungkapan populer “Science without religion is blind and religion without science is lame” menggambarkan hubungan antara ilmu pengetahuan dan agama. Ilmu pengetahuan dan agama saling melengkapi, tidak bisa saling meniadakan dan masing-masing mempunyai domainnya sendiri-sendiri. Ilmu pengetahuan memberi cahaya dan kekuatan sedangkan agama memberi cinta, harapan dan kehangatan. Ilmu pengetahuan membantu menciptakan peralatan dan mempercepat laju kemajuan, agama mengarahkan dan menetapkan tujuan upaya manusia tersebut. Ilmu pengetahuan memperindah akal dan pikiran, agama memperindah jiwa dan perasaan. Ilmu pengetahuan dan agama membuat manusia merasa nyaman. Ilmu pengetahuan melindungi manusia dari aneka penyakit, banjir, gempa bumi dan badai. Agama melindungi manusia dari keresahan, kesepian dan pikiran picik. Ilmu pengetahuan menuntun pada revolusi lahiriah, sedangkan agama membawa pada revolusi batiniah. Persoalannya, tradisi ilmiah dan minat umat islam dalam usaha menguasai ilmu pengetahuan sangat rendah. Di dalam buku “Science, Technology and Development in the Muslim World” Sardar menulis, “Dunia Muslim hingga kini hanya memberikan perhatian kecil pada sistem pendukung penelitian sains. Ini bisa dilihat dari rencana-rencana pembangunan mereka”. Di bagian lain ia menyatakan,”Di dunia Muslim, kesarjanaan hanya merupakan kumpulan fakta-fakta, catatan-catatan parlementer dan sidang-sidang kabinet, pertemuan-pertemuan luar biasa dan semacamnya. Kesarjanaan sains belum pernah terdengar”. Keadaan ini tidak bisa dilepaskan dari pandangan dunia (world view) umat islam yang didominasi kalam al-Asy‟ariyah. Dalam usahanya menjaga keagungan dan superioritas Sang Pencipta aliran ini telah menegasikan peran atau kodrat manusia dan alam sedemikian rupa. Al-Ghazali, juru bicara terkemuka al-Asy‟ariyah, seperti halnya Hume menyatakan Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xxv tidak perlunya hubungan kausal di alam semesta ini. Kausalitas hanyalah following upon (kelanjutan dari) dan pengulangan yang menyebabkan manusia percaya bahwa suatu sebab diikuti oleh efeknya. Pandangan tersebut mendominasi dunia islam (sunni) sampai saat ini dan menjadi faktor yang menyulitkan pengembangan ilmu pengetahuan yang bertumpu pada landasan hukum-hukum yang tetap di alam (sunnatullah). Pandangan terakhir ini berpijak pada keyakinan bahwa Allah tidak mungkin bermaksud mendustai dan menyesatkan. Dia adalah Pencipta yang Pengasih, yang mengatur segala sesuatu di jagat raya agar dapat dihuni dan dimengerti manusia. Syafii Maarif, kini ketua PP Muhammadiyah, di dalam bukunya Peta Bumi Intelektualisme Islam mencoba membela al-Ghazali dari tudingan miring di atas. Tetapi Amien Abdullah di dalam Falsafah Kalam menunjuk beberapa buku al-Ghazali yang memang cenderung melemahkan etos kerja umat. Ibnu Khaldun juga tidak memberi apresiasi atas pengembangan filsafat dan ilmu alam. Di dalam Muqaddimah-nya ia menulis: “…di pesisir utara Laut Tengah sedang ditumbuhkan ilmu-ilmu filsafat …penyajian sistematis yang dilakukan di sana dikatakan komprehensif dan banyak orang yang mengetahui ilmu-ilmu itu …Allah lebih mengetahui apa yang ada di sana, tetapi yang jelas bahwa masalah-masalah fisika itu tidak ada gunanya bagi kita dalam perkara keagamaan”. Dus sejak sepuluh abad silam tepatnya sejak vonis sesat al-Ghazali kepada para filsuf khususnya Ibnu Sina via Tahafut al Falasifah filsafat yang bertumpu pada logika tidak dikembangkan di kalangan sunni. Umat cenderung menjauhi nalar, filsafat dan ilmu pengetahuan atau sains. Kondisi dan atmosfer anti logika ini terus berhembus sampai saat ini. Menjelang abad 15 hijriyah kebangkitan Islam dikumandangkan dan telah berlalu tiga dasawarsa tetapi sinyal kebangkitaa belum juga tampak. Al-Qur‟an al-Mujadalah 11 mengisyaratkan, dua prasyarat yang harus dipenuhi bagi kebangkitan tersebut yaitu iman dan ilmu. Itulah sebabnya, kesadaran dan semangat yang menyala-nyala untuk menguasai sains harus dikobarkan. Tidak ada kebangkitan tanpa ilmu pengetahuan. Jepang disusul Cina dan Korea menjadi bagian negara terdepan juga karena ilmu pengetahuan dasarnya yang kokoh. Sains adalah milik bersama, namun penguasaannya tidak dapat diperoleh dengan cuma-cuma melainkan harus direbut. Sains adalah bagian dari hikmah atau kebajikan tertinggi. Syeikh al-Zarnuji di dalam kitab Ta’limul muta’allim mengutip pesan Rasul saw, “Hikmah adalah sesuatu yang hilang dari orang mu‟min, di mana saja kau temukan ambillah”. Juga harus disadari, tidak ada jalan pintas dalam penguasaan sains. Barat yang kini sedemikian digdayanya telah mulai belajar dan menguasai ilmu sejak delapan abad silam. Pemuda Michel berkebangsaan Skot hijrah untuk tinggal dan bekerja di universitasuniversitas Islam di Toledo dan Kordoba sejak 1217. Ia menyusun proyek ambisius dengan memperkenalkan logika Aristotelian kepada Eropa. Sejak saat itu, renesans pun terus bersemi, tumbuh dan berkembang. Agar tidak mengulang kesalahan Barat, penguasaan sains harus dibarengi kesadaran atas landasan filosofisnya. Tanpa pemahaman filosofis yang memadai, ilmuwan muslim diam-diam akan membawa masyarakat dalam lorong gelap positivisme. Seks bebas yang marak di masyarakat tidak dapat dipisahkan dari materialisme ilmiah dalam sains, biologi dan psikologi. Kemajuan Jepang tidak berarti tidak menimbulkan ekses negatip. Para orang tua khususnya para ibu mulai putus asa karena putra-putri mereka telah menjalani hubungan seks di luar nikah. Jepang pun, seperti ditulis oleh majalah Hiragana Times tahun 2000, dikenal sebagai sex paradise oleh orang-orang Eropa. Karena itu, calon ilmuwan muslim perlu dibekali dengan wawasan filsafat, tradisi dan kebudayaan Islam. Kini sains merupakan Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xxvi perkara wajib, mengingat kaidah ushul, wa maa yutawassalu bihi ilaa iqoomatil waajibi yakunu waajiban. Segala sesuatu yang mengantarkan pada kewajiban (seperti kemuliaan islam) hukumnya menjadi wajib. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 xxvii Pengembangan Modul Fisika …. Fitriyany Yudistira PENGEMBANGAN MODUL FISIKA POKOK BAHASAN HUKUM NEWTON BAGI ANAK BERKEBUTUHAN KHUSUS (TUNANETRA) DI KELAS INKLUSI SMA/MA KELAS X Fitriany Yudistia R1 dan Winarti 2 Pendidikan Fisikan, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta 1 Surel: [email protected] Intisari. Siswa tunanetra SMA Muhammadiyah 4 Yogyakarta, MAN Maguwoharjo dan SMAN 1 Sewon belum memiliki sumber belajar mandiri berupa modul Braille khususnya pada materi Hukum Newton. Berdasarkan kenyataan ini maka dibutuhkan sebuah sumber belajar yang didesain khusus bagi siswa tunanetra di kelas Inklusi yakni modul Braille pada pokok bahasan Hukum Newton. Telah dilakukan penelitian yang bertujuan untuk: (1) mengembangkan modul fisika pokok bahasan Hukum Newton untuk siswa tunanetra SMA/MA kelas X sebagai sumber belajar mandiri, (2) mengetahui kualitas modul fisika Braille materi Hukum Newton untuk siswa tunanetra SMA/MA kelas X, (3) mengetahui respon siswa terhadap modul fisika Braille yang telah dikembangkan. Penelitian ini merupakan penelitian R & D dengan model prosedural yang mengadaptasi dari pengembangan perangkat model 4-D, yakni Define, Design, Develop, and Disseminate. Instrumen penelitian berupa angket kualitas modul yaitu menggunakan skala Likert yang dibuat dalam bentuk checklist. Instrumen untuk siswa berupa angket respon siswa yaitu menggunakan skala Guttman yang dibuat dalam bentuk checklist. Modul dinilai kualitasnya oleh 3 ahli materi, 1 ahli media, dan 2 guru fisika SMA/MA. Kelayakan modul berdasarkan respon siswa pada uji coba terbatas sebanyak 2 siswa dan uji coba luas sebanyak 8 siswa. Hasil penelitian berdasarkan penilaian dari ahli materi, ahli media dan guru fisika SMA/MA modul memiliki kategori sangat baik (SB). Persentase keidealan menurut ahli materi adalah 87,88%; persentase keidealan menurut ahli media adalah 90,00% dan persentase keidealan menurut guru Fisika SMA/MA adalah 75,00%. Respon siswa terhadap modul fisika Braille pada uji coba terbatas diperoleh persentase 97,22%; sedangkan pada uji coba luas diperoleh persentase 89,58%. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa modul layak dijadikan sebagai salah satu sumber belajar mandiri bagi siswa tunanetra. Kata Kunci: Modul, huruf Braille, inklusi, tunanetra PENDAHULUAN Undang-undang Republik Indonesia Nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional memberikan warna lain dalam penyediaan pendidikan bagi anak berkelainan. Pada penjelasan pasal 15 tentang pendidikan khusus disebutkan bahwa pendidikan khusus merupakan pendidikan untuk peserta didik yang berkelainan atau peserta didik yang memiliki kecerdasan luar biasa yang diselenggarakan secara inklusif atau berupa satuan pendidikan khusus pada tingkat pendidikan dasar dan menengah. Pasal inilah yang memungkinkan terobosan bentuk pelayanan pendidikan bagi anak berkelainan berupa penyelenggaraan pendidikan inklusif. Terkait pasal di atas, muncul istilah pendidikan luar biasa dan trend pendidikan inklusi untuk memenuhi kebutuhan pendidikan Anak Berkebutuhan Khusus (ABK). Pendidikan inklusi inilah diselenggarakan secara inklusif di Sekolah Inklusi atau berupa satuan pendidikan khusus pada tingkat pendidikan dasar dan menengah. Melalui pendidikan inklusif, anak berkelainan dididik bersama-sama anak normal lainnya untuk mengoptimalkan potensi yang dimilikinya. Hal ini dilandasi oleh kenyataan bahwa di dalam masyarakat terdapat anak normal dan anak berkelainan yang tidak dapat dipisahkan sebagai suatu komunitas. Oleh karena itu, anak berkelainan perlu diberi kesempatan dan peluang yang sama dengan anak normal untuk mendapatkan pelayanan pendidikan di sekolah terdekat. Kehadiran anak berkebutuhan khusus di sekolah reguler dalam proses belajar mengajar akan berdampak pada proses perubahan kelas, selain dihadapkan pada kelas klasikal, guru juga diberikan tanggung jawab untuk membimbing, mendidik dan mengajar keberagaman anak berkebutuhan khusus. Ketunanetraan, berdampak pada sulitnya mengatur proses belajar mengajar. Berdasarkan hasil observasi dan wawancara dengan siswa tunanetra di beberapa SMA/MA Inklusi di Yogyakarta, ditemukan banyak keluhan-keluhan yang dikemukakan oleh para siswa siswi tunanetra. Menurut mereka, fisika Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 1 Pengembangan Modul Fisika …. Fitriyany Yudistira merupakan mata pelajaran yang membutuhkan pemahaman lebih, karena selain banyak ilustrasi gambar dan simbol-simbol juga banyak rumusrumus yang digunakan. Dengan keterbatasan indera penglihatannya, siswa mengalami kesulitan untuk memahami gambar dan simbol-simbol karena siswa hanya mampu membayangkan saja. Guru hanya menjelaskan materi di papan tulis dengan metode ceramah. Namun, terkadang guru mendekati siswa tunanetra dan mendiktekan materi yang disampaikan, itu pun jika ada waktu senggang untuk mendiktekkan. Sering kali siswa tunanetra tidak mencatat secara keseluruhan materi yang disampaikan dikarenakan keterbatasan waktu dalam proses pembelajaran, bahkan catatan mereka hanya berupa lembaran kertas yang berceceran karena tidak menyatu dengan catatan fisika lainnya. Selain itu, masih belum tersedia sumber belajar bagi siswa tunanetra yakni modul Braille khususnya materi Hukum Newton di SMA Muhammadiyah 4 Yogyakarta, MAN Maguwoharjo dan SMAN 1 Sewon. Bertolak dari permasalahan inilah, peneliti memberikan suatu alternatif penggunaan media cetak bagi siswa tunanetra, yaitu pengembangan modul fisika pokok bahasan Hukum Newton bagi anak berkebutuhan khusus (tunanetra) SMA/MA kelas X. Lee dkk. (2003) dalam Pariawan Lutfi Ghazali merekomendasikan penggunaan media cetak dengan huruf Braille dan gambar timbul dalam pendidikan pada penyandang tunanetra untuk melengkapi informasi yang diberikan secara lisan (audio). Setiap alat bantu pendidikan memiliki keterbatasan, sehingga pendekatan multistrategi dalam pendidikan perlu dilakukan dengan menggunakan berbagai alat bantu (Yahya, B., 2000:30). Menurut Lee et all (2003) dalam Pariawan Lutfi Ghazali, kelebihan media cetak ini adalah dapat segera dilakukan pengulangan informasi dan dapat memberikan informasi tentang bentuk suatu benda dan media cetak merupakan alat bantu pendidikan yang mampu menginformasikan materi pendidikan dengan lengkap bagi penyandang tuna netra (Purwanta, 2003). Tujuan penelitian ini adalah: (1) Mengembangkan modul fisika pokok bahasan Hukum Newton untuk siswa tunanetra SMA/MA kelas X sebagai sumber belajar mandiri. (2) Mengetahui kualitas modul fisika pokok bahasan Hukum Newton untuk siswa tunanetra yang telah dikembangkan. (3) Mengetahui respon siswa terhadap modul fisika pokok bahasan Hukum Newton untuk siswa tunanetra. METODE PENELITIAN Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan (research and development/R&D) yang berorientasi pada produk. Penelitian ini menggunakan metode penelitian pengembangan model prosedural yang mana model ini bersifat deskriptif, menunjukkan langkah-langkah yang harus diikuti untuk menghasilkan produk. Prosedur dalam penelitian ini mengadaptasi pada pengembangan perangkat model 4-D (four D model) yang dikemukakan oleh Thiagarajan, Semmel, dan Semmel (1974) dalam Trianto (2010:93). Model ini terdiri dari 4 tahap pengembangan, yaitu Define, Design, Develop, and Disseminate. Modul dinilai kualitasnya oleh 3 ahli materi, 1 ahli media, dan 2 guru fisika SMA/MA. Aspek yang diuji meliputi aspek kualitas isi, metode penyajian, kebahasaan, kegrafikan, format modul, organisasi modul dan konsistensi modul. Instrumen penelitian berupa angket kualitas modul yaitu menggunakan skala Likert yang dibuat dalam bentuk checklist. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penelitian pengembangan yang pertama adalah tersusunnya Modul Fisika bagi Anak Berkebutuhan Khusus (Tunanetra) pokok bahasan Hukum Newton Untuk kelas Inklusi SMA/MA kelas X. Modul ini berisikan daftar isi, deskripsi modul, standar kompetensi dan kompetensi dasar, petunjuk penggunaan modul, uraian materi, contoh soal, glosarium dan daftar pustaka. Karena modul yang dikembangkan untuk siswa tunanetra, maka modul di cetak dengan huruf Braille dan gambar timbul. Sebelum modul dinilai kualitasnya, terlebih dahulu modul di validasi oleh validator. Hasil validasi adalah lembar masukan dari validator. Hasil revisi dari validator dihasilkan modul II yang kemudian modul dapat dinilai kualitasnya oleh para ahli dan guru fisika SMA/MA. Hasil pengembangan yang kedua adalah kualitas modul fisika yang ditinjau berdasarkan penilaian 3 orang ahli materi, 1 orang ahli media, dan 2 orang guru fisika SMA/MA kelas X dengan mengisi angket kualitas modul fisika serta memberikan masukan dalam pengembangan modul. Hasil penilaian modul fisika Braille dari dua aspek penilaian mendapat skor rata-rata modul fisika Braille sebesar 38,67. Dengan demikian modul fisika Braille dikategorikan sangat baik menurut ahli materi. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 2 Pengembangan Modul Fisika …. Fitriyany Yudistira Diagram 1 . Diagram Batang Presentase Keidealan Modul Fisika Braille Materi Hukum Newton dari Ahli Materi Diagram 1 menunjukkan hasil penilaian kualitas modul menurut ahli materi pada tiap aspek. Sedangkan presentase keidealan secara keseluruhan untuk ahli materi didapat nilai sebesar 87,88%. Hal ini dikarenakan masih ada beberapa hal yang perlu direvisi seperti memisahkan gaya berat, gaya normal dan gaya tegangan tali menjadi sub bab-sub bab.menambahkan contoh aplikasi Hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari; merubah gaya tegang tali menjadi gaya tegangan tali; memberikan nomer pada setiap persamaan dengan mengacu pada tata tulis sistem SI; memberikan keterangan judul pada grafik/gambar; memberikan penegasan istilah/definisi pada besaran yang dipakai; memperbaiki gambar yang sesuai dengan konsep dan memperbaiki penulisan daftar pustaka. Hasil penilaian ahli media dari enam aspek penilaian memiliki skor rata-rata 54,00. Dengan demikian modul fisika Braille dikategorikan sangat baik menurut ahli media. Pada saat penilaian ahli media pun terdapat beberapa revisi terkait kaidah penulisan menurut EYD dan merubah uji kompetensi menjadi contohcontoh soal yang dilengkapi dengan pembahasannya, sehingga presentase keidealan menurut ahli media sebesar 90,00% yang dapat ditunjukkan oleh diagram 2 berikut. Diagram 2. Diagram Batang Presentase Keidealan Modul Fisika Braille Materi Hukum Newton dari Ahli Media Penilaian modul fisika Braille secara keseluruhan oleh guru fisika SMA/MA dikategorikan sangat baik (SB) dengan skor ratarata 36,00. Presentase penilaian kualitas modul untuk masing-masing aspek yaitu aspek kualitas isi 75,00%, aspek metode penyajian 75,00%, aspek kebahasaan 75,00% dan aspek kegrafikan 75%. Berikut ini disajikan diagram 3 presentasi keidealan penilaian dari guru fisika SMA/MA. Diagram 3. Diagram Batang Presentase Keidealan Modul Fisika Braille Materi Hukum Newton dari Guru Fisika SMA/MA Dari diagram presentase ideal tiap aspek di atas menunjukkan bahwa presentasi keidealan secara keseluruhan menurut guru fisika SMA/MA adalah sebesar 75%. Hal ini dikarenakan masih terdapat beberapa masukan dari para guru dengan menambahkan prasyarat yang ditujukan kepada peserta didik. Setelah merevisi modul II berdasarkan masukan ahli materi, ahli media dan guru fisika, maka didapat modul III yang selanjutnya akan diujicobakan kepada siswa dalam uji coba terbatas. Hasil analisis dari uji coba terbatas didapat skor rata-rata 17,50 dengan presentase aspek secara Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 3 Pengembangan Modul Fisika …. Fitriyany Yudistira keseluruhan adalah 97,22% dengan presentasi tiaptiap aspek seperti diagram 4. Diagram 5. Diagram Presentase Keidealan Respon Siswa terhadap Modul Fisika Braille pada Uji Coba Luas Diagram 4. Diagram Presentase Keidealan Respon Siswa terhadap Modul Fisika Braille pada Uji CobaTerbatas Pada tahap uji coba terbatas terdapat beberapa masukan dari siswa yakni perlu memperhatikan penulisan, karena satu titik timbul salah sedikit saja akan merubah makna tulisan itu sendiri; akan lebih jelas lagi bila ditambahkan alat peraga tiga dimensi; akan lebih baik bila tidak hanya bab Hukum Newton saja. Akan tetapi materi yang lain juga. Karena di sekolah saya belum ada modul fisika, terlebih pada setiap tahun ada fenomena-fenomena baru. Jadi akan lebih baik bila di Braille kan bab atau materi lain. Dari masukan di atas, penulis hanya menindaklanjuti masukan yang pertama, yaitu memperbaiki tulisan yang salah cetak. Masukan yang ke dua dan ke tiga tidak ditindaklanjuti karena jika menambahkan alat peraga dan menambah materi yang lain, maka akan menambah biaya yang cukup besar dan memakan waktu penelitian yang cukup lama serta tidak sesuai dengan tujuan penelitian. Setelah menindaklanjuti masukan dari uji coba terbatas, maka didapatkan draft IV yang selanjutnya diujicobakan kepada siswa dalam uji coba luas. Diagram 5 di atas menunjukkan hasil respon siswa terhadap modul fisika Braille pada uji coba luas. Tampak bahwa dari tiga aspek penilaian skor rata-rata 16,13 dengan presentase aspek secara keseluruhan adalah 89,58%. Skor rata-rata dan presentase respon siswa pada uji coba terbatas lebih tinggi dibandingkan presentase respon siswa pada uji coba luas dikarenakan pada uji coba terbatas setiap siswa diberi modul satu persatu sehingga mereka dapat membaca secara maksimal. Sementara itu pada uji coba luas penulis hanya menyetak tiga buah modul sehingga siswa harus bergantian untuk membaca modulnya. Selain itu terdapat beberapa respon siswa bahwa tulisan Braille dalam modul ada yang terhapus dikarenakan cetakan timbulnya sudah tertekan/terhapus oleh siswa yang sebelumnya. Saat uji coba luas, terdapat beberapa masukan dari para siswa. Masukan tersebut antara lain: akan lebih baik bila ditambahkan alat peraga dan masih ada beberapa kata yang terhapus. Kemungkinan tulisan timbul tertekan, sehingga ada satu atau dua titik yang tidak timbul lagi. Masukan dari siswa pada saat uji coba luas hanya masukan ke dua yang ditindaklanjuti. Masukan pertama tidak ditindaklanjuti dengan alasan keterbatasan waktu penelitian dan tidak sesuai dengan tujuan penelitian. Setelah menindaklanjuti masukanmasukan saat uji coba luas, maka didapat modul V yaitu produk akhir dari modul fisika Braille pokok bahasan Hukum Newton. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 4 Pengembangan Modul Fisika …. Fitriyany Yudistira 8. UCAPAN TERIMA KASIH Terimakasih kepada Program Studi Pendidikan Fisika dan Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta yang telah memfasilitasi dalam melakukan penelitian ini. REFERENSI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Suparno & Purwanto, H. (2007). Pendidikan Anak Berkebutuhan Khusus. Jakarta: Direktorat Jendral Pendidikan Dasar dan Menengah. 9. Tim Puslitjaknov. (2008). Metode Penelitian Pengembangan. Jakarta: Pusat Penelitian Kebijakan dan 10. Trianto. (2010). Model Pembelajaran Terpadu, Konsep, Strategi dan Implementasinya dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan. Jakarta: PT Bumi Aksara. 11. Yahya, B. (2000). Use of Electronic Media in Health Promotion: Is It Cost Effective?. Buletin Kesihatan Masyarakat. Isu Khas 2000. Ministry of Health. Malaysia: Health Education Division. Djemari Mardapi. (2004). Penyusunan Tes Hasil Belajar. Program Pascasarjana Universitas Negeri Yogyakarta. Mohammad Effendi. (2006). Pengantar Psikopedagogik Anak Berkelainan. Jakarta: Bumi Aksara. Nusa Putra. (2011). Research & Development. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. Pariawan Lutfi Ghazali. Pengembangan Buklet Sebagai Media Pendidikan Kesehatan Reproduksi Pada Remaja Tuna Netra. Jurnal Kedokteran Dan Kesehatan Indonesia. Sari Rudiyati. (2005). Pengembangan Materi Dan Alat Bantu Pembelajaran Anak Tunanetra Disekolah Terpadu/Inklusi. UNY: Jurnal Pendidikan Khusus Vol. 1 No. 2 November 2005. Sudirdjo, Sudarsono & Siregar, Eveline. (2007). Mozaik Teknologi Pendidikan. Jakarta: Nuansa. Sugiyono. (2009). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R & D. Bandung: Alfabeta. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 5 Pemodelan Gerak Parabola …. Purwadi PEMODELAN GERAK PARABOLA YANG DIPENGARUHI HAMBATAN UDARA/DRAG SERTA SPIN EFEK MAGNUS BOLA DENGAN PROGRAM MODELLUS DAN EXCELL Purwadi 1,* dan Ishafit 2 1,2 Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 * Surel: [email protected] Intisari. Gerak parabola adalah gerak yang banyak dijadikan sebagai model untuk pengajaran Fisika khususnya kinematika dalam hal penjumlahan kecepatan; dalam hal ini gerak lurus beraturan (GLB) dalam arah horisontal dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dalam arah vertikal. Dalam kenyataannya, gerak parabola dipengaruhi oleh variabel lain yaitu adanya hambatan udara yang membuat trayektori lintasan tidak lagi berbentuk parabola dengan asumsi adanya gesekan udara. Tendangan Bola dengan melibatkan faktor spin akan membuat lintasan lateral berbentuk melengkung karena adanya Efek Magnus. Dengan menganalisa faktor-faktor yang berpengaruh dalam gerakan benda dan dibantu dengan software Modellus dan Excell, maka dibuat pemodelan untuk gerak benda. Kata Kunci : gerak parabola, gaya drag, efek Magnus. PENDAHULUAN Gerak parabola adalah topik yang dipakai dalam pengajaran kinematika yang merupakan penggabungan antara gerak arah sumbu x dan sumbu y. Asumsi yang banyak dipakai adalah gesekan udara diabaikan, meskipun kenyataannya gesekan sangat banyak berperan dalam mengurangi energi gerak benda yang akhirnya mengurangi ukuran trayektori proyektil. Perhitungan kinematika perlu dilengkapi lagi dengan dinamika dengan melibatkan massa dan gaya gesekan udara/drag. Spin/rotasi bola menyebabkan lintasan bola sepak mengalami pembelokan tajam di ujung lintasannya merupakan bentuk dari efek Magnus. Adanya fenomena ini banyak digunakan para pesepakbola untuk mengecoh penjaga gawang. Tendangan yang lurus seakan menjauhi gawang tiba-tiba diujung lintasan melengkung cepat dan masuk ke gawang dan mencetak gol. TUJUAN PERCOBAAN 1. Memberi gambaran tentang perbedaan gerak parabola dengan drag dan tanpa drag. 2. Mengaplikasikan teori tentang gerak parabola dengan menggunakan Modellus untuk simulasi model dan spreadsheet Excell. 3. Meneliti pengaruh spin bola terhadap bentuk lintasan bola sepak LANDASAN TEORI Bila kita mengabaikan hambatan udara, gaya yang bekerja pada suatu proyektil dengan massa m adalah beratnya yaitu w = mg. Komponen dari percepatan proyektil adalah : ax=0 ay= -g Bila sumbu-x adalah arah horisontal dan sumbu-y adalah arah vertikal. Besaran fisis yang mempengaruhi percepatan gerak bola untuk kasus lintasan pusat massa yaitu massa jenis udara, luas permukaan efektif bola, kecepatan translasional bola, dan koefisien drag, lift,serta cross. Selain itu dapat dinyatakan bahwa percepatan bola berbanding terbalik dengan massa bola [2]. Gaya Drag Kita dapat mengestimasi gaya hambat pada sebuah bola. Selain bergantung pada kecepatan,gaya hambat juga bergantung pada kerapatan udara, temperatur dan ketinggian (altitude). Berdasarkan model persamaan gaya hambat, kuantitasnya dipengaruhi oleh Bilangan Reynolds dimana bilangan ini bergantung pada Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 6 Pemodelan Gerak Parabola …. Purwadi sifat permukaan bola. didefinisikan sebagai : R Bilangan Reynolds x vD .................................................(1) Bilangan Reynolds menentukan macam aliran udara yaitu : R < 2000 bersifat aliran laminer, R > 3000 bersifat turbulen, 2000 < R < 3000 bersifat arus tidak stabil (turbulen dapat timbul dan menghilang). Hambatan kritis (critical drag) terjadi ketika aliran laminer pada lapisan batas mulai terpisah dan menjadi turbulen. Energi kinetik hilang di dalam lapisan batas turbulen, pada kondisi ini koefisien drag dapat turun karena rendahnya bilangan Reynolds akibat permukaan bola yang kasar.[2] Ada dua drag yang terjadi pada bola, yaitu skin friction drag (gaya hambat akibat gesekan antara udara dengan bola) dan pressure drag (gaya hambat akibat aliran ulakan di belakang bola). Pada bola licin, aliran dari depan akan terbelah di sekitar bola, bergerak ke belakang, namun aliran terlepas sebelum sampai di ujung belakang, dan terjadi ulakan-ulakan kecil di belakang bola. Alirannya adalah aliran laminar. Pada bola seperti bola golf yang memiliki dimple/alur, pelepasan aliran ini dapat ditunda, artinya titik pelepasan aliran dapat dapat digeser lebih ke belakang, ulakannya pun lebih sedikit. Aliran pada bola dengan dimple adalah aliran turbulen. Pressure drag pada aliran turbulen lebih kecil daripada aliran laminer. Jadi, dengan memberi dimple/lubang kecil pada permukaan bola (menambahkan kekasaran/ roughness) memang akan meningkatkan skin friction drag, tetapi pengurangan/reduksi terhadap pressure dragnya jauh lebih besar, sehingga drag totalnya lebih kecil.[2] Pada kecepatan suatu bola tennis dipukul, besar f atau gaya hambatan udara 1 f ρv 2 C d A .................................(2) 2 yang menyatakan bahwa besarnya gaya berbanding lurus dengan massa jenis udara ρ, kecepatan relatif benda terhadap udara v, koefisien drag Cd dan luas penampang benda yang terkena udara A [2]. Untuk lebih singkatnya maka : f = Dv2 Dimana v v x2 v 2y , asumsi bahwa udara diam, sehingga v adalah kecepatan proyektil relatif terhadap tanah dan udara, seperti digambarkan di diagram benda bebas berikut: v fx y fy mg f berlawanan dengan arah v , sehingga bisa dinyatakan sebagai f Dvv dan komponen dari f adalah : Arah dari f x Dvv x f y Dvv y ....................................(3) Dan tiap komponen adalah berlawanan arah dengan tiap komponen kecepatan sehingga f f x2 f y2 . Dengan hukum II Newton didapatkan : F F x Dvv x ma x y mg Dvv y ma y komponen dari percepatan termasuk efek dari gravitasi dan drag adalah : a x ( D / m)vv x a y g ( D / m)vv y .........................(4) Konstanta D bergantung pada kerapatan udara ρ, luasan penampang benda A (terlihat dari depan), konstanta tak berdimensi D yang dinyatakan sebagai : D CA 2 ............................................(5) Ide dasar dari perhitungan numerik adalah komponen percepatan ax dan ay selalu berubah dengan komponen kecepatan. Tapi untuk selang waktu yang kecil ∆t, dapat dianggap bahwa percepatan itu konstan. Bila koordinat dan komponen kecepatan pada suatu waktu t diketahui, dapat ditentukan besaran ini pada selang waktu kemudian t+∆t untuk percepatan konstan. Selama selang waktu ∆t, komponen percepatan rata-rata adalah a x v x / t dan kecepatan-x vx berubah sebesar v x a x t . Demikian juga, vy berubah dengan sebesar v y a y t .[1] Nilai dari komponen-x dan komponen y di akhir tiap interval adalah : Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 7 Pemodelan Gerak Parabola …. Purwadi v x v x v x a x t v y v y v y a y t Bila ini terjadi maka, proyektil bergerak sehingga koordinat pun berubah. Bila kecepatan-x rata-rata selama interval waktu ∆t adalah rata-rata dari nilai vx (pada awal interval) dan v x v x (pada akhir interval) atau v x v x / 2 . koordinat x bertambah sebesar x (v x v x / 2)t v x t Demikian pula untuk y. Sehingga proyektil pada akhir interval adalah : Selama ∆t 1 a x (t ) 2 2 koordinat Persamaan Bernoulli menyatakan bahwa tekanan statis dan tekanan dinamis yang bekerja pada aliran laminar adalah konstan dinyatakan sebagai berikut : 1 a x (t ) 2 2 1 y y y v y t a y (t ) 2 2 Nilai awal x, y, vx, dan vy ditentukan dulu, selanjutnya kalkulasi nilai posisi dan kecepatan pada akhir tiap interval sebagai kelipatan dari nilai awalnya, dan akhirnya bisa ditentukan nilai di akhir sejumlah interval.[1] x x x v x t 1 2 v gh kons tan ...........................(7) 2 Dari persamaan Bernoulli,adanya rotasi bola mengakibat kan adanya perbedaan tekanan pada sisi bola yang menghasilkan gaya Magnus. p Efek Magnus Fenomena tendangan pisang yang banyak mengecoh penjaga gawang adalah contoh dari aplikasi hukum Fisika yang disebut dengan Efek Magnus (Gustav Magnus, 1852).[3] Besarnya gaya Magnus dinyatakan sebagai FM C L D 3 fvFˆ ....................................(6) Dimana CL adalan koefisien Lift, D adalah diameter bola, ρ adalah massa jenis udara, f adalah frekuensi spin bola dan v adalah kecepatan bola. [2]Untuk mempermudah pemahaman pengaruh spin bola pada arah gaya Magnus maka bisa dilihat pada gambar berikut. Bila spin putar kiri maka tendangan akan melengkung ke kiri dan bila spin putar kanan maka tendangan akan putar kanan. Karena adanya rotasi bola ω dengan jari jari R maka kecepatan bola akan menjadi : v1 v R (1) v 2 v R (2) Bila pers(1) dan (2) dimasukkan ke persamaan Bernoulli maka akan menjadi seperti berikut : 1 1 p1 (v R) 2 p 2 (v R) 2 2 2 p p1 p 2 1 [( v R) 2 (v R) 2 ] 2 p 2 Rv.............................................................(8) p Besarnya gaya yang bekerja pada kondisi ini : F Aeff .p Dengan Aeff adalah luas permukaan efektif yang terpapar pada aliran udara sebesar : Aeff R 2 Jadi besarnya Gaya Magnus adalah : Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 8 Pemodelan Gerak Parabola …. Purwadi F 2R 3v........................................................(9) dv y dt C L D 3 f dt 2 m2 C L D 3 fv x mg bila dinyatakan secara vektor adalah : F 2R x v.................................................( 10) 3 d 2vx m C D 3 f L m d 2vx dt 2 dv y C L D f dt 3 2 v x g .................................(16) m Persamaan gerak spin bola putar kanan [2]Bila dilihat dari samping maka bola bergerak ke arah sumbu x+ dan membelok tajam akibat efek magnus sehingga dapat dinyatakan sebagai berikut : F ma v x (t ) g A cos(t ) v o sin( ) sin(t ).................(18) Dengan : C D 3 f L m Fm mgˆj m(a x iˆ a y ˆj ) C L D 3 f (v x ˆj v y iˆ) mgˆj m(a x iˆ a y ˆj ) dan A ( g vo cos( ). ) Diperoleh : Komponen i : C L D 3 fv y ma x dv C L D 3 fv y m x ...............................................(11) dt dv y d 2vx C L D 3 f m dt dt 2 Komponen j: C L D 3 fv x mg ma y ......................................(12) dv y C L D 3 fv x mg m C L D 3 f Solusinya adalah : v y (t ) A sin(t ) vo sin( ) cos(t )........................(17) dt ...................................(13) d 2v y dv x m ......................................(14) dt dt 2 x y g A t A sin(t ) cos(t ) vo sin v o sin cos(t ) sin(t ) A v o sin .........( 19) .............................(20) Persamaan gerak spin bola putar kiri [2]Peristiwa sebaliknya bila bola berotasi berlawanan arah jarum jam atau dari samping bergerak ke sumbu x- apabila dirumuskan sebagai berikut: F ma Bila disubstitusikan maka: persamaan (11) dan (14) Fm mgˆj m(a x iˆ a y ˆj ) C L D 3 f (v x ˆj v y iˆ) mgˆj m(a x iˆ a y ˆj ) dvx CL D fv y dt m 3 Bila dinyatakan dalam komponen i dan j sebagai berikut : Komponen i: d 2v y m2 CL D fv y CL D 3 f dt 2 3 d 2v y dt 2 C D 3 f L m C L D 3 fv y ma x 2 v y 0...........................(15) Bila disubstitusikan pers.(12) dan (13) maka akan dihasilkan persamaan gerak bola sebagai berikut : C L D 3 fv y m C L D 3 f dv y dt dv x ..............................................(21) dt m d 2vx dt 2 ........................................(22) Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 9 Pemodelan Gerak Parabola …. Purwadi Komponen j: C L D 3 fv x mg ma y C L D 3 fv x mg m METODE PERCOBAAN dv y dt .......................................(23) 2 d vy dv x m .........................................(24) dt dt 2 C L D 3 f Bila disubstitusi pers (24) dan (21) akan menjadi: C L D 3 fv y dv x dt m C L D fv y 3 d 2v y dt 2 m2 d 2v y C L D 3 f dt 2 C D 3 f L m 2 v y 0..................................(25) 1. Disiapkan software Modellus, kemudian dimasukkan variabel dan rumus ke dalam mathematical model. 2. [1]Untuk kasus bola tennis maka nilai radius r = 0,0366 m dan massa m = 0,145 kg, sedangkan koefisien hambatan udara CD = 0,5. 3. Nilai kerapatan udara ρ = 1,2 kg/m3 untuk kecepatan awal bola bisa dicoba kecepatan awal vo = 63,75 m/s dan sudut elevasi α = 450. 4. Dilakukan hal yang sama dengan Excell dan ditampilkan gambar trayektori parabola tanpa drag dan dengan drag. 5. [2]Untuk pemodelan efek Magnus dilakukan pada bola sepak dengan data geometri yang ditetapkan FIFA yaitu m= (0,422 0,010) kg dan diameter D (0,216 0,004) m . Diteliti bagaimana pengaruh spin terhadap lintasan bola sepak. Substitusi Pers.(22) dan (23) menjadi : PEMBAHASAN m d 2vx dt C L D 3 f dt 2 dv y A. Gerak Parabola dengan Drag Untuk membuat simulasi model gerak parabola dengan drag maka dimasukkan persamaan sebagai berikut : m d 2vx C L D fv x mg C L D 3 f dt 2 3 d 2 v x C L D 3 f m dt 2 2 g v x .....................(26) m Solusinya adalah : v y (t ) A sin(t ) vo sin( ) cos(t )...........(27) v x (t ) g A cos(t ) vo sin( ) sin(t )....(28) Dengan : C D 3 f L m dan A ( g vo cos( ). ) 3. Besarnya gaya gesekan pada arah sumbu-x ditentukan dengan rumus f x Dvv x dan pada arah sumbu-y f y Dvv y sedangkan Maka : x g t A sin(t ) vo sin cos(t ) A r 2 untuk menentukan luas penampang bola. Untuk membuat variasi dalam gerak lintasan maka variabel radius bola r serta kecepatan awal v o dimasukkan dalam level indicator sehingga dalam simulasi model bisa digambarkan perbedaan trayektori tanpa drag serta dengan drag. CA 2. D dengan CD merupakan koefisien 2 drag. Besarnya ρ = 1,2 kg/m3[1] adalah kerapatan udara pada permukaan air laut. 1. vo sin ....(29) A vo sin A y cos(t ) sin(t ) ...................(30) Dengan persamaan ini bisa ditentukan simulasi modelnya. besarnya resultan gaya gesekan dinyatakan sebagai f f x2 f y2 . 4. Untuk menentukan besarnya percepatan pada arah sumbu-x dan sumbu-y adalah sebagai berikut: D D a x vv x a y g vv y m m Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 10 Pemodelan Gerak Parabola …. Purwadi 5. Untuk menentukan besarnya kecepatan pada arah sumbu-x dan sumbu-y adalah sebagai berikut: v x vo cos a x t v y vo sin a y t Dan resultan dari komponen kecepatan pada sumbu-x dan sumbu-y adalah sebagai berikut : v v x2 v 2y 6. Untuk menentukan posisi bola sebagai fungsi waktu dapat dinyatakan sebagai berikut : 1 x vxt axt 2 2 1 y v yt a yt 2 2 Untuk membandingkan kedua trayektori tersebut maka bisa juga dilakukan dengan menggunakan Excell. Untuk melakukan simulasi model maka perlu dilakukan setting tersendiri karena adanya perhitungan yang bersifat iteratif (berkaitan). Untuk keperluan itu, maka dari menu file pilih option kemudian pilih formula. Setelah formula ditemukan kemudian diklik enable iterative calculation, maka entry data yang masuk bisa dibuat model. Hasil yang didapat simulasinya seperti berikut dari model Didapatkan bentuk trayektori gerak seperti berikut Kurva Trayektori bola dengan drag untuk jari jari r= 0,04 m dan vo = 63,75 m/s Dari trayektori terlihat bahwa gerakannya tidak murni parabola lagi tetapi menjadi lebih pendek lintasannya. Untuk menentukan perbandingan jangkauannya, maka dilakukan untuk r = 0 sehingga dianggap sebagai lintasan titik partikel dan Terlihat dari hasil simulasi bahwa lintasan yang tanpa drag, jarak jangkauannya sekitar 6 kali jangkauan dengan drag. Simulasi ini dilakukan untuk bola dengan r = 0,0366 m dan massa m= 0,145 kg dan kecepatan awal 50 m/s dengan sudut elevasi 45o. B. Spin Efek Magnus Bila tendangan mengenai bola tepat pada pusat massanya maka selama melayang, bola tersebut tidak mengalami rotasi. Sebaliknya, bila bola ditendang tidak tepat pada pusat massanya maka bola akan mengalami spin/rotasi selama gerakannya. Dengan rotasi ini maka akan terjadi efek magnus yang membengkokkan lintasan bola. Sesuai dengan persamaan gerak untuk x dan y untuk putar kanan dan kiri maka didapatkan bentuk simulasi model seperti di bawah ini Kurva Trayektori bola tanpa drag untuk jari jari r= 0,04 m dan vo = 63,75 m/s Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 11 Pemodelan Gerak Parabola …. Purwadi hal itu, spin bola juga dianggap konstan dalam simulasi model, meskipun dalam kenyataannya spin makin berkurang ketika mendekati akhir dari lintasan. Faktor-faktor ini tidak diikutkan dalam simulasi untuk mempermudah perhitungan saja. KESIMPULAN Bila divariasikan nilai dari kecepatan awal bola vo dengan spin bola rendah akan terbentuk lintasan tidak terlalu melengkung tapi cenderung mendekati garis lurus. Tetapi sebaliknya bila frekuensi spin bola f ditingkatkan dengan vo yang rendah maka bola akan melengkung dengan kecepatan linier bola akan berkurang. Hal ini terjadi karena besarnya energi kinetik translasi bola tereduksi kedalam energi kinetik rotasi. Bila tendangan lurus tanpa spin berarti energi kinetik murni hanya untuk translasi saja, sedangkan pemberian spin bola mengurangi tenaga kinetik bola. Jadi untuk menghasilkan tendangan lengkung yang baik tendangan dilakukan tidak terlalu cepat tapi spin bolanya tinggi. Dari tendangan seperti ini dihasilkan tendangan yang lurus tapi melengkung tajam diujungnya. Bentuk tendangan dengan spin bola disebabkan karena adanya tendangan yang dikenakan pada sisi bagian dalam atau sisi bagian luar, seperti digambarkan berikut ini: 1. Gerak parabola dengan drag memiliki lintasan yang lebih pendek dibandingkan dengan gerak parabola yang tanpa drag. 2. Efek Magnus muncul karena adanya spin bola ketika sedang melayang, yang mengakibatkan lintasan bola melengkung. 3. Tendangan lengkung muncul karena energi kinetik translasi bola direduksi ke dalam energi kinetik rotasi yang muncul ketika bola melakukan spin. UCAPAN TERIMA KASIH 1. Kaprodi S-2 Fisika. 2. Drs.Ishafit, M.Si. sebagai pembimbing tulisan ini. 3. Segenap Panitia Seminar. REFERENSI 1. University Physics, Hugh D. Young and Roger Freedmann, New York, Addison Wesley, 2000, p.146-147. 2. http://www.scribd.com/doc/76438941/Diantoartikel-kolokium-analisis-efek-magnus-padalintasan-sepak-bola 3. http://www3.wooster.edu/physics/jris/ Files/Ahmad_Web_Article.pdf 4. http://universitasfisika.wordpress.com/kajianfenomena/analisis-sepak-bola-fisika/ Dalam simulasi model ini tentu saja banyak asumsi yang diberikan seperti koefisien lift CL =1, tidak adanya angin, kelembaban udara yang rendah dan diabaikannya viskositas udara. Selain Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 12 Perancangan Media Pembelajaran …. Arif Rahman A. PERANCANGAN MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS ANIMASI KOMPUTER PADA TOPIK USAHA, DAYA, DAN ENERGI ,* Arif Rahman Aththibby1 dan Widodo2 Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 * Surel: [email protected] Intisari. Telah dilakukan penelitian berupa perancangan media pembelajaran fisika pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi, yang dapat dijadikan sebagai bahan belajar bagi siswa SMA kelas XI. Subjek penelitian ini adalah media pembelajaran fisika berbasis animasi komputer pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi dengan menggunakan software Macromedia Flash 8. Media disusun dengan mengacu pada model pengembangan ADDIE yaitu Analysis, Design, Development, Implementation, dan Evaluation. Program diuji oleh pakar bidang studi fisika dan pakar media untuk mengetahui tingkat kelayakan media (program) berdasarkan kriteria yang telah ditentukan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa media pembelajaran yang dikembangkan, untuk kriteria tampilan program termasuk dalam kategori baik, kesesuaian program terhadap bahan ajar fisika pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi dalam kategori baik dengan persentase keberhasilan 81,97%, dan kriteria kualitas teknisnya juga temasuk dalam kategori baik dengan persentase keberhasilan 88,15%. Pengguna dapat memilih menu (form) berupa petunjuk, pengantar, kompetensi, materi, latihan soal, sumber dan penyusun. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa media yang dikembangkan layak dijadikan sebagi media pembelajaran dan dapat dimanfaatkan dalam pembelajaran. Kata kunci: Perancangan, Media Pembelajaran, Animasi Komputer, Usaha, Daya, dan Energi. PENDAHULUAN Belajar Fisika bukan hanya sekedar tahu matematika, tetapi lebih jauh anak didik diharapkan mampu memahami konsep yang terkandung di dalamnya, menuliskannya ke dalam parameter-parameter atau simbol-simbol fisis, memahami permasalahan serta menyelesaikannya secara matematis. Tidak jarang hal inilah yang menyebabkan ketidaksenangan anak didik terhadap mata pelajaran ini menjadi semakin besar [1]. Sedangkan menurut triana (2008), Penggunaan media secara kreatif akan memungkinkan siswa untuk belajar lebih baik dan dapat meningkatkan pemahaman mereka [2]. Salah satu penyebab sulitnya pemahaman konsep fisika oleh peserta didik adalah karena banyak sekali konsep fisika yang bersifat abstrak, sehingga peserta didik merasa kesulitan untuk menalarnya. Penggunaan media pembelajaran akan sangat membantu keefektifan proses pembelajaran dan penyampaian pesan dan isi pelajaran pada saat itu [3]. Menurut Usman dan Asnawir (2002), penggunaan media secara kreatif akan memungkinkan siswa untuk belajar lebih baik dan dapat meningkatkan pemahaman mereka [4]. Gagne menyatakan bahwa media adalah berbagai jenis komponen dalam lingkungan siswa yang dapat merangsangnya untuk belajar. Sementara itu Brings, berpendapat bahwa media adalah segala alat fisik yang dapat menyajikan pesan serta merangsang siswa untuk belajar [5]. Dalam penelitian ini akan dirancang media pembelajaran fisika berbasis animasi komputer materi pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi. Menurut penelusuran yang dilakukan, media pada topik bahasan ini masih sangat minim, sehingga perlu disusun sebuah media pada topik bahasan ini. Selain itu akan diteliti pula tentang kelayakan media tersebut sesuai atau tidak dengan kriteria kelayakan media pembelajaran. Selain itu, animasi komputer yang dihasilkan dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam menentukan media yang menarik dalam pelaksanaan proses pembelajaran. LANDASAN TEORI a. Usaha Usaha didefinisikan sebagai hasil kali komponen gaya searah perpindahan (Fx) dengan besar perpindahannya (Δx) [6]. secara matematis dapat ditulis sebagai berikut: (1) Jika gaya F yang bekerja membuat sudut α dengan perpindahannya Δx (Gambar 1), usaha yang dilakukan secara matematis dapat ditulis sebagai berikut [7]. (2) Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 13 Perancangan Media Pembelajaran …. Arif Rahman A. Gambar 1. Ilustrasi tentang definisi usaha dengan: W = usaha (joule) F = gaya (N) d = perpindahan (m) = sudut antara gaya dan perpindahan b. Daya Daya (P) adalah laju alih energi dari satu sistem ke sistem lain. Laju usaha yang dilakukan gaya adalah daya masukan P gaya tersebut (Tipler, 1991:194). Secara matematis hal tersebut didefinisikan sebagai berikut: P= (3) dengan: P = daya (watt) W = usaha (joule) t = waktu (s) Daya termasuk besaran skalar yang dalam satuan MKS mempunyai satuan watt atau J/s. Dalam sistem satuan yang sehari-hari berlaku di AS, satuan energi adalah foot-pound dan satuan daya adalah foot-pound per sekon. Kelipatan dari satuan yang biasa dipakai ini dinamakan sat daya kuda atau horsepower[7]. c. Energi Energi adalah sesuatu yang dibutuhkan benda agar benda dapat melakukan usaha [6]. Besarnya energi suatu sistem sama dengan besarnya usaha yang mampu ditimbulkan oleh sistem tersebut. Oleh karena itu, satuan energi sama dengan satuan usaha dan energi juga merupakan besaran skalar (prinsip usaha-energi: usaha adalah transfer energi yang dilakukan oleh gaya-gaya yang bekerja pada benda). 1) Energi Kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh setiap benda karena geraknya atau kecepatannya [6]. Energi kinetik suatu benda besarnya berbanding lurus dengan massa benda dan kuadrat kecepatannya. = mv2 (4) Dengan: Ek = Energi kinetik (joule) m = massa benda (kg) v = kecepatan benda (m/s) W = perubahan energi kinetik. W = ΔEk = Ek2 – Ek1 (5) Dari persamaan (5) usaha yang dilakukan oleh gaya total pada partikel sama dengan perubahan energi kinetik partikel [8]. 2) Energi Potensial Gravitasi Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena pengaruh berat dan ketinggian (kedudukannya) relatif terhadap tanah [8]. Misal ada sebuah benda bermassa m bergerak sepanjang sumbu y (vertikal), seperti terlihat pada gambar 2. Gambar 2. Energi Potensial Gravitasi Gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah berat, sebesar w=mg. Kita akan mencari kerja yang dilakukan gaya berat ketika sebuah benda jatuh dari ketinggian yi di titik atas ke ketinggian yf yang lebih rendah seperti ditunjukan oleh gambar 2 [8]. Gaya berat dan perpindahan benda pada arah yang sama sehingga kerja W grav yang bekerja pada benda oleh gaya berat dapat dirumuskan sebagai berikut: =Wh =mgΔy (6) Dengan: = Energi potensial (joule) W = berat benda (N) m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (m/s2) Δy = tinggi benda (m) 3) Energi Potensial Pegas Energi potensial yang dimiliki benda karena elastik pegas. Gaya pegas (F) = kx (7) 2 Ep Pegas ( ) = kx (8) dengan: k = konstanta gaya pegas x = regangan Hubungan usaha dengan Energi potensial: W= Δ = (9) 4) Energi Mekanik Energi mekanik (Em) adalah jumlah antara energi kinetik dan energi potensial suatu benda [7]: = + (10) Karena energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan atau energi itu kekal, maka berlaku hukum kekekalan energi. Nilai konteks yang dibahas adalah Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 14 Perancangan Media Pembelajaran …. Arif Rahman A. energi mekanik, maka berlaku kekekalan energi mekanik yang dituliskan. = (11) METODE PENELITIAN Subjek dalam penelitian ini adalah media pembelajaran berbasis animasi komputer untuk siswa SMA kelas XI pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi. Materi bahan ajar mengacu pada kurikulum yang saat ini berlaku yaitu KTSP (Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan). HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pembuatan Media Pembelajaran Berbasis Animasi Setelah dilaksanakan tahap-tahap rancangan dalam pembuatan media yang telah ditetapkan, telah dihasilkan media pembelajaran berbasis animasi dengan judul Usaha, Daya, dan Energi, dengan tampilan sesuai dengan standar animasi. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi perangkat keras, perangkat lunak komputer dan angket. Perangkat keras yang digunakan pada penelitian ini adalah Laptop Compaq 510. Sedangkan perangkat lunak yang digunakan adalah Macromedia Flash 8. Desain penelitian ini mengacu pada pengembangan ADDIE yang meliputi 5 tahap yaitu Analysis (analisis), Design (perencanaan), Development (produksi), Implementation (implementasi), Evaluation (evaluasi). Selanjutnya, untuk mengetahui tingkat kelayakan media ini digunakan angket (kuisioner). Angket dalam bentuk kuesioner adalah kumpulan dari pernyataan yang diajukan secara tertulis yang digunakan untuk memperoleh informasi dari responden dalam arti tentang pribadinya atau hal yang diketahui [9]. Gambar 4. Tampilan awal atau home Dalam tampilan media ini terdiri atas menu dan sub-sub menu yang dapat dipilih masing-masing dengan memilih menu yang tersedia. Keunggualn dari media yang telah dibuat ini terletak pada warna yang menarik dan pembahasan yang ringkas namun ada animasi penjelas dari pembahasan ringkas tersebut. B. Pengujian Program Gambar 3. pengembangan ADDIE Diagram model Untuk mengetahui tingkat keberhasilan pada pada penelitian pengembangan ini, digunakan angket. Angket digunakan untuk mengukur indikator program yang berkenaan dengan, format dan sistematika materi, isi serta tata bahsa dari segi ahli maetri. Sedangkan program media pembelajaran, tampilan, sistem operasi dan tombol navigasi merupakan parameter yang dinilai dari segi kelayakan media. Angket menggunakan format respon empat poin dari skala Likert, dimana alternatif responnya adalah Sangat Setuju (4 point), Setuju (3 point), Kurang Setuju (2 point), dan Tidak Setuju (1 point). Program dianggap berhasil jika input, proses dan output aplikasi berjalan dengan baik sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan program maka diperlukan suatu proses pengujian untuk menganalisis data berdasarkan kisi-kisi angket yang telah dibuat. Maksud dari analisis data yaitu untuk mengetahui kelayakan media sebagai media pembelajaran fisika pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi untuk SMA kelas XI. Pengujian angket media dilakukan dengan dua cara yaitu angket kepada beberapa ahli bidang studi fisika dan angket ahli perancangan media. Adapun hasil pengujian angket sebagai berikut : 1. Analisis skor angket ahli bidang studi Fisika Berdasarkan hasil analisis angket ahli bidang fisika mengenai program media pembelajaran yang dikembangkan menghasilkan persentase sebesar 81,97% tergolong dalam katagori baik. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 15 Perancangan Media Pembelajaran …. Arif Rahman A. KESIMPULAN Gambar 5. Grafik Persentase Kelayakan Media 2. Analisis skor angket pakar media Berdasarkan hasil analisis angket dari pakar perancangan media mengenai program media pembelajaran yang dikembangkan menghasilkan persentase sebesar 88,15 % tergolong dalam katagori baik. Gambar 7. Grafik Persentase Kelayakan Media C. Pembahasan Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan, diperoleh bahwa media ini dapat dimanfaatkan dalam pembelajaran fisika pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi untuk SMA kelas XI. Penggunaan program relatif mudah dan sederhana, hanya memasukan input (program) lalu tinggal meng-klik menggunakan mouse sehingga Output akan ditampilkan pada layar. Media ini telah memenuhi syarat kelayakan dengan kriteria, kesesuaian media bahan ajar fisika pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi SMA kelas XI sebesar 81,97% atau termasuk dalam kategori baik (B), dan kualitas teknisnya sebesar 88,15% temasuk dalam kategori baik (B). Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa, media pembelajaran fisika berbasis animasi komputer materi pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi untuk SMA kelas XI telah berhasil dibuat. Media ini termasuk dalam kategori baik sebagai media pembelajaran. Dengan demikian program yang dikembangkan layak dijadikan sebagi media pembelajaran dan dapat dimanfaatkan dalam pembelajaran Fisika pokok bahasan Usaha, Daya, dan Energi untuk siswa SMA kelas XI . REFERENSI 1. Sugiharti, P., 2005, “Penerapan Teori Multiple Intelligence dalam Pembelajaran Fisika,” (Versi elektronik) Jurnal Pendidikan Penabur 5, 29-42. 2. Triana, suci. (2007). Pengaruh media kartu fisika terhadap prestasi belajar fisika pokok bahasan gaya pada siswa kelas VII SMPN 2 Pangkah, kabupaten tegal. Skripsi. Yogyakarta: UAD. 3. Arsyad, Azhar. 2009. Media Pembelajaran. Jakarta: Rajawali. 4. Usman, B. dan Asnawir. 2002. Media Pembelajaran. Jakarta: Delia Citra Utama. 5. Sadiman, Arief et al. 2008. Media Pendidikan (Pengertian Pengembangan Pemanfaatannya). Jakarta: Rajawali. 6. Kanginan, Marthen. 2007. IPA FISIKA Untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga. 7. Tipler, Paul A. 1998. Físika (Untuk Sains dan Teknik). Jakarta: Erlangga. 8. Young, H. D. dan Freedman. 2004. Fisika Universitas Jilid 2. Jakarta: Erlangga. 9. Arikunto, Suharsimi. 2008. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 | 02 Juni 2013 16 Penggunaan Alat Peraga …. Mahmudah PENGGUNAAN ALAT PERAGA ALARM KEBAKARAN UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA Mahmudah* Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 * Surel: [email protected] Intisari Telah digunakan alat peraga alarm kebakaran untuk penguasaan konsep pemuaian zatpadat bagi siswa kelas XI TITL SMK Negeri 7 Purworejo, Jawa Tengah. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji efektivitas penggunaan alat peraga terhadap peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa. Subjek penelitian ini.Data dikumpulkan menggunakan tes keterampilan berpikir kritis yang terintegrasi dengan penguasaan konsep fisika. Data dianalisis menggunakan uji beda rerata dan skor gain yang dinormalisasi. Penelitian ini menyimpulkan bahwa ada peningkatan prestasi belajar siswa yang ditunjukkan dari adanya perbedaan antara hasil pre-test dan post-test yaitu skor rata-rata pre-test 15,57, standar deviasi 4,48 skor rata-rata post-test 22,07 dengan standar deviasi 3,97. Skor rata-rata Gain 6,50 dengan standar deviasi 4,53, dan skor rata-rata Nilai Gain 0,41 dengan standar deviasi 0,23. Dengan rata-rata nilai pre-test = 51,89 dan rata-rata nilai posttes = 73,56. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan alat peraga alarm kebakaran efektif dalam mendukung pembelajaran fisika, sehingga penguasaan konsep dan keterampilan berpikir kritisnya menjadi lebih baik. PENDAHULUAN DASAR TEORI Fisika merupakan bagian dari ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala dan peristiwa atau fenomena alam serta berusaha untuk mengungkap segala rahasia dan hukum semesta.Tujuan umum pelajaran fisika adalah memberi siswa suatu pandangan yang utuh tentang fisika.. Pembelajaran fisika pada hakikatnya mencakup aspek proses, produk, dan sikap. Namun, jika dicermati, pembelajaran fisika di Indonesia cenderung hanya menekankan pada aspek produk saja, dimana fakta, hukum dan teori mendapat porsi yang dominan, sedangkan aspek proses dan sikap kurang mendapat perhatian. Hal ini berimplikasi pada masih rendahnya hasil belajar fisika pada berbagai jenjang pendidikan. Rendahnya hasil belajar fisika juga disebabkan adanya kesulitan memahami konsep – konsep fisika yang tergolong abstrak. Diharapkan dengan penggunaan alat peraga dapat merangsang pikiran, perasaan, minat, serta perhatian siswa sedemikian rupa sehingga proses pembelajaran dapat terjadi. Para peneliti menemukan bahwa ada berbagai cara siswa dalam memproses informasi yang bersifat unik. Sebagian lebih mudah memproses informasi visual, sebagian lain lebih mudah kalau ada suara (auditorial), dan sebagian lain akan memahami dengan mudah atau lebih baik jika melakukannya dengan praktek menggunakan alat yang berhubungan dengan materi tersebut. Pandangan yang utuh tentang fisika dicapai dengan menganalisis prinsip-prinsip dasar, menjabarkan implikasi-implikasi dan mendiskusikan batasan-batasannya [1] . Hakikat fisika bukan semata–mata terdiri atas kumpulan pengetahuan, tetapi juga terdiri atas produk dan sikap [2].Keterampilan berpikir atau kemampuan untuk melakukan proses berpikir dalam kaitannya dengan proses belajar – mengajar merupakan hasil belajar yang tergolong tersembunyi atau kemampuan yang sulit diamati. Wellington menyatakan bahwa “....melatih ketrampilan berpikir siswa lebih relevan daripada hanya menstransfer pengetahuan dari pengajar kepada siswanya” [3]. Ketrampilan berpikir kritis termasuk salah satu ketrampilan berpikir tingkat tinggi. Ketrampilan berpikir kritis secara esensial merupakan ketrampilan menyelesaikan masalah. Berpikir kritis adalah kemampuan bernalar dan berpikir reflektif yang diarahkan untuk memutuskan hal-hal yang meyakinkan untuk dilakukan [4]. Berpikir kritis sebagai salah satu proses berpikir tingkat tinggi dapat digunakan dalam pembentukan sistem konseptual IPA pada peserta didik sehingga merupakan salah satu proses berpikir konseptual tingkat tinggi [5]. Berpikir kritis merupakan aspek penting dalam pendidikan modern sehingga para pendidik tertarik untuk mengembangkan berpikir kritis pada siswa.Ketrampilan berpikir kritis perlu dikembangkan dalam diri siswa karena melalui Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 18 Penggunaan Alat Peraga …. Mahmudah ketrampilan berpikir kritis mahasiswa dapat lebih mudah memahami konsep, peka akan masalah yang terjadi sehingga dapat memahami dan menyelesaikan masalah dan mampu mengaplikasikan konsep-konsep dalam situasi yang berbeda. Pengembangan ketrampilan berpikir kritis telah cukup lama diperhatikan sebagai tujuan utama pendidikan. Akan tetapi, studi – studi terhadap kemampuan berpikir siswa mengungkapkan bahwa keterampilan berpikir kritis tidak berkembang tanpa usaha yang secara eksplisit dan disengaja ditanamkan dalam pengembangannya [6]. Seorang siswa tidak akan dapat mengembangkan keterampilan berpikir kritisnya dengan baik jika tidak dilatih berpikir secara kritis dalam bidang studi yang dipelajarinya [7]. Masalah Studi Literatur Penyusunan Instrumen: Penyusunan RPP Validasi dan Revisi Pembelajaran tanpa Alat Peraga Pre-Tes Penggunaan Alat Peraga METODE PENELITIAN Berdasarkan tujuan yang akan dicapai, penelitian ini menggunakan metode eksperimen kuasi dan deskriptif. Desain penelitian yang digunakan adalah One Group Pre-test dan Posttest Design, yaitu penelitian yang dilaksanakan pada satu kelas tanpa menggunakan kelas kontrol, diawali dengan memberikan tes awal untuk mengidentifikasi kemampuan awal siswa. Langkah berikutnya dilaksanakan pembelajaran dengan menggunakan alat peraga alarm kebakaran. Setelah selesai pembelajaran, dilakukan tes akhir untuk mengidentifikasi peningkatan penguasaan konsep pemuaian zat padat. Tes Awal O Perlakuan X Tes Akhir O Dengan O adalah tes awal dan tes akhir yang berfungsi untuk mengukur pemahaman siswa terhadap konsep pemuaian zat padat sebelum dan sesudah menggunakan alat peraga alarm kebakaran. Penelitian ini dilaksanakan di SMK N 7 purworejo. Tahap-tahap penelitian secara garis besar seperti terdapat pada gambar berikut : Pos-Tes Analisis Data Kesimpulan Gambar 1.Skema tahap – tahap Penelitian. Dalam penelitian ini digunakan instrumen tes, yaitu berupa pre-tes dan post-tes untuk menguji efektivitas penggunaan alat peraga terhadap peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa. Pengertian tes diagnotis ini digunakan untuk melaporkan perbandingan nilai pre-test dan nilai post-test siswa. Untuk melihat perubahan yang terjadi, dapat dilihat nilai Gainnya menggunakan persamaan: Gain = skor post-test – skor pre-test.....(1) N.Gain = Keterangan: Gain = nilai keuntungan N. Gain = nilai keuntungan dinormalisir Skor pre-test = nilai kemampuan awal Skor post-test = nilai kemampuan akhir A.Alat dan Bahan Alat peraga alarm kebakaran yang sudah siap digunakan ditunjukkan pada Gambar 2.. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 19 Penggunaan Alat Peraga …. Mahmudah 4. 5. 6. 7. 8. Gambar 2. Alat peraga Alarm Kebakaran Alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut 1. Bimetal stater Lampu TL 1 buah 2. Percis 2.5 volt, 3 Ampere 1 buah 3. Dudukan pércis /lampu 4. Alarm DC 6-15 volt 5. Paralon Sheet masing –masing 20 x 30 cm 6. Batu Batrei 1.5 volt 7. Pipa paralon ½ inchi 8. Lilin 9. Termometer 10. Kabel penghubung 11. Solder 12. Kawat solder 14. Plat kuningan 15. Mika B.Prosedur Pembuatan Alat Cara pembuatan alat peraga alarm kebakaran tersebut adalah sebagai berikut : 1. Menyediakan alat/bahan sesuai seperti Gambar. 2. Membuat Alas dan dinding dengan Ukuran Masing-masing, Alas 30 X 40 cm dengan bahan Paralon sip 3. Membuat dudukan baterai dan dudukan percis Membuat lubang untuk pemasangan komponen yang ukurannya sesuai dengan kebutuhan. Membuat tempat dudukan lilin dari pipa paralon Memasang semua komponen pada masing-masing lubang Menyambungkan/merangkai komponen dengan sambungan kabel menggunakan solder Mengetes Keberhasilan Alat. Prinsip kerja dari jenis detector ini adalah dengan mendeteksi adanya perubahan atau kenaikan temperature yang yang tidak normal dalam satu ruangan.Prinsip kerja ROR sebenarnya hanya saklar bi-metal biasa. Saklar akan kontak saat mendeteksi panas. Karena tidak memerlukan tegangan (supply), maka bisa dipasang langsung pada panel alarm rumah.Dua kabelnya dimasukkan ke terminal Zone-Com pada panel alarm.Kedua kabelnya boleh terpasang terbalik, sebab tidak memiliki plus-minus.Sedangkan sifat kontaknya adalah NO (Normally Open).Sehingga ketika bimetal menerima panas dan bersentuhan maka alarm secara otomatis langsung mengeluarkan bunyi/nyala. Pemanfaatan keping keping bimetal dalam berbagai keperluan misalnya pada termometer bimetal, termostat bimetal pada seterika listrik, saklar alarm bimetal, sekring listrik bimetal. Pemanfaatan pemuaian zat yang tidak sama koefisien muainya dapat berguna bagi industri otomotif, misalnya pada bimetal yang dipasang sebagai saklar otomatis atau pada lampu reting kendaraan. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bagian ini akan dideskripsikan hasil pengujian efektivitas penggunaan alat peraga alarm kebakaran terhadap peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa. Keterampilan berpikir kritis siswa dapat dinilai dari jawaban tes awal dan tes akhir setelah mengikuti pembelajaran. Indikator keterampilan berpikir kritis yang dinilai meliputi : kemampuan menemukan persamaan dan perbedaan, kemampuan memberikan alasan, kemampuan membuat kesimpulan, kemampuan menggunakan prinsip yang dapat diterima. Hasil penelitian keterampilan berupa skor yang kemudian dicari prosentasinya. Skor pre-testpengujian efektivitas penggunaan alat peraga alarm kebakaran terhadap peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa diberikan pada siswa sebelum proses belajarmengajar dan skor post-test diberikan pada siswa setelah proses belajar- mengajar. Dari hasil pre-test dan post-test yaitu skor rata-rata pre-test 15,57, Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 20 Penggunaan Alat Peraga …. Mahmudah standar deviasi 4,48 skor rata-rata post-test 22,07 dengan standar deviasi 3,97. Skor rata-rata Gain 6,50 dengan standar deviasi 4,53, dan skor rata-rata Nilai Gain 0,41 dengan standar deviasi 0,23. Dengan rata-rata nilai pre-test rata nilai post-tes = 73,56 = 51,89 dan rata- TABEL I.HASIL PENGUJIAN EFEKTIVITAS PENGGUNAAN AAT PERAGA No Pre-test 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ∑ Rt-rt Sd 13 13 13 18 18 8 28 13 18 18 13 13 13 13 13 13 18 13 18 18 18 13 18 28 13 8 18 15 18 13 467.00 15.57 4.48 Nilai Pre-test 43.33 43.33 43.33 60.00 60.00 26.67 93.33 43.33 60.00 60.00 43.33 43.33 43.33 43.33 43.33 43.33 60.00 43.33 60.00 60.00 60.00 43.33 60.00 93.33 43.33 26.67 60.00 50.00 60.00 43.33 1556.67 51.89 14.92 Post-test Nilai Post-test 28 20 18 23 18 13 28 18 18 28 23 23 23 18 23 18 23 23 23 23 18 23 23 28 18 23 28 23 18 28 662 22.07 3.97 93.33 66.67 60.00 76.67 60.00 43.33 93.33 60.00 60.00 93.33 76.67 76.67 76.67 60.00 76.67 60.00 76.67 76.67 76.67 76.67 60.00 76.67 76.67 93.33 60.00 76.67 93.33 76.67 60.00 93.33 2206.67 73.56 13.24 D 15 7 5 5 0 5 0 25 0 10 10 10 10 5 5 5 10 10 5 5 0 10 25 0 5 15 10 8 0 15 195 62.10 66.84 D^2 225 49 25 25 0 25 0 25 0 100 100 100 100 25 100 25 25 100 25 25 0 100 25 0 25 225 100 64 0 225 1863 62.10 66.84 Nilai Gain 0.88 0.41 0.29 0.42 0.00 0.23 0.00 0.29 0.00 0.83 0.59 0.59 0.59 0.29 0.59 0.29 0.42 0.59 0.42 0.42 0.00 0.59 0.42 0.00 0.29 0.68 0.83 0.53 0.00 0.88 12.37 0.41 0.28 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 21 Penggunaan Alat Peraga …. Mahmudah Untuk menguji hipotesis tersebut digunakan uji t dengan kriteria jika thitung >t tabel maka signifikasi. Dari penelitian yang telah dilakukan, didapatkan nilai t hitungsebesar 4,44 dan ttabel sebesar 2,04. Ini berarti nilai thitung >t tabel, memenuhi kriteria. Dengan berdasarkan hasil analisis uji t di atas, menunjukkan secara empiris bahwa ketrampilan berpikir kritis siswa dengan menggunakan alat peraga alarm kebakaran lebih tinggi. Analisis uji t yang melibatkan antara pretest dan post-test menunjukkan ada kenaikan skor tes prestasi belajar fisika. Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. [3].Wahidin, D (1996).”Berpikir Perkembangannya kreatif dalam dan Pengajaran IPA”.Khazanah Pengajaran IPA 1 (2) : 2331 [4].Ennis, (1996). Critical Thinking. New Jersey : Prentice Hall, Uper Sadle River. [5].Liliasari (2002). Pengembangan Model KESIMPULAN pemeblajaran kimia untuk meningkatkan Penggunaan alat peraga alarm kebakaran dalam penguasaan konsep pemuaian zat padat untuk meningkatkan ketrampilan berpikir siswa sepatutnya dikembangkan karena berdasarkan hasil penelitian menunjukkan peningkatan prestasi belajar siswa yang artinya terdapat peningkatan ketrampilan berpikir siswa dalam penguasaan konsep pemuaian zat padat. Disarankan penggunaan alat peraga alarm kebakaran menggunakan bimetal dari berbagai bahan logam agar dapat diketahui perbedaan pengaruh suhu pada setiap jenis logam. Strategi Kognitif Mahasiswa Calon Guru Dalam Menerapkan Berpikir Konseptual Tingkat Tinggi.Laporan Penelitian Hibah Bersaing IX Perguruan Tinggi Tahun anggaran 2001-2002.Bandung : FPMIPA UPI. [6].Zohar, A., (1994).”The Effect of Biology Critical Thinking Project in The Development of Critical thinking”. Journal of Research in Science Teachig 31 (2) : 163- PUSTAKA RUJUKAN 196. [1].Giancoli, D.W.(2001).Fisika jilid I (edisi kelima). Jakarta: Erlangga [7].Meyers, C.(1986). Teaching Students Think Critically.London : Jossey-Bass Publishers [2].Kertiasa, N..(1994).Fisika 1 petunjuk guru sekolah menengah umum.Jakarta : Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 22 Pengembangan Video Pembelajaran …. Nina Isnaeni PENGEMBANGAN VIDEO PEMBELAJARAN IPA FISIKA BERBASIS POTENSI LOKAL PADA MATERI TEKANAN UNTUK SISWA SMP/MTS Nina Isnaeni1* dan Winarti2 Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Sunan KalijagaYogyakarta *Surel : [email protected] Intisari. Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengembangkan video pembelajaran IPA Fisika berbasis potensi lokal untuk siswa SMP/MTs kelas VIII pada materi tekanan, (2) mengetahui kualitas video pembelajaran IPA Fisika berbasis potensi lokal pada materi tekanan untuk siswa SMP/MTs, (3) mengetahui respon siswa terhadap video pembelajaran IPA Fisika berbasis potensi lokal yang dikembangkan. Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan,(Research and Development/R&D) model prosedural deskriptif yang menunjukkan langkah-langkah yang harus diikuti yaitu model 4D yang meliputi 4 langkah yaitu (1) define, (2) design ,(3) develop, dan (4) disseminate. Penelitian dibatasi pada tahap develop. Pengumpulan data menggunakan lembar penilaian (skala Likert) dan lembar respon siswa (skala Guttman) yang sudah divalidasi oleh validator. Data kualitas video diperoleh dari 6 penilai. Kelayakan video berdasarkan respon siswa uji coba terbatas pada 9 siswa dan uji coba luas pada 20 siswa. Data hasil penilaian dan respon siswa terhadap video pembelajaran dianalisis dengan pedoman kategori penilaian ideal untuk menentukan kualitas produk. Hasil penelitian ini antara lain: (1) produk pembelajaran berupa video pembelajaran IPA Fisika berbasis potensi lokal pada materi tekanan untuk siswa SMP/MTs, (2) kualitas video pembelajaran yang dikembangkan memiliki kualitas Sangat Baik (SB) dengan persentase 75,00% dari ahli materi; 80,00% dari ahli media; 82,92% dari guru, (3) respon siswa terhadap video pembelajan IPA Fisika berbasis potensi lokal pada uji coba terbatas diperoleh persentase 89,00% sedangkan pada uji coba luas diperoleh persentase 84,00%. Kata kunci: Video Pembelajaran, Potensi Lokal PENDAHULUAN Yogyakarta merupakan salah satu propinsi di Indonesia dengan beragam potensi lokal, baik dari potensi alam, potensi industri dan potensi budaya. Yogyakarta memiliki potensi alam yang menakjubkan seperti banyaknya pantai, gunung Merapi, taman buah di Mangunan, bukit Suroloyo di Kulon Progo. Potensi industri juga dimiliki oleh Yogyakarta, sebagai contoh penghasil perak di Kota Gede, kerajinan gerabah di Kasongan, kerajinan ukiran kayu di Kasihan, kerajinan Batik, kerajinan kulit di Manding. Potensi budaya/culture juga masih kental dirasakan di Yogyakarta. Ditinjau dari potensi lokal suatu daerah, culture/kebudayaan dan seni tradisional yang khas atau mencirikan suatu daerah dapat dijadikan objek belajar khususnya dalam pembelajaran IPA Fisika. Objek belajar IPA Fisika adalah segala hal yang bersifat fisis atau nyata. Potensi lokal di Yogyakarta seperti kerajinan ukiran kayu, pantai Depok dan gunung Merapi merupakan objek belajar IPA Fisika khususnya untuk mempelajari materi tekanan. Kerajinan ukiran kayu menjelaskan tekanan pada zat padat, pantai Depok menjelaskan tekanan pada zat cair dan gunung Merapi menjelaskan tekanan berdasarkan ketinggian tempat. Tekanan merupakan mata pelajaran IPA Fisika yang sifatnya cukup abstrak. Tekanan merupakan materi IPA Fisika di kelas VIII semester II. Faktanya di SMP Negeri 2 Pundong materi tekanan tidak disampaikan seluruhnya dalam pembelajaran karena terbentur ujian mid semester. Potensi lokal suatu daerah belum sepenuhnya dimanfaatkan dalam pendidikan dan diimplementasikan dalam pembelajaran hal ini berdasarkan wawancara dengan guru IPA Fisika di SMP N 2 Pundong Kabupaten Bantul, MTs Negeri 2 Yogyakarta dan MTs Negeri Sleman Kota Kabupaten Sleman. Sedangkan pemanfaatan potensi lokal merupakan salah satu karakteristik KTSP atau Kurikulum 2006. Undang-Undang Republik Indonesia No. 20 tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional pada BAB X pasal 36 ayat (3) butir c dinyatakan bahwa Kurikulum disusun sesuai dengan memperhatikan keragaman potensi daerah dan lingkungan, selain itu dalam Peraturan Pemerintah No. 19 tahun 2005 tentang Standar Nasional Pendidikan pada BAB III pasal 14 ayat (1) menyatakan bahwa kurikulum SMP/MTs/SMPLB atau bentuk lain yang sederajat dan kurikulum untuk SMA/MA/SMALB atau bentuk lain yang sederajat dapat memasukkan pendidikan berbasis potensi lokal. Landasan yuridis mengharuskan sekolah untuk menerapkan model pendidikan berbasis potensi lokal. Pemberdayaan potensi lokal yang terintegrasikan Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 23 Nina Isnaeni dalam pembelajaran dan diwujudkan dalam pembelajaran berbasis potensi lokal merupakan suatu bentuk demokratisasi dan desenteralisasi pendidikan sebagaimana menjadi salah satu ciri paradigma baru pendidikan nasional seperti yang diamanatkan dalam Undang-undang RI Nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional. Pembelajaran IPA Fisika di SMP N 2 Pundong Kabupaten Bantul, MTs Negeri 2 Yogyakarta dan MTs Negeri Sleman Kota Kabupaten Sleman berdasarkan hasil wawancara dengan guru IPA Fisika yaitu masih menerapkan kurikulum terpisah-pisah (separated curriculum). Pola pembelajaran IPA Fisika di sekolah tersebut belum banyak mengalami perubahan dari pola pembelajaran menggunakan kurikulum 1994 ke dalam kurikulum KTSP (2006). Pembelajaran IPA Fisika masih didominasi dengan metode ceramah, bahan ajar masih terbatas pada modul, belum dimanfaatkannya video sebagai media pembelajaran dan video pembelajaran yang ada masih sangat terbatas, media pembelajaran yang mendukung pembelajaran secara mandiri masih sangat kurang, interaksi antara subyek belajar dengan objek belajar masih minim dan masih kurangnya pengembangan video yang dilakukan oleh guru. Hasil wawancara dengan beberapa siswa di sekolah tersebut yaitu masih adanya kebingungan dalam memahami IPA Fisika karena menganggap IPA Fisika adalah mata pelajaran yang abstrak, terlalu banyak rumus yang dipakai, dan sulit memahami simbol-simbol IPA Fisika. Edgar Dale (Azhar Arsyad:2011) menjelaskan dalam kerucut pengalaman atau cone of experience, penggunaan media dalam pembelajaran dapat mempermudah siswa memahami yang abstrak menjadi konkrit. Edgar Dale juga mengatakan bahwa pengetahuan akan semakin abstrak apabila pesan hanya disampaikan melalui kata verbal. Hal ini memungkinkan terjadinya verbalism yaitu siswa hanya mengetahui tentang kata tanpa memahami dan mengerti makna yang terkandung di dalamnya. Hal ini akan menimbulkan kesalahan persepsi siswa. Sebaiknya siswa memiliki pengalaman yang lebih konkret, pesan yang ingin disampaikan benar-benar dapat mencapai sasaran dan tujuan. Media pembelajaran yang ditawarkan untuk mengatasi hal itu merupakan media pembelajaran berupa media audio-visual yang mengimplementasikan kejadian konkret/nyata berdasarkan potensi lokal. Media video dapat membuat konsep yang abstrak menjadi konkret, dapat menampilkan gerak yang dipercepat maupun diperlambat sehingga lebih mudah diamati, dapat menampilkan detail suatu benda atau proses, serta membuat penyajian pembelajaran lebih menarik. Djamerah dan Zain (1996:136) dalam kegiatan belajar mengajar menjelaskan bahwa ketidakjelasan bahan yang disampaikan dapat dibantu dengan menghadirkan Pengembangan Video Pembelajaran …. media sebagai perantara. Kerumitan bahan pelajaran dapat disederhanakan dengan bantuan media. Media dapat mewakili apa yang kurang mampu pendidik ucapkan melalui kata-kata atau kalimat (Sudarwan danim, 2008:16). Media video ini membutuhkan biaya yang relatif terjangkau dalam pengoperasian, sehingga memungkinkan untuk digandakan dan disebarluaskan. Keterjangkauan dan kemudahan pemakaian media video inilah yang diharapkan dapat memberikan sedikit sumbangsih dalam pengembangan media pembelajaran ke semua lapisan masyarakat dan satuan pendidikan. Sehingga dikembangkan video pembelajaran IPA Fisika berbasis potensi lokal pada materi tekanan untuk siswa SMP/MTs. Tujuan penelitian ini adalah (1) Mengembangkan video pembelajaran IPA Fisika berbasis potensi lokal pada materi tekanan untuk siswa SMP/MTs, (2) mengetahui kualitas video pembelajaran IPA Fisika berbasis potensi lokal pada materi tekanan untuk siswa SMP/MTs (3) mengetahui respon siswa terhadap video pembelajaran IPA Fisika berbasis potensi lokal pada materi tekanan untuk siswa SMP/MTs. METODE PENELITIAN Penelitian ini termasuk jenis Penelitian dan Pengembangan (Research and Development/ R&D). Model pengembangan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah model prosedural deskriptif. Model prosedural adalah model deskriptif yang menggambarkan alur atau langkahlangkah prosedural yang harus diikuti untuk menghasilkan suatu produk tertentu (Punaji Setysari, 2010:200). Salah satu model prosedural deskriptif adalah model 4-D. Model ini terdiri dari 4 tahap pengembangan yaitu Define, Design, Develop,dan Disseminate. Video divalidas oleh validator materi dan validator media kemudian dinilai kualitasnya oleh 2 ahli materi, 2 ahli media, dan 2 guru IPA Fisika SMP/MTs. Aspek yang diuji meliputi aspek kebenaran konsep, kedalaman konsep, keluasan konsep, kejelasan kalimat, kebahasaan, penampilan fisik, keterlaksanaan, suara, gambar dan kemudahan penggunaan. Instrumen penelitian berupa lembar penilaian kualitas video yaitu menggunakan skala Likert yang dibuat dalam bentuk checklist. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ini telah berhasil mengembangkan produk berupa video pembelajaran IPA Fisika berbasis potensi lokal. Video dikemas dalam CD (Compact Disc) dengan format file (.avi). Desain video menerapkan potensi Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 24 Nina Isnaeni lokal di Yogyakarta sebagai sarana belajar dan sebagai sumber pengetahuan. Materi dalam pengembangan video ini adalah tekanan, dengan mengambil potensi lokal berupa kerajinan ukiran, pantai Depok dan gunung Merapi dikaitkan dengan materi tekanan sebagai visualisasi materi pembelajaran. Kerajinan ukiran membahas tekanan dalam zat padat, pantai Depok untuk tekanan dalam zat cair dan gunung Merapi untuk tekana berdasarkan ketinggian tempat. Validasi adalah proses permintaan persetujuan atau pengesahan terhadap kesesuaian modul dengan kebutuhan (Depdiknas, 2003: 16). Validasi produk dilakukan oleh dua orang validator yaitu validator materi dan validator media. Kemudian dilakukan revisi dari validator media yaitu menambahkan route/peta untuk setiap lokasi potensi lokal, penjelasan masing-masing potensi lokal, mempersingkat durasi video. Dan revisi dari validator materi yaitu menambahkan SKKD dan indikator, memperbaiki praktikum hidrostatika, memperbaiki kualitas volume dan gambar, memperbaiki konsistensi penulisan. Setelah revisi draft video mendapatkan persetujuan dari validator. Hasil revisi dari validator dihasilkan produk video II yang kemudian video dapat dinilai kualitasnya oleh para ahli. Penilaian kualitas produk berdasarkan tinjauan 2 ahli materi, 2 ahli media, 2 guru SMP/MTs dengan mengisi lembar penilaian (lembar checklist). Berdasarkan hasil penilaian ahli materi, kualitas video dikategorikan memiliki kualitas Sangat Baik (SB) dengan persentase keidealan sebesar 75,00%. Pengembangan Video Pembelajaran …. Berdasarkan hasil penilaian 2 ahli media, kualitas video dikategorikan memiliki kualitas Sangat Baik (SB) dengan persentase keidealan sebesar 80,00%. Gambar 2. Persentase Ideal Video Pembelajaran IPA Fisika Berbasis Potensi Lokal dari Ahli Media Menurut 2 ahli media secara keseluruhan video sudah mencukupi sebagai media pembelajaran, namun ada beberapa yang perlu diperbaiki dan dalam pengembangan tahap selanjutnya, yaitu cover CD harus mampu mendeskripsikan isi video; penggunaan warna juga harus tepat, jangan memadukan warna gelap seperti merah dengan biru; opening diberi backsound agar tidak vacum; penyesuaian audio dan visual; peta/ route boleh dipakai asalkan redaksinya diganti; closing kurang tepat karena tidak menunjukan yogyakarta, padahal potensi lokal yang diangkat di Yogyakarta; identitas pengembang perlu ditampilkan; diberi penugasan atau contoh soal. Berdasarkan hasil penilaian 2 guru SMP, kualitas video dikategorikan memiliki kualitas Sangat Baik (SB) dengan persentase keidealan sebesar 82,92% . Gambar 1. Persentase keidealan Video Pembelajaran IPA Fisika Berbasis Potensi Lokal dari Ahli Materi Masukan untuk pengembangan video dari ahli materi adalah mengenai materi yang perlu di perdalam serta contoh penerapannya lebih disesuaikan dengan potensi lokal yang diangkat. Oleh karena itu, peneliti dalam pengembangan video menyesuaikan introduction agar lebih mengena dengan materi, menambahkan materi dalam video serta memperbaiki penulisan satuan dalam video agar sesuai SI.. Diagram 3. Persentase Ideal Video Pembelajaran IPA Fisika Berbasis Potensi Lokal dari Guru SMP/MTs Masukan dari 2 guru SMP/MTs untuk video adalah mengenai pemberian contoh soal supaya bisa mengaplikasikan rumus yang ada dalam video, kata-kata atau rumus diberi warna yang mencolok, dan perbaikan konsep untuk Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 25 Pengembangan Video Pembelajaran …. Nina Isnaeni hukum Archimedes karena dapat membuat bingung siswa. Setelah merevisi draft II berdasarkan masukan ahli materi, ahli media dan guru fisika, maka didapat draft III yang selanjutnya akan diujicobakan kepada siswa dalam uji coba terbatas. Hasil analisis dari uji coba terbatas didapat presentase aspek secara keseluruhan adalah 89,00%. Denan 4 sub variabel penilaian yaitu konsep dalam video mendapat respon dengan persentase 83,00%, video sebagai bahan rujukan dengan persentase 87,00%, memotivasi siswa agar lebih giat belajar dengan persentase 96,00% dan desain video dengan persentase 94,00%. Pada tahap uji coba terbatas terdapat beberapa masukan dari siswa yakni menambah volume suara, memperbaiki tulisan. Setelah menindaklanjuti masukan dari uji coba terbatas, maka didapatkan draft IV yang selanjutnya diujicobakan kepada siswa dalam uji coba luas. Pada uji coba luas diperoleh presentase aspek secara keseluruhan adalah 84,00%. Dari 4 sub variabel penilaian yaitu konsep dalam video mendapat penilaian dengan persentase 81,00%, video sebagai bahan rujukan dengan persentase 82,00%, memotivasi siswa agar lebih giat belajar dengan persentase 93,00% dan desain video dengan persentase 73,00%. Skor rata-rata dan presentase respon siswa pada uji coba terbatas lebih tinggi dibandingkan presentase respon siswa pada uji coba luas dikarenakan pada uji coba terbatas siswa dapat memperhatikan video dengan seksama dan tenang. Sedangkan pada uji coba luas 20 siswa di kelas VIIID memiliki karakter yang berbeda. Siswa disini kurang memperhatikan video yang ditayangkan disamping itu pada saat penelitian terdapat kendala yaitu hujan deras sehingga suara video tidak terdengar dengan jelas. UCAPAN TERIMA KASIH 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. Learning and Motivation in Online Course. The American Journal of Distance Education vol.4 no.19 Djemari Mardapi. 2008. Penyusunan Tes Hasil Belajar. Yogyakarta: Program Pascasarjana UNY Halliday dan Resnick. 1985. Fisika Edisi ke 3 Jilid 1. Jakarta: Erlangga I Gde Wawan Sudatha dan I Made Tegeh. 2009. Desain Multimedia Pembelajaran. Singaraja: Unesa Isiaka, Babaloka. 2007. Effectiveness Of Video As An Intructional Medium In Teaching Rural Children Agricultural And Environmental Sciences. Journal of Educational and Development using Information and Communication Technology (IJEDICT), 2007, Vol.3, Issue 3, pp.105-114 Nipan Maniar. 2008. The Effect of screen size mobile phone on video based learning. University of Portsmouth, Portsmouth, United Kingdom. Journal of software. Vol.3. Nomer. 4. April 2008 Punaji Setyosari. 2010. Metode Penelitian Pendidikan dan Pengembangan. Jakarta: Kencana Prenada Media Grup Sears & Zemansky. 2000. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid 2 Young and Freedman. Jakarta: Erlangga. Sudarwan danim. 2008. Media Komunikasi Pendidikan: Pelayanan Profesional Pembelajaran dan Mutu Hasil Belajar. Jakarta: PT. Bumi Aksara Sugiyono. 2008. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung: Alfabeta Suharsimi Arikunto. 2009. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan (Edisi Revisi). Jakarta: Bumi Aksara Sumarwan, Sumartini, dkk. 2010. Science for Junior High School Grade VIII 2nd Semester. Jakarta: Erlangga Wasis, Sugeng Yuli Irianto. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas VIII. Jakarta: Depdiknas Wawan S, dkk. 2007. Ilmu dan Aplikasi Pendidikan. Bandung: Pedagogianan Press Widoyoko. 2012. Teknik Penyusunan Instrumen Penelitian. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Winarno, Abdullah dan Abu Yasid, dkk. 2009. Teknik Evaluasi Multimedia Pembelajaran. Jakarta: Genius Prima Media. Terimakasih kepada Program Studi Pendidikan Fisika dan Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta yang telah memfasilitasi dalam melakukan penelitian ini. REFERENSI 1. 2. 3. 4. Andi Kristanto. 2011. Pengembangan Model Media Video Pembelajaran Mata Kuliah Pengembangan Media Video/TV Program Studi Teknologi Pendidikan Fakultas Ilmu Pendidikan Universitas Negeri Surabaya. Jurnal Teknologi Pendidikan, Vol.11 No.11, April 2011 (12-22) Azhar Arsyad. 2002. Media Pembelajaran. Jakarta: Rajawali Pers Cheppy Riana. 2007. Pedoman Pengembangan media Video. Bandung : Program P3AI UPI Choi, Hee Jun dan Scott D. Johnson. 2005. The Effect of Context-Based Video Instruction on Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 26 Pemanfaatan Sayuran …. Uswatun Khasanah PEMANFAATAN SAYURAN (TOMAT DAN CABAI) SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK ALTERNATIF Uswatun Khasanah,1* dan Toifur2) 1),2) Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 *Surel : [email protected] Intisari. Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui apakah tomat dan cabai bisa dimanfaatkan sebagai sumber energy alternatif. dengan pengukuran beda potensial pada tomat dan cabai. Dengan memanfaatkan baterai bekas, yang kemudian kita ambil bagian MnO 2, dan sebagai gantinya kita gunakan tumbukan cabai dan atau tomat sebagai larutan elektrolit di dalam baterai. Setelah cabai dan atau tomat dimasukkan ke dalam baterai bekas, dimasukkan kembali batang arang pada baterai dan ditutup dengan bantuan lakban. Kemudian diukur beda potensial pada baterai yang sudah diisi tumbukan cabai atau tomat. Dalam percobaan itu dihasilkan tegangan untuk baterai tomat ±0,8 volt, baterai cabai sekitar 0,8 volt dan campuran antara tomat dan cabai dengan kadar 50% masing-masing dihasilkan beda potensial sktr 0.9 volt. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Listrik mempunyai peran yang sangat besar bagi kelangsungan hidup manusia. Dahulu, sebelum ditemukannya listrik, orang tidak keberatan hidup tanpa listrik, tetapi teknologi kian lama kian berkembang. Kini, sebagian besar aktivitas manusia memerlukan energi listrik. Di kehidupan sehari-hari pun banyak dijumpai aktivitas yang menggunakan alat elektronik, misalnya pekerjaan rumah tangga, permainanpermainan, hiburan, dan aktivitas perkantoran lainnya. Tanpa listrik, manusia kesulitan mendapat cahaya lampu serta alat-alat elektronik yang selama ini digunakan untuk membantu kebutuhan dan memperlancar aktivitas juga tidak bisa digunakan. Satu hari saja ada pemadaman dari pihak PLN, semua pekerjaan yang berkaitan dengan listrik jadi terhambat. Manusia memang tidak bisa terlepas dari listrik, padahal sumber energi listrik apabila terus menerus digunakan akan habis, bahkan kini sering kita dengar adanya istilah krisis energi. Di samping menggunakan sumber energi dengan hemat, manusia dituntut untuk menemukan sumbersumber energi baru. Dengan demikian perlu dilakukan upaya untuk menemukan sumber energi listrik lain. Salah satu sumber energi baru yang kini dapat dikembangkan ialah cabai dan tomat Buah tomat dan cabai akan menjadi salah satu alternative masa depan karena tanaman ini mudah didapat dan mudah dibudidayakan serta cepat berkembang sehingga dapat diproduksi oleh masyarakat dengan mudah terutama masyarakat yang memiliki lahan. 2. Perumusan Masalah Rumusan Masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Apakah cabai dan tomat dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik? 2. Bagaimana pemanfaatan cabai dan tomat sebagai baterai? 3. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Mengetahui apakah tomat dan cabai dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik. 2. Mengetahui bagaimana pemanfaatan tomat dan cabai sebagai baterai tomat dan baterai cabai. . 4. Manfaat Penelitian 1. Memperoleh ilmu mengenai pemanfaatan sayuran, khususnya tomat dan cabai 2. Memperkaya khazanah ilmu kelistrikan secara teori dan praktek 3. Memotivasi pembaca untuk memanfaatkan sayuran yang ada di sekitar untuk menjadi barang yang bermanfaat dan bernilai jual 4. Meningkatkan rasa ingin tahu dengan selalu mencari, membaca, dan meneliti 5. Melatih untuk melakukan penelitian secara utuh, mulai dari mengenal dan merumuskan masalah, merumuskan tujuan penelitian, merancang cara atau metodologi pengumpulkan dan analisis data, menulis laporan penelitian, dan mempertanggungjawabkan hasilnya secara akademik. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 27 Pemanfaatan Sayuran …. Uswatun Khasanah LANDASAN TEORI A. Sayuran Tomat dan Cabai Beserta Kandungannya Tomat adalah jenis buah yang sangat sering dijumpai dan manfaat tomat untuk kesehatan telah diuji dan dapat digolongkan sebagai sumber vitamin C yang sangat baik (excellent) karena 100 gram tomat memenuhi 20 persen atau lebih dari kebutuhan vitamin C sehari. Vitamin C memelihara kesehatan gigi dan gusi, mempercepat sembuhnya luka-luka, mencegah penyakit scurvy (skorbut), serta menghindarkan terjadinya perdarahan pembuluh darah halus. Akan lebih baik jika kita mengetahui kandungan gizi yang terkandung di dalam tomat. Dalam 100 gram tomat terdapat kandungan gizi sebagai berikut: fosfor 27 gr, kalium 360 mg, besi 6 mg, kalsium 11 mg, vitamin C 23 mg, protein 1 gr, vitamin A 1000 UI. Berdasarkan data di atas ternyata tomat mengandung kalium yang cukup tinggi. Kalium merupakan logam alkali yang dapat menghasilkan elektrolit yang bagus untuk menghasilkan ion-ion listrik. Sedangkan pada cabai yang merupakan makanan bernilai gizi tinggi dan cukup kompleks. Cabai bisa tumbuh di berbagai jenis tanah dan dibudidayakan secara komersil di daerah tropis. Cabai mengandung senyawa kimia yang dinamakan capsaicin (8-methyl- N-vanillyl-6nonenamide). Selain itu, terkandung juga berbagai senyawa yang mirip dengan capsaicin, yang dinamakan capsaicinoids. Apabila cabai dimakan, senyawa- senyawa capsaicinoids berikatan dengan reseptor nyeri di mulut dan kerongkongan sehingga menyebabkan rasa pedas. Kemudian reseptor ini akan mengirimkan sinyal ke otak yang mengatakan bahwa sesuatu yang pedas telah dimakan. Otak merespon sinyal ini dengan menaikkan denyut jantung, meningkatkan pengeluaran keringat, dan melepaskan hormon endorfin. Cabai merah mengandung vitamin C dalam jumlah besar, juga mengandung karoten (pro vitamin A). Kandungan kedua zat ini tidak terlampau tinggi pada cabai yang berwarna kuning dan hijau. Berikut kandungan apa saja yang terdapat dalam 100 g cabai : Energy Air Protein Lipid Abu Karbohidrat Serat Gula Kalsium Besi 318 kkal 8.05 mg 12.01 mg 17.27 mg 6.04 mg 56.63 mg 27.20 mg 10.34 mg 148 mg 7.8 mg Magnesium Fosfor Kalium Natrium Zinc Tembaga Mangan Selenium Vit C Thiamin Rhiboflavin Niacin Vit B6 Volat dan kolin Vit A, E dan K Asam lemak 152 mg 293 mg 2014 mg 30 mg 2.48 mg 0.37 mg 2 mg 8.80 mg 76.40 mg 0.33 mg 0.92 mg 8.7 mg 2.45 mg 157.5 mg 151.74 mg 3.26 mg Tabel . Kandungan dalam 100 gram cabai Berdasarkan data di atas juga didapatkan bahwa cabai mengandung kalium yang cukup tinggi, dan juga natrium yang merupakan logam alkali seperti halnya pada tomat. B. Energi Listrik Energi listrik merupakan sumber energi pokok bagi kehidupan manusia saat ini. Listrik menjadi penyuplai energi untuk menyalakan lampu, memasak, alat komunikasi dan berbagai hal lain yang sangat diperlukan oleh manusia. Listrik telah lama dikenal yaitu lebih dari 4.000 juta tahun lalu. Salah satu contoh peristiwa kelistrikan yang terjadi secara alamiah adalah petir (Steve Parker, 2000). Arus listrik timbul akibat adanya aliran partikel-partikel bermuatan positif yang melalui konduktor walaupun sesungguhnya elektronelektron bermuatan negatiflah yang mengalir melalui konduktor (Marthen Kanginan, 2002). Muatan dapat mengalir dalam rangkaian tertutup jika terdapat beda potensial listrik atau tegangan listrik diantara dua titik yang biasanya disebut sumber tegangan. Sebuah lampu dengan hambatan R jika dihubungkan dengan sumber tegangan (V) maka akan dialiri arus listrik (I). Hubungan V, I dan R dinyatakan dengan: , Keterangan V : Beda potensial sumber I : Kuat arus listrik R : Hambatan Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh mengalirnya listrik dalam sebuah rangkaian tertutup (Fitri Wahyuni, 2011). Energi listrik (W) yang dihasilkan dari sumber tegangan (V) yang dihubungkan dengan lampu dengan hambatan R yang menyala selama t dinyatakan sebagai: Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 28 Uswatun Khasanah , Keterangan W : Energi listrik t : Waktu Dengan demikian energi listrik sebanding dengan kuadrat beda potensial, waktu, dan hambatan. C. Sel Volta Arus listrik dapat mengalir pada larutan elektrolit, yaitu suatu zat yang larut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion dan selanjutnya larutan menjadi konduktor atau penghantar listrik. Elektrolit bisa berupa air, asam, basa atau berupa senyawa kimia lainnya. Elektrolit umumnya berbentuk asam, basa (alkali) dan senyawa garam. Senyawa yang termasuk asam antara lain Aqua Regia: campuran H2SO4 dengan HNO3, HNO3, H2SO4, Asam halida(kecuali HF) : HI>HBr>HCl, Asam oksi halogen : HXO4>HXO3>HXO2>HXO). Unsur yang termasuk alkali ialah Litium ( Li ), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs), Fransium (Fr). Senyawa garam meliputi Amonium (NH4+), Kalsium ( Ca2+), Besi (Fe2+ 3+ 2+ and Fe ), Magnesium (Mg ), Kalium K+), Pyridinium (C5H5N), Quaternary ammonium (NR4+), Natrium (Na+ ), Asetat (CH3COO−) Karbonat (CO32− ), Klorida( Cl− ), Sitrat HOC(COO−)(CH2COO−)2 , Sianida C≡N−, Hidroksida (OH− ), Nitrat (NO3− ), Nitrit (NO2− ), Oksida( O2− ) , Fosfat (PO43− ), Sulfat (SO42−). (http://id.wikipedia.org/wiki/ Garam_Basa _asam). Jika dua elektroda memiliki beda potensial listrik di masukkan ke dalam larutan elektrolit maka timbul arus listrik. Ahli kimia berkebangsaan Italia bernama Alessandro Giusseppe Volta (1745-1827) dan Luigi Galvani (1773-1798) menemukan arus listrik yang timbul pada reaksi redoks. Reaksi redoks singkatan dari reaksi reduksi dan reaksi oksidasi. Reduksi adalah penerimaan elektron atau penurunan bilangan oksidasi, sedangkan oksidasi adalah pelepasan elektron atau peningkatan bilangan oksidasi. Setiap reaksi redoks merupakan pasangan antara reaksi reduksi dan reaksi oksidasi (Maryuanah dan Sutresna, 1999:55). Jadi dalam reaksi redoks terjadi perpindahan elektron antarzat. Dari reaksi redoks ini terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Jika elektroda Zn dan Cu dicelupkan ke dalam larutan elektrolit secara terpisah dan dihubungkan dengan jembatan garam maka terus menerus akan terjadi pergerakan elektron yang akan menimbulkan energi listrik proses ini dikenal sebagai sel volta. Lebih lanjut Volta membuat deret unsurunsur yang disebut Deret Volta, yaitu urutan logam-logam (ditambah hidrogen) berdasarkan Pemanfaatan Sayuran …. kenaikan potensial elektrode standarnya. Deret Volta tersebut meliputi : Li – K – Ba – Sr – Ca - Na – Mg – Al – Mn – Zn Cr – Fe – Cd – Co – Ni – Sn – Pb – H – Sb – Bi – Cu – Hg - Ag - Pt– Au Pada Deret Volta, unsur logam dengan potensial elektrode lebih negatif ditempatkan di bagian kiri, sedangkan unsur dengan potensial elektrode yang lebih positif ditempatkan di bagian kanan.Semakin ke kiri kedudukan suatu logam dalam deret tersebut, maka logam semakin reaktif (semakin mudah melepas elektron) dan logam merupakan reduktor yang semakin kuat (semakin mudah mengalami oksidasi). Sebaliknya, semakin ke kanan kedudukan suatu logam dalam deret tersebut, maka logam semakin kurang reaktif (semakin sulit melepas elektron) dan logam merupakan oksidator yang semakin kuat reduksi) (http://id.wikipedia.org/wiki/Deret_Volta). Penerapan sel volta dalam kehidupan sehari-hari adalah baterai. Satu buah baterai beda potensial yang dihasilkan sebesar 1,5 volt.Pada sebuah baterai terdapat batang karbon (C) sebagai anoda, serta seng (Zn) sebagai katoda sekaligus sebagai wadah. Di dalam baterai diisi pasta berupa campuran MnO2 (elektrolit mangan dioksida), NH4Cl, dan air. Anoda Zn(-) melarut menjadi Zn2+ sehingga menghasilkan arus listrik. Sedangkan reaksi sel terjadi apabila MnO2 dan NH4+ mengalami reduksi Di bawah ini disajikan gambar baterai besertakomponennya Sumber gambar : blogspot.com/2011/12/bateraipertama-atau-html) (http:/fun-smilebaghdad-baterai- D. METODE EKSPERIMEN 1. Alat dan Bahan a. Tomat b. Cabai c. Air d. Baterai bekas e. Pisau f. Penjepit buaya g. Batang Cu h. Voltmeter i. Paku (Fe) j. Alat penumbuk k. Panci l. Gelas kimia Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 29 Pemanfaatan Sayuran …. Uswatun Khasanah m. lakban 2. Prosedur Eksperimen 1. Uji beda potensial listrik pada tomat dan cabai Uji beda potensial listrik ini dilakukan dengan cara sebagai berikut: a. Mengeringkan tomat dan cabai (tidak sampai kering sekali, masih ada sedikit air dalam kandungan cabai dan tomat) b. Menumbuk tomat dan cabai yang sudah agak kering sampai halus c. Membagi tumbukan tomat dan cabai menjadi 3 bagian yang sama besar dan memasukkannya ke dalam gelas kimia d. Memasukkan paku (Fe) dan batang tembaga (Cu) ke dalam tumbukan tomat dan cabai e. Mengukur beda potensial listrik pada masing-masing gelas kimia menggunakan voltmeter. 2. Baterai tomat dan cabai Cara kerja pembuatan baterai tomat dan cabai tanpa direbus sebagai berikut: a. Membuka tutup baterai b. Mengeluarkan serbuk mangan dioksida c. Mencuci selubung dan batang karbon baterai yang telah dibongkar d. Memisahkan tomat dan cabai dari bagian lainnya e. Menumbuk tomat dan cabai sampai halus f. Memasukkan tomat dan cabai yang sudah halus ke dalam baterai yang sudah dikosongkan g. Memasang kembali batang karbon di tengah baterai dan menutupnya dengan penutup selubung baterai h. Membungkus rapat bagian samping batu baterai dengan lakban i. Mengukur energi batu baterai dengan voltmeter 3. Hasil massa tomat = 30 gram massa cabe = 30 gram 4 0.000069 0.7 0.6 0.9 5 0.000056 0.6 0.6 0.9 6 0.000046 0.6 0.5 0.5 7 0.000040 0.5 0.5 0.5 8 0.000035 0.5 0.5 0.4 9 0.000031 0.45 0.5 0.4 10 0.000028 0.4 0.6 0.4 11 0.000025 0.4 0.8 0.4 12 0.000023 0.4 0.8 0.3 13 0.000021 0.4 0.8 0.3 14 0.000020 0.4 0.8 0.3 15 0.000019 0.3 0.8 0.3 16 0.000017 0.3 0.8 0.2 Tabel. Beda tegangan baterai tomat, cabai dan campuran tomat dan cabai massa total 30 gram untuk 1 baterai no CT(80-20) volt CT(20-80) volt CT(60-40) volt 1 0.05 0.3 0.05 2 0.05 0.3 0.05 3 0.05 0.2 0.05 4 0.05 0.2 0.05 5 0.05 0.2 0.05 6 0.05 0.2 0.05 7 0.05 0.2 0.05 8 0.05 0.2 0.05 9 0.05 0.2 0.05 10 0.05 0.25 0.05 11 0.05 0.25 0.05 12 0.05 0.25 0.05 13 0.04 0.25 0.05 14 0.04 0.25 0.05 15 0.04 0.25 0.05 16 0.03 0.25 0.06 17 0.03 0.25 0.06 18 0.04 0.3 0.075 Tabel. Beda tegangan baterai campuran cabai dan tomat diukur setiap 5 menit massa campuran cabe dan tomat msg2 15 gram Kalibra 0.01 jam 1/(t x 3600) Tmt(volt) Cb (volt) (t+c )volt 1 0.000278 0.8 0.8 0.9 2 0.000139 0.7 0.8 0.7 3 0.000093 0.7 0.7 0.6 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 30 Uswatun Khasanah 4. ANALISIS DATA Grafik hubungan antara tegangan (volt) terhadap waktu (sekon) Grafik 1. Tegangan vs waktu baterai tomat Grafik 2. Tegangan vs waktu baterai cabai Grafik 3. Tegangan vs waktu baterai campuran tomat dan cabai Pemanfaatan Sayuran …. 5. PEMBAHASAN Dengan melakukan uji beda potensial yaitu dengan memasukkan batang tembaga (Cu) dan paku (Fe) pada cabai dan tomat yang dihaluskan diketahui bahwa cabai dan tomat dapat menimbulkan beda potensial listrik. Batang Cu dan Fe berfungsi sebagai elektroda yang kemudian dihubungkan dengan alat ukur beda potensial listrik (voltmeter). Berdasarkan uji ini, ternyata jarum voltmeter bergerak yang artinya terdapat beda potensial listrik antar elektroda Cu dan Fe. Berdasarkan tabel diketahui bahwa cabai dan tomat maupun campuran antara keduanya menghasilkan beda potensial listrik. Penelitian dilakukan 2 kali dengan massa cabai dan tomat yaitu 30 gram diperoleh energi listrik yang sama pula yaitu 0,8 volt. Dengan demikian dapat disimpulkan tiap 1 gram cabai dan tomat menghasilkan beda potensial sebesar 0,03 volt. Cabai dan tomat mengandung kalium (K), sodium atau natrium (Na) yang merupkan alkali yang jika bereaksi dengan air akan membentuk larutan elektrolit. Kalsium (Ca), besi (Fe), dan magnesium (Mg), fosfat (P) yang termasuk unsurunsur yang dapat membentuk senyawa garam. Ketika elektroda Cu dan Fe diletakkan diantaranya maka akan terbentuk sel volta dan terjadi reaksi redoks pada kedua elektroda. Selama reaksi redoks terjadi pergerakan elektron secara terus-menerus dari anoda (Fe) ke arah katoda (Cu). Pergerakan elektron tersebut menghasilkan beda potensial listrik pada kedua elektroda. Dengan demikian terbukti bahwa tomat dan cabai dapat dijadikan salah satu sumber energi listrik. Berdasarkan uji kandungan listrik pada cabai dan tomat yang telah dilakukan, diketahui bahwa cabai dan tomat yang digunakan berupa tumbukan halus tidak praktis untuk digunakan. Supaya pemanfaatan energi listrik pada cabai dan tomat lebih praktis perlu dilakukan pengemasan. Dalam penelitian ini cabai dan tomat dikemas dalam bentuk baterai cabai dan tomat. Cabai dan tomat yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam baterai kering bekas yang sudah dibersihkan dan dibuang pasta mangan dioksidanya (MnO2). Kendala dalam penelitian baterai tomat dan cabai adalah kebocoran. Air keluar dari selasela baterai sehingga baterai tidak tahan lama. Hal ini disebabkan tomat memiliki kadar air yang tinggi dan cabai pada saat dihaluskan juga ditambahkan sedikit air. Dengan demikian perlu dilakukan upaya untuk mengurangi kadar air pada kulit kentang. 6. SIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat di simpulkan : Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 telah 31 Uswatun Khasanah Pemanfaatan Sayuran …. 1.Cabai dan tomat dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik. Tiap 1 gram cabai dan tomat menghasilkan energi listrik sebesar 0,03 volt 2.Cabai dan tomat dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik dengan cara dibuat menjadi baterai cabai dan tomat. B. Saran 1.Pada masyarakat diharapkan mengolah cabai dan tomat sebagai sumber energi listrik dengan membuat baterai cabai dan tomat 2.Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pemanfatan baterai cabai dan tomat pada alat elektronik lain. DAFTAR PUSTAKA Badrussalam. R. 2008. Biogas dari Sayur Bekas. Jakarta: Batara Cipta Prima Indocamp Clark, John O. E. 2009. Materi Fisika!. Bandung: Pakar Raya http://id.wikipedia.org/wiki/Deret_Volta http://id.wikipedia.org/wiki/Garam_Basa _asam http://www.proseanet.org Marthen Kanginan,2002. Fisika SMA IB. Jakarta: Erlangga Muhadi, Riyanta. 1995. Pintar IPA (Sains). Solo: CV Aneka Parker, Steve. 2001. Jendela Iptek Listrik. Jakarta: Balai Pustaka Sugiono.2010. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kualitatif, Kuantitatif, dan R&D. Bandung: Alfabeta Maryuanah N.dan Nana Sutresna.1999.Kimia untuk Sekolah Menengah Umum Kelas III. Bandung: Grafindo Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 32 Rancang Bangun Simulasi …. Apik Rusdiarna I. RANCANG BANGUN SIMULASI KARAKTERISTIK TRANSISTOR MENGGUNAKAN PROTEUS VSM Apik Rusdiarna Indrapraja* dan Ali Murdani Program Studi Fisika MELINS Universitas Ahmad Dahlan Kampus III UAD, Jl. Prof. Dr. Soepomo, Janturan Yogyakarta * Surel: [email protected] Intisari. Telah dilakukan perancangan alat karakterstik transistor menggunakan simulator proteus VSM. Konfigurasi transistor yang digunakan common emitor. Sistem akuisi data menggunakan ATmega8 yang diprogram menggunakan micropascal dan program penampil menggunakan Delphi7. Komunikasi data antara ATmega8 dan program penampil dilakukan secara virtual menggunakan Virtual Serial Port dari Eltima. Pada penelitian ini digunakan transistor n-p-n 2N3904 sebagai bahan uji sistem . Hasil yang diperoleh setelah pengujian proteus dapat digunakan untuk media simulasi karakteristik transistor karena secara visualiasi telah mempresentasikan karakteristik transistor tetapi untuk nilai-nilai yang dihasilkan perlu dicocokan dengan nilai hasil pengukuran realnya. Kata kunci: Karakterisasi transistor, common emitor, ATmega8, Proteus VSM, Virtual Serial Port PENDAHULUAN Ilmu fisika merupakan salah satu cabang ilmu sains yang mempunyai cukup banyak sub-sub ilmu bagian. dari beberapa bagian ilmu fisika tersebut, tidak semuanya dapat dipahami dengan mudah dan dapat ditemukan dalam aplikasi kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, untuk memahami suatu bidang ilmu terutama pada pokok bahasan tertentu, maka dibutuhkan suatu cara untuk dapat mewujudkannya. Hal ini dikarenakan dengan menggunakan cara yang tepat, maka ilmu yang dipelajari akan lebih mudah dimengerti dan dapat selalu diingat.[1] Salah satu topik pembahasan dalam ilmu fisika adalah piranti elektonika, dimana dalam pembahasan piranti elektonika ini dibutuhkan alat peraga atau simulasi agar lebih mudah dipahami. Salah satu ulasan dalam topik pembahasan piranti elektonika adalah mengenai karakteristik transistor. Beberapa Peralatan telah diciptakan untuk pendeteksian transistor maupun untuk mengetahui karakteristiknya. Salah satu alat yang paling terkenal disebut pelacak kurva (curve tracer) yang dapat menampilkan bentuk karakteristik transistor melalui layar osiloskop.[2] namun ada juga yang telah merancang alat penampil kurva karakteristik transistor ini dengan antarmuka komputer yang dirancang oleh Sobari. Alat yang dirancang sobari masih ada kekurangan yaitu sistem belum berbasis mikrokontroler sehingga rangkaiannya terlalu kompleks dan interface masih menggunakan port paralel sehingga penggunaan alat masih terbatas pada PC untuk menampilkannya. Proteus Virtual System Modelling (VSM) merupakan salah satu program simulator elektronik yang banyak digunakan dalam praktikum mikrokontroler dan telah diuji kehandalannya. [3,4,5] Keunggulan dari proteus adalah dapat simulasikan mikrokontroler dan dapat mensimulasikan antarmuka komunikasi serial menggunakan virtual serial port. Rangkaian Karakterisasi Transistor Rangkaian karakterisasi transistor bipolar antara lain seperti Gambar 1 berikut ini GAMBAR 1. Skema rangkaian common emiter Rangkaian emiter bersama banyak dimanfaatkan sebagai penguat arus,karena menghasilkan arus keluaran yang besar (Ic) hanya dengan arus masukan kecil (Ib). perbandingan antara Ic dan Ib menunjukkan seberapa. besar penguatan arus suatu transistor. Besarnya pcnguatan arus transistor, biasa dilambangkan dengan βdc, sehingga: I (1) C IB Suatu cara untuk mengetahui gambaran kerja suatu transistor ialah dengan membuat grafik yang menghubungkan arus dan tegangannya, sehingga diketahui karakteristik transistor tersebut. Kurva karakteristik transistor ada dua rnacam, yakni kurva karakteristik masukan (kurva basis) dan kurva karakteristik keluaran (kurva kolektor). Kurva basis mempunyai absis VBE (tegangan antara basis dan erniter) dan ordinat IB (arus basis). Setiap lengkungan pada Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 33 Rancang Bangun Simulasi …. Apik Rusdiarna I. kurva basis dihasilkan untuk VCE (tegangan kolektor ke emiter) yang konstan. Kurva kolektor mernpunyai absis VCE dan ordinat IC (arus kolektor). Setiap lengkungan pada kurva kolektor dihasilkan untuk IB yang konstan. Pada Gambar 2 ditunjukan kurva karakteristik transistor EKSPERIMEN Perencanaan sistem yang dirancang seperti pada Gambar 4. (a) (b) GAMBAR 2. Kurva karakteristik transistor (a) kurva basis (b) kurva kolektor GAMBAR 3. Diagram Sistem Kurva Basis Hubungan antara IB dan VBE tentu saja akan berupa kurva dioda. Karena memang telah diketahui bahwa junction base-emitor tidak lain adalah sebuah dioda. Jika hukum Ohm diterapkan pada loop base maka: IB VBB VBE RB (2) VBE adalah tegangan jepit dioda junction base-emitor. Arus hanya akan mengalir jika tegangan antara base-emitor lebih besar dari VBE. Sehingga arus IB mulai aktif mengalir pada saat nilai VBE tertentu. Besar VBE umumnya diketahui VBE = 0.7 volt untuk transistor silikon dan VBE = 0.3 volt untuk transistor germanium. Nilai ideal VBE = 0 volt. Kurva Kolektor Satu hal lain yang menarik adalah bagaimana hubungan antara arus basis IB, arus kolektor IC dan tegangan kolektor-emiter VCE. Dengan mengunakan rangkaian emiter bersama pada gambar 1, tegangan VBB dan VCC dapat diatur untuk memperoleh plot garis-garis kurva kolektor. Pada gambar 2 telah diplot beberapa kurva kolektor arus IC terhadap VCE dimana arus IB dibuat konstan. Jika hukum Ohm diterapkan pada loop collector diketahui adalah : Ic VCC VCE RC Kurva kolektor pada Gambar 2b memperlihatkan bahwa jika IB naik maka IC akan ikut naik, ini menunjukkan IB yang keciI mengendalikan IC yang besar. kurva diatas juga menunjukan beberapa daerah kerja transistor, diantaranya adalah daerah saturasi, daerah cut-off, daerah aktif dan daerah breakdown. (3) Rangkaian minimum sistem ATmega8, modul karakteristik dan komunikasi serial dirancang di dalam proteus, ATmega8 diprogram menggunakan microPascal. Virtual Port serial digunakan untuk menghubungkan program penampil dengan minimum sistem ATmega8 yang ada di Proteus. Program penampil ini buat menggunakan bahasa pemprograman Delphi7. Perancangan Perangkat Keras Pada penelitian ini digunakan konfigurasi common emitor untuk membuat kurva karakteristik transistor (masukan dan keluaran). Pada Gambar 4a ditunjukan skema rangkaian common emitor yang akan digunakan untuk mengkarakteristik transistor. Oleh karena itu membutuhkan dua DAC (Digital Analog Converter) untuk memberi tegangan pada basis (Vbb) dan kolektor (Vcc). Mikrokontroler AVR dapat difungsikan sebagai DAC yaitu dengan membangkitkan PWM (Pulse Width Modulation) dan dihubungkan dengan low pass filter. Apabila DACnya akan dihubungkan ke input dengan impedansi rendah perlu dipasang buffer. [6].Skema rangkaian DAC ditunjukan pada Gambar 5b. Untuk membuat kurva karakteristik transistor perlu membaca tegangan VBB,VBE,VC dan VCE seperti yang ditunjukan pada Gambar 5b. Oleh karena itu membutuhkan empat ADC (Analog Digital Converter). ATmega8 mempunyai enam ADC 10bit dan tiga timer ( dua timer 16 bit dan satu timer 8bit) yang dapat digunakan untuk membangkitkan PWM. Oleh karena itu penggunan ATmega8 untuk perancangan sistem ini sangatlah memadai. Untuk komunikasi data antara ATmega8 dan Program penampil menggunakan komunikasi serial. Pada Proteus ada library yang siap pakai untuk komunkasi serial pada mikrokontroler AVR Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 34 Rancang Bangun Simulasi …. Apik Rusdiarna I. yaitu menggunakan COMPIM. Pada Gambar 5c ditunjukan skema minimum sistem ATmega8 beserta pin-pin yang digunakan dalam perancangan sistem ini. (b) (c) (a) (b) GAMBAR 5. Diagram alir sistem (a) karakteristik masukan (b) karakteristik keluaran Untuk menghubungkan sistem yang ada di proteus dengan sistem penampil membutuhkan virtual port serial. HASIL DAN DISKUSI (c) GAMBAR 4. Skema rangkaian sistem (a) rangkaian common emitor (b) rankaian DAC (b) rangkaian minimum sistem ATmega8 Perancangan Perangkat Lunak Perancangan perangkat lunk terdiri dari dua bagian yaitu perancangan perangkat lunak pengendali ATmega8 dan Program penampil karakteristik. Perancangan pengendali ATmega8 menggunakan bahasa pascal dan software microPascal for AVR sebagai compiler. Perancangan penampil karakteristik menggunakan software Delphi 7. Pada program yang dirancang mampu melakukan penyettingan DAC( 8bit./10 bit), melakukan perubahan step kenaikan nilai DAC dan menampilkan kurva karakteristik masukan dan keluaran transistor. Pada Gambar 5 ditunjukan diagram alir pengambilan data untuk karakteristik masukan dan keluaran transistor yang dikerjakan oleh sistem. Tampilan hasil run program utama adalah seperti Gambar 6. GAMBAR 6. Tampilan Program Penampil Karakteristik Transistor Pengujian sistem menggunakan transistor bipolar npn 2N3904 dengan variasi nilai Rb dan Rc. Pemilihan transistor ini karena mudah didapat dan merupakan jenis transistor general porpose yang bekerja pada daya rendah. Hasil uji karakteristik masukan dan keluaran menggunakan Rc =200 Ω, Rb =100k Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 35 Rancang Bangun Simulasi …. Apik Rusdiarna I. DAC 8bit dan step 5 ditunjukan pada Gambar 7 dan untuk DAC 10bit ditunjukan pada Gambar 8 UCAPAN TERIMA KASIH Kami ucapkan terimakasih kepada Laboratorium Fisika Dasar UAD dan teman-teman yang berkaitan dengan penelitian ini , sehingga penelitian ini terselesaikan REFERENSI (b) (a) GAMBAR 7. Karakteristik Transistor pada Rc =200 Ω, Rb =100k dan DAC 8bit (a) karakteristik masukan (b) karakteristik keluaran (a) (b) GAMBAR 8. Karakteristik Transistor pada Rc =200 Ω, Rb =100k dan DAC 10bit (a) karakteristik masukan (b) karakteristik keluaran 1. N. Istichoroh dan A. Prihanto, Simulasi Karakteristik Dioda Dengan Menggunakan Bahasa Pemprograman Delphi 7.0, Jurnal Fisika, Vol 02 No 01 , 2013, pp 01-06 2. R.Sobari, Pembuatan Alat Penampil Kurva Karakteristik Keluaran Transistor Dengan Antarmuka Komputer, S1.Thesis, Undip, 1999 3. K.T. Yuwono dan Suprapto, Pengembangan Modul Praktikum Mikrokontroler(AVR) menggunakan Perangkat Lunak Proteus Profesional v7.5 SP3, Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan, Vol 20 No 1, 2011 4. Tristanto, Implementasi Software Proteus Sebagai Media Pembelajaran Berbasis Komputer Untuk Mata Pelajaran Mikroprosesor Dan Mikrokontroler (Mpmk) Siswa Kelas Xi Semester 1 Di Smk Muda Patria Kalasan Yogyakarta,S1. Thesis, UNY,2011 5. Y.Andri, Pengaruh Penggunaan Media Software Simulasi Proteus Terhadap Prestasi Belajar Siswa Pada Mata Diklat Elektronika, S1. Thesis, UNY,2012 6. Anonim, AVR131:Using the AVR’s High-Speed PWM,2003, www.atmel.com/Images/doc2542.pdf (diakses tanggal 28 Mei 2013) Penggunaan DAC 8 bit lebih baik dalam hal menampilkan karakteristik, pada DAC 10bit terlihat banyak noise. Pada karakteristik masukan hasil tampilan sudah sesuai dengan teori bahwa semakin besar Vbe maka klengkuangan kurva karakteristik masukan berkegser semakin besar, akan tetapi program yang dirancang masih ada eror dalam hal menmpilan nilai Vbe. Secara tampilan karakteristik keluaran yg dihasilkan sudah benar akan tetapi dilihat dari sisi nilai Ic masih kurang pas kurva tidak memotong garis beban dari transistor. KESIMPULAN Proteus dapat digunakan sebagai media simulasi karakeristik masukan dan keluaran transistor akan tetapi perlu dilakukan komparasi dengan pengukuran manual agar nilai V-Inya dapat disesuaikan dan untuk melakukan uji coba sistem rangkaian karakteristik transistor sebelum diwujudkan ke instrument yang sebenarnya Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 36 Penentuan Modulus elastisitas …. Rita Ferawati PENENTUAN MODULUS ELASTISITAS BESI COR ABU-ABU MENGGUNAKAN METODE OSILASI CANTILEVER Rita Ferawati1 dan Okimustava2 1 Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt 3, Sidikan, Umbulharjo, Yogyakarta 55161 2 Program Studi Pendidikan Fisika,Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus III, Jl. Prof. Dr. Soepomo SH, Janturan, Umbulharjo, Yogyakarta 55164 Surel : [email protected] Intisari. Percobaan penentuan modulus elastisitas bahan dilakukan dengan menggunakan metode osilasi cantilever. Metode yang digunakan adalah dengan analisis regresi linier hubungan antara kuadrat dari periode osilasi T2 terhadap massa beban M dan pengambilan data untuk penentuan nilai modulus elastisitas bahan dilakukan dengan osilasi penggaris dengan variasi massa beban. Setiap variasi massa, penggaris diosilasikan sebanyak 10 kali osilasi. Setiap 10 kali osilasi akan dibaca waktu yang dibutuhkan untuk satu periode osilasinya. Koefisien elastisitas bahan dapat dihitung dari gradien garis hasil regresi antara kuadrat periode osilasi dengan massa beban. Setelah dilakukan regresi dari 30 data eksperimen diperoleh nilai koefisien elastisitas bahan sebesar (117,00 ± 5,74) ×109 N/m2, mendekati nilai acuan modulus elastisitas besi cor abu-abu 130×109 N/m2. Kata kunci: Modulus elastisitas bahan, penggaris, osilasi, regresi linier. PENDAHULUAN Bahan dapat dikatakan elastis apabila diberi gaya luar, maka bahan tersebut dapat kembali ke keadaan semula. Suatu bahan elastis apabila diberi gaya terus menerus lama kelamaan akan mengalami deformasi plastis. Jika gaya semakin besar maka bahan tersebut akan patah (fracture)[1]. Modulus elastisitas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan, dengan regangan suatu bahan selama gaya yang bekerja tidak melampaui batas elastisitasnya. Semakin besar nilai modulus elastisitasnya, berarti semakin bertambah sulit untuk merentangkan benda, artinya dibutuhkan gaya yang lebih besar. Percobaan terdahulu tentang penentuan nilai modulus elastisitas bahan kawat besi telah dilakukan oleh [2] dengan menggunakan metode regangan. Diperoleh nilai modulus elastisitas kawat besi sebesar (1,44 ± 0,02)×1011 N/m2. Hasil itu terlalu kecil jika dibandingkan dengan nilai acuan yaitu sebesar 2,1×1011 N/m2. Penelitian lain menentukan modulus elastisitas juga bisa dilakukan dengan metode Two Point Loading [3], yaitu pengujian dengan dua pembebanan yaitu kasus dimana beban ditempatkan pada dua titik dengan jarak yang sama jauh dari titik reaksi tumpuan. Peneliti melihat bahwa dari percobaan-percobaan terdahulu tersebut nilai eksperimental yang diperoleh belum sesuai dengan nilai acuan. Untuk itu, telah dilakukan suatu percobaan untuk menentukan nilai modulus elastisitas bahan stainless steel dengan metode lain yaitu dengan menggunakan metode osilasi Cantilever. Dari hasil perhitungan nilai modulus elastisitas bahan itu bisa dilakukan uji kualitasnya. Namun kali ini analisis regresi linier digunakan dalam perhitungan modulus elastisitas bahan, karena dengan regresi linier dapat setidaknya dilakukan pengecekan apakah model teoretis yang dipakai memang berlaku, dan perhitungan nilai koefisien pemuaian menjadi lebih teliti karena akan terbebas dari pengaruh adanya ralat sistematik zero offset. LANDASAN TEORI a. Elastisitas Bahan (Modulus Young) Elastisitas adalah kecenderungan pada suatu benda untuk berubah bentuk baik panjang, lebar maupun tingginya, tetapi massanya tetap. Hal itu disebabkan oleh gaya-gaya yang menekan atau menariknya, pada saat gaya ditiadakan bentuk kembali seperti semula. Stress adalah gaya (F) yang dialami benda persatuan luas (A). , (1) Strain adalah perbandingan pertambahan panjang terhadap panjang awal, akibat mengalami tegangan . (2) Faktor-faktor eksternal yang mempengaruhi langsung dari elastisitas bahan antara lain adalah gaya yang diberikan dan luas permukaan tekan. Faktor-faktor internal yang mempengaruhi elastisitas antara lain duktilitas bahan, ketahanan bahan, dan kekerasan bahan. Kurva elastisitas dapat dilihat dari gambar 1, yaitu hubungan antara tegangan terhadap regangan. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 37 Penentuan Modulus elastisitas …. Rita Ferawati . Persamaan (8), diintegralkan menghasilkan , (8) (9) jadi . Pada titik B, x=L dan y=S, maka , (10) (11) maka , (12) dengan S merupakan perubahan panjang pegas, maka Gambar 1. Kurva hubungan antara tegangan dan regangan [4] Ukuran besarnya struktur terdeformasi atau teregang bergantung pada besarnya tegangan yang diberikan pada material. Untuk sebagian besar logam yang diberi tekanan yang relatif kecil, besarnya tegangan dan regangan akan sebanding. Kesebandingan ini diungkapkan dengan persamaan yang dikenal dengan hukum Hooke[5]. Pada saat hukum Hooke berlaku maka hubungan antara tegangan dan regangan adalah linear atau berada pada zona elastis. b. Penentuan Nilai Koefisien Elastisitas Bahan Penentuan nilai koefisien elastisitas bahan (Modulus Young) dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut , (3) dengan . (4) . (13) Persamaan (13), disubstitusikan ke persamaan periode osilasi, maka , (14) dan , (15) dengan I , (16) dengan r adalah tebal penggaris dan d adalah kedudukan z dari lebar penggaris, maka , (17) dengan M adalah massa beban, L adalah panjang penggaris, l adalah lebar penggaris, m adalah massa penggaris dan T2 adalah kuadrat periode osilasi. Dengan menggunakan analisis regresi linier, maka . (18) Persamaan di atas merupakan persamaan linier dengan , dan x=M, berbentuk , (19) dengan a merupakan gradien garis lurus dan b merupakan titik potong kurva pada sumbu y adalah koefisien-koefisien yang dapat dicari dengan regresi linier tanpa bobot, dengan nilai a adalah gradien garis lurus, , (20) dan b adalah titik potong kurva pada sumbu y, (21) dengan ralat baku estimasi adalah Gambar 2. Skema eksperimen penentuan modulus elastisitas bahan menggunakan metode osilasi cantilever[6] Dari gambar di atas, strain = z/R, maka diperoleh . Slight bending dirumuskan sebagai berikut , , (22) ralat a dapat dihitung dari (5) (6) (23) dan ralat b dapat dihitung dari karena (24) , (7) dari persamaan (13),sehingga diperoleh nilai a adalah dan dy/dx kecil sehingga Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 38 Penentuan Modulus elastisitas …. Rita Ferawati (25) sehingga E dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (26) ralat α dapat kita hitung dari rumus perambatan ralat , yang beragam dengan kenaikan massa antara 2,10 gram-2,40 gram. Analisis regresi linier M terhadap T2 sesuai persamaan (18) menggunakan Ms Excel 2007, dan menghasilkan a dan b. Nilai a digunakan untuk menghitung E dengan menggunakan persamaan (26) serta ralatnya menggunakan persamaan (27). (27) HASIL DAN PEMBAHASAN dengan , (28) , (29) , (30) . (31) METODE PENELITIAN Percobaan penentuan nilai koefisien modulus elastisitas bahan dilakukan di Laboratorium Fisika Dasar Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta, dengan menggunakan metode osilasi cantilever. Pada percobaan ini, bahan yang digunakan adalah penggaris stainless steel dan susunan alat ditunjukkan oleh gambar 2. Alat dan bahan yang digunakan adalah 1. Penggaris atau mistar, sebagai bahan yang akan dicari nilai koefisien modulus elastisitasnya. 2. Statip, digunakan untuk menyangga penggaris agar stabil kedudukannya dan tidak bergerak. 3. Beban, digunakan sebagai variasi beban dalam pengambilan data. 4. Nereca timbangan, digunakan untuk menimbang beban yang akan dipakai. 5. Stopwatch, digunakan untuk menghitung waktu osilasi. 6. Mur dan baut, digunakan untuk tempat menambahkan beban. Gambar 3. Alat percobaan penentuan Modulus Elastisitas bahan dengan menggunakan metode osilasi cantilever. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan memasang penggaris besi panjang pada batang penyangga (statip), kemudian pada ujung penggaris tersebut diberi beban yang bervariasi. Pada setiap variasi massa beban, diosilasikan sebanyak 10 kali dan dihitung periodenya. Prosedur ini diulang untuk massa beban Percobaan penentuan nilai koefisien modulus elastisitas bahan dilakukan dengan menggunakan metode regresi linier hubungan antara kuadrat periode osilasi (T2) dengan massa beban (M). No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Tabel 1. Data hasil percobaan M (kg) t (s) T (s) T2 (s2) 0.00955 5.08 0.508 0.258064 0.01165 5.26 0.526 0.276676 0.01395 5.31 0.531 0.281961 0.01625 5.4 0.54 0.2916 0.0184 5.49 0.549 0.301401 0.02055 5.76 0.576 0.331776 0.02285 6.03 0.603 0.363609 0.02505 6.12 0.612 0.374544 0.0273 6.25 0.625 0.390625 0.0296 6.43 0.643 0.413449 0.0319 6.61 0.661 0.436921 0.0343 6.84 0.684 0.467856 0.0366 7.02 0.702 0.492804 0.0388 7.06 0.706 0.498436 0.04095 7.11 0.711 0.505521 0.0432 7.2 0.72 0.5184 0.0454 7.29 0.729 0.531441 0.04755 7.38 0.738 0.544644 0.0498 7.47 0.747 0.558009 0.0521 7.51 0.751 0.564001 0.05445 7.56 0.756 0.571536 0.0566 7.6 0.76 0.5776 0.05875 7.78 0.778 0.605284 0.06105 7.87 0.787 0.619369 0.06325 7.92 0.792 0.627264 0.06555 8.05 0.805 0.648025 0.06785 8.1 0.81 0.6561 0.07005 8.14 0.814 0.662596 0.0723 8.23 0.823 0.677329 0.0746 8.37 0.837 0.700569 Dari tabel di atas, dapat dilihat bahwa setiap penambahan beban menghasilkan besarnya periode osilasi yang berbeda. Nilai periode osilasi yang dihasilkan semakin besar terhadap kenaikan massanya. Kenaikan massa berbanding lurus terhadap besarnya periode osilasi. Semakin berat massa beban yang ditambahkan, maka semakin besar regangan penggarisnya, sehingga menghasilkan periode osilasi yang semakin besar. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 39 Penentuan Modulus elastisitas …. Rita Ferawati UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Laboratorium Fisika Dasar Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta dan pihak-pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini, sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan baik. REFERENSI [1] [2] Gambar 4 . Grafik hubungan antara penambahan massa, M terhadap kuadrat periode osilasi, T2. Dari grafik hubungan antara penambahan massa (M) terhadap kuadrat periode osilasi (T2) yang disajikan dalam Gambar 4, terlihat bahwa nilai M meningkat dengan semakin besar T2, sehingga dapat kami simpulkan data tersebut merupakan data yang linier. Dari hasil analisis data diperoleh nilai a sebesar (6,80±0,16) s2/kg dan b sebesar (0,21±0,01) s2. Dengan adanya nilai a yang sudah didapatkan, maka besarnya modulus elastisitas besi cor bisa dicari dengan memasukkan nilai a (6,80±0,16) s2/kg, r (52,0±0,5)×10-5 m, d (36,0±0,5)×10-4m dan L (50,00±0,05) ×10-2 m ke dalam persamaan (26). Nilai modulus elastisitas besi cor abu-abu yang diperoleh nilai (117,00±5,74)×109 N/m2 mendekati nilai acuan yaitu 130×109 N/m2. Percobaan penentuan nilai modulus elastisitas besi cor abu-abu yang diperoleh dengan menggunakan metode osilasi cantilever dengan analisis regresi linier terbukti lebih teliti khususnya dan logam yang lain pada umumnya. Setiap penambahan massa menghasilkan nilai kuadrat periode osilasi yang semakin besar. Selama percobaan ditemui kesulitan dalam pembuatan variasi massa yang sama. Hal ini disebabkan oleh kesulitan dalam pemotongan massa tambahan yang sama ukurannya. [3] [4] [5] [6] Adi, Pribadi dkk. 2011. Karakteristik Elastisitas Bahan. Bandung: ITB Bandung Indonesia. Martini, Dwi, dan R. Oktova. 2009. Penentuan Modulus Young Kawat Besi Dengan Percobaan Regangan. Jurnal Berkala Fisika Indonesia, Vol. 2 No.1, http://journal.uad.ac.id/index.php/BFI/article/view/2 74/109 Iswanto, Apri Heri. 2008. Pengujian Modulus Elastisitas Kayu Dengan Menggunakan Metode Two Point Loading. Karya Tulis.Sumatera Utara:Fakultas Pertanian USU.http://repository.usu.ac.id/bitstream/12345678 9/850/1/08E00822.pdf http://msctechnology.wikispaces.com/ file/view/HF_stressstraincurve.gif/198295456/HF_st ress-straincurve.gif Callister, William. 2007. Material Science and Engineering. New York : John Willey and Sons, Inc. Hal. 137 Tyler, F. 1967. A Laboratory Manual of Physics. London:Edward Arnold (Publisher). KESIMPULAN Nilai modulus elastisitas besi cor abu-abu yang diperoleh sebesar (117,00±5,74)×109 N/m2 9 mendekati nilai acuan yaitu 130×10 N/m2. Percobaan penentuan nilai modulus elastisitas besi cor abu-abu yang diperoleh dengan menggunakan metode osilasi cantilever dengan analisis regresi linier terbukti lebih teliti khususnya dan logam yang lain pada umumnya. Untuk penelitian lebih lanjut disarankan agar mengganti logam yang akan dihitung modulus elastisitas, tidak harus menggunakan besi cor lagi agar kita mengetahui nilai modulus elastisitas logam yang lain. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 40 Rita Ferawati Penentuan Modulus elastisitas …. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 41 Penentuan Kurva Kalibrasi …. Ria Asep S. Penentuan Kurva Kalibrasi Konsentrasi Larutan Gula Dengan Intensitas Bunyi Pada Percobaan Resonansi Memanfaatkan Logger Pro Ria Asep Sumarni1* dan Moh. Toifur2, 1, 2 Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt 3, Sidikan, Umbulharjo, Yogyakarta 55161 * Surel: [email protected] Intisari. Telah dilakukan analisis hubungan antara intensitas bunyi dengan konsentrasi larutan gula menggunakan Software Logger pro pada percobaan resonansi. Larutan yang dipakai adalah larutan gula dengan konsentrasi 20%, 40%, 60%, 80% dan 100%. Pengukuran intensitas bunyi menggunakan interface labquest microphone , dan diperoleh intensitas bunyi pada nada dasar, nada atas 1 dan nada atas 2. Data dianalisis menggunakan microsoft excel untuk mengetahui intensitas maksimum. Diperoleh gafik intensitas nada dasar, nada atas 1 dan nada atas 2 pada masingmasing konsentrasi larutan gula. Hubungan antara intensitas bunyi dengan konsentrasi larutan gula pada nada dasar yaitu y 0,001x 0,0612 , pada nada atas 1 yaitu y 9E - 06x2 - 0,0002x 0,0982 dan pada nada atas 2 yaitu y 5E - 06x2 0,0002x 0,1051 . Sehingga diperoleh hubungan terbaik antara intesitas bunyi dengan konsentrasi larutan gula yaitu pada nada dasar karena hanya pada nada dasar yang memenuhi persamaan linear. Kata kunci: Intensitas bunyi, Konsentrasi larutan, PENDAHULUAN LANDASAN TEORI Fisika adalah salah satu ilmu yang paling dasar dalam ilmu pengetahuan. Ilmuwan dari segala disiplin ilmu memanfaatkan ide- ide dari fisika, mulai dari ahli kimia yang mempelajari struktur molekul sampai ahli planteologi yang berusaha merekrontruksi bagaimana dinosaurus berjalan. Fisika juga merupakan dasar dari semua ilmu rekayasa dan tegnologi. Fisika merupakan ilmu eksperimental. Fisikawan mengamati fenomena alam dan berusaha menemukan pola dan prinsip yang menghubungkan fenomena- fenomena ini. Pola ini disebut teori fisika atau, ketika mereka sudah benarbenar terbukti dan digunakan luas, disebut hukum atau prinsip fisika. Perkembangan teori fisika memerlukan kreativitas dalam setiap tahapnya[1]. Resonansi merupakan suatu fenomena dimana sebuah sistem yang bergetar dengan amplitudo yang maksimum akibat adanya impuls gaya yang berubah- ubah yang bekerja pada impuls tersebut. Kondisi seperti ini dapat terjadi bila frekuensi gaya yang bekerja tersebut berimpit atau sama dengan frekuensi getar yang tidak diredamkan dari sistem tersebut[2]. Terdapat perbedaan intensitas bunyi pada berbagai konsentrasi, maka akan digunakan software logger pro ini untuk menganalisis intensitas bunyi dengan berbagai konsentrasi larutan gula. Sehingga diketahui hubungan antara intensitas bunyi dengan berbagai konsentrasi larutan gula. a. Logger Pro Logger Pro adalah perangkat lunak yang dapat digunakan untuk menganalisis gejala-gejala fisika lewat video atau gambar. Logger Pro mempunyai kemampuan untuk menganalisis bunyi yaitu dengan Vernier Microphone. Vernier Microphone adalah suatu alat yang beroperasi dengan prinsip membran yang bergetar yang mampu mengubah energi bunyi menjadi bentuk sinyallistrik yang digunakan untuk merekam bentuk gelombang suara atau bunyi yang dihasilkan oleh sumber bunyi, sehingga dapat mengirim informasi dan bentuk suara yang ditangkapnya yang juga melibatkan suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi atau mengukur suara yang digunakan untuk merubah variasi mekanis, magnetik, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus[3]. b. Resonansi Gelombang bunyi adalah gelombang mekanis longitudinal. Gelombang bunyi tersebut dapat dijalarkan di dalam benda padat, benda cair, dan gas. Resonansi merupakan suatu fenomena dimana sebuah sistem yang bergetar dengan amplitudo yang maksimum akibat adanya impuls gaya yang berubah-ubah yang bekerja pada impuls tersebut. Partikel-partikel bahan yang mentransmisikan sebuah gelombang seperti itu berosilasi di dalam arah penjalaran gelombang itu sendiri. Gelombang yang terbentuk dalam kolom udara merupakan gelombang bunyi berdiri. Peristiwa resonansi terjadi saat frekuensi sumber Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 42 Penentuan Kurva Kalibrasi …. Ria Asep S. nilainya sama dengan frekuensi gelombang bunyi pada kolom udara yang dicirikan dengan terdengarnya bunyi yang paling nyaring (amplitudo maksimum). Gelombang bunyi dapat tercermin di kedua ujungnya terbuka atau tertutup dari kolom udara. Pada akhir kolom udara, molekul tidak dapat berosilasi seperti biasanya; mereka berdekatan dengan akhir yang tidak bergerak sama sekali. Perpindahan simpul muncul pada ujung tertutup. Pada ujung terbuka bagian dari gelombang yang ditransmisikan dan sebagian dipantulkan. Karena molekul pada ujung terbuka dapat bergeraj bebas, akhir terbuka adalah titik perut sebagian perpindahan dari gelombang berdiri. osilator Vernier microphone Vernier interface laptop Gambar 2. Rangkaian Resonansi c. Mengisikan larutan gula pada tabung resonansi. Memasang Vernier Microphone di dekat speaker. Menyalakan sumber bunyi Menjalankan program interface Logger pro Menaikkan osilator keatas sampai terbentuk nada dasar, nada atas satu dan nada atas dua. Mengulangi langkah-langkah tersebut untuk setiap konsentrasi. d. e. f. g. h. Gambar 1. Gelombang berdiri pada pipa organa tertutup[4] Gelombang mekanik ini merupakan getaran dari partikel-partikel di dalam suatu medium. Gelombang udara yang melewati suatu medium akan menyebabkan perubahan-perubahan partikel dalam medium tersebut dan bergerak secara longitudinal. Gerakan ini menyebabkan terjadinya pemadatan dan perenggangan dari partikel-partikel yang berdekatan. Jarak antara dua kelompok partikel yang memadat (compression) dan merenggang (rarefaction) disebut panjang gelombang (λ). 3. Metode analisis Analisis intesitas bunyi dengan menggunakan interface Logger pro, dengan alur sebagai berikut: Sumber bunyi resonansi 2. Alat dan bahan: larutan gula berbagai konsentrasi, tabung resonansi, AFG, interface Logger pro, Vernier Microphone, kabel penghubung, laptop dan sofrware Logger pro. Laptop dan interface Logger pro Kurva hunbungan antara kondentasi larutan dengan intensitas bunyi Gambar 3. Alur analisis data Setelah didapat nilai intensitas bunyi masing-masing konsentrasi lalu dibuat grafik antara konsentrasi dan intensitas bunyi untuk setiap nada atas. MEDOTE PENELITIAN 1. Vernier Microphone HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Berikut ini adalah tampilan data pada Logger pro: Prosedur penelitian: a. Membuat larutan gula dengan konsentrasi 100%, 80%, 60%, 40% dan 20%. b. Merangkai alat seperti pada Gambar 1. Gambar 4. Tampilan data pada Logger pro Data antara konsentrasi terhadap intensitas bunyi tiap– tiap nada yang diperoleh dari Logger Pro dan dianalisis menggunakan excel: Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 43 Penentuan Kurva Kalibrasi …. Ria Asep S. TABEL 1. Data antara konsentrasi terhadap intensitas bunyi tiap – tiap nada. kalibrasi terbaik antara intensitas bunyi dengan larutan gula adalah pada nada dasar. Konsentrasi Larutan Gula (%) nada dasar nada atas 1 nada atas 2 20 0,08302808 0,09768010 0,10989011 40 0,10500611 0,10866911 0,12698413 60 0,11965812 0,12087912 0,13797314 80 0,13798413 0,14163614 0,15340900 100 0,16971917 0,17338217 0,18284501 Intensitas Bunyi (dB) Dan diperoleh grafik hubungan antara konsentrasi gula dengan intensitas bunyi untuk tiap puncak gelombang bunyi yaitu: UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini, sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan baik. REFERENSI [1] Young, H.D. dan Freedman, R.A. 2003. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh jilid 2, terjemah, Jakarta: Erlangga. [2] Ashar Muda, 2005. Rancang Bangun Alat Penentuan Kecepatan Bunyi Di Udara Berbasis Instrumentasi. Universitas Bengkulu: Indonesia. [3] Anwar, Khairil. 2006. Pengukuran Frekuensi Tangga Nada Intrumen Musik Dengan Sistem MBL-FFT sebagai Bahan Pengajaran Yang Berbasis Sains dan Teknologi. Skripsi: UAD. [4] Kane, Joseph W. 1986. General Physic Scond Edition. New York: John Willey and Wilson Gambar 5. Grafik konsentrasi vs intensitas bunyi Dari grafik diperoleh persamaan pada tiap- tiap tiap nada yaitu: TABEL 2. Data persamaan konsentrasi terhadap intensitas bunyi tiap– tiap nada. No 1 2 3 Jenis Nada Nada dasar Nada atas 1 Nada atas 2 Persamaan R2 y 0,001x 0,0612 0,9812 y 9E - 06x2 - 0,0002x 0,0982 0,9972 y 5E - 06x2 0,0002x 0,1051 0,9868 KESIMPULAN Telah dilakukan analisis hubungan antara intensitas bunyi dengan konsentrasi larutan gula dengan menggunakan software Logger pro. Didapat persamaan antara intesitas bunyi dengan konsentrasi larutan gula yaitu pada nada dasar y 0,001x 0,0612 , nada atas satu y 9E - 06x2 - 0,0002x 0,0982 dan nada atas dua y 5E - 06x2 0,0002x 0,1051 . Dari persamaan yang diperoleh pada nada dasar memenuhi persamaan fungsi linear, sedangkan pada nada atas 1 dan nada atas 2 memenuhi persamaan funsi kuadrat. Sehingga dapat disimpulkan kurva Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 44 Pembuktian Hukum Snellius …. Novitasari Sutadi Pembuktian Hukum Snellius Tentang Pembiasan Cahaya Pada Medium Udara-Air Menggunakan Logger Pro Novitasari Sutadi SMP Negeri 1 Galis, Kab. Pamekasan, Jawa Timur Program Magister Pendidikan Fisika Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Jl. Pramuka 42, Sidikan, Umbulharjo, Yogyakarta 55161 [email protected] Intisari. Berkas cahaya dari udara yang masuk ke dalam air akan mengalami peristiwa pembelokan. Peristiwa tersebut disebut pembiasan cahaya. Hal ini disebabkan medium udara dan air memiliki kerapatan optik yang berbeda. Udara memiliki kerapatan optik lebih kecil daripada air. Sehingga sudut yang dibentuk oleh berkas cahaya terhadap garis normal pada kedua medium menjadi berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan sudut sinar datang dan sinar bias yang melewati medium udara ke air. Untuk mengukur sudut sinar datang dan sinar bias dibutuhkan LoggerPro. Visualisasi yang dihasilkan dengan kamera diimport ke dalam LoggerPro. Hasil tracking gejala fisis direpresentasikan dalam bentuk data dan grafik. Outputnya dianalisis dengan Microsoft Excel. Hasilnya menunjukkan sudut sinar datang (pada medium udara) terhadap garis normal lebih besar daripada sudut sinar biasnya (pada medium air). Dengan demikian, sinar bias mendekati garis normal (sudutnya lebih kecil) ketika sinar datang dari medium udara ke medium air. Hal ini sesuai dengan kajian teori. Kata kunci: pembiasan cahaya, sudut sinar datang, sudut sinar bias, logger pro. PENDAHULUAN Ketika cahaya melintas dari suatu medium ke medium lainya, sebagian cahaya datang dipantulkan pada perbatasan, dan sisanya lewat ke medium yang baru. Cahaya yang melalui bidang batas antara dua medium yang berbeda, akan mengalami perubahan arah rambat atau pembelokan. Peristiwa perubahan arah rambat cahaya pada batas dua medium berbeda tersebut pada dasarnya disebabkan adanya perbedaan kecepatan (v) merambat cahaya pada satu medium ke medium yang lain [1]. Peristiwa inilah yang disebut sebagai pembiasan cahaya. Berkas cahaya dari udara (medium 1) yang masuk ke dalam air (medium 2) juga akan mengalami peristiwa pembiasan. Udara memiliki kerapatan optik lebih kecil daripada air. Sehingga sudut yang dibentuk oleh berkas cahaya terhadap garis normal pada kedua medium tersebut menjadi berbeda. Sudut yang dibentuk oleh sinar bias dengan garis normal disebut sebagai sudut bias (r). Terbentuknya warna pelangi dikarenakan sinar yang jatuh pada titik-titik air hujan polikromatik yaitu sinar putih, warnanya jadi terurai. Terurainya sinar putih dikarenakan tiap-tiap warna memiliki indeks bias yang berbeda GAMBAR 1. Pelangi sebagai salah satu contoh peristiwa pembiasan cahaya HUKUM SNELLIUS Pada sekitar tahun 1621, Willbrord Snell melakukan eksperimen untuk mencari hubungan antara sudut datang dengan sudut bias. Hasil eksperimen tersebut dikenal dengan nama hukum Snell yang kedua [2] yang berbunyi: a. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar b. Perbandingan sinus sudut datang (i) dengan sinus sudut sinar bias (r) selalu konstan. Nilai konstanta dinamakan indeks bias (n). GAMBAR 2. Arah jalannya sinar datang dan sinar bias pada dua medium dengan kerapatan optik yang berbeda Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 45 Pembuktian Hukum Snellius …. Novitasari Sutadi Secara matematika hukum snellius tersebut dapat ditulis dengan persamaan: sin i v1 n2 sin r v2 n1 a) SOFTWARE LOGGER PRO Vernier Software & Technology mengembangkan Logger Pro sebagai perangkat lunak untuk mengambil dan menganalisis data dari Vernier Lab Pro 3, yang memiliki fasilitas Video Analysis untuk membuat dan menganalisis grafik representasi gerak yang terlihat dalam video, dan grafik hasil foto. Kontrol panel utama dari perangkat lunak secara otomatis atau manual dengan mudah dioperasikan dalam menjalankan rekaman video dari frame ke frame sehingga kejadian atau perubahan gejala sebagai fungsi waktu dapat teramati [3 ]. Dalam pustaka [4] mengemukakan bahwa VBL merupakan alat pendidikan yang dapat memadukan aspek teoritis dana eksperimental dalam pengajaran fisika. Video digital interaktif dalam VBL memberikan kesempatan pada siswa untuk terlibat secara aktif dalam pembelajaran sains [5]. Beichner dan Abbot (1999) berpendapat bahwa dengan melihat keduanya yaitu kejadian sebenarnya dengan penyajian grafik secara abstrak dalam VBL maka siswa akan lebih mudah membuat hubungan kognitif bila dihadapkan pada munculnya miskonsepsi terhadap gerak [6]. Program Logger Pro merupakan salah satu software dari VBL yang mempunyai keistimewaan mampu menyajikan gejala fisika secara nyata baik berupa data kuantitatif yang grafiknya secara simultan memberikan jembatan antara pengamatan langsung dengan representasi abstrak dari berbagai fenomena fisika. Seperti halnya saat menentukan sudut datang (pada medium udara) dan sudut bias (pada medium air) dimana tingkat kesulitan terletak pada pengukuran sudut biasnya. Karena pengukuran sudut bias pada medium air tidak bisa dilakukan dengan menggunakan busur. Hal ini dikarenakan sudut pandang pengamat tidak jelas, dan ini dapat menyebabkan data eksperimen menjadi tidak akurat. Pelacakan posisi pergerakan cahaya dengan warna tampilan yang berbeda dalam suatu gambar video atau foto, mampu mengubah data yang dihasilkan ke dalam bentuk nilai dan grafik secara jelas dan akurat sehingga menawarkan banyak kemungkinan untuk membangun dan menguji model fisika baik secara konseptual maupun analitis. Hasil Penelitian laser, kamera handphone, komputer, software Logger Pro , Microsoft Offiice Excel (selanjutnya disingkat Ms.Excel). Eksperimen yang dilakukan direkam/ divisualisa- sikan dalam bentuk foto dengan menggunakan kamera handphone. Foto tersebut harus dalam extention JPEG. Selanjutnya dilakukan analisis lewat Logger Pro. Dengan melakukan tracking pada setiap gerak jalannya sinar, maka secara otomatis pada layar Logger Pro ditampilkan data dan grafik secara simultan sehingga diperoleh titik-titik ke-a yaitu (Xa,Ya) pada sumbu tegak (X) dan sumbu datar (Y) bidang koordinat. Setelah data terkumpul, dieksport dan dianalisis dengan menggunakan Mic. Excel, sehingga dapat ditentukan sudut sinar datang (i) dan sudut sinar bias (r) dengan persamaan: Y a arc tan a Xa (1) dan satuan sudut yang digunakan adalah radian. GAMBAR 3. Hasil tracking data pada logger Pro Berdasarkan hasil analisis Mic. Excel diperoleh sudut sinar datang (i) rata-rata adalah 0,594 radian, dan sudut sinar bias (r) rata-rata adalah 0,385 radian. Hal ini menunjukkan bahwa sudut sinar datang (medium udara) lebih besar dari pada sudut sinar biasnya (medium air). Perbedaan ini dikarenakan medium air memiliki kerapatan optik lebih besar dari medium udara. Kecepatan rambat cahaya yang berada di medium air menjadi lebih lambat dibandingkan saat berada di udara. Akibatnya, gerakan sinar dalam medium air mendekati garis normal. Hasil eksperimen tersebut membuktikan bahwa (a) telah terjadi peristiwa pembiasan cahaya, (b) sudut sinar bias (medium air) lebih kecil daripada sudut sinar datang (medium udara), (c) sinar datang, garis normal, dan sinar bias berada pada satu bidang datar yaitu bidang batas antara medium udara dan air. Pembuktian ini sesuai dengan teori Snellius. Oleh karena itu, penentuan sudut sinar datang dan sudut sinar bias dengan menggunakan Logger Pro dapat membantu siswa dalam memahami konsep pembiasan cahaya. Untuk mendukung proses pelaksanaan penelitian, media dan alat penelitian yang digunakan adalah Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 46 Novitasari Sutadi Pembuktian Hukum Snellius …. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Program Studi Magister Pendidikan Fisika UAD atas dukungan finansial dalam kegiatan ilmiah ini. REFERENSI 2. Rasta Vian, 2010, refraksi/ pembiasan. http://arvanrastavian.blogspot.com/2010/12/refraksip embiasan.html (diakses 18 Mei 2013) 2. Yessi Pratiwi, 2008, http://pernikilmu.com/2008/10 /karena-cahaya-dibelokkan-saat-memasuki-air/ (diakses 18 Mei 2013) 3. Vernier International, 2004, Data Collection with Computer and Handhelds 2004 Catalog. http://www.vernier-intl.com (diakses 22 Pebruari 2013) 4. Gamboa, F., et al., 1999, Specification and Development of Physics Video Based Laboratory, Instrumentation an d Development Vol. 4 Nr. 5. 5. Escalada, L. T., et al., 1996, Application of Interactive Digital Video in a Physics Classroom, Journal of Educational Multimedia and Hypermedia, 5(1), pp.73-97. 6. Beichner, R. J., and Abbott, D. S., 1999, VideoBased Labs for Introductory Physics Courses, JCST November 99. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 47 Novitasari Sutadi Pembuktian Hukum Snellius …. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 48 Pengaruh Polusi Kendaraan …. Lili Maenani Pengaruh Polusi Kendaraan Bermotor Terhadap Watak Magnetik Tanah Permukaan Terminal Kota Yogyakarta Lili Maenani Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 Surel: [email protected] Intisari – Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh polusi kendaraaan bermotor terhadap watak magnetik tanah permukaan Terminal Kota Yogyakarta yaitu Terminal Giwangan dan Terminal Jombor. Ukuran dasar yang menunjukkan watak magnetik bahan adalah suseptibilitas magnetik (χm). Dalam penelitian ini dilakukan pengukuran suseptibilitas magnetik (χm) sampel tanah dari Terminal Giwangan dan Terminal Jombor. Dua sampel di tiap tempat yaitu sampel dari permukaan atas (dari permukaan s.d 0,5 cm) dan permukaan di bawahnya (0,6 cm s.d 1 cm). Keempat sampel tanah kemudian di magnetisasi dengan memasukkan sampel ke dalam kumparan yang terdiri dari 3 000 lilitan dan dihubungkan dengan sumber tegangan listrik, multimaster dan gaussmeter. Dengan merubah kuat arus listrik (I) yang melewati kumparan maka diperoleh medan magnetik (B) yang kemudian di buat grafik hubungan kuat arus listrik (I) dan medan magnetik (B) dan difitting secara garis lurus. Nilai suseptibilitas magnetik diperoleh dengan persamaan 2al , dengan a = kemiringan grafik, l = panjang kumparan dan n = jumlah lilitan. Hasil penelitian menunjukkan 1 m 0 n bahwa suseptibilitas magnetik tanah permukaan atas Terminal Giwangan adalah χm = -0,02295 dan permukaan bawah χm = 0,03941. Suseptibilitas magnetik tanah permukaan atas Terminal Jombor adalah χm = -0,01796 dan permukaan bawah χm = -0,02644.Semua sampel tanah memiliki nilai suseptibilitas negatif hal ini menunjukkan bahwa tanah permukaan Terminal Giwangan dan Terminal Jombor merupakan bahan diamagnetik. Jika dibandingkan nilaisuseptibilitas magnetik tanah permukaan atas pada kedua sampel lebih tinggi dibandingkan dengan nilai suseptibilitas magnetik tanah permukaan bawah. Hal ini memperkuat dugaan bahwa terdapat partikel-partikel emisi kendaraan bermotor yang mengnedap dipermukaan tanah. Dengan demikian terdapat pengaruh polusi kendaraan bermotor terhadap watak magnetik tanah permukaan. Selisih suseptibilitas magnetik tanah permukaan atas dan bawah Giwangan m 0,01646 lebih tinggi dari selisih suseptibilitas magnetik tanah permukaan atas dan bawah Terminal Jombor m 0,00848 . Hal ini menunjukkan pencemaran tanah akibat polusi kendaraan bermotor di Terminal Giwangan lebih tinggi daripada di terminal Jombor. Kata Kunci : Polusi kendaraan bermotor, Watak magnetik. PENDAHULUAN Masalah angkutan umum di Indonesia sangat kompleks. Kenyamanan penumpang terganggu dengan kondisi kendaraan yang tidak memadai. Sebagian sebagian besar kondisi kendaraan umum memprihatinkan. Mesin yang tidak terawat dengan baik menyebabkan emisi gas buang yang tinggi dan dapat menyebabkan pencemaran udara. Terminal sebagai pusat angkutan umum diprediksikan mengalami pencemaran udara yang cukup tinggi. Kandungan polusi asap kendaraan bermotor berbahaya bagi manusia dan makhluk hidup lainnya. Bahan pencemar di udara dapat mencemari tanah melalui pengendapan kering atau terbawa air hujan. Pengendapan kering terjadi karena bahan pencemar jatuh di permukaan tanah akibat gaya gravitasi (Manik, 2004:112). Dengan demikian pencemaran udara akibat polusi kendaraan bermotor dapat menyebabkan pencemaran tanah. Salah satu metode untuk mengukur tingkat pencemaran tanah adalah dengan mengambil sampel tanah pada daerah yang akan diteliti tingkat pencemarannya lalu diukur kadar unsur hara dan senyawa polutan yang terkandung di dalamnya. Tetapi pengukuran ini memerlukan biaya yang tidak sedikit sehingga perlu metode lain yang lebih murah dan praktis. Menurut Hoffman, Knab dan Appel (1999) untuk mengetahui tingkat pencemaran tanah adalah dengan menggunakan metode magnetik. Penggunaan metode magnetik ini didasarkan pada kelimpahan mineral magnetis yang terkandung dalam setiap bahan di alam. Metode magnetik yang dapat digunakan untuk mengukur kadar polusi kendaraan bermotor pada tanah permukaan adalah dengan mengukur tingkat suseptibilitas magnetik bahan menggunakan Barington MS2 Susceptibility Meter. Distribusi nilai suseptibilitas magnetik dapat mempresentasikan daerah terpolusi yang diakibatkan oleh lalu lintas kendaraan bermotor. DASAR TEORI A. Watak Magnetik Watak magnetik bahan menjelaskan perilaku bahan yang berada dalam pengaruh medan magnet, diantaranya adalah magnetisasi. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 49 Pengaruh Polusi Kendaraan …. Lili Maenani Magnetisasi M terjadi karena penyearahan dipoldipol magnet pada suatu bahan akibat medan magnet dari luar H . Magnetisasi dirumuskan sebagai M = χ mH , (1) dengan χm adalah suseptibilitas magnetik bahan. Suseptibilitas magnetik merupakan besaran yang tidak berdimensi. Suseptibilitas magnetik bahan adalah ukuran dasar yang menunjukkan watak magnetik bahan yang ditunjukkan dengan adanya respon terhadap terhadap medan magnet luar. Berdasar sifat kemagnetannya bahan dikelompokkan menjadi tiga jenis yaitu: a. diamagnetik, adalah sifat bahan yang sulit termagnetisasi b. paramagnetik, adalah sifat bahan yang mudah termagnetisasi akan tetapi sifat magnetiknya mudah hilang c. feromagnetik, adalah sifat bahan yang mudah termagnetisasi namun hubungan magnetisasi tidak linier dengan kuat medan. Masing-masing jenis bahan tersebut memiliki sifat dan karakteristik yang khas dan berbeda-beda. Nilai suseptibilitas bahan tergantung pada jenis bahan tersebut. Bahan paramagnetik memiliki nilai suseptibilitas magnetik positif sedangkan untuk bahan diamagnetik nilai suseptibilitas negatif (Resnick dan walker,2010 : 959). Cara menentukan nilai suseptibilitas bahan dapat dilakukan dengan memasukkan bahan ke dalam solenoida. Solenoida tanpa inti jika dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet induksi B0. Besar kuat medan magnet H dinyatakan sebagai H = B0/µ0 sehingga B0 = µ0H. Jika bahan tertentu diletakkan ke dalam Solenoida dan dialiri arus listrik maka akan timbul medan magnet induksi B0 dari solenoida dan medan magnet dari magnetisasi bahan Bm. Medan magnet yang dihasilkan bahan dinyatakan sebagai Bm = µ0M sehingga medan magnet total pada pusat solenoida dapat dinyatakan sebagai, B = B0 + B m B = µ0H + µ0M B = µ0H + µ0χmH B = µ0 (1 + χm) H Kuat medan magnet di pusat solenoida sepanjang l yang terdiri dari n lilitan adalah n B i , 2l dengan demikian persamaan (2) dapat dinyatakan sebagai, B 0 1 m n i 2l , (2) B. Pencemaran Tanah Akibat Polusi Kendaraan Bermotor Pencemaran tanah adalah masuknya bahan atau zat ke dalam tanah sehingga konsentrasi suatu zat atau unsur hara menjadi racun bagi tanaman dan biota tanah dan atau keseimbangan unsur hara tanaman tergannggu (Malik, 2004: 112). Ketika suatu bahan atau zat berbahaya/beracun telah mencemari permukaan tanah maka ia dapat menguap, terbawa air hujan atau masuk ke dalam tanah. Bahan pencemar yang masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat kimia beracun di tanah yang berdampak pada makhluk hidup bahkan dalam dosis yang rendah sekalipun. Pencemaran tanah dapat menyebabkan perubahan metabolisme dari microorganisme endemik dan antropoda yang hidup di tanah tersebut. Akibatnya dapat memusnahkan beberapa species primer dari rantai makanan yang berakibat pada ketidakseimbangan ekosistem (Wikipedia, 2010). Pencemaran tanah mempunyai hubungan erat dengan pencemaran udara, karena pada umumnya sumber pencemaran udara juga merupakan sumber pencemaran tanah. Pencemar di udara dapat mencemari tanah baik melalui pengendapan maupun terlarut dalam air hujan. Manik (2004:163) menyatakan bahwa sumber pencemaran udara yang utama dalam bentuk emisi adalah buangan asap dari kendaraan bermotor, industri dan rumah tangga. Besar emisi kendaraan bermotor persatuan waktu dipengaruhi oleh jumlah kendaraan bermotor, kemacetan lalu lintas, umur dan tipe kendaraan serta jenis bahan bakar yang digunakan. Makin tua usia kendaraan bermotor, makin tinggi tingkat emisinya. Makin rendah kecepatan kendaraan bermotor , makin tinggi emisi yang dikeluarkan. Kandungan polusi asap kendaraan bermotor yang berbahaya bagi manusia antara lain CO, HC, Nox, Pb, sulfur dioksida dan partikulat yang berbentuk debu dengan ukuran sangat kecil (± 0,01 µm). Partikulat terbentuk dari senyawa-senyawa karbon dan bahan kimia lainnya sisa dari proses pembakaran kendaraan bermotor (Arifin, 2009:39). Sejumlah hasil penelitian kerak knalpot kendaraan bermotor menunjukkan komposisinya terdiri dari Fe, C, S, Cu, Pb, Zn dan didominasi oleh karbon dan dioksida (Pratiwi Hadi, Tri Novi.2012). METODE PENELITIAN A. Metode Pengambilan Sampel Sampel tanah diambil di dua terminal Kota Yogyakarta yaitu Terminal Giwangan (sampel A dan B) dan Terminal Jombor (sampel C dan D). Dari tiap terminal diambil dua sampel tanah yaitu permukaan atas dan bawah. Sampel A dan C adalah sampel tanah permukaan atas sedangkan sampel B dan D adalah sampel tanah permukaan bagian bawah. Sampel atas diambil tepat Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 50 Pengaruh Polusi Kendaraan …. Lili Maenani dipermukaan tanah sampai kedalaman 0,5 cm dari permukaan. Sedangkan sampel bawah adalah sampel tanah yang diambil tepat dibawah sampel atas sampai kedalama 1 cm. Dengan demikian sampel tanah permukaan atas dan bawah dapat dianggap memiliki stuktur dan komposisi tanah yang sama. B. Alat dan Bahan 1. Sampel tanah permukaan 2. Multimaster 3. Gaussmeter 4. Kumparan/Solenoida 5. Power Supply 6. Statif 7. Kabel 8. Jangka sorong 9. Neraca Ohaus B. Prosedur Penelitian 1. Menyusun alat-alat menjadi rangkaian eksperimen grafik. Persamaan grafik linear mempunyai model , dengan x variabel bebas yang terletak pada sumbu datar dan y adalah variabel terikat yang terletak pada sumbu tegak. Sedangkan a adalah kemiringan (gradien) garis dan b adalah titik potong garis lurus dengan sumbu tegak (Toifur,2010:23). Dari persamaan (2) diperoleh medan magnet di pusat solenoida adalah n B 0 (1 m ) i 2l y ax b Dengan memisalkan a (1 m) n dan i = x, 0 2l maka diperoleh persamaan untuk menentukan suseptibilitas magnetik bahan m 2al 0 n 1 (3) HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Setelah dilakukan eksperimen maka diperoleh yaitu data kuat arus (i) dan medan magnet (B). Kemudian data difitting dengan persamaan garis lurus. Grafik hubungan kuat arus (i) dengan madan magnet (B) untuk masingmasing sampel menurut garis lurus ditunjukkan pada gambar 1. 2. Mengukur panjang kumparan dan jumlah lilitannya 3. Mengukur massa sampel tanah 4. Memasukkan sampel tanah ke dalam kumparan 5. Menghidupkan sumber tegangan listrik 6. Mengatur tombol power supply sampai diperoleh tegangan listrik, arus listrik dan medan magnet pada multimaster dan gaussmeter 7. Memvariasikan arus listrik dengan cara merubah/memutar tombol pengatur sumber tegangan listrik secara pelan-pelan 8. Mengulangi langkah 2 – 7 dengan mengganti sampel tanah permukaan yang lain C. Metode Analisis Data Metode yang digunakan untuk menentukan suseptibilitas magnetik tanah permukaan adalah dengan menggunakan persamaan linear garis lurus, yaitu dengan menganalisis regresi linier yang disajikan dalam Gbr. 1. Kurva hubungan antara arus listrikdan medan magnet Berdasarkan grafik di atas diperoleh nilai a untuk masing-masing sampel, kemudian dengan menggunakan persamaan (3) maka dapat ditentukan nilai suseptibilitas sampel sebagaimana tercantum dalam tabel 1. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 51 Pengaruh Polusi Kendaraan …. Lili Maenani Tabel 1. Persamaan garis linier dan suseptibilitas magnetik sampel Sampel Persamaan A Udara y = 0,020x + 0,000 0,02060 A y = 0,018x + 0,000 0,01876 B y = 0,017x + 0,000 0,01744 C y = 0,019x + 0,000 0,01916 D y = 0,018x + 0,000 0,01848 nilai suseptibilitas magnetik tanah permukaan atas dan bawah Terminal Jombor adalah χm 0,74305 0,76600 0,78246 0,76101 0,76949 ∆ m = 0,00848. Dengan demikian selisih nilai suseptibilitas magnetik tanah permukaan atas dan bawah sampel tanah permukaan Terminal Giwangan lebih tinggi dari selisih nilai suseptibilitas tanah permukaan atas dan bawah Terminal Jombor hal ini menunjukkan bahwa tingkat pencemaran tanah permukaan Terminal Giwangan akibat polusi kendaraan bermotor lebih tinggi dari pada tingkat pencemaran tanah permukaaan Terminal Jombor. Hal disebabkan Terminal Giwangan merupakan terminal induk Kota Yogyakarta sehingga jumlah kendaraan umum yang masuk ke Terminal Giwangan lebih banyak daripada jumlah kendaraan yang masuk terminal Jombor. Kondisi kendaraan yang masuk terminal Giwangan sebagian besar adalah angkutan perkotaan/angkutan dalam kota yang sudah lama beroprasi sehingga emisi gas buangnya lebih tinggi. Terminal Jombor merupakan Terminal persinggahan angkutan umum yang arahnya keluar dari Kota Yogyakarta menuju Magelang dengan kondisi mesin yang lebih baik karena merupakan Berdasarkan tabel diatas nilai suseptibilitas udara tidak sesuai dengan teori. Menurut teori suseptibilitas magnetik udara adalah 0, sehingga nilai suseptibilitas masing-masing data harus dikonversi yaitu dengan dikurangi nilai suseptibilitas magnetik udara hasil eksperimen yaitu -0,74305. Nilai suseptibilitas magnetik sampel yang telah dikonversi dapat dilihat pada tabel 2. Tabel 2. Nilai Suseptibilitas Sampel Sampel tanah A dan B diambil dari terminal Giwangan. Berdasarkan hasil eksperimen diperoleh bahwa nilai suseptibilitas tanah permukaan atas m = -0,02295 sedangkan suseptibilitas tanah permukaan bawah m = - 0,03941. Sampel tanah C dan D diambil dari terminal Jombor. Berdasarkan hasil eksperimen diperoleh bahwa nilai suseptibilitas tanah permukaan atas m = -0,0179 suseptibilitas tanah permukaan bawah sedangkan m = -0,02644. Semua nilai suseptibilitas sampel bertanda negatif hal ini menunjukkan bahwa sampel tanah permukaan Terminal Giwangan dan Terminal Jombor merupakan bahan diamagnetik. Dengan membandingkan niali suseptibilitas magnetik sampel A dan B serta sampel C dan D dapat diketahui bahwa nilai suseptibilitas magnetik tanah permukaan atas lebih tinggi dari permukaan bawah hal ini memperkuat dugaan adanya polusi kendaraan bermotor dari angkutan umum yang mengendap pada permukaan tanah. Dengan demikian polusi kendaraan bermotor mempengaruhi watak magnetik bahan yaitu meningkatkan nilai suseptibilitas bahan. Semakin tinggi nilai suseptibilitas magnetik sampel tanah semakin tinggi pula tingkat pencemaran tanah akibat polusi kendaraan bermotor. Selisih nilai suseptibilitas magnetik tanah permukaan atas dan bawah Terminal Giwangan adalah ∆ m = 0,01646, sedangkan Sampel χm A -0,02295 T Giwangan permukaan atas B -0,03941 T Giwangan permukaan bawah C -0,01796 T Jombor permukaan atas D Tempat -0,02644 T Jombor permukaan bawah angkutan antar kota. KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilakukan ini dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh polusi kendaraan bermotor terhadap watak magnetik tanah permukaan Terminal yaitu dengan meningkatnya nilai suseptibilitas magnetik bahan. Dengan membadingkan nilai suseptibilitas magnetik tanah permukaan dapat disimpulkan bahwa tingkat pencemaran tanah di Terminal Giwangan lebih tinggi daripada di Terminal Jombor. PUSTAKA RUJUKAN [1] Arifin, Z.2009. Pengendalian Poluasi Kendaraan. Yogyakarta: Alfabeta [2] Hoffman,V., M. Knab, dan E. Appel.1999. Magnetic Suceptibility Mapping of Roadside Pollution, Journal of geochemical exploration vol 66 [3] Manik,K.E.S.2004.Pengelolaan Lingkungan hidup.Jakarta: Djembatan [4] Pratiwi Hadi, Tri Novi.2012.Studi Komposisi dan Bentuk Bulir Mineral Magnetik serta Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 52 Lili Maenani Pengaruh Polusi Kendaraan …. Suseptibilitas Magnetik pada Partikel Emisi Kendaraan Bermotor. Skripsi, Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang [5] Resnick, H.,Walker. 2010. Fundamental of Physics.Wiley Higher Education [6] Toifur.2010.Petunjuk Praktikum Eksperimen Fisika.Yogyakarta: UAD [7] http://Wikipedia/pencemaran-tanah. diakses tanggal 10 November 2012 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 53 Lili Maenani Pengaruh Polusi Kendaraan …. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 54 Penentuan Energi Serap …. Kristina Gita P Penentuan Energi Serap Benda Pada Bidang Miring Dengan Teknik Fitting Data Kristina Gita Permatasari Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 Surel: [email protected] Intisari. Benda bergerak menggelinding maka benda tersebut telah melakukan gabungan dua gerakan langsung yaitu berotasi dan bertranslasi, sehingga energi kinetiknya merupakan penjumlahan dari energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi. Dengan persamaan energi mekanik dapat ditentukani kecepatan benda saat mulai menggelinding dan energi serap ketika benda menggelinding pada permukaan yang kasar.Pengumpulan data dilakukan dengan perekaman video saat bola pejal menggelinding pada bidang miring, kemudian video di import ke software Logger Pro 3.8.2.4. Dengan Logger Pro 3.8.2.4 gerak bola pejal ditracking, data hasil tracking diubah dalam bentuk data dan grafik. Dengan teknik fitting data, diperoleh energi serap (Es) bola bekel sebesar 0,162 dan besarnya energi serap (Es)pada kelereng adalah 0,106. Kata kunci : Logger Pro 3.8.2.4, menggelinding, energi kinetik translasi, energi kinetik rotasi PENDAHULUAN Salah satu jenis gerak yang banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah gerak berputar. Gerak berputar dapat disebut juga dengan gerak rotasi, atau dengan singkat disebut rotasi. Misalnya yaitu roda kendaraan berputar atau dapat disebut juga dengan roda berotasi. Di samping itu gerak rotasi juga menunjukkan sifat-sifat penting. Misalnya adalah sifat mempertahankan gerak, seperti halnya benda bergerak biasa, yang kita sebut dengan kelembaman benda. Sebuah gangsing yang sedang berputar dengan sumbu tegak cenderung mempertahankan kedudukan tegaknya, sampai putaran berhenti. Setelah putaran berhenti, gangsing akan rebah. Demikian halnya dengan roda yang menggelinding. Selama menggelinding roda dapat berdiri tegak. Sebagai contoh dalam kasus gerak menggelinding yaitu jika sebuah bola pejal diletakkan diatas bidang miring dan kemudian menggelinding menuruni bidang miring tersebut, saat masih diam dan berada diatas bidang miring maka benda akan mengalami energi potensial, sedangkan saat menuruni bidang miring karena tidak adanya pengaruh gaya dari luar maka akan berlaku hukum kekekalan energi mekanik yaitu , Karena benda mengalami gerak menggelinding maka pada dasarnya benda tersebut telah melakukan gabungan dua gerakan langsung yaitu berotasi dan bertranslasi, sehingga energi kinetiknya merupakan penjumlahan dari energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi. Dengan persamaan hukum kekekalan energi mekanik diatas kita dapat mencari kecepatan dari bola pejal yang menggelinding pada bidang miring tersebut [4]. Dalam kasus lain misalnya sebuah bola pejal menggelinding pada sebuah bidang miring dengan permukaan yang kasar maka sama seperti pada kasus sebelumnya saat benda masih diam dan berada diatas bidang miring maka benda akan mengalami energi potensial, akan tetapi saat benda mulai menggelinding menuruni bidang miring tersebut maka persamaan energi mekanik benda menjadi , dimana Es merupakan energi serap dari permukaan bidang miring yang kasar [4]. Dari persamaan energi mekanik dapat kita cari kecepatan benda saat mulai menggelinding serta energi serap dari benda ketika menggelinding pada permukaan bidang miring dengan permukaan yang kasar. Untuk dapat mencari nilai dari kecepatan serta energi serap benda maka diperlukan sebuah instrument yang mempunyai ketelitian tinggi dan pengambilan datanya bisa diulang-ulang sehingga diperoleh data yang akurat. Berdasarkan hal tersebut, perlu dibuat model eksperimen bola pejal menggelinding pada bidang miring. Pada saat bola pejal menggelinding menuruni bidang miring, kejadian tersebut direkam dengan handycam. Kegiatan perekaman saat bola bergerak menggelinding ini dikenal Video Based Laboratory (VBL). Dengan VBL kejadian fisika alamiah ini terekam dalam bentuk video. Kemudian dianalisis dengan softwareLogger Pro 3.2 serta Ms. Excel, maka dapat diketahui apakah benar pada peristiwa bola yang menggelinding pada bidang miring berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Artinya dengan model eksperimen bola menggelinding pada bidang miring dan dengan metode VBL, kita dapat mencari besarnya nilai kecepatan serta energi serap pada bidang miring yang permukaanya kasar. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 55 Kristina Gita P LANDASAN TEORI Gerak Menggelinding Gerak menggelinding merupakan perpaduan gerak antara gerak translasi (menggeser) dan gerak rotasi. Bola yang menggelinding di atas bidang akan mengalami dua gerakan sekaligus, yaitu rotasi terhadap sumbu bola dan translasi bidang yang dilalui. Oleh karena itu, benda yang melakukan gerak menggelinding memiliki persamaan rotasi dan persamaan translasi. Besarnya energi kinetik yang dimiliki benda mengelinding adalah jumlah energi kinetik rotasi dan energi kinetik translasi. Dalam penelitian ini akan di batasai pada masalah gerak bola pejal menggelinding pada bidang miring [1]. Gambar 1. Bola pejal pada bidang miring. Gerak Translasi Sebuah benda disebut bertranslasi jika tiap titik pada benda itu bergerak dengan menempuh lintasan yang sama bentuk dan panjangnya. Contoh translasi paling sederhana adalah sebuah balok bergerak lurus diatas suatu permukaan mendatar tanpa mengguling dari kedudukan awal ke kedudukan akhir. Setiap titik pada balok itu menempuh lintasan lurus dan jarak yang ditempuh titik yang satu sama panjangnya dengan jarak yang di tempuh titik yang lain [3]. Gerak Rotasi Benda disebut berotasi terhadap suatu sumbu, bila tiap titik pada benda itu bergerak melingkar mengitari sumbu itu. Sebuah gasing yang sedang berputar di satu tempat termasuk benda yang berotasi. Tiap titik pada gasing itu melakukan gerak melingkar di sekeliling sumbu putarnya. Demikian pula halnya dengan gerak roda yang berputar pada sebuah poros[3]. Video Based Laboratory (VBL) dan Software Logger Pro 3.2 Kemajuan teknologi komputer saat ini telah memunculkan alternatif teknik analisis melalui rekaman video, yang dikenal dengan istilah Video Based Laboratory (VBL). Analisis melului video dimungkinkan oleh karena teknologi komputer mampu menangkap dan menjalankan kembali gambar bergerak resolusi tinggi dengan cukup mudah. Perserta didik dapat mengkonsentrasikan Penentuan Energi Serap …. pada gambaran gejala fisika dalam video dan bukan pada teknik pengumbulan data. Melalui software yang dikembangan untuk VBL untuk yang mengolah video digital secara interaktif, memungkinkan siswa menangani kejadian gerak dalam video dan dapat menganalisis gerakan dengan cermat melalui grafik yang dibuat oleh mikrokomputer [2]. Saat ini telah tersedia beberapa perangkat lunak untuk VBL, seperti VideoPoint dari Lenox Softwork yang dikembangkan untuk Workshop Physics Project. Vernier Software & Technology mengembangkan Logger Pro sebagai perangkat lunak untuk mengambil dan menganalisis data dari Vernier Lab Pro 3, yang memiliki fasilitas Video Analysis untuk membuat dan menganalisis grafik representasi gerak yang terlihat dalam video.Kontrol panel utama dari perangkat lunak secara otomatis atau manual dengan mudah dioperasikan dalam menjalankan rekaman video dari frame ke frame sehingga kejadian atau perubahan gejala sebagai fungsi waktu dapat teramati [6]. Program Logger Pro 3.2 merupakan salah satu softwere dari VBL yang mempunyai keistimewaan mampu menyajikan gejala fisika secara nyata baik berupa data kuantitatif dan grafiknya secara simultan dan memberikan jembatan antara pengamatan langsung dengan representasi abstrak dari berbagai fenomenafisika. Pelacakan posisi gerak dengan warna tampilan yang berbeda dalam suatu gambar video, mampu mengubah data yang dihasilkan dalam bentuk nilai dan grafik secara jelas sehingga menawarkan banyak kemungkinan untuk membangun dan menguji model fisika baiksecara konseptual maupun analitis. Merekam video dari animasi pembelajaran fisika adalah cara yang paling praktis untuk menampilkan pada kecepatan gerak suatu objek pengamatanyang sesungguhnya dan memberikan kesempatan untuk mengobservasi dan mengukur suatu model animasi Melalui media ini pula memungkinkan pengamat untuk mempredikdiksi dan membandingkan hasil kesimpulan yang diperoleh secara teoritis dengan perilaku yang diamati secara objektif. METODE EKSPERIMEN Alat dan Bahan a. Bola pejal (bola bekel dan kelereng) b. Papan gypsum (disusun sebagai bidang mirirng) c. Karpet (sebagai permukaan kasar pada bidang miring) d. Mistar (untuk mengukur tinggi bidang miring) e. Neraca Digital (untuk mengukur massa bola pejal) Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 56 Kristina Gita P f. Jangka sorong (untuk mengukur diamater bola) g. Handycam untuk merekam sebelum dan sesudah bola pejal menggelinding. h. SoftwareLogger Pro 3.8.2.4 i. Komputer Prosedur Eksperimen Eksperimen dilaksanakan mengikuti prosedur sebagai berikut: a. Merangkai alat dan bahan sehingga eksperimen gerak bola menggelinding pada bidang miring dapat dilakukan. b. Saat bola pejal yang berada di atas bidang miring mulai dilepaskan, maka perekaman video dilakukan c. Perekaman dilakukan selama bola pejal bergerak menuruni bidang miring sampai bola berada pada titik henti yang telah ditentukan. d. Setelah video siap, dilakukan tracking gerakan bola pejal dari waktu ke waktu dengan software Logger Pro 3.2 e. Menganalisis data dengan cara mem-fitting data sesuai dengan perilaku data. Karena fenomena bola menggelinding pada bidang miring merupakan kejadian gerak lurus berubah beraturan, maka pendekatan fitting data yang dilakukan adalah menggunakan fungsi kuadratik. Tujuan dilakukan fitting data adalah untuk memperoleh nilai percepatan (a). f. Apabila a didapatkan, maka langkah berikutnya, menentukan nilai kecepatan (v) dengan menggunakan persamaan (2). g. Apabila nilai (v) didapatkan, maka langkah berikutnya adalah membuktikan bahwa energi mekanik berlaku pada sistem ini sesuai dengan persamaan (12). h. Selanjutnya mengubah permukaan bidang miring dengan permukaan yang kasar yaitu dengan melapisi permukaan triplek dengan karpet. Kemudian ulangi prosedur pada point b - f. i. Setelah nilai kecepatan (v) diperoleh, dengan persamaan(12) dapat dilakukan perhitungan energi serap (Es) bola pejal pada bidang miring dengan permukaan yang kasar. Prosedur Analisis Data Untuk menentukan kecepatan dan posisi bola pejal, kita dapat melihat dari kurva hubungan antara posisi (y) dan waktu (t), karena gerakan bola pejal yang menggelinding pada bidang miring adalah merupakan gerakan gerak lurus berubah beraturan,maka fittingdata yang dipilih adalah fungsi kuadratik. Setelah dilakukan fitting data, kita peroleh besar percepatan bola pejal (a) dari persamaan grafik yang telah dihasilkan saat mengtracking data, selanjutnya dapat diperoleh besar Penentuan Energi Serap …. kecepatan bola pejal (v) dengan menggunakan persamaan (2). Dengan data kecepatan bola pejal (v) yang kemudian memasukkan nilai tersebut ke dalam persamaan (12) maka kita dapat melihat bahwa besarnya EM1 = EM2. Setelah nilai kecepatan (v) diketahui dan dapat membuktikan bahwa besarnya EM1 = EM2, maka kita kembali lagi melakukan eksperimen selanjunya yaitu dengan mengubah permukaan bidang miring tersebut dengan permukaan yang kasar, yaitu melapisi papan gypsum dengan karpet. Kemudian percobaan kembali direkam menggunakan handycam, dan datanya kembali di fitting dengan Software Logger Pro 3.2. Dari pengolahan data maka didapatkan kurva hubungan antara posisi (y) dan waktu (t) sehingga nilai pecepatan kembali dapat diketahui besarnya dan selanjutnya besarnya kecepatan (v’) pada bola pejal yang menggelinding pada bidang miring dengan permukaan kasar dapat diketahui. Karena permukaan bidang miring yang kasar maka terdapat adanya energi serap saat bola pejal menggelinding menuruni bidang miring tersebut. Setelah nilai kecepatan (v’) diketahui maka dengan persamaan (13) besarnya energi serap (Es) dapat diketahui. HASIL DAN PEMBAHASAN a. Bola bekel menggelinding pada bidang miring Dari analisis Video Based Laboratory (VBL) dengan menggunakan software Loger Pro 3.8.4.2 , maka diperoleh hasil Gambar 2. Tracking bola bekel Penentuan kecepatan (v) Dengan fitting data dengan menggunakan Logger Pro 3.8.4.2 sebagaimana gambar 3, dapat diperoleh nilai percepatan (a). Setelah nilai a diperoleh maka copy data pada Ms Excel untuk menentukan kecepatan(v)dengan menggunakan persamaan (2). Maka diperoleh besar v = 1,47 m/s. Penentuan energi mekanik (Em) Setelah nilai v diketahui, maka energi mekanik yang berlaku pada sistem ini dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (12). Sehingga dapat diketahui besar Em= 0,03 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 57 Kristina Gita P b. Bola bekel menggelinding pada bidang miring dengan permukaan kasar Dari analisis Video Based Laboratory (VBL) dengan menggunakan software Loger Pro 3.8.4.2 , maka diperoleh hasil Penentuan Energi Serap …. Penentuan kecepatan (v) Dengan fitting data dengan menggunakan Logger Pro 3.8.4.2 sebagaimana gambar 5, dapat diperoleh nilai percepatan (a). Setelah nilai a diperoleh maka copy data pada Ms Excel untuk menentukan kecepatan (v) dengan menggunakan persamaan (2). Maka diperoleh besar v = 1,51 m/s. Menetukan energi mekanik (Em) Setelah nilai v diketahui, maka energi mekanik yang berlaku pada sistem ini dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (12). Sehingga dapat diketahui besar Em = 0,037 d. Kelereng menggelinding pada bidang miring dengan permukaan kasar Gambar 3. Tracking bola bekel pada permukaan bidang miring kasar Penentuan kecepatan (v) Dengan fitting data dengan menggunakan Logger Pro 3.8.4.2 sebagaimana gambar 4, dapat diperoleh nilai percepatan (a). Setelah nilai a diperoleh maka copy data pada Ms Excel untuk menentukan kecepatan (v) dengan menggunakan persamaan (2). Maka diperoleh besar v = 2,78 m/s. Penentuan energi mekanik (Em) Setelah nilai v diketahui, maka energi mekanik yang berlaku pada sistem ini dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (12). Sehingga dapat diketahui besar Em = 0,037 Dari analisis Video Based Laboratory (VBL) dengan menggunakan software Loger Pro 3.8.4.2 , maka diperoleh hasil : Penentuan kecepatan (v) Dengan fitting data dengan menggunakan Logger Pro 3.8.4.2 sebagaimana gambar 6, dapat diperoleh nilai percepatan (a). Setelah nilai a diperoleh maka copy data pada Ms Excel untuk menentukan kecepatan (v) dengan menggunakan persamaan (2). Maka diperoleh besar v = 2,32 m/s. Penentuan Energi Serap (Es) Setelah besar kecepatan (v) dan besar Em pada persamaan (11) diperoleh maka Energi Serap dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (13) maka besar Energi Serap (Es)= 0,162 c. Kelereng menggelinding pada bidang miring Dari analisis Video Based Laboratory (VBL) dengan menggunakan software Loger Pro 3.8.4.2 , maka diperoleh hasil Gambar 5. Tracking kelereng pada bidang miring dengan permukaan kasar Penentuan energi mekanik (Em) Setelah nilai v diketahui, maka energi mekanik yang berlaku pada sistem ini dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (12). Sehingga dapat diketahui besar Em = 0,037 Menentukan Energi Serap (Es) Setelah besar kecepatan (v) dan besar Em pada persamaan (11) diperoleh maka Energi Serap dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (13) maka besar Energi Serap (Es = 0,106) Gambar 4. Tracking pada kelereng Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 58 Penentuan Energi Serap …. Kristina Gita P KESIMPULAN Berdasarkan analisis dan fitting data VBL dengan menggunakan software Loger Pro 3.8.4.2, dengan menggunakan persamaan (2) maka diperoleh besar nilai v (bola bekel) =1,46 m/s , v (kelereng) = 1,51. Setelah v diperoleh, maka besarnya nilai Em dengan persamaan (12) juga dapat dihitung, besar nilai Em (bola bekel) = 0,037 danEm (kelereng) = 0,037. Berdasarkan percobaan sebelumnya dengan menggunakan bidang miring maka untuk menentukan energi serap (Es) pada bola pejal, permukaan bidang miring diberikan karpet dengan permukaan yang kasar sehingga energi serap pada bola pejal dapat diperoleh. Pada analisis dan fitting data VBL dengan menggunakan software Loger Pro 3.8.4.2, dengan menggunakan persamaan (2) maka diperoleh besar nilai v’ (bola bekel) =2,78 m/s , v’ (kelereng) = 2,32. Dengan demikian energi serap (Es) pada bola pejal dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (13), besarnya Es (bola bekel) = 0,162 dan besarnya Es (kelereng) =0,106. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Program Study Magister Pendidikan Fisika Universitas Ahmad Dahlan atas dukungan dalam kegiatan ilmiah ini. Daftar Pustaka [1]. Budikase, dkk., 1995, Fisika 3, untuk Sekolah Menengah Umum kelas 3, Program Ilmu Pengetahuan Alam, Jakarta : Perum Balai Pustaka. [2]. Escalada, L. T., et al., 1996, Application of Interactive Digital Video in a Physics Classroom, Journal of Educational Multimedia and Hypermedia, 5(1), 73-97. [3]. Freedman, Young. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I. Jakarta: Erlangga. [4]. Kanginan, Marthen. 2007. Fisika Untuk SMA Kelas XI.Jakarta: Erlangga http://www.phys.ksu.edu/perg/papers/appl icat.html [5]. Vernier International, 2004, Data Collection with Computer and Handhelds 2004 Catalog http://www.vernier-intl.com Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 59 Penentuan Energi Serap …. Kristina Gita P PEMETAAN KANDUNGAN CO2 DI KOTA YOGYAKARTA DITINJAU DARI TINGKAT KERAMAIAN KENDARAN BERMOTOR DAN KONDISI LINGKUNGAN Irnin Agustina Dwi Astuti*, Thoha Firdaus, Ishafit Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 * Surel: [email protected] Intisari. Makalah ini menyajikan pemetaan kandungan CO2 di Yogyakarta ditinjau dari tingkat keramaian kendaraan bermotor dan kondisi lingkungan. Kota Yogyakarta sebagai kota pelajar menjadikan salah satu kota yang semakain padat jumlah populasinya. Hal ini menyebabkan bertambahya kendaraan bermotor yang mengakibatkan tingkat polusi bertambah meningkat dan akan berpengaruh pada kadar kandungan CO2 di Yogyakarta.Penelitian pengukuran kandungan CO2 dilakukan di sepuluh tempat keramaian di kota Yogyakarta. Hasil pemetaan dari penelitian ini diperoleh uji kandungan CO2 yang paling tinggi adalah di daerah 0 Km Yogyakarta sebesar 973,2 PPM. Kata kunci: CO2, kendaraan bermotor PENDAHULUAN Kota Yogyakarta merupakan kota pelajar yang setiap tahunnya semakin padat penduduknya karena datang dari berbagai macam kota. Semakin bertambahnya penduduk akan mempengaruhi kepadatan baik dari segi penduduk maupun kendaraan bermotor. Hal ini yang menyebabkan kota Yogyakarta semakin bertambah tingkat polusinya, baik polusi kendaraan bermotor maupun polusi dari pembuangan industri. Perubahan iklim juga merupakan tantangan paling serius yang dihadapi dunia pada saat ini terutama di kota Yogyakarta. Iklim yang dialami tidak stabil atau tidak sesuai dengan keseimbangan cuaca. Karena perbedaan iklim dan bertambahnya polusi ini akan sangat mempengaruhi nilai kadar CO2 di kota Yogyakarta. Akibatnya, suhu di Yogyakarta menjadi lebih panas. Untuk mengetahui pemetaan kandungan CO2 di kota Yogyakarta perlu dilakukan penelitian. I. DASAR TEORI 1. Karbondioksia (CO2) Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volume walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat. Gambar 1. Diagram fase tekanan-temperatur karbon dioksida yang memperlihatkan titik tripel karbon dioksida Karbon dioksida bisa kita dapatkan dengan distilasi udara. Namun cara ini hanya menghasilkan CO2 yang sedikit. 2. Sensor CO2 Vernier Sensor gas CO2 Vernier merupakan jenis sensor untuk mengukur kandungan CO2 dalam kisaran 0 sampai 10.000 ppm (pengaturan kisaran rendah) atau 0 sampai 100.000 ppm (pengaturan kisaran tinggi). Sensor Gas CO2 mengukur konsentrasi gas karbon dioksida dalam satuan bagian per juta, atau ppm. Sensor menggunakan bola lampu pijar kecil untuk menghasilkan radiasi inframerah (IR). Sumber IR terletak di salah satu ujung poros sensor. Di ujung lain dari poros adalah Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 60 Pemetaan Kandungan CO2 …. Irnin Agustina D . sensor inframerah yang mengukur berapa banyak radiasi akan melalui sampel tanpa diserap oleh molekul karbon dioksida. II. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di tempat – tempat keramaian kota Yogyakarta yang terdiri dari 10 titik daerah. Alat dan bahan yang digunakan adalah dengan menggunakan Sensor Co2 Vernier Lab Pro, Interface, dan termometer. Prosedur penelitian adalah sebagai berikut: 1. Memasang dan rangkai alat eksperimen seperti pada gambar 2. 2. Mengukur temperatur daerah tersebut. 3. Membuka software logger pro dan klik connect, kemudian tunggu sampai 300 detik lalu klik stop. 4. Mengeklik analyze kemudian autoscale untuk mendapatkan grafik yang sesuai. 5. Mengeklik stat pada toolbar logger pro untuk mendapatkan nilai kadar Co2 ratarata. 6. Mengulangi langkah no 1-6 untuk tempattempat yang berbeda. Alat dan rangkaian percobaan dapat dilihat pada gambar 1. 6. Lingkungan Mandala Krida 461,0 PPM 35 o C 7. Lingkungan Stasiun Tugu 530,2 PPM 33 o C 8. Jl. Kusumanegar a 506,5 PPM 33 o C 9. XT Square 431,1 PPM 32 o C 10 . Lingkungan Stasiun Lempuyanga n 471,1 PPM 33oC Gambar 3. Tampilan Hasil Co 2 dengan Logger Pro Gambar 2. Alat percobaan III. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari penelitian yang dilakukan uji kandungan CO2 di beberapa tempat di Yogyakarta didapatkan hasil sebagai berikut: Tabel 1.Data Hasil Percobaan N Nama Kandunga Suh u o Tempat n CO2 (oC) 1. 0 KM Yogyakarta 973,2 PPM 37 o C 2. Lingkungan Taman Pintar 496,8 PPM 35 o C 3. Bunderan UGM 450,1 PPM 36 o C 4. Depan Bringharjo 825,9 PPM 37 o C 5. Perempatan Gramedia 449,5 PPM 32 o C Dari hasil penelitian pada tabel 1 diperoleh nilai kandungan CO2 yang berbeda-beda di setiap tempat. Ini dikarenakan kepadatan dan kondisi lingkungan yang berbeda-beda juga. Dari sepuluh pengambilan data di berbagai tempat diperoleh kandungan CO2 tertinggi yaitu di daerah 0 KM Yogyakarta sebesar 973,2 PPM dan kandungan CO2 terendah di daerah XT Square sebesar 431,1 PPM. Kandungan CO2 di 0 KM Yogyakarta memiliki nilai yang tinggi karena dipengaruhi oleh kepadatan kendaraan bermotor di tempat tersebut yang tidak diimbangi dengan lingkungan pepohonan yang banyak. Kandungan CO2 yang seharusnya di bumi sekitar 381 ppm [2], hasil penelitian uji kandungan CO2 di daerah Yogyakarta ini melebihi nilai kandungan CO2 yang seharusnya. Perlu adanya pengelolaan lingkungan yang berkaitan dengan pengurangan kendaraan bermotor, penanaman pohon agar menetralisisr kandungan CO2 yang sangat tinggi dan perlu adanya penggunaan bahan bakar yang ramah lingkungan. IV. KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diperoleh uji kandungan CO2 yang paling tinggi adalah di daerah 0 KM Yogyakarta sebesar 973,2 PPM. Ini membuktikan bahwa daerah tersebut banyak tercemar polusi dan tingkat kepadatannya Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 61 Irnin Agustina D . Pemetaan Kandungan CO2 …. sangat tinggi. Untuk mengurangi kandungan CO2 di tempat tersebut perlu banyak ditanami pepohonan, mengurangi jumlah kendaran bermotor dan mendorong penggunaan bahan bakar yang lebih ramah lingkungan. DAFTAR PUSTAKA [1] http://www.vernier.com/CO2 gas sensor.html [2] [3] Trismidianto. 2008. Studi Penentuan Konsentrasi CO2 dan Gas Rumah Kaca Lainnya di Wilayah Indonesia. Jurnal ini dipublikasikan. http://wikipedia-indonesia/karbondioksida Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 62 Irnin Agustina D . Pemetaan Kandungan CO2 …. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 63 Inovasi Pembelajaran Number …. Agustinasari Inovasi Pembelajaran Number Head Together (NHT) Berdasarkan Teori Kecerdasan Mckenzie dalam Pembelajaran IPA Fisika Agustinasari Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 Surel : [email protected] Intisari, Kecerdasan tidak hanya ditentukan oleh skor tunggal yang diungkap oleh tes inteligensi, yang hanya mengukur kemampuan siswa dalam bidang verbal linguistik dan logika matematis. Pada dasarnya siswa memiliki sejumlah kecerdasan (kecerdasan jamak) berupa keterampilan dan kemampuan yang mewakili berbagai cara siswa dalam belajar dan berinteraksi dengan diri dan lingkungannya. Kecerdasan jamak berfungsi secara bersama-sama pada setiap individu secara unik. Oleh karena itu semua kecerdasan yang dimiliki siswa sama pentingnya, hanya cara belajar siswa yang beragam, tergantung pada kekuatan dan kelemahan masing-masing. Inovasi pembelajaran Number Head Together (NHT) berdasarkan teori McKenzie merupakan kegiatan pembelajaran yang dapat menstimulasi berbagai jenis kecerdasan yang dimiliki siswa yang disesuaikan dengan kecenderungan gaya belajar siswa sehingga seluruh kemampuan dapat berkembang secara optimal. Siswa belajar dalam kelompok homogen berdasarkan tiga domain kecerdasan McKenzie dengan tujuan kegiatan pembelajaran terorganisir sehingga kecerdasan-kecerdasan tersebut bekerja atau berhubungan satu sama lain. Kata kunci: Inovasi NHT, Domain Kecerdasan McKenzie, Pembelajaran 1. PENDAHULUAN Kecerdasan dalam arti sempit dipandang sebagai bentuk kognitif yang dapat diukur dan disesuaikan dengan skala kecerdasan umum yang menggunakan 100 sebagai nilai rata-rata kecerdasan untuk usia tertentu (IQ) (Sylwester, 2010: 124). Namun banyak teori yang menyatakan bahwa kecerdasan tidak hanya sebatas nilai IQ seseorang diantaranya G. Stoddart berpendapat bahwa kecerdasan berkaitan tentang aktivitas dengan ciri-ciri kesukaran, kompleksitas, abstraksi, ekonomis yang disesuaikan dengan tujuan dan menurut Pieget kecerdasan sebagai kemampuan belajar seseorang yang dapat diukur hasilnya sebagai hasil pengajaran (Purwa Atmaja, 2012: 144). Maka kecerdasan bukan hanya kualitas perilaku dalam menyelesaikan soal-soal ujian yang sukar dan sulit dalam tes IQ namun kecerdasan merupakan aktivitas dan kemampuan belajar seseorang yang dapat diukur sebagai hasil pembelajaran. Menurut Howard Gardner, IQ (Intelligence Quatient) hanya konsisten terhadap kecerdasan logis-matematis dan verbal-linguistik saja sedangkan pada dasarnya siswa memiliki sejumlah kecerdasan (Kecerdasan Jamak) berupa keterampilandan bakat yang dimiliki untuk menyelesaikan masalah dalam pembelajaran dan berinteraksi dengan diri dan lingkungan. Siswa-siswa mempunyai kepribadian yang berbeda-beda, mereka juga mempunyai cara belajar yang berbeda pula. Oleh karena itu, dibutuhkan berbagai kreativitas baru bagi guru untuk merancang pembelajaran yang dapat menarik minat belajar siswa yang disesuaikan dengan gaya belajar siswa, hal ini bertujuan untuk menyesuaikan dengan jenis potensi kecerdasan yang dimiliki siswa. Siswa tidak hanya memiliki satu kecerdasan tertentu saja, namun hanya terdapat satu atau lebih kecerdasan yang lebih menonjol pada diri siswa. Fisika adalah bagian dari sains (IPA), Fisika dianggap sulit untuk dipelajari karena dalam penyelesaiannya selalu berhubungan dengan matematika, sehingga siswa cenderung tidak menyukai pelajaran ini. Kecenderungan siswa tidak menyukai pelajaran fisika biasanya berawal dari pengalaman belajar mereka dimana mereka merasakan pelajaran fisika yang berkaitan dengan pemahaman konsep, penyelesaian soal-soal yang rumit melalui pendekatan matematis hingga kegiatan praktikum yang harus mereka melakukan dengan sangat teliti. Jika siswa melakukan tugastugas dengan paksaan dan merasa proses pembelajaran tidak menyenangkan maka akibatnya tujuan pembelajaran tidak sepenuhnya tercapai. Salah satu hal penting yang harus diperhatikan dalam mempelajari Fisika adalah proses pembelajaran yang digunakan. Proses pembelajaran yang diharapkan adalah yang dapat menarik perhatian siswa, yang menyenangkan bagi siswa dan yang paling penting siswa dapat mengoptimalkan kemampuan dirinya dalam proses pembelajaran. Hal ini berkaitan dengan gaya Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 64 Inovasi Pembelajaran Number …. Agustinasari belajar siswa yang berhubungan kecerdasan yang dimiliki siswa. dengan Pembelajaran harus dapat dikolaborasikan dengan kegiatan yang menyenangkan dan dapat melatih siswa memanfaatkan seluruh alat indranya. Model pembelajaran alternatif yang dapat digunakan dalam pembelajaran fisika yaitu model pembelajaran berdasarkan kecerdasan jamak (Multiple Intelligence). Jadi tidak hanya siswa yang memiliki kemampuan matematika saja yang dapat mempelajari fisika namun diharapkan semua siswa dapat ikut mempelajari fisika sesuai dengan kemampuannya. 2. TEORI KECERDASAN JAMAK (MULTIPLE INTELLIGENCES) DAN DOMAIN KECERDASAN MCKENZIE Snyerman dan Rothman berpendapat bahwa kecerdasan adalah kemampuan untuk menghadapi abstrasi, untuk memecahkan masalah, dan untuk belajar (Slavin, 2008: 163). Menurut Fleetham (Yaumi, 2012: 12), Multiple Intelligence atau biasa disebut dengan kecerdasan jamak adalah berbagai keterampilan dan bakat yang dimiliki siswa untuk menyelesaikan berbagai persoalan dalam pembelajaran. Howard Gardner menyatakan “Tidak ada individu yang pintar maupun bodoh, setiap individu memiliki kecerdasan yang menonjol pada bidang-bidang berbeda”. Gardner juga berpendapat bahwa kecerdasan anak tidak hanya ditentukan oleh skor tunggal sebagaimana diungkap oleh tes inteligensi. Tes inteligensi hanya mengukur kemampuan anak dalam bidang verbal-linguistik dan logis-matematis yang hasilnya disimpulkan dalam skor, karena itu skor tersebut tidak memadai untuk menentukan cerdas tidaknya anak. Ia mengemukakan bahwa anak memiliki sejumlah kecerdasan yang dapat terwujud dalam berbagai keterampilan dan kemampuan, yang bukan hanya berupa kemampuan verbal-linguistik dan kemampuan logis matematis. Gardner mengemukakan ada 8 jenis kecerdasan jamak (English, 2012; Yaumi, 2012; Slavin, 2008). Setiap kecerdasan memimiliki cirriciri tertentu yang mewakili berbagai cara anak dalam belajar dan berinteraksi dengan diri dan lingkungannya. 8 jenis kecerdasan jamak, yakni 1. 2. 3. 4. 5. Kecerdasan verbal-linguistik (World Smart) Kecerdasan logis-matematis (Logic Smart) Kecerdasan visual-spasial (Picture Smart) Kecerdasan berirama-musik (Music Smart) Kecerdasan jasmaniah-kinestetik (Body Smart) 6. 7. 8. Kecerdasan interpersonal (People Smart) Kecerdasan intrapersonal (Self Smart) Kecerdasan naturalistik (Nature Smart) Selanjutnya, Walter McKenzie (2005) dalam bukunya Multiple Intelligences and Intructional Technology memasukkan kecerdasan eksistensial sebagai salah satu baian dari kecerdasan jamak. McKenzie mengelompokkan ke dalam tiga domain, yakni interaktif, analitik, dan introspektif. Pengelompokkan ini bertujuan membantu mengorganisir untuk mengetahui hubungan antara kecerdasan-kecerdasan tersebut dan bagaiman kecerdasan tersebut berhubungan satu sama lain (Yaumi, 2012). Domain Interaktif Domain ini terdiri dari kecerdasan verbal, interpersonal, dan kinestetik. 1. Kecerdasan verbal adalah kemampuan untuk menggunakan kata baik lisan maupun tulisan secara efektif. Kecerdasan ini menggambarkan kemampuan memakai bahasa secara jelas melalui membaca, menulis, mendengar, dan berbicara. Individu yang memiliki kecerdasan ini senang dengan permainan yang berhubungan dengan kata seperti cross word. 2. Kecerdasan interpersonal adalah kecerdasan yang terkait dengan pemahaman sosial. Kecerdasan interpersonal berhubungan dengan konsep interakti dengan orang lain di sekitarnya. Individu yang memiliki kecerdasan ini memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan orang lain seperti bekerja sama dalam tim dengan baik. 3. Kecerdasan kinestetik adalah kemampuan untuk menggunakan seluruh bagian tubuh untuk menyelesaikan masalah atau membuat sesuatu. Siswa yang memiliki kecerdasan ini biasanya senang belajar dengan bekerja (learning by doing) dalam mempelajari dan memahami suatu hal yang sedang dipelajari. Mereka juga akan mampu melakukan tugas dengan baik setelah melihat orang lain melakukannya terlebih dahulu, kemudian meniru dan mengikuti tindakannya. Kecerdasan verbal, interpersonal, dan kinestetik dimasukkan ke dalam domain interaktif karena ciri masing-masing dari ketiga kecerdasan tersebut meskipun dapat dirangsang melalui kegiatan pasif namun mereka biasanya lebih senang berinteraksi untuk mencapai pemahaman. Domain Analitik Domain ini terdiri dari kecerdasan musik, logika-matematika, dan naturalistik. 1. Kecerdasan musik adalah kapasistas untuk berpikir tentang musik, seperti mampu mendengar, mengenal, mengingat, dan bahkan memanipulasi pola-pola musik. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 65 Agustinasari Individu dengan kecerdasan musik yang menonjol senang bernyanyi, senang memainkan alat musik, lebih mudah menghafal dan mengingat objek jika dimasukkan dalam irama-irama musik dan suka bersenandung/bernyanyi sambil berpikir atau mengerjakan tugas. 2. Kecerdasan logis-matematis adalah kecerdasan yang berkenaan dengan angkaangka dan penalaran. Individu dengan kecerdasan logika-matematika yang menonjol senang pada pelajaran matematika, pelajaran ilmu pengetahuan, senang dengan permainan strategi seperti catur dan teka-teki silang. melakukan eksperimen. Ciri kecerdasan ini adalah kemampuan memakai penalaran induktif, deduktif, memecahkan berbagai masalah abstrak, dan memahami hubungan sebab-akibat. 3. Kecerdasan naturalistik adalah kemapuan untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasi pola-pola alam, seperti tanaman dan binatang. Individu dengan kecerdasan naturalistika yang menonjol cenderung mempunyai ingatan yang kuat. Biasanya senang mencari tahu tentang sesuatu kemudian mengelompokkannya ke dalam kategori tertentu Kecerdasan musik, logika-matematika, dan naturalistik memiliki ciri kemapuan menganalisi data dan pengetahuan. Ketiga kecerdaasan tersebut disebut sebagai kecerdasan analitik karena meskipun dapat memiliki komponen social atau introspektif namun kecerdasan tersebut kebanyakan digunakan untuk menganalisis dan menggabungkan data ke dalam skema yang sudah ada. menganalisis data dan pengetahuan. Domain Introspektif Domain intrapersonal terdiri dari kecerdasan visual, intrapersonal, dan eksistensial. 1. 2. Kecerdasan Intrapersonal merujuk pada kesukaan untuk menyendiri, mengatur aktivitas, dan mampu bekerja sendiri. Individu yang memiliki kecerdasan intrapersonal yang dominan cenderung memiliki kesadaran diri yang tinggi di mana mereka mampu memproses tujuan yang jelas tentang segala sesuatu yang dilakukan sekarang dan massa yang akan dating. biasanya lebih suka bekerja sendirian daripada bersama-sama. Ia senang membuat catatan harian atau membuat jurnal harian, senang menuliskan ide-idenya. Kecerdasan visual adalah kemampuan untuk memahami gambar-gambar dan bentuk termasuk kemampuan untuk menginterpretasikan dimensi ruang yang tidak dapat dilihat. Individu yang yang memiliki kecerdasan visual cenderung Inovasi Pembelajaran Number …. berpikir dengan gambar dan sangat baik ketika belajar melalui presentasi visual seperti film, gambar, video, dan demonstrasi yang menggunakan alat peraga. Mereka juga sangat menyukai aktivitas menggambar, mengukir, senang membaca peta serta diagram serta cenderung berimajinasi, melamun, dan berpikir secara mendalam. 3. Kecrdasan eksistensial adalah kemampuan untuk menempatkan diri dalam hubungannya dengan kosmos yang tidak terbatas dan sangat kecil serta kapasitas untuk menempatkan diri dalam hubungannya dengan fitur-fitur eksistensial dari suatu kondisi manusia seperti makna kehidupan, arti kematian, perjalanan akhir dari dunia fisik maupun psikologis, dan pengalaman mendalam tentang cinta kepada orang lain atau perendaman diri secara total dalam suatu karya seni. Kecerdasan intrapersonal, visual dan eksistensial dikelompokkan dalam domain introspektif karena memerukan keterlibatan siswa untuk melihat sesuatu lebih dalam dari sekedar memandang melainkan harus mampu membuat hubungan emosional antara yang mereka pelajari dengan pengalaman masa lalu. Kecerdasan ini dapat dicapai dengan komponen afektif secara ilmiah. Sembilan jenis kecerdasan mungkin saja ada pada setiap anak namun kadarnya saja yang berbeda-beda, selain itu perlu ditekankan bahwa kecerdasan-kecerdasan ini tidak berdiri sendiri, ada beberapa kecerdasan yang memang saling menopang. 3. APLIKASI KECERDASAN JAMAK Proses pembelajaran yang baik jika terjadi interaksi timbal balik antara siswa dengan siswa, siswa dengan lingkungan kelas, serta siswa dan guru. Teori kecerdasan jamak dapat membantu guru dalam merancang kegiatan-kegiatan pembelajaran yang sesuai dengan potensi kecerdasan yang dimiliki siswa sehingga siswa dapat belajar dengan sesuai dengan gaya belajarnya. Oleh karena itu guru hendaknya memandang bahwa semua kecerdasan sama pentingnya. Aplikasi pembelajaran berdasarkan kecerdasan jamak dapat dikolaborasikan dengan model-model pembelajaran lain yang sudah ada. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 66 Inovasi Pembelajaran Number …. Agustinasari 4. MODIFIKASI MODEL PEMBELAJARAN KOOPERATIF TIPE NHT BERBASIS TEORI KECERDASAN MCKENZIE Perencanaan pembelajaran berbasis kecerdasan jamak adalah kegiatan perancangan pembelajaran dengan memperhatikan dan menggunakan kecerdasan yang dominan yang dimiliki siswa. Teori kecerdasan jamak dapat diaplikasikan pada berbagai model pembelajaran yang telah digunakan selama ini oleh para guru. Teori kecerdasan jamak memberikan kesempatan kepada para guru mengembangkan model pembelajaran yang relatif baru maupun yang sudah ada dan sering digunakan agar proses pembelajaran bervariasi. Salah satunya model pembelajaran kooperatif tipe Number Heads Together (NHT). Model pembelajaran ini menempatkan siswa untuk belajar bersam dalam satu kelompok. Belajar bersama adalah pendekatan pengajaran yang mengintegrasikan berbagai jenis keterampilan social dan prestasi akademik (E.W.English, 2012:19) Model pembelajaran ini menempatkan siswa dalam kelompok heterogen yang terdiri dari 3-6 orang siswa dan memberikan kesempatan kepada siswa untuk saling membagikan ide-ide kepada teman sekelompoknya. Sehingga secara tidak langsung menuntut siswa untuk mau dan mampu menyumbangkan ide dan menyatukan pendapat untuk kelompoknya. Dalam proses pembelajaran NHT untuk mengetahui pemahaman siswa, ditunjuk salah satu siswa untuk mewakili kelompoknya menjawab pertanyaan berdasarkan tugas yang telah dikerjakan. Guru akan menunjuk slah satu siswa tanpa member tahu terlebih dahulu siapa yang akan ditunjuk, hal ini akan berpengaruh pada keterlibatan total semua siswa untuk bekerja sama. Didalam proses pembelajaran dengan model NHT pada umumnya, siswa belajar dalam kelompok heterogen. Namun dalam menyesuaikan dengan teori kecerdasan McKenzie, siswa akan belajar dalam kelompok homogen berdasarkan domain kecerdasan dominan yang dimiliki siswa. Siswa dikelompokkan dalam domain kecerdasan yang sama. Siswa akan belajar bersama, bekerja sama menyelesaikan tugas, berdiskusi berdasarkan kecerdasan yang dimiliki yang dirancang berdasarkan kecenderungan gaya belajar siswa. Sebelum dikelompokkan ke dalam domaindomain kecerdasan siswa diobservasi dengan memberikan tes untuk mengetahui kecenderungaan kecerdasan yang dominan untuk menentukan gaya belajar yang mereka sukai. Inovasi model pembelajaran NHT berdasarkan teori kecerdasan McKenzie diterapkan dalam pokok bahasan besaran dan satuan dengan merancang LKS sebagai media pembelajaran siswa sesuai dengan cirri umum kecerdasan yang dominan dalam diri siswa. Siswa dengan kecenderungan kecerdasan analitik mampu menganalisis dan menggabungkan data ke dalam skema-skema. Contoh pembelajaran yang dapat diterapkan yaitu TTS dan melengkapi bagan seperti berikut: TTS Menurun 1. Kombinasi 3 besaran panjang 2. Derajar panas atau dingin suatu benda 3. Dorongan atau tarikan 4. Besaran yang memiliki satuan mol 5. Besaran yang memiliki satuan m/s Mendatar 1. 2. 3. 4. Sesuatu yang dapat diukur dan mempunyai nilai yang dapat dinyatakan dengan angka Jam menyatakan waktu Bangun datar yang memiliki empat buah titik sudut siku-siku dan sisi yang berhadapan sama besar Satuan besaran kuat arus listrik 1 B V O L U M E K T N 4 1 2 S U A R N G A N 3 2 W 3 P G A Y A J U M H U A 5 L A H Z A T 4 M P E R Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 K E C E P A T A N 67 Inovasi Pembelajaran Number …. Agustinasari Siswa melengkapi bagan seperti berikut: BESARAN DAN SATUAN Panjang Contoh Menampilkan gambar aktivitas orang yang berkaitan dengan proses pengukuran dan meminta siswa untuk menentukan besaran apa saja yang dapat diamati dari gambar tersebut Siswa memasangkan gambar alat ukur, besaran dan setuan Suhu PANJANG BESARAN TURUNAN VOLUME CM WAKTU Siswa dengan kecenderungan memiliki kecerdasan interaktif senang bekerja sama dalam memperoleh pengetahuan serta dalam proses pembelajaran mereka cenderung terlibat secara langsung melakukan aktivitas pembelajaran. Contoh-contoh modia pembelajaran sebagai berikut: Contoh Croos Word A T U P U P U K A S H I T A M U H A S I A N K H E T U A I B R D A I N R S S B U I A W T A I C I A K M H P A N J A N G I D A Y A G U N U U R A K I M I K T H S T S L U A S E I U U S S A I N H L K S S I A O U I N E K E U L M A S S A J E N I S K E C E P A T A N U Meminta siswa untuk menggambar atau menggunakan alat ukur kemudian menjelaskan apa fungsi dari alat ukur tersebut. Siswa dengan kecerdasan Introspektif yang dominan cenderung melihat sesuatu lebih dalam. Contoh pembelajaran yang dapat diterapkan yaitu menyiapkan kumpulan kata-kata dan meminta siswa menentukan mana yang termasuk besaranbesaran fisik, meminta siswa untuk memasangkan gambar alat, ukur, besaran dan satuan yang sesuai. Berikut contoh media pembelajaran untuk domain introspektif: M 3 MASSA SEKON KILOGRAM SEDI H MASS A CANTI K ENERG I PANJA NG GAY A DA YA LUA S WAKT U SUH U MASSA JENIS ZAT INDA H VOLUM E MANI S SIBU K 5. PENUTUP Model pembelajaran sangat penting dalam proses pembelajaran. Metode pembelajaran yang digunakan guru harus disesuaikan dengan keadaan siswa agar dapat membantu siswa dalam proses memperoleh pengetahuan. Salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan proses pembelajaran yaitu gaya siswa belajar dan potensi yang dimiliki siswa. Gaya belajar berkaitan dengan kecerdasan yang dimiliki masing-masing siswa. Siswa memiliki banyak kecerdasan namun hanya beberapa kecerdasan yang dominan dan dapat teramati. Teori kecerdasan jamak memungkinkan individu manapun yang diajar dengan cara melibatkan kecerdasan yang dominan dalam dirinya akan bisa mempelajari, memahami, dan menerapkan pengetahuan secara lebih efektif. Pembelajaran dengan melibatkan kecerdasan yang dimiliki dapat diaplikasikan dalam berbagai model pembelajaran salah satunya model pembelajaran NHT yang memungkinkan siswa untuk belajar bersama dalam satu kelompok, Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 68 Agustinasari Inovasi Pembelajaran Number …. saling membagikan ide-ide, menyatukan pendapat, bertanggungjawab atas apa yang dia ungkapkan. 6. DAFTAR PUSTAKA Daryanto dan Muljo, R. (2012). Model Pembelajaran Inovatif. Malang: Gava Media English, E.W. (2012). Mengajar Dengan Empati. Bandung: Nuansa Cendikia Prawira, P.A. (2012). Psikologi Pendidikan dalam Perspektif Baru. Jogjakarta: Ar-Ruzz Media Slavin, R.E. (2008). Psikologi Pendidikan: Teori dan Praktik. Jakarta: PT. Indeks Sugiarto, T, & Ismawati, E. (2008). Ilmu Pengetahuan Alam: Kelas VII SMP/Mts. Jakarta: Pusat pembukuan Departemen Pendidikan Nasional Sylwester, R. (2010). A Child’s Brain: The Need for Nature. USA: Corwin Yaumi, M. (2012). Pembelajaran Berbasis Multiple Intelligences. Jakarta: Dian Rakyat http://www.wikipedia.org/wiki/Theory_of_multipl e_intelligences Ucapan terimakasih kepada Bapak Dwi Sulisworo Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 69 Ekusaini Santoso Pengaruh Metode Modification…. Penggunaan Metode Modification of Reciprocal Teaching Untuk Meningkatkan Hasil Belajar Fisika Pokok Bahasan Alat-alat Optik Pada Siswa Kelas VIII-E SMP Negeri 1 Muntilan Semester 2 Tahun Pelajaran 2011/2012 Ekusaini Susanto Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 Surel: [email protected] Intisari, Tujuan dilaksanakan penelitian tindakan kelas ini untuk mengetahui apakah dengan penggunaan metode Modification of Reciprocal Teaching dapat meningkatkan hasil belajar siswa secara signifikan pada mata pelajaran Fisika pokok bahasan Alat-alat Optik . Penelitian dilakukan di Kelas VIII-E SMP Negeri 1 Muntilan jumlah siswa terdiri dari 21 siswa. Penelitian dilakukan pada bulan April tahun 2012. Adapun teknik pengumpulan data menggunakan metode dokumentasi, metode tes dan metode observasi. Dari hasil penelitian ini penulis dapat memberikan kesimpulan bahwa “Adanya peningkatan hasil belajar Fisika yang signifikan dengan menggunakan Pendekatan Modification of Reciprocal Teaching pada pokok Bahasan Alat-alat Optik Kelas VIII E SMP Negeri 1 Muntilan tahun pelajaran 2011/2012”. Kata Kunci: siswa, alat optic. A. PENDAHULUAN Pendidikan merupakan proses sistematis untuk meningkatkan martabat manusia secara holistik, yang memungkinkan tiga dimensi kemanusiaan paling elementer, yaitu kognitif , afektif, dan psikomotorik dapat berkembang secara optimal. 80,0. Dengan demikian masih banyak siswa Kelas VIII-E yang belum tuntas dalam belajarnya. Berikut ini data hasil observasi awal dan data hasil belajar Fisika siswa kelas VIII-E SMP Negeri 1 Muntilan pada akhir semester 1 hingga pertengahan semester 2 tahun pelajaran 2011/2012 B. Berdasarkan hasil observasi awal ditemukan ada beberapa kekurangan dalam proses pembelajaran Fisika yang selama ini diterapkan di Kelas VIII di SMP Negeri 1 Muntilan, antara lain : 1. Dalam metode penyampaian materi hanya berlangsung satu arah (pihak guru) atau di kenal dengan metode ceramah. 2. Kurangnya keterlibatan siswa secara aktif dalam pembelajaran. 3. Kurangnya kemandirian siswa dalam belajar. Dalam melaksanakan pengajaran di SMP Negeri 1 Muntilan, menemukan hasil belajar peserta didik yang dinyatakan tuntas pada mata pelajaran Fisika kelas VIII E tahun pelajaran 2011/2012 adalah 6,34% dengan daya serap 57,50% ini berarti Persentase siswa yang mendapat nilai dibawah 80,0 untuk mata pelajaran Fisika sebesar 93,66%. SMP Negeri 1 Muntilan menetapkan nilai 80,0 (delapan puluh koma nol) sebagai batas minimal ketuntasan belajar peserta didik, artinya seorang peserta didik dinyatakan telah tuntas mengikuti proses pembelajaran apabila sekurang-kurangnya telah mencapai hasil belajar LANDASAN TEORITIS 1. Hasil penelitian yang relevan Kaswadi (2011) dalam penelitian yang berjudul ”Upaya Peningkatan Hasil Belajar Elektronika Pokok Bahasan Dasar Komunikasi dengan Pendekatan Modification of Reciprocal Teaching pada siswa Kelas VIII-E SMP Negeri 1 Pitu Tahun Pelajaran 2010/2011”menyimpulkan bahwa adanya peningkatan hasil belajar yang signifikan dengan menggunakan pendekatan Modificatin of Reciprocal Teaching terhadap pembelajaran Elektronika”. Berdasar hal itu dalam penelitian ini dipilih metode Modification of Reciprocal untuk meningkatkan hasil beajar fisika di Kelas VIII E SMP Negeri 1 Muntilan semester 2 Tahun Pelajaran 2011/2012. 2. Pengertian Belajar Beberapa pengertian belajar dikemukakan oleh beberapa ahli antara lain: yang Slameto (2003:2), belajar adalah suatu proses usaha yang dilakukan seseorang untuk memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang baru secara keseluruhan, sebagai hasil Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 70 Ekusaini Santoso pengalamannya sendiri dalam interaksi dengan lingkungannya. Whittaker dalam Djamarah (2002:12), belajar adalah proses di mana tingkah laku ditimbulkan atau diubah melalui latihan atau pengalaman. Dari definisi-definisi tersebut di atas dapat diambil suatu pengertian bahwa belajar merupakan suatu proses yang menghasilkan suatu perubahan nilai, kecakapan, dan perilaku melalui pengalaman, sebagai usaha yang disengaja melalui rangsangan/stimulasi. 3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Belajar Faktor-faktor yang mempengaruhi belajar digolongkan menjadi dua, yaitu faktor intern dan faktor ekstern. a. Faktor Intern Faktor intern adalah faktor yang ada dalam diri individu yang sedang belajar, misalnya faktor kesehatan, cacat tubuh, inteligensi, minat, bakat dan kelelahan baik jasmani maupun rohani. b. Faktor ekstern Faktor ekstern adalah faktor yang ada di luar individu. Slameto (2003:60) mengelompokkan faktor ekstern menjadi tiga faktor, yaitu : faktor keluarga, faktor sekolah, dan faktor masyarakat. Penelitian ini merupakan upaya untuk meningkatkan hasil belajar siswa dengan cara memperbaiki salah satu faktor yang mempengaruhi belajar, yaitu faktor sekolah. Cara yang dilakukan yaitu dengan menggunakan pendekatan Modification of Reciprocal Teaching. 4. Metode Mengajar metode mengajar pada dasarnya merupakan alat untuk mencapai tujuan belajar. Dalam mengajar, guru harus memilih metode yang tepat agar materi dapat dipahami oleh siswa. Beberapa metode mengajar diantaranya adalah metode ceramah, metode tanya jawab, metode diskusi, metode latihan, dan metode penugasan. Pengaruh Metode Modification…. Dalam mengajar dengan menggunakan metode mengajarnya, guru melakukan pendekatan proses pembelajaran di kelas. Bentuk pendekatan proses pembelajaran yang dilakukan antara lain pembelajaran secara klasikal dan pembelajaran secara kelompok. a. Pembelajaran Secara Klasikal Pembelajaran secara klasikal merupakan kemampuan guru yang utama. Hal itu disebabkan oleh pengajaran klasikal merupakan kegiatan mengajar yang tergolong efisien. Jumlah siswa pada umumnya 10-45 orang. b. Pembelajaran Secara Kelompok Dalam kegiatan belajar kelompok biasanya terdiri dari 3-8 siswa. Dalam pembelajaran kelompok kecil, guru memberikan bantuan atau bimbingan kepada setiap anggota kelompok lebih intensif. Bentuk Pendekatan yang dilakukan adalah pendekatan Modification of Reciprocal Teaching yang merupakan modifikasi dari pendekatan Reciprocal Teaching. 1. Pendekatan Reciprocal Teaching Pembelajaran berbalik (Reciprocal Teaching) merupakan salah satu model pembelajaran yang dilaksanakan agar tujuan pembelajaran tercapai dengan cepat melalui proses belajar mandiri dan siswa mampu menyajikannya di depan kelas. 2. Pendekatan Modification of Reciprocal Teaching Pendekatan Modification of Reciprocal Teaching pada dasarnya merupakan gagasan peneliti yang berdasarkan pada tinjauan pustaka. Pendekatan ini merupakan penggabungan antara metode konvensional dengan Pendekatan Reciprocal Teaching yang dimodifikasi dan disajikan dalam bentuk kelompok-kelompok kecil. Dalam hal ini, peneliti ingin mencoba meningkatkan keefektifan pembelajaran dengan menggabungkan keduanya. Pembelajaran konvensional yang dimaksud dalam Penelitian Tindakan Kelas ini adalah pembelajaran klasikal yang berjalan seperti biasanya, di mana guru menerangkan, memberi contoh soal dan latihan soal, menggunakan metode diskusi dan Tanya jawab. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 71 Ekusaini Santoso Pengaruh Metode Modification…. b. Metode Tes Metode tes dilaksanakan untuk mengetahui hasil belajar siswa setelah dilakukan tindakan kelas. Metode ini dilaksanakan pada setiap akhir siklus tindakan. Bila metode Modification of Reciprocal Teaching ini diimplementasikan, maka langkah pembelajaran yang ditempuh guru sebagai berikut : 1) Guru menyiapkan materi yang akan diajarkan, kemudian diinformasikan kepada siswa agar terlebih dahulu merangkum materi dan mempelajari materi di rumah. 2) Guru menjelaskan secara garis besar, kemudian siswa mempelajari lagi materi tersebut secara mandiri. 3) Siswa diberi soal latihan yang dikerjakan secara mandiri. Guru mengoreksi hasil pekerjaan siswa, selanjutnya mencatat sejumlah siswa yang dapat mengerjakan secara benar dan meyakinkan. 4) Siswa dibagi dalam kelompok dengan pembagian siswa yang dapat mengerjakan secara benar dan meyakinkan merata pada setiap kelompoknya, dengan tujuan dapat membimbing teman dalam kelompoknya yang mengalami kesulitan, sampai semua teman dalam kelompoknya benar-benar dapat mengerjakan soal latihan yang diberikan oleh guru. 5) Siswa dalam kelompok-kelompoknya mengerjakan latihan yang diberikan oleh guru, siswa yang dapat mengerjakan secara benar dan meyakinkan membimbing temannya. 6) Guru membahas soal latihan yang diberikan. 7) Dengan metode tanya jawab, guru mengungkapkan kembali materi secara singkat untuk pengembangan materi selanjutnya. 8) Guru memberi tugas/soal secara individu, termasuk memberikan soal yang mengacu pada kemampuan siswa untuk memprediksi pengembangan materi berikutnya. 9) Siswa mengerjakan tes tertulis sebagai evaluasi belajar. 10) Guru melakukan evaluasi diri/refleksi untuk mengamati sampai di mana keberhasilan pembelajaran yang telah dilakukan. 5. Teknik Pengumpulan Data a. Metode Dokumentasi Metode dokumentasi adalah metode pengumpulan data yang bersumber dari tulisan (Arikunto, 1997:148). Dengan metode ini peneliti memperoleh data berupa jumlah siswa dan data hasil belajar sebelum dilakukan penelitian tindakan kelas. c. Metode Observasi Metode observasi atau pengamatan dilaksanakan untuk mengetahui Kegiatan Belajar Mengajar (KBM). Metode ini dilaksanakan sebelum dilakukan penelitian tindakan kelas dan selama proses belajar mengajar pada saat penelitian tindakan kelas berlangsung. C. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian Atas dasar gagasan yang timbul dari guru sebagai pengajar sekaligus peneliti pada PTK ini selanjutnya dikembangkan rencana penelitian berupa prosedur kerja yang dilaksanakan pada Kelas VIII-E SMP Negeri 1 Muntilan. Adapun tahapan penelitian tindakan kelas ini meliputi dua siklus. Dalam setiap siklus terdiri atas proses perencanaan, pelaksanaan tindakan, observasi, dan refleksi tindakan. a. Pelaksanaan Siklus I 1) Perencanaan. 2) Tindakan 3) Observasi 4) Refleksi Setelah melakukan pengamatan atas proses pembelajaran di dalam kelas, selanjutnya diadakan refleksi atas segala kegiatan yang telah dilakukan. Dalam kegiatan siklus I diperoleh hasil refleksi . b. Pelaksanaan Siklus II 1) Perencanaan 2) Tindakan 3) Observasi 4) Refleksi Kenaikan nilai rata-rata hasil belajar dapat kita lihat pada grafik 1, kenaikan hasil ketuntasan belajar siswa dapat kita lihat pada grafik 2 dan kenaikan skor aktivitas siswa dapat kita lihat pada grafik3 . Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 72 Ekusaini Santoso Grafik 1. Kenaikan Nilai Rata-rata Hasil Belajar Siswa Pengaruh Metode Modification…. memperhatikan pelajaran saat guru menerangkan di depan kelas, Hal tersebut terjadi karena siswa yang kurang termotivasi untuk mengikuti pelajaran Fisika yang oleh siswa dianggap sukar dipahami. Berdasarkan pengamatan, kekurangan tindakan guru terletak pada pemberian bimbingan kepada individu yang belum maksimal dan pemberian bimbingan dalam menarik simpulan materi yang kurang fokus. Grafik 2. Prosentase ketuntasan belajar Secara klasikal skor yang diperoleh untuk aktivitas belajar siswa sebesar 15 (nilai baik). Jadi proses pembelajaran telah berlangsung dengan baik. Kemudian pada pertemuan berikutnya, skor yang diperoleh untuk aktivitas belajar siswa meningkat menjadi 18 (nilai baik). Kenaikan skor aktivitas siswa ini disebabkan oleh tindakan perbaikan guru pada pertemuan kedua. Guru tampak memberikan perhatian lebih banyak pada saat menerangkan pelajaran dan lebih banyak memberikan motivasi dengan memberikan contoh soal yang mudah terlebih dahulu, sehingga siswa dapat memahami konsep dengan mudah. Di antara sembilan aspek yang diamati, baru dua aspek pada pertemuan I dan II yang telah dilakukan oleh 80% jumlah siswa. Keaktifan siswa pada siklus II pertemuan pertama sebesar 23 (nilai sangat baik). Sedangkan pada pertemuan berikutnya, skor yang diperoleh untuk aktivitas belajar siswa meningkat menjadi 27 (nilai sangat baik). Keaktifan siswa sudah maksimal, karena skor yang diperoleh pada siklus II pertemuan kedua sudah mencapai skor yang maksimal, yaitu sebesar 27. Di antara sembilan aspek yang diamati hanya lima aspek pada pertemuan pertama yang telah dilakukan oleh 80% jumlah siswa, sedangkan pada pertemuan kedua sudah semua aspek yang telah dilakukan oleh 80% jumlah siswa. Jadi pada siklus II indikator keberhasilan telah tercapai. B. Pembahasan Berdasarkan hasil pengamatan yang dilanjutkan dengan refleksi pada siklus I menghasilkan temuan bahwa masih banyak siswa yang tidak ikut terlibat aktif dalam proses pembelajaran, adanya siswa yang malas mengikuti pelajaran dan sibuk dengan pekerjaannya sendiri, sehingga tidak Kenaikan skor aktivitas ini disebabkan oleh tindakan perbaikan yang dilakukan oleh guru, antara lain memberikan lebih banyak latihan soal dengan bentuk soal yang bervariasi dan pembahasannya, sehingga siswa tidak jenuh dan lebih matang dalam memahami materi. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 73 Ekusaini Santoso Keberhasilan penelitian tindakan kelas ini juga ditinjau dari persentase ketuntasan belajar yang makin meningkat dan mencapai tolok ukur keberhasilan. Kenaikan persentase ketuntasan belajar dapat kita lihat pada grafik 2. Pada siklus I secara keseluruhan ada 46,15% yang belum tuntas dalam hasil belajar dan 53,85 % yang telah tuntas dalam hasil belajarnya. Nilai rata-rata tes hasil belajar sebesar 6,46. Pada siklus II secara keseluruhan ada 11,54 % yang belum tuntas dalam hasil belajar dan 88,46 % yang telah tuntas dalam hasil belajarnya. Nilai rata-rata tes hasil belajar yang diperoleh sebesar 7,92. Pengaruh Metode Modification…. Arikunto, Suharsimi. 1997. Prosedur Penelitian. Jakarta: Rineka Cipta. . 2002. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: Bumi Aksara. Djamarah, Syaiful Bahri. 2002. Psikologi Belajar. Jakarta: PT Rineka Cipta. Hamalik, Oemar. 2003. Proses Belajar Mengajar. Jakarta: PT Bumi Aksara. Mulyasa.2005. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan, Konsep, Karekteristik, Implementasi dan Inovasi. Bandung: PT Remaja Rosda Karya. Nasution.2003. .Berbagai Pendekatan dalam proses Belajar mengajar. Jakarta: Bumi Aksara. Kenaikan persentase ketuntasan hasil belajar ini sangat dipengaruhi oleh tindakan guru yang semakin maksimal dan oleh aktivitas siswa yang semakin meningkat pada setiap pertemuan. Semakin aktif siswa dalam proses pembelajaran, siswa akan lebih memahami materi yang disampaikan oleh guru dan oleh teman dalam kelompoknya. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa ada peningkatan hasil belajar yang signifikan baik dari siklus I ke siklus II. Sehingga secara keseluruhan hasil dari penelitian ini adalah ada peningkatan hasil belajar Fisika yang signifikan dengan menggunakan Pendekatan Modification of Reciprocal Teaching pada pokok Bahasan Alat-alat Optik Kelas VIII-E SMP Negeri 1 Mutilan tahun pelajaran 2011/2012. Dan dari hasil ini maka hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini terbukti dan penelitian dikatakan berhasil. D. KESIMPULAN Dari penelitian yang telah penulis uraikan diatas maka dalam hal ini penulis dapat memberikan kesimpulan sebagai berikut : Adanya peningkatan hasil belajar Fisika yang signifikan dengan menggunakan Pendekatan Modification of Reciprocal Teaching pada pokok bahasan Alat-alat Optik Kelas VIII E SMP Negeri 1 Muntilan tahun pelajaran 2011/2012. DAFTAR PUSTAKA Aqib, Zainal. 2002. Profesionalisme Guru dalam Pembelajaran. Cet 1. Surabaya: Insan Cendikia. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 74 Harijadi Peningkatan Pemahaman Konsep…. PENINGKATAN PEMAHAMAN KONSEP FISIKA TENTANG ALAT OPTIK DAN PENERAPANNYA MELALUI STRATEGI PEMBELAJARAN GALLERY OF LEARNING SISWA KELAS VIII A SMP NEGERI 1 PONOROGO TAHUN PELAJARAN 2011-2012 Harijadi Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 Surel: [email protected] Intisari. Pengajaran Fisika yang diharapkan adalah pengajaran yang santai dan menyenangkan, tetapi juga dapat membuat siswa benar-benar memahami dan menerapkannya, bukan hanya menguasai teori belaka. Pada kenyataannya, mendengar kata Fisika saja, siswa sudah malas dan pusing, karena fisika dikategorikan momok bagi siswa, sehingga berakibat pemahaman konsep tentang alat optic dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari menjadi sangat rendah. Hal ini jika dibiarkan akan membawa dampak yang fatal terhadap fisika dimata siswa. Fisika semakin jauh dari siswa. Peneliti menganggap masalah ini sangat penting untuk segera dibenahi dengan menawarkan model pembelajaran Gallery of Learning. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas yang dilaksanakan dalam 3 siklus terdiri atas 6 pertemuan. Tiap pertemuan terdiri atas 2 x 40 menit. Tiap siklus meliputi kegiatan perencanaan, pelaksanaan, observasi dan refleksi. Data diambil dengan menggunakan instrument tes, wawancara, angket dan jurnal. Tujuan dari penelitian ini adalah meningkatkan pemahaman konsep Fisika tentang alat-alat optic dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari melalui strategi pembelajaran Gallery of Learning siswa SMP Negeri 1 Ponorogo. Peranan model pembelajaran Gallery of Learning dalam meningkatkan pemahaman konsep tentang alat-alat optic dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dapat dilihat dari peningkatan rata-rata hasil belajar dan peningkatan prosentase ketuntasan belajar dari siklus satu ke siklus berikutnya, yaitu peningkatan hasil belajar, dari siklus I sebesar 72,33; siklus II sebesar 75,33 dan siklus III sebesar 96,67. Untuk peningkatan prosentase ketuntasan belajar dari siklus I sebesar 66,67, siklus II 76,67 dan siklus III 96,67. Dari analisa data di atas dapat disimpulkan bahwa metode pengajaran gallery of learning mampu meningkatkan pemahaman konsep tentang alat-alat optic dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari siswa kelas VIII A SMP Negeri 1 Ponorogo tahun pelajaran 2011-2012. Kata Kunci: Pemahaman konsep, Hasil belajar, Gallery of Learning. PENDAHULUAN Perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam dan Teknologi saat ini mempunyai peengaruh yang sangat besar terhadap pendidikan fisika di sekolah. Pengaruh tersebut terutama terdapat pada ruang lingkup materi pengajaran dan sistem penyampaian pelajaran. Pembelajaran adalah sebuah proses komunikasi antara pembelajar, pengajar dan bahan ajar. Komunikasi tidak akan berjalan tanpa bantuan sarana penyampai pesan atau media. Mmedia pembelajaran meliputi alat yang secara fisik digunakan untuk menyampaikan isi atau materi pelajaran dan dalam bentuk antara lain buku, tape recorder, kaset, video, camera, gambar, grafik, animasi, film, slide, televisi dan computer. Adanya kecenderungan pengajaran yang menekankan pada konsep, sehingga siswa dituntut menguasai konsep sesuai dengan jenjangnya. Perubahan paradikma pendidikan dan pembelajaran perlu diikuti oleh guru yang bertanggung jawab atas penyelenggaraan pembelajaran di sekolah. Salah satu perubahan paradikma pembelajaran tersebut adalah orientasi pembelajaran yang semula berpusat pada guru beralih ke siswa. Metodologi yang semula lebih didominasi elspositori berganti ke partisipatori dan pendekatan yang semula tekstual berubah menjadi kontektual. Semua perubahan tersebut dimaksudkan untuk memperbaiki mutu pendidikan, baik dari segi proses maupun hasil pendidikan. Satu inovasi yang menarik mengiringi perubahan paradikma tersebut adalah strategi belajar aktif model Gallery of Learning. Dengan strategi pembelajaran ini diharapkan mampu mengaktifkan siswa dalam proses pembelajaran, memperkaya variasi teknik pembelajaran, memberi kesempatan berlatih untuk memahami konsep dengan teman, berlatih menyampaikan informasi kepada rekannya, dapat digunakan untuk menilai dan merayakan apa yang telah dipelajari peserta didik setelah mengikuti proses pembelajarn. Diharapkan dengan proses pembelajaran Gallery of Learning ini terjadi peningkatan hasil belajar siswa, yang ditunjukkan oleh peningkatan nilai rata-rata dan peningkatan jumlah siswa yang mencapai ketuntasan belajar. Rumusan Masalah Bagaimanakah strategi pembelajaran Gallery of Learning mampu meningkatkan pemahamn konsep fisika tentang alat optic dan penerapannya pada siswa kelas VIII A SMP Negeri 1 Ponorogo tahun pelajaran 2011-2012? Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 75 Harijadi Hipotesis Tindakan Strategi pembelajaran Gallery of Learning mampu meningkatkan pemahamn konsep fisika tentang alat optic dan penerapannya pada siswa kelas VIII A SMP Negeri 1 Ponorogo tahun pelajaran 2011-2012 Ruang Lingkup Penelitian 1. Ruang lingkup penelitian ini dibatasi pada upaya peningkatan pemahaman konsep siswa pada materi ajar alat optic dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari melalui penerapan strategi pembelajaran Gallery of Learning. 2. Penelitian ini dilakukan di kelas VIII A SMP Negeri 1 Ponorogo tahun pelajaran 2011-2012. LANDASAN TEORI Konsep merupakan suatu abstraksi dari cirri-ciri sesuatu obyek yang mempermudah komunikasi aantara manusia dan yang memungkinkan manusia berpikir (Van den Berg, 1989). Mengajar menyangkut transfer konsep, ketrampilan dan nilai dari pengajar ke siswa. Dalam pengajaran sehari hari yang diutamakan adalah konsep dan proses. Banyak konsep-konsep yang sudah diperoleh dan berkembang sejak kecil. Tetapi konsep-konsep itu telah mengalami modifikasi atau perubahan disebabkan karena pengalaman-pengalaman yang diperolehnya. Memahami konsep alat optic dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, memerlukan pemahaman materi ajar yang cukup dan ketrampilan yang matang, disertai dengan kreatifitas yang tinggi, sehingga diperlukan iklim pembelajaran yang kondusif dalam menyajikan materi ajar terhadap siswa. Adapun strategi pembelajaran yang dapat menjadi wadah pengembangan dan penguasaan materi yang bermuara pada peningkatan hasil belajar adalah strategi pembelajaran Gallery of Learning. Strategi pembelajaran Gallery of Learning adalah suatu cara mengingat, memahami, menilai, menerapkan apa yang telah dipelajari siswa (Silberman, 2007:274). Strategi pembelajaran ini memiliki prosedur yang memberikan kesempatan siswa dalam menggali perolehan usai pembelajaran, serta menerapkannya pada unjuk kerja. Prosedur penerapan strategi pembelajaran Gallery of Learning adalah: 1) Menyajikan materi sebagai pengantar konsep. 2) Membagi siswa dalam kelompok kecil. 3) Tiap kelompok mendiskusikan apa yang didapatkan oleh para anggotanya dari pelajaran yang mereka ikuti. 4) Hasil diskusi dituangkan pada kertas besar, dan diharapkan setiap anggota memahami daftar yang mereka buat. 5) Menempelkan daftar tersebut pada dinding. 6) Seluruh siswa bergerak melewati tiap daftar yang dibuat oleh kelompok-kelompok lain Peningkatan Pemahaman Konsep…. 7) Setiap siswa memberi tanda di dekat hasil belajar yang juga mereka dapatkan pada daftar selain dari daftarnya sendiri. 8) Mencermati hasil pembelajaran yang lebih umum 9) Menjelaskan hasil belajar yang tidak biasa. 10) Memberikan kesempatan tiap kelompok untuk unjuk kerja tentang hasil kreatifitas dari kelompok 11) Sebagai kegiatan akhir mengintruksikan siswa untuk membuat daftar pengingat yang berisi gagasan atau saran yang diberikan selama pembelajaran yang menurutnya layak untuk diingat dan diterapkan di kemudian hari. Berkaitan dengan hasil belajar, belajar akan lebih mudah dan dapat dirasakan bila belajar tersebut mengetahui hasil yang diperoleh. Kalau belajar berarti perubahan-perubahan yang terjadi pada individu, maka perubahan-perubahan itu harus dapat diamati dan dinilai. Hasil dari pengamatan dan penilaian inilah umumnya diwujudkan dalam bentuk hasil belajar. Menurut Gagne yang dikutip oleh Dahar Ratna.1989) mengatakan bahwa hasil belajar dapat diukur dengan menggunakan tes karena hasil belajar berupa ketrampilan intelektual, strategi kognitif, informasi verbal, ketrampilan nilai dan sikap. Dalam penelitian peningkatan pemahaman konsep fisika tentang alat optic dan penerapannya melalui strategi pembelajaran Gallery of Learning siswa kelas VIII A SMP Negeri 1 Ponorogo tahun pelajaran 2011-2012 ini, yang dimaksud peningkatan pemahaman konsep adalah hasil belajar yang dapat dicapai siswa dalam bentuk angka atau nilai yang diperoleh melalui tes. Semakin tinggi nilai yang dicapai siswa, semakin paham konsep yang didapatkannya. Untuk memperoleh hasil belajar siswa sangat ditentukan oleh strategi pembelajaran yang digunakan oleh guru selaku pelaksana dan perencana kegiatan pembelajaran METODE PENELITIAN Penelitian ini adalah penelitian tindakan kelas dengan sasaran penelitian adalah siswa kelas VIII A SMP Negeri 1 Ponorogo tahun pelajaran 2011-2012 yang berjumlah 30 siswa. Penelitian ini dirancang dalam tiga siklus. Masing-masing siklus dilaksanakan sesuai dengan perubahan-perubahan sebagaimana hasil refleksi. Penelitian diawali dengan pretest untuk mengetahui kemampuan awal, sehingga peneliti dapat menetukan tindakan yang tepat dalam rangka meningkatkan pemahaman konsep alat optic dan penrapannya dalam kehidupan sehari-hari. Prosedur penelitian tindakan kelas adalah 1) Perencanaan (Planning), 2) Pelaksanaan tindakan Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 76 Harijadi (acting), 3) Observasi (observation), dan 4) Refleksi (reflection) dalam setiap siklus. Secara lebih rinci prosedur penelitian tindakan kelas untuk siklus pertama adalah sebagai berikut: Perencanaan (Planning) Kegiatan yang dilakukan adalah a. Menyiapkan perangkat pembelajaran b. Menyusun silabus pembelajaran c. Mnyusun rencana pelaksanaan pembelajaran d. Menyusun lembar kerja siswa e. Menyusun lembar evaluasi di akhir pembelajaran dan akhir siklus f. Membuat lembar evaluasi untuk mengetahui aktifitas siswa dan guru selama pembelajaran berlangsung. g. Membuat angket untuk mengetahui respon siswa terhadap pembelajaran fisika Pelaksanaan Tindakan (Acting) Penerapan tindakan disesuaikan dengan langkahlangkag strategi pembelajaran Gallery of Learning: a. Kegiatan Awal: 1. Pemberian motivasi belajar berupa Tanya jawab yang berkaitan dengan materi ajar dengan kehidupan sehari-hari 2. Guru mengkomunikasikan tujuan pembelajaran b. Kegiatan Inti 1. Penyajian materi ajar sebagai pengantar konsep. 2. Membagi kelompok yang beranggotakan 3-4 orang. 3. Mengajak tiap kelompok untuk mendiskusikan apa yang didapatkan oleh para anggotanya dari pelajaran yang ia ikuti. Hal ini bias mencakup: pengetahuan baru, pengalaman baru, peningkatan ketrampilan dibidang penggunaan alat optic, minat baru dan percaya diri untuk berkreatif di bidang alat optic 4. Mengajak mereka untuk membuat daftar pada kertas besar berisi hasil pembelajaran serta memberinya judul atau menamai dafta mereka. 5. Menempelkan daftar hasil diskusi kelompok tersebut pada dinding 6. Mengajar seluruh siswa untuk mengamati seluruh daftar yang dibuat oleh seluruh kelompok, serta memberi tanda untuk bagian yang ia mengerti, ragu-ragu dan tidak dimengerti. 7. Mencermati hasil pembelajaran dan menjelaskan konsep-konsep yang masih ragu atau belum diterima. 8. Memberikan kesempatan tiap kelompok untuk unjuk kerja tentang hasil kreatifitas dari kelompoknya Peningkatan Pemahaman Konsep…. c. Kegiatan Inti Sebagai kegiatan akhir, mengajak siswa untuk membuat daftar hasil pengingat yang berisi gagasan atau saran yang diberikan selama pembelajaran yang menurutnya layak untuk diingat dan diterapkan dalam kehidupan seharihari. Observasi (Observation) Observasi dilakukan oleh kolaborator, dengan menggunakan lembar observasi dan mengadakan penilaian untuk mengetahui kemampuan siswa Refleksi (Reflection) Pada tahap ini peneliti bersama kolaborator menganalisa dan mendiskusikan hal-hal yang perlu dipertahankan atau diperbaiki dengan harapan pada tahap berikutnya akan lebih baik. Peneliti merefleksikan diri apakah tindakan yang telah dilakukan sudah tepat untuk meningkatkan hasil belajar. Berdasarkan hasil refleksi dilakukan tindakan perbaikan siklus berikutnya Jenis Data dan Analisa Data Jenis data dalam penelitian ini berupa data kuantitatif dan kualitatif, yang diambil dari hasil eveluasi belajar, hasil observasi dan hasil angket. Sebagai upaya dalam menganalisis peningkatan pemahaman konsep, setelah pembelajaran berlangsung dilakukan analisa secara diskriptif, dengan indicator: a. Meningkat bila prosentase pencapaian hasil belajar lebih tinggi dari siklus sebelumnya. b. Siklus akan dihentikan jika 75% siswa mencapai ketuntasan belajar yaitu 75. c. Siswa aktif jika sering atau selalu menunjukkan aspek-aspek pengamatan dengan skor maksimum 10. d. Digunakan untuk bahan pertimbangan dalam membuat perencanaan pembelajaran pada siklus selanjutnya e. Penerapan metode Gallery of Learning dikatakan berhasil jika siswa memberi respon positif terhadap penggunaan metode ini. HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan rumusan masalah, hipotesis tindakan dan data hasil pengamatan dan penilaian tiap siklus dapat diuraikan sebagai berikut: 1) Rekapitulasi hasil pengamatan aktifitas belajar siswa Data Siklus Siklus Siklus Statistik I II III Rentang skor 0-100 0-100 0-100 Skor tertinggi 85 85 90 Skor terendah 60 65 70 Rerata 72,33 75,33 80,67 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 77 Harijadi Peningkatan Pemahaman Konsep…. 1 90-100 2 80-89 3 70-79 4 20-69 JUMLAH Kategori N0 Skor 2) Kecenderungan aktifitas belajar siswa A B C K Siklus I F 0 4 20 6 30 Siklus II % 0 13,33 66,67 20,00 100 F 0 13 12 5 30 Siklus III % 0 43,33 40,00 16,67 100 F 2 22 6 0 30 % 6,67 73,33 20,00 0 100 3) Rekapitulasi tingkt ketuntasan belajar siswa Siklus Tuntas Tidak tuntas (%) (%) I 66,67 33,33 II 76,67 23,33 III 96,67 3,33 Berdasarkan hasil analisa data maka ada peningkatan pemahaman konsep alat optic dan penerapannya dari satu siklus ke siklus berikutnya, sehingga dapat dinyatakan bahwa strategi pembelajaran Gallery of Learning mampu meningkatkan pemahaman konsep alat optic dan penerapannya siswa kelas VIII A SMP Negeri 1 Ponorogo tahun pelajaran 2011-2012. KESIMPULAN Pada siklus I, data hasil penelitian menunjukkan bahwa aktifitas belajar siswa 13,33% ini berarti siswa mengalami kesulitan untuk memahami konsep alat optic dan penerapannya secara maksimal. Ketuntasan yang dicapai 66,67% berarti menunjukkan peningkatan keuntasan yang semula 60% pada pre-test. Pada siklus II, ternyata data menunjukkan bahwa aktifitas siswa tergolong baik dan meningkat menjadi 43,33% yang semula hanya 13,33%. Peningkatan aktifitas siswa ini diikuti dengan peningkatan hasil belajar siswa yang ditunjukkan oleh kenaikan hasil belajar 76,67% dari 60,00%. Pada siklus III, secara umum telah terlihat bahwa adanya peningkatan aktifitas belajar siswa mencapai 80,00% termasuk dalam kategori baik. Hal ini terjadi karena siswa telah dapat menunjukkan kemampuannya dengan berusaha semaksimal mungkin. Siswa telah memiliki kesadaran bahwa fisika sangat berguna dalam kehidupan sehingga mereka menunjukkan antusius yang tinggi. Peningkatan ini diikuti oleh peningkatan hasil belajar siswa yang mencapai 96,67%. Dari uraian tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa strategi pembelajaran Gallery of Learning mampu meningkatkan aktifitas belajar siswa sehingga terbukti merupakan salah satu strategi pembelajaran yang mampu meningkatkan pemahaman konsep fisika pada topic alat optic dan penerapannya pad siswa kelas VIII A SMP Negeri 1 Ponorogo tahun pelajaran 2011-2012. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Program Study Magister Pendidikan Fisika Universitas Ahmad Dahlan atas dukungan dalam kegiatan ilmiah ini. REFERENSI Dahar Ratna. 1989. Teori-Teori Belajar. Penerbit Erlangga Jakarta. Danim, Sudarwan.2002. Inovasi Pendidikan Dalam upaya Peningkatan Profesionalisme Tenaga Kependidikan. CV Pustaka Setia. Bandung. Djunaidi. 2008. Penelitian Tindakan Kelas. UIN Malang. Press Malang Hamalik, O. 2008. Proses Belajar Mengajar. Jakarta: PT Bumi Aksara. Hill, Winfred. Theories of Learning. 2008. Nusa Media. Bandung. Nasution. 2008. Berbagai Pendekatan Dalam Prose Belajar Mengajar. PT. Bumi Aksara Jakarta. Silberman, Mel. 1996. Active Learning. 101 Strategies to Teach Any Subject. Boston: Allyn & Bacon. Van Den Berg. E. 1989. Salah Konsep: Pertentangan Antara Intuisi Siswa dengan Ilmu Fisika. Universitas Kristen Satyawacana. Salatiga Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 78 Harijadi Peningkatan Pemahaman Konsep…. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 79 Penerapan Model Pembelajaran …. Titisari Kusumajati PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN KOOPERATIF TIPE TWO STAY TWO STRAY (TSTS) UNTUK MENINGKATKAN KEAKTIFAN DAN PEMAHAMAN MATERI PADA POKOK BAHASAN MOMENTUM DAN IMPULS KELASS XI MAN YOGYAKARTA II Titisari Kusumajati1 dan Dian Artha Kusumaningtyas2* 1 Alumni S1 Program Studi Pendidikan Fisika, Universitas Ahmad Dahlan 2 Program Studi Pendidikan Fisika, Universitas Ahmad Dahlan * Surel: [email protected] Intisari. Penerapan model pembelajaran kooperatif Two Stay Two Stray dalam pembelajaran fisika pada pokok bahasan momentum dan impuls bertujuan untuk meningkatkan keaktifan dan pemahaman materi siswa kelas XI di MAN Yogyakarta II. Penelitian ini dilakukan di kelas XI IPA 2 MAN Yogyakarta II yang dilakukan pada semester 1 tahun ajaran 2012/2013 tanggal 22 November 2012 - 01 Desember 2012. Teknik pengumpulan data ini berupa observasi, dokumentasi, dan tes. Penelitian ini termasuk dalam penelitian tindakan kelas yang terdiri atas tiga siklus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada pembelajaran pokok bahasan momentum dan impuls menggunakan model pembelajaran kooperatif Two Stay Two Stray pada siklus I, siklus II, dan siklus III mengalami peningkatan pada kondisi awal hasil belajar siswa kelas XI IPA 2 pada pokok bahasan momentum dan impuls adalah nilai rata-rata 44,63 dengan ketuntasan 0%. Pada saat dilakukan tindakan siklus I presentase nilai rata-rata keaktifan didapat sebesar 41,25% dengan kriteria keaktifan cukup aktif, dan rata-rata nilai hasil tes pemahaman materi adalah 57,50 dengan ketuntasan belajarnya 25%. Pada siklus II ternyata presentase keaktifan siswa sebesar 70,00% dengan kriteria keaktifan siswa aktif, dan nilai rata-rata 64,38 dan ketuntasan belajar sebesar 40,62%. Pada siklus III didapat peningkatan presentase keaktifan siswa yaitu sebesar 90,37% dengan kriteria keaktifan siswa selama proses pembelajaran adalah sangat aktif dan nilai rata-rata serta ketuntasan siswa juga meningkat dengan nilai rata-rata 80,31 dan ketuntasan belajar sebesar 87,5%. Dengan demikian penerapan model kooperatif Two Stay Two Stray dapat dikatakan berhasil dalam meningkatkan keaktifan dan pemahaman materi siswa. Kata kunci: Kooperatif, Keaktifan, Pemahaman PENDAHULUAN Fisika merupakan ilmu yang mempelajari gaya-gaya alamiah dari benda-benda di alam semesta, sifat-sifat dan saling keterkaitannya sehingga dapat dimanfaatkan untuk kepentingan kesejahteraan kehidupan manusia (Toifur, 1999: 1). Mengingat pentingnya ilmu fisika dalam kehidupan, maka perlu diperhatikan mutu pengajaran mata pelajaran fisika yang di ajarkan di tiap jenjang dan jenis pendidikan supaya hasil belajar siswa terhadap mata pelajaran fisika meningkat dan pemahaman ilmu fisika dapat lebih dimanfaatkan kegunaannya dalam kehidupan. Namun pada kenyataannya peningkatan mutu pendidikan khususnya pelajaran fisika sangat sulit, hal ini dapat disebabkan oleh beberapa permasalahan terutama permasalahan pada proses pembelajarannya. Berdasarkan hasil observasi awal berupa dokumentasi data nilai siswa yang diperoleh dari guru fisika kelas XI IPA di MAN Yogyakarta II diketahui bahwa hasil belajar siswa kelas XI IPA 2 masih rendah, terlihat dari hasil nilai rata-rata ulangan harian pokok bahasan momentum dan impuls, kelas XI IPA 2 memiliki nilai rata-rata 44,87 dengan ketuntasan 0%. Hal ini terjadi karena pembelajaran yang dilakukan tidak berjalan efektif disebabkan kekurangan penggunaan metode penyampaian informasi atau metode pembelajaran yang kurang tepat serta kurangnya pengaktifan siswa. Salah satunya adalah pembelajaran yang mengaktifkan siswa adalah pembelajaran kooperatif, yang menurut Johnson dan Johnson dalam Huda (2012: 31) pembelajaran koopertif merupakan pembelajaran yang bekerja sama untuk mencapai tujuan bersama Pembelajaran kooperatif berupaya membantu siswa untuk mempelajari isi akademis dan berbagai keterampilan untuk mencapai berbagai sasaran dan tujuan sosial dan hubungan antar-manusia yang penting. Salah satu tipe model pembelajaran kooperatif adalah Two Stay Two Stray (Dua Tinggal Dua Bertamu), dimana pemilihan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray karena model tersebut memiliki kelebihan yaitu keterlibatan siswa sangat besar dalam proses pembelajaran dan dapat mendorong siswa supaya aktif dan saling membantu dalam menguasai pelajaran untuk mencapai tujuan pembelajaran, selain itu model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray dapat diterapkan dalam semua mata pelajaran dan untuk semua tingkatan umur (Huda, 2012: 140 ). Dengan mempertimbangkan hal-hal tersebut maka penulis melakukan penelitian dengan menerapkan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray (TSTS) pada pokok bahasan momentum dan impuls kelas XI MAN Yogyakarta II yang bertujuan untuk: (1) Mengetahui peningkatan keaktifan siswa dengan penerapan model pembelajaran kooperatif tipe Two Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 80 Penerapan Model Pembelajaran …. Titisari Kusumajati Stay Two Stray (TSTS) pada pokok bahasan momentum dan impuls, (2) Mengetahui peningkatan pemahaman materi dengan penerapan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray (TSTS) pada pokok bahasan momentum dan impuls[1]. 4. KAJIAN PUSTAKA 1. 2. 3. Model Pembelajaran kooperatif Watson dalam Samani (2012: 160) berpendapat bahwa pembelajaran kooperatif adalah lingkungan belajar kelas yang memungkinkan siswa bekerja sama untuk mengerjakan tugas-tugas akademiknya dalam kelompok kecil yang heterogen. Menurut Johnson dan Johnson dalam Huda (2012: 31), pembelajaran kooperatif berarti working together to accomplish shared goals (bekerja sama untuk mencapai tujuan bersama). Model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray (TSTS) Model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray merupakan suatu teknik yang memungkinkan setiap kelompok untuk saling berbagi informasi dengan kelompokkelompok lain, hal ini dilakukan dengan cara saling mengunjungi atau bertamu antar kelompok. Model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray dapat diterapkan dalam semua mata pelajaran dan untuk semua tingkatan umur (Huda, 2012: 140 ). Keaktifan Siswa dan Pemahaman Materi a. Keaktifan siswa Keaktifan disini ditandai dengan banyaknya respon dari siswa, banyaknya pertanyaan atau jawaban seputar materi yangdipelajari atau ide-ide yang mungkin muncul berhubungan dengan konsep materi yang dipelajari. Menurut Hamalik (2001: 89-90) dalam diri masing-masing siswa terdapat „prinsip aktif‟ yakni keinginan berbuat dan bekerja sendiri. Siswa memiliki kebutuhan-kebutuhan jasmani dan rohani yang perlu mendapatkan pemuasan sehingga pada saat guru mengajar ia harus mengusahakan agar murid-muridnya aktif, jasmani maupun rohani. memberikan contoh, menuliskan kembali, dan memperkirakan (Arikunto, 2009: 137). Dengan pemahaman, siswa diminta untuk membuktikan bahwa ia memahami hubungan yang sederhana di antara fakta – fakta atau konsep. Momentum dan Impuls a. Momentum Momentum didefinisikan sebagai ukuran kesukaran menghentikan suatu benda. Momentum adalah besaran yang merupakan perkalian massa dan kecepatan, sehingga momentum termasuk besaran vektor. Arah momentum searah dengan arah kecepatan (Kanginan, 2007: 160). Momentum biasanya diberi simbol . Satuan momentum adalah satuan massa dikalikan satuan kecepatan. Jadi, dalam sistem SI satuan momentum adalah (Ruwanto, 2003: 134). b. Impuls Gaya yang mengawali suatu percepatan dan menyebabkan benda bergerak cepat dan makin cepat adalah gaya impulsif. Hasil kali gaya impulsif rata-rata dengan selang waktu singkat selama gaya impulsif bekerja disebut besaran impuls. Impuls diberi lambang . Dengan satuan impuls adalah . METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan di kelas XI IPA 2 MAN Yogyakarta II yang dilakukan pada semester 1 tahun ajaran 2012/2013 tanggal 22 November 2012 - 01 Desember 2012, dengan teknik pengumpulan data berupa observasi, dokumentasi, dan tes. Pada penelitian ini menggunakan penelitian tindakan kelas (PTK) yang dilakukan bersiklus. Langkah-langkah yang dilakukan terdiri dari empat langkah yaitu : Perencanaan, pelaksanaan, Observasi, dan refleksi. Desain penelitian adalah sebagai berikut: b. Pemahaman Pemahaman (comprehension) adalah bagaimana seorang mempertahankan, membedakan, menduga (estimates), menerangkan, memperluas, menyimpulkan, menggeneralisasikan, Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 81 Penerapan Model Pembelajaran …. Titisari Kusumajati yang terjadi pada saat siswa mengikuti proses pembelajaran. 4) Gambar 1. Rancangan Pelaksanaan PTK Model Spiral 1) 2) 3) Perencanaan a) Membuat rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP). b) Membuat lembar observasi aktifitas siswa dalam pembelajaran. c) Membuat lembar kerja siswa (LKS). d) Membuat kunci jawaban LKS. e) Merancang skenario pembelajaran dengan menggunakan model pembelajaran tipe Two Stay Two Stray atau dua tinggal dua tamu. Pelaksanaan tindakan a) Guru memberi penjelasan secara umum materi pembelajaran. b) Dengan menggunakan model pembelajaran tipe Two Stay Two Stray, guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok. c) Siswa bekerja sama dalam kelompok. d) Setelah selesai, dua orang dari masingmasing menjadi tamu kedua kelompok yang lain. e) Dua orang yang tinggal dalam kelompok bertugas membagikan hasil kerja dan informasi ke tamu mereka. f) Tamu mohon diri dan kembali ke kelompok mereka sendiri dan melaporkan temuan mereka dari kelompok lain. g) Kelompok mencocokkan dan membahas hasil kerja mereka. h) Memberi kesempatan pada masingmasing kelompok untuk menyajikan hasil diskusi dan memberi kesempatan pada kelompok lain untuk menanggapi, sedangkan guru sebagai fasilitator. Observasi Guru dibantu observer (pengamat) untuk mengamati dan mencatat semua kejadian Refleksi a) Guru menganalisa hasil observasi yang dilakukan pada siswa guna menentukan langkah berikutnya. b) Guru memberikan evaluasi pada siswa untuk mengetahui kemampuan siswa dalam menguasai kompetensi dasar materi. c) Guru menganalisis hasil evaluasi dan mendata siswa yang telah mampu menyelesaikan soal evaluasi dan mampu mendapatkan nilai di atas kriteria ketuntasan minimal (KKM). d) Guru membuat pengelompokan siswa didasarkan pada hasil analisis evaluasi. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Data Keaktifan dan Pemahaman Materi Siswa a. Perole han presentase nilai rata-rata keaktifan siswa selama proses pembelajaran pada siklus I yaitu sebesar 41,25% dengan kriteria keaktifan siswa selama proses pembelajaran adalah cukup aktif, meningkat pada siklus II sebesar 70,00% dengan kriteria keaktifan siswa selama proses pembelajaran adalah aktif, dan meningkat pada siklus III yaitu sebesar 90,37% dengan kriteria keaktifan siswa selama proses pembelajaran adalah sangat aktif. T Siklus a Siklus II Siklus III bI e 41,25% 70,00% 90,37% l 1. Perbandingan Presentase Nilai RataRata Keaktifan Siswa Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 82 Penerapan Model Pembelajaran …. Titisari Kusumajati Gambar 2. Grafik Keaktifan Siswa b. Data pemahaman materi siswa diperoleh dari hasil nilai tes siswa, pada siklus I ada peningkatan dari kondisi awal siswa (sebelum dilakukan siklus) nilai rata-rata siswa 44,87 dan seluruh siswa dari 32 siswa tidak ada yang mencapai KKM, pada siklus I menjadi 57,50 dan siswa yang mencapai KKM ada 8 siswa dengan presentase ketuntasan sebesar 25%, pada siklus II meningkat lagi menjadi 64,38 dan siswa yang mencapai KKM ada 13 siswa dengan presentase ketuntasan sebesar 40,62% dan pada siklus II meningkat lagi nilai rataratanya menjadi 80,31 yang mencapai KKM juga meningkat sebanyak 28 siswa dengan presentase ketuntasan sebesar 87,5%. Tabel2. Perbandingan Nilai Siswa Nilai Kondisi Awal Siklus I Siklus II Siklus III Terendah 28 30 30 40 Tertinggi 66 100 100 100 Rata-rata 44,87 57,50 64,38 80,31 KKM: ≥75 % ketuntasan 0 siswa 8 siswa 13 siswa 28 siswa 0% 25% 40,62% 87,50% Gambar 3. Grafik Nilai Rata-Rata Kelas Gambar 4. Grafik Ketuntasan Siswa Pembahasan Setelah dilakukan kegiatan pembelajaran dengan menggunakan model pembelajaran tipe Two Stay Two Stray, terlihat bahwa bahwa keaktifan siswa masih kurang, perolehan presentase nilai rata-rata keaktifan siswa selama proses pembelajaran pada siklus I yaitu sebesar 41,25% dengan kriteria keaktifan siswa selama proses pembelajaran adalah cukup aktif, dan ratarata nilai hasil tes pemahaman materi adalah 57,50 dengan ketuntasan belajarnya 25%. Ini menandakan bahwa pembelajaran dengan menggunaakan model pembelajaran tipe Two Stay Two Stray, belum berhasil sesuai harapan, karena harapan ketuntasan belajar adalah ≥ 85%. Hal itu dapat disebabkan karena siswa banyak yang belum paham karena kurangnya siswa dalam memperhatikan penjelasan guru, siswa tidak mengikuti pembelajaran dengan baik seperti mengobrol dan bercanda dengan temannya, siswa tidak aktif berdiskusi dengan kelompoknya mengenai permasalahan yang sedang dikerjakan, guru tidak secara menyeluruh membimbing dan mengontrol kegiatan kelompok, dan guru kurang mengkondusifkan kelas. Oleh karena itu perlu ada perbaikan pembelajaran pada siklus II. Pembelajaran pada siklus II dilaksanakan dengan perbaikan yang merujuk kepada refleksi pada siklus I. Setelah dilakukan pembelajaran menggunakan model pembelajaran tipe Two Stay Two Stray pada siklus II ternyata presentase keaktifan siswa meningkat namun tidak terlalu signifikan pada siklus II yaitu sebesar 70,00% dengan kriteria keaktifan siswa selama proses pembelajaran adalah aktif, dan nilai rata-rata kelas dan ketuntasan belajar mengalami peningkatan jika Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 83 Penerapan Model Pembelajaran …. Titisari Kusumajati dibandingkan dengan siklus I namun masih belum mencapai ketuntasan yang diharapkan yaitu dengan nilai rata-rata 64,38 dan ketuntasan belajar sebesar 40,62%. Hal ini disebabkan karena siswa belum mengikuti pembelajaran secara keseluruhan, masih ada beberapa siswa yang tidak melakukan pembelajaran dengan baik disebabka kurangnya ketegasan guru, guru terlalu dominan menjelaskan materi sehingga siswa tidak mandiri dalam menggali informasi, setelah dilakukan refleksi pada siklus II maka segera dilakukan perbaikan untuk siklus III. Pada siklus III didapat peningkatan presentase keaktifan siswa yaitu sebesar 90,37% dengan kriteria keaktifan siswa selama proses pembelajaran adalah sangat aktif dan nilai rata-rata serta ketuntasan siswa juga meningkat dengan nilai rata-rata 80,31 dan ketuntasan belajar sebesar 87,5%. Suasana belajar menjadi menyenangkan karena siswa-siswa termotivasi, tertarik dan senang dalam diskusi kelompok dengan menggunakan model pembelajaran tipe Two Stay Two Stray, karena tiap kelompok mempunyai kesempatan untuk membagikan hasil dan informasi dengan kelompok lain. Analisis dan refleksi keseluruhan siklus menunjukkan bahwa hasil kualitas pembelajaran dapat dioptimalkan jika ada dukungan dari berbagai aspek, selain model pembelajaran yang dipilih guru, kondisi siswa, materi pelajaran, fasilitas sekolah dan yang lebih penting adalah kesungguhan guru dalam mengajar. KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil analisis data yang dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Aspek keaktifan siswa dapat ditingkatkan melalui penerapan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray (TSTS) dengan rincian sebagai berikut: presentase nilai rata-rata keaktifan siswa meningkat dari 41,25% dengan kriteria cukup aktif menjadi 70,00% dengan kriteria aktif dan meningkat kembali menjadi 90,37% dengan kriteria sangat aktif. 2. Aspek pemahaman materi siswa dapat ditingkatkan melalui penerapan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray (TSTS) dengan rincian sebagai berikut: nilai rata-rata siswa meningkat dari 57,50 dengan ketuntasan belajarnya 25% menjadi 64,38 dengan ketuntasan belajarnya 40,62% dan meningkat kembali menjadi 80,31 dan ketuntasan belajar sebesar 87,5%. Saran Setelah penulis melakukan penelitian mengenai penerapan model pembelajaran kooperatif tipe Two Stay Two Stray untuk meningkatkan hasil belajar siswa, maka penulis menyarankan: 1. Model pembelajaran kooperatif tipe Two stay Two Stray dapat dijadikan alternatif model pembelajaran untuk meningkatkan hasil belajar siswa yang meliputi aspek keaktifan dan pemahaman belajar siswa. 2. Sebelum menerapkan model pembelajaran kooperatif tipe Two stay Two Stray sebaiknya pengajar memahami serta mengerti betul mengenai model pembelajaran kooperatif tipe Two stay Two Stray sehingga akan memudahkan pelaksanaannya. REFERENSI 1. Arif, B. 2009. Penerapan Pembelajaran Kooperatif Model Two Stay Two Stray (TSTS) untuk Meningkatkan Aspek Kognitif dan Aspek Afktif Siswa Kelas VII D SMP Negeri 1 Singosari. Skripsi. UNM. 2. Arikunto, Suharsimi. 2006. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: PT Rineka Cipta. 3. __________. 2012. Penelitian Tindakan Kelas. Jakarta : PT Bumi Aksara. 4. __________. 2009. Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara. 5. Hamalik, O. 2001. Kurikulum dan Pembelajaran. Jakarta: Bumi Aksara. 6. Huda, M. 2012. Cooperative Learning. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. 7. Ismawati, N. 2011. Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Dengan Pendekatan Struktural Two Stay Two Stray untuk Meningkatkan Hasil Belajar Siswa Kelas X SMA. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, Vol. 7 No. 1. 8. Kanginan, M. 2007. Fisika untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga. 9. Kusumaningtyas, D. 2008. Materi Ajar Mata Kuliah Sejarah Fisika Tahun Ajaran 2008/2009. Yogyakarta: Universitas Ahmad Dahlan. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 84 Titisari Kusumajati Penerapan Model Pembelajaran …. 23. Zulirfan. 10. Lie, A. 2002. Cooperatif Learning: Mempraktekkan Cooperatif Learning di Ruang-ruang. Jakarta: Gramedia. 11. Mulyasa. 2011. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya. Keterampilan Melalui 2009. Hasil Psikomotorik Belajar Fisika Penerapan Model Pembelajaran TPS dan TSTS pada Siswa Kelas X MA Dar El Hikmah Pekanbaru. 12. Richard, Arend. 2008. Learning to Teach buku dua edisi ke tujuh. Boston: mc graw hill 13. Rifaldi, Muamar Agung. 2010. Penerapan Pembelajaran Kooperatif Two Stay Two Stray (TSTS) untuk Meningkatkan Aspek Kognitif dan Aspek Afektif Siswa Kelas X.5 SMA Negeri 02 Junrejo, Kota Batu. Skripsi. UIN Maulana Malik Ibrahim Malang. 14. Ruwanto, Bambang. 2005. Asas-Asas Fisika 2A. Yogyakarta: Yudhistira. 15. _______________. 2003. Asas-Asas Fisika IA. Yogyakarta: Yudhistira. 16. Samani, Muchlas. 2012. Konsep dan Model Pendidikan Karakter. Bandung: Rosda. 17. Sudijono, Anas. 2009. Pengantar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. 18. Sudjana, Nana. 2001. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya. 19. Sukardi. 2009. Metodologi Penelitian Pendidikan: kompetensi dan Prakteknya. Jakarta: Bumi Aksara. 20. Sukmadinata, Nana Syaodih. 2012. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Rosda 21. Sunawan. 2012. Penerapan Metode Discovery dalam Pembelajaran Fisika Pokok Bahasan Elastisitas dan Gerak Harmonik Sederhana pada Siswa Kelas XI Semester 1 SMAN 2 Palangkaraya Tahun Ajaran 2011-2012. Skrips. STAIN Palangkaraya. 22. Toifur, dkk.. 1999. Fisika Dasar I Untuk Mahasiswa MIPA Farmasi dan Teknik. Yogyakarta: Pusfit (Pusat Studi Fisika Terapan UAD). Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 85 Veto Adywinata Implementasi Pendekatan Keterampilan…. Implementasi Pendekatan Ketrampilan Proses Terhadap Pemecahan Masalah Dalam Fisika Dengan Metode Discovery Veto Adywinata Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 Surel: [email protected] Intisari. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui implementasi pendekatan ketrampilan proses dengan menggunakan metode discovery untuk memecahkan masalah fisika siswa. Pemecahan masalah fisika pada siswa dilihat dari hasil posttest atau hasil tes akhir siswa pada pokok materi hokum Hooke dan elastisitas. Control Group Design. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA SMAN 1 Jatinom, Klaten. Sedangkan sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA 1 dan XI IPA. Penentuan sampel dengan menggunakan teknik Cluster sampling. Metode yang digunakan untuk mengumpulkan data yakni dengan menggunakan metode angket dengan instrument lembar observasi dan metode tes dengan instrument lembar tes. Analisis data yang digunakan adalah Analisis Kovarian (Anakova).Perhitungan analisis Kovarians (Anakova) diperoleh dari nilai tes kemampuan masalah fisika dari masingmasing siswa yang diberi perlakuan selama proses pembelajaran fisika sedang berlangsung. Perlakuan yang dimaksud berupa pendekatan proses dengan menggunakan metode guided discovery pada kelas eksperimen I dan pendekatan ketrampilan proses dengan metode invitation discovery pada kelas eksperimen II. Dari perhitungan data tersebut diperoleh nilai Fhitung = 29,144 lebih besar dari Ftabel = 4 dengan db = 1 pada taraf signifikansi. Metode penelitian yang digunakan adalah metode penelitian eksperimen (experimental research) dengan bentuk pretest-posttest 5 % Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan kemampuan dalam memecahkan masalah fisika siswa melalui pendekatan ketrampilan proses dengan menggunakan metode guided discovery dibandingkan dengan metode invitation discovery. Ternyata dengan menggunakan metode guided discovery lebih efektif digunakan untuk ememcahkan masalah fisika siswa ditinjau dari keberhasilan produk berupa rerata skor akhir yang dicapai oleh siswa. Pada kelompok eksperimen I rerata skor akhir yang diperoleh siswa lebih besar yakni 13,8 dan rerata skorakhir yang diperoleh siswa pada kelompok eksperimen II sebesar 9,8. Kata Kunci : Ketrampilan proses, guided discovery, invitation discovery, pemecahan masalah fisika PENDAHULUAN Unsur yang terpenting dalam pembelajaran yang baik adalah siswa yang belajar, guru yang mengajar, bahan pelajaran, hubungan antara guru dan siswa. Maka semua usaha guru harus diarahkan untuk membantu dan mendorong agar siswa mempunyai kemauan mempelajarinya secara sendiri.Guru diharapkan menguasai bahan yang diajarkan, mengerti keadaan siswa, sehingga dapat mengajar sesuai dengan keadaan dan perkembangan siswa, dapat menyusun bahan sehingga mudah ditangkap siswa. Menurut Piaget, fisika dikelompokkan sebagai pengetahuan fisis, pengetahuan fisis terjadi karena abstraksi alam. Oleh karena fisika pengetahuan fisis maka untuk memahami fisika dan mempelajari fisika, diperlukan kontak langsung dengan hal yang ingin diketahui. Kurikulum yang saat ini berlangsung nampaknya sudah tidak lagi sesuai dengan tuntutan jaman, perlu ada pemikiran baru yakni mengajak siswa untuk langsung ikut serta dalam menemukan sesuatu yang baru dan belum dipahami dengan menekankan pada pendekatan ketrampilan proses. Pendekatan ketrampilan proses merupakan bentuk pengajaran IPA secara umum dan fisika pada khususnya yang melibatkan siswa secara aktif. Adapun pendekatan yang digunakan, perlu kesiapan untuk melaksanakan kegiatan pembelajaran. Kesiapan belajar meliputi kesiapan mental dan kesiapan pengalaman belajar sissswa. Sebelum dimulai proses belajar mengajar, sebaiknya guru mengetahui seberapa jauh kesiapan siswa. Bila kesiapan siswa kurang dikhawatirkan masalah pada materi baru kurang berkembang, akibatnya siswa hanya mampu memecahkan persoalan fisika yang sederhanasedangkan untuk perosoalan yang lebih kompleks kurang mampu dan bahkan tidak bisa. Oleh karena itu penggunaan metode penemuan (discovery) dimana siswa dapat mengamati, mengukur, mengumpulkan data dan menyimpulkan. Apabila siswa belum pernah mempunyai pengalaman belajar dengan kegiatan penemuan (discovery), maka perlu bimbingan yang lebih luas dari gurunya yang selanjutnya disebut dengan penemuan terbimbing (Guided Discovery). Kegiatan belajar mengajar merupakan suatu proses yang tidak mudah karena tidak sekedar menyerap informasi dari guru, tetapi melibatkan berbagai kegiatan maupun tindakan yang harus dilakukan terutama bila diinginkan hasil belajar yang lebih baik. Oleh sebab itu maka penulis mengadakan penelitian dengan menerapkan pendekatan ketrampilan proses dengan metode Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 86 Veto Adywinata Implementasi Pendekatan Keterampilan…. Discovery untuk mengetahui pemecahan masalah fisika siswa. kemampuan TEORI Jurnal yang ditulis Stewart Dickinson, 2004, dengan judul “Discovery methods in Outdoor Education” menyatakan bahwa pembelajaran dengan metode discovery melatih siswa untuk berfikir tentang apa dan bagaimana menyelesaikan permasalahan yang ada dengan guru sebagai pengarah. Dari referensi tersebut penulis melakukan penelitian eksperimen untuk mengetahui pemecahan masalah fisika siswa menggunakan pendekatan ketrampilan proses dengan metode discovery. Secara sederhana metode discovery dapat diartikan sebagai cara penyajian pelajaran yang memberi kesempatan kepada peserta didik untuk menemukan informasi dengan atau tanpa bantuan guru. Metode discovery ada beberapa macam, namun penulis dalam penelitian ini menggunakan metode Guided Discovery dan metode Invitation Discovery. Metode Guided Discovery (penemuan dengan bimbingan) dalam pola ini sebagian perencanaan dibuat oleh guru, selain itu guru juga memberikan penjelasan yang luas kepada siswa. Invitation Discovery (penemuan dengan langkah penemuan ilmiah) dalam pola ini siswa dilibatkan dalam proses pemecahan masalah sebagaimana cara-cara yang lazim diikuti oleh scientis. Ada beberapa persyaratan yang perlu diperhatikan dalam menggunakan metode Discovery (penemuan), antara lain: motivasi siwa ditumbuhkan agar lebih menyenangkan, ada kebebasan berkarya dalam pemecahan masalah, guru terampil memilih permasalahan dan tidak banyak ikut campur dalam kegiatan siswa EKSPERIMENTAL Tempat penelitian di SMAN 1 jatinom, Klaten Desain penelitian pretest posttest control group Jenis penelitian eksperimen. Penelitian ini menggunakan dua kelas yang dipilih secara acak, yaitu kelas Eksperimen I dan Kelas Ekperimen II. Yang menjadi kelas eksperimen I adalah kelas XI IPA 3, sedangkan yang menjadi kelas eksperimen II adalah kelas XI IPA 1. Selanjutnya , kelass eksperimen I diberi perlakuan berupa pendekatan ketrampilan proses dengan menggunakan metode Guided Discovery sedangkan kelas eksperimen II medapat perlakuan berupa pendekatan ketrampilan proses menggunakan Invitation Discovery. Secara skematis, desain tersebut dapat digambarkan sebagai berikut : Tabel 1 Desain Penelitian Kelas EksperimenI EksperimenII Pretest O1 O3 Treatment X1 X2 Postest O2 O4 Keterangan : O1= Pretest kelompok eksperimen I O2= Postest kelompok eksperimen I O3= Pretest kelompok eksperimen II O4= Postest kelompok eksperimen II X1= Pendekatan ketrampilan proses dengan metode Guided Discovery X2= Pendekatan ketrampilan proses dengan metode Invitation Discovery Variabel penelitian yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : variabel independen, variabel dependen, variabel kontrol, variabel sertaan. teknik pengambilan sampel dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan teknik Cluster Sampling. Teknik ini menghendaki adanya kelompok-kelompok dalam pengambilan sampel berdasarkan atas kelompok yang ada dalam populasi. Jadi, populasi sengaja dipandang berkelompok kemudian kelompok tersebut tercermin dalam sampel. Instrumen penelitian adalah alat yang digunakan pada waktu penelitian menggunakan sesuatu metode. Instrumen penelitian adalah alat atau fasilitas yang digunakan oleh peneliti untuk mengumpulkan data agar pekerjaan dan hasilnya lebih baik, dalam arti lebih cermat, lebih lengkap lebih sistematis sehingga lebih mudah diolah, Instrumen yang digunakan penulis dalam penelitian ini terbagi menjadi dua, yakni: Instrumen tindakan dan Instrumen pengumpulan data, Instrumen tindakan adalah instrumen yang digunakan selama proses pembelajaran fisika berlangsung yang berupa metode Discovery (penemuan). Instrumen pengumpulan data yang digunakan berupa lembar tes, lembar observasi dan angket. Instrumen yang baik harus mempunyai dua persyaratan yang penting yakni valid dan reliabel sebelum digunakan maka instrument tersebut harus diuji terlebih dahulu kevalidannya dengan menggunakan teknik product moment (1) Keterangan : r xy = Indeks korelasi variabel X dan Y X = Skor per Item semua jawaban Y = Skor total semua jawaban N = Jumlah responden Dalam penelitian ini instrumen dikatakan valid apabila rxy≥0.32. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 87 Veto Adywinata Implementasi Pendekatan Keterampilan…. `Instrumen yang reliabel adalah instrumen apabila digunakan beberapa kali untuk mengukur objek yang sama, akan menghasilkan data yang sama. Pada penelitian ini penulis menggunakan rumus Spearmen-Brown . (2) Keterangan : r 11 = Reliabilitas Instrumen Indeks korelasi antara dua belah Uji Normalitas data yang diperoleh peneliti menggunakan rumus chi square, adapun rumusnya adalah sebagai berikut: (3) Keterangan: X2=chi square/nilai normalitas =Frekuensi observasi Ei =Frekuensi ekspektasi Reliabilitas soal dihitung dengan menggunakan Spearmen-Brown dengan teknik belah dua dengan taraf signifikansi 5% sebesar 0.6324 sehingga soal tersebut memiliki tingkat keajegan yang tinggi, karena memiliki reliabilitas soal antara 0.600 sampai dengan 0.799. Berdasarkan hasil dan perhitungan tanggapan siswa terhadap pendekatan ketrampilan proses dengan metode Guided Discovery dari 29 responden didapat hasil perhitungan rata-rata sebesar 80 % dan untuk metode Invitation Discovery yang didapat dari 30 responden didapat hasil perhitungan rata-rata sebesar 57.2% hal ini berarti tanggapan positif terhadap pendekatan ketrampilan proses dengan metode Guided Discovery lebih besar dari metode Invitation Discovery dalam proses pembelajaran. Uji Normalitas yang digunakan menggunakan rumus Chi Kuadrat Tabel 3 Hasil Uji Normalitas. Uji Homogenitas digunakan untuk mengetahui apakah sampel yang digunakan berasal dari populasi yang sama (homogen) atau tidak. Untuk menguji homogenitas digunakan uji varians yaitu : (4) Uji Anakova, merupakan kombinasi regresi dengan analisis varians (anava). Adapun ringkasan rumusnya sbb: Tabel 2 Ringkasan rumus-rumus Anakova Sumber Residu Variasi JK Db Rk Antar KJKA=JKT-JKd (A) 1 Dalam N(D) K1 Total N(T) 2 (5) Keterangan : JK = Jumlah Kuadrat JP = Jumlah Produk Db = Derajat kebebasan K = Jumlah Kelompok N = Jumlah Sampel Kelas Eksperimen I Eksperimen II Db 5 5 X2hitung 2,14 2,07 X2tabel 11,07 11,07 Keterangan X2hitung< X2tabel X2hitung< X2tabel Dari data diatas ditunjukkan X2hitung< X2tabel , maka data dpat dikatakan normal. uji Homogenitas Varians bertujuan untuk mengetahui apakah sampel yang digunakan berasal dari populasi varians yang sama atau tidak. Tabel 4 Hasil Uji Homogenitas Sumbe Fhitun Ftabe r g l X1-X2 1,78 1,85 dk pembilan g 28 dk penyebu t 29 Ket H m Dari table hasil uji homogenitas diatas menunjukkan Fhitung < Ftabel dengan taraf signifikansi 5% maka data tersebut dapat dikatakan varians yang sama atau homogeny. Observasi dalam penelitian ini melibatkan 6 Observer, dengan metode Guided Discovery sebagai kelas eksperimen I dan Invitation Discovery sebagai kelas eksperimen II . Tabel 5. hasil obsevasi ketrampilan proses. Ketrampilan Proses Kelas Eks I 70,38% Kelas Eks II 68,23% HASIL DAN PEMBAHASAN Data skor analisis keshahihan butir validitas soal dari peneliti adalah sebanyak 30 butir soal . jumlah butir yang gugur adalah 10 butir soal dan yang sahih sebanyak 20 butir soal. Dari hasil diatas dapat dilihat bahwa kelas eksperimen I lebih tinggi dibandingkan kelas eksperimen II. Untuk menguji adanya perbedaan kemampuan memecahkan masalah fisika siswa antara kelas Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 88 Veto Adywinata Implementasi Pendekatan Keterampilan…. eksperimen I dengan kelas eksperimen II dilakukan dengan melakukan control terhadap kemampuan awal siswa maka dilakukan uji Anakova. Tabel 6.ringkasan hasil uji Anakova Sumber Antar Dalam Total JKres 212,193 407,001 619,194 Dbres 1 56 57 MKres 212,193 7,268 Fhitung Ftabel5% 29,144 4 Dari hasil analisis yang ditampilkan F hitung > F table maka hal ini menunjukkan bahwa ada perbedaan dalam hal kemampuan memecahkan masalah fisika menggunakan metode yang berbeda . KESIMPULAN. Pendekatan ketrampilan proses dengan menggunakan metode Discovery memberikan sumbangan nilai sebesar F hitung=29,144>Ftabel =4, dengan db=1 pada taraf signifikansi 5%. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa pendekatan ketrampilan proses dengan menggunakan metode Discovery memberikan pengaruh terhadap kemampuan memecahkan masalah fisika siswa. Penerapan pendekatan ketrampilan proses dengan metode Guided Discovery yang dilakukan dengan observasi pada siswa, memberikan prosentase sebesar 70,11%. Sedangan pendekatan ketrampilan proses dengan metode Invitation Discovery memberikan prosentase sebesar 68%. Hal ini menunjukkan bahwa keterlaksanaan pendekatan ketrampilan proses dengan metode Guided Discovery dapat terlaksana dengan lebih baik apabila dibandingkan dengan pendekatan ketrampilan proses dengan metode Invitation Discovery DAFTAR PUSTAKA [1] Paul Suparno,Metodologi Pembelajaran Fisika, Universitas Sanata Darma, Yogyakarta 2007 pp 2 [2] Usman, Upaya Optimalisasi Kegiatan Belajar Mengajar,PT Remaja Rosda Karya Bandung 1993 pp 25 [3] Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik, Rineke Cipta, Jakarta 2006 pp 130 [4] Sumaji Pendidikan Sains Kanisius, Yogyakarta 1998 [5] Slameto, Belajar dan Faktor-Faktor yang mempengaruhi, Rineka Cipta, Jakarta 2008 yang Humanis, Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 89 Ika Prasetya D Efektifitas Pembelajaran dengan…. Efektifitas Pembelajaran Dengan Pendekatan Kontruktivistik Melalui Metode Eksperimen Untuk Meningkatkan Prestasi Belajar Fisika Pokok Bahasan Elastisitas Dan Hukum Hooke Pada Siswa Madrasah Aliyah Mu’alimin Muhammadiyah Yogyakarta Kelas XI Semester Ganjil Tahun Ajaran 2010/2011 Ika Prasetya Dewi Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 Surel: [email protected] Intisari. Penelitian ini secara deskriptif bertujuan untuk mengetahui kecenderungan prestasi belajar fisika pokok bahasan elastisitas dan hukum hooke siswa kelas XI semester ganjil Madrasah Aliyah Mu‟alimin Muhammadiyah Yogyakarta Tahun Pelajaran 2010/2011 yang pembelajarannya menggunakan pendekatan konstruktivistik melalui metode eksperimen dan pendekatan konvensional. Dan secara komparatif untuk mengetahui perbedaan prestasi belajar fisika pokok bahasan elastisitas dan hukum hooke siswa kelas XI semester ganjil di Madrasah Aliyah Mu‟alimin Muhammadiyah Yogyakarta antara yang diajar menggunakan pendekatan konstruktivistik dan yang diajar menggunakan pendekatan konvensional. Populasi pada penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI jurusan IPA yang terdiri dari 3 kelas dan berjumlah 88 siswa. Sampel diambil dengan teknik random sampling untuk menentukan kelas eksperimen dan kelas kontrol. Terpilih kelas XI IPA 1 sebagai kelas ekaperimen dan kelas XI IPA 3 sebagai kelas kontrol. Teknik pengumpulan data menggunakan dokumen untuk mengukur kemampuan awal dan tes untuk mengukur prestasi belajar fisika pokok bahasan elastisitas dan hukum hooke. Validitas butir soal diuji dengan korelasi product moment diperoleh hasil 18 sahih dan 2 butir soal gugur. Reabilitas instrumen dengan KR-20. Teknik analisis data menggunakan uji t setelah dilakukan uji prasyarat analisis yang meliputi uji normalitas sebaran dan uji homogenitas varians. Hasil penelitian secara deskriptif menunjukkan bahwa kecenderungan prestasi belajar fisika pokok bahasan elastisitas dan hukum hooke pada siswa yang pembelajarannya diajar dengan pendekatan Konstuktivistik termasuk kategori tinggi, sedangkan yang pembelajarannya diajar dengan pendekatan konvensional termasuk kategori sedang. Secara komparatif ada perbedaan yang sangat signifikan terhadap prestasi belajar fisika pokok bahasan elastisitas dan hukum hooke pada siswa kelas XI antara yang diajar dengan pendekatan konstruktivistik melalui metode eksperimen dan yang diajar dengan pendekatan konvensional. Hasil rerata prestasi belajar kelompok yang diajar dengan pendekatan konstruktivistik lebih tinggi dibandingkan hasil rerata prestasi kelompok yang diajar dengan pendekatan konvensional. Sehingga dapat disimpulkan bahwa penggunaan pendekatan konstruktivistik efektif dalam pembelajaran fisika. Kata kunci: Hukum Hooke, Pendekatan Konstruktivistik, Metode Eksperimen, Hasil Belajar. PENDAHULUAN Seiring perkembangan zaman, kebutuhan manusia semakin meningkat pula. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, para ilmuwan memajukan ilmu pengetahuan teknologi dan sains (IPTEKS). Setiap negara berusaha semaksimal mungkin untuk meningkatkan IPTEKS bangsanya. Tingkat penguasaan IPTEKS yang dicapai oleh suatu bangsa biasanya dipakai sebagai tolak ukur kemajuan bangsa itu. Seperti diketahui, dalam bidang IPTEK negara kita masih jauh tertinggal dengan negara-negara yang telah maju. Jelaslah bahwa sains (IPA) termasuk dalam mata pelajaran yang harus ditekuni dan dikuasai oleh para pemuda, karena sains adalah pondasi teknologi. Salah satu cara untuk menyiapkan para calon pakar IPTEKS, yaitu pendidikan IPA harus dibenahi dan ditangani secara serius sehingga banyak siswa merasa tertarik pada mata pelajaran IPA, khususnya dalam hal ini adalah mata pelajaran fisika, untuk kemudian menekuni dan menguasainya secara tuntas. “Kenyataan yang terjadi di lapangan, guru cenderung dominan dalam mengajarkan konsep atau materi pelajaran di kelas sehingga siswa semakin tergantung pada inisiatif guru” (Munjid Nur Alamsyah, 2003: 1). Semua kegiatan kelas berpusat pada guru. Jika keadaan ini berlangsung dari hari ke hari, maka upaya peningkatan kualias pembelajaran terasa tidak mengalami pergeseran. Dalam situasi pembelajaran yang monoton, siswa merasa bosan dan pada akhirnya suasana pembelajaran akan semakin menyiksa. Kurikulum yang digunakan dalam pendidikan sekarang ini adalah Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) dimana siswa dituntut untuk aktif dalam kegiatan belajar mengajar. Namun secara umum kegiatan belajar mengajar fisika berlangsung secara klasikal dengan kegiatan yang bersifat informatif. Guru menggunakan metode ceramah yang lebih menekankan pada komunikasi satu arah. Metode pembelajaran yang digunakan guru untuk merangsang siswa aktif dalam proses pembelajaran seperti demonstrasi, diskusi, dan eksperimen jarang dilakukan. Selain Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 90 Ika Prasetya D itu guru juga jarang menggunakan media pembelajaran untuk membantu siswa menemukan konsep fisika yang sedang dipelajari, seperti LKS. Penyampaian materi yang bersifat informatif menyebabkan siswa kurang aktif dalam pengembangan ide-ide yang mereka miliki sehingga menimbulkan kejenuhan siswa ketika mengikuti proses belajar fisika. Siswa lebih banyak mendengar, mencatat, dan memperhatikan guru sehingga keaktifan siswa tergantung pada guru saja. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor berikut : 1. Tuntutan target kurikulum yang harus dipenuhi, sedang waktu hanya cukup untuk penyampaian materi secara informatif. 2. Pembelajaran fisika dengan praktikum atau diskusi-diskusi memerlukan waktu yang sangat lama, mulai dari persiapan sampai pelaksanaannya sehingga guru merasa kerepotan untuk mempersiapkan secara matang. Dari hal tersebut di atas, kegiatan pembelajaran IPA, khususnya fisika hendaknya lebih diarahkan pada kegiatan yang mendorong siswa belajar aktif, baik secara fisik, sosial maupun secara psikis. Proses pembelajaran perlu dilakukan dengan tenang dan menyenangkan. Hal tersebut tentu saja menuntut aktivitas dan kreativitas guru dalam menciptakan lingkungan yang kondusif. Metode dan strategi belajar mengajar yang kondusif untuk hal tersebut perlu dikembangkan. Untuk mempelajari konsep, digunakan pendekatan, metode, dan evaluasi yang tepat, sehingga proses menjadi bermakna bagi siswa. Sebuah solusi yang bisa ditawarkan atas masalah di atas yaitu dengan menyiapkan siswa yang adaptif. Hal ini menekankan pada kemampuan siswa untuk menerapkan apa yang telah mereka pelajari pada situasi lain yang beragam dalam kehidupan sehari-hari. Menurut Vernon A.Magnesen sebagaimana yang dikutip oleh Gordon dan Jeanette (2000: 100), “hakikat kita belajar 10% dari apa yang kita baca, 20% dari apa yang kita dengar, 30% dari apa yang kita lihat, 70% dari apa yang kita katakan dan 90% dari apa yang kita katakan dan kita lakukan”. Oleh karena itu, kelas yang semula berpusat pada guru perlu diubah menjadi kelas yang berpusat pada siswa dan alternatif yang banyak ditemukan akhir-akhir ini adalah melalui pendekatan konstruktivistik. Kegiatan pembelajaran dengan pendekatan konstruktivistik bukanlah kegiatan yang memindahkan pengetahuan dari guru ke siswa melainkan suatu kegiatan yang memungkinkan siswa aktif dalam membangun pengetahuannya sendiri. Yang terpenting dalam pembelajaran konstruktivistik adalah siswa yang harus mendapat penekanan. Siswa dalam pembelajaran ikut berperan membentuk Efektifitas Pembelajaran dengan…. pengetahuan menjadi bermakna, mencari kejelasan, bersikap kritis dan mengadakan justifikasi. Pada situasi itu guru tidak akan bersikap menggurui, guru hanya sebagai fasilisator. Aktivitas kelas akan berpusat pada siswa dimana siswa akan cenderung mengajukan banyak pertanyaan, melakukan eksperimen, membuat analogi-analogi baru sampai pada membuat kesimpulan sendiri. Dalam rangka menerapkan Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) perlu kiranya dipikirkan model/metode pembelajaran yang menyenangkan dan kegiatan belajar mengajar berpusat pada siswa. Eksperimen merupakan sebuah metode pembelajaran yang menuntut siswa untuk terlibat secara langsung dan aktif dalam proses pembelajaran. Siswa diberi kesempatan seluas-luasnya untuk mengungkapkan perasaan dan hasil pemilihannya tanpa ada rasa tertekan sehingga diharapkan dapat menciptakan pembelajaran yang produktif dan bermakna tanpa mengubah tatanan yang ada. METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan di Madrasah Aliayah Mua‟limin Muhammadiyah Yogyakarta yang beralamat di Jl. Letjend. S. Parman No.68 Yogyakarta. Jenis penelitian ini adalah Quasi Experimental (experiment semu). Karena penelitian ini belum memenuhi persyaratan seperti cara eksperimen yang dapat dikatakan ilmiah mengikuti peraturan-peraturan tertentu. (Suharsimi Arikunto,1997:83). Dalam penelitian ini terdapat dua variabel, yaitu: Variable bebas (A), yaitu metode mengajar: A1 pendekatan mengajar konstruktivistik dengan menggunakan model Eksperimen, A2 pendekatan konvensional dan Variabel terikat (Y), yaitu prestasi belajar fisika pokok bahasan Elastisitas dan Hukum Hooke. Dalam penelitian ini desain yang digunakan adalah post-test. Tabel 1. Post-test No Kelompok Tes Awal Tindakan Tes Akhir 1 Eksperimen T1 Xa T2 2 Kontrol T1 Xb T2 Populasi dalam penelitian ini adalah semua siswa kelas XI jurusan IPA Madrasah Aliyah Mua‟limin Muhammadiyah Yogyakarta Tahun Pelajaran 2010/2011 yang terdiri dari 3 kelas yang berjumlah 88 siswa. Teknik pengambilan sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah Cluster Random Sampling. Secara acak terpilih kelas XI IPA 1 yang berjumlah 29 siswa sebagai kelas eksperimen dan kelas XI IPA 3 dengan jumlah 29 siswa sebagai kelas kontrol. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 91 Ika Prasetya D Efektifitas Pembelajaran dengan…. Teknik pengumpulan data yang dilakukan untuk menguji uji t kemampuan awal guna menguji kedua kelompok kelas yang akan diteliti memiliki kemampuan awal yang sama adalah menggunakan data dokumentasi berupa nilai ulangan umum kenaikan kelas. Sedangkan tes yang digunakan untuk mengukur hasil prestasi belajar siswa berupa soal pilihan ganda dengan 5 alternatif jawaban. Soal dikembangkan dengan Taksonomi Bloom dengan penilaian dalam tes ini jika jawaban benar diberi skor 1 dan jika jawaban salah diberi skor nol (0). HASIL Penelitian ini diawali dengan melakukan tanya jawab pada guru bidang studi fisika dan beberapa siswa di Madrasah Aliyah Mu‟alimin Muhammadiyah Yogyakarta kelas XI semester ganjil tahun ajaran 2010/2011. Setelah mengetahui beberapa permasalahan yang berkaitan dengan proses balajar mengajar yang menuntut keaktifan siswa, maka peneliti dalam melaksanakan penelitian guna meningkatkan prestasi hasil belajar siswa menggunakan pendekatan konstruktivistik melalui metode eksperimen. Proses belajar mengajar ini dengan memanfaatkan alat-alat praktikum yang sudah ada di laboratorium fisika. Proses pengumpulan data prestasi belajar siswa dalam penelitian ini dilakukan dengan jalan pelaksanaan proses kegiatan belajar mengajar. Perangkat pembelajaran dan instrument yang akan digunakan untuk mendapatkan hasil prestasi belajar fisika dikonsultasikan terlebih dahulu pada guru bidang studi fisika. Instument berupa Lembar Kerja Siswa (LKS) yang dikembangkan berdasarkan standar kompetensi yang ada dengan menetapkan materi pada pokok bahasan elastisitas dan hukum hooke. Data skor analisis kesahihan butir validitas soal dari peneliti adalah sebanyak 20 butir soal. Jumlah butir yang gugur ada 2 butir soal dan jumlah butir soal yang sahih ada 18 butir soal. Uji normalitas sebaran dilakukan untuk mengetahui apakah data yang digunakan peneliti ini berdistribusi normal atau tidak. Harga Chi Kuadrat hitung (ᵡ2). populasi berasal dari varians yang sama dan tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan satu sama lain. Untuk menguji homogenitas varians sampel menggunakan uji Fisher atau uji F. Tabel 3. Tabel hasil uji homogenitas varians Kelompok N Varians Fhitung p Keterangan X 29 24,310 1,072 0,428 Homogen Y 29 22,672 Keterangan: X = Kelompok Eksperimen Y = Kelompok Kontrol Dari table di atas diperoleh nilai p>0,05, maka varians kelompok tersebut homogen. Sesuai dengan hipotesis yang diajukan “Ada perbedaan prestasi belajar fisika antara yang diajar dengan pendekatan kontruktivistik melalui metode eksperimen dan yang diajar dengan menggunakan metode konvensional, dimana pada kelompok yang diajar dengan pendekatan kontruktivistik melalui metode eksperimen lebih efektif dalam meningkatkan prestasi belajar siswa”, maka disajikan hasil pengujian hipotesis dengan menggunakan uji t pada table berikut ini: Table 4. Hasil pengujian hipotesis dengan uji t Kelompok Eksperimen N 29 Rerata 13,103 SB 4,931 Kontrol 29 9,379 4,762 1. 2. Variabel Pendektan Konstruktivistik melalui metode eksperimen Metode konvensional (ceramah) db χ2hitung p Keterangan 9 13,208 0,153 Normal 9 14,375 0,110 Normal Dari tabel diatas ditunjukkan nilai p untuk keleompok eksperimen 0,153 dan kelompok control 0,110 yang menyatakan bahwa sebaran data tes prestasi belajar siswa berdistribusi normal. Uji homogenitas varians dilakukan untuk mengetahui apakah sampel yang diambil dari p 2,926 0,005 Keterangan Ada perbedaan sangat signifikan Dengan melihat hasil table di atas selanjutnya ditarik penilaian bahwa thitung bernilai 2,926 dan peluang galat 0,005. Selanjutnya nilai p signifikan apabila harga p≤0,05 dan sangat signifikan jika harga p≤0,01 maka hipotesis yang diajukan diterima. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa ada perbedaan yang sangat signifikan pada prestasi belajar fisika. Karena disini terdapat perbedaan, dimana hasil rerata kelompok eksperimen lebih besar, maka dapat disimpulkan bahwa mengajar dengan pendekatan kontruktivistik melalui metode eksperimen sangat efektif untuk dilakukan.. REFERENSI 1. Anas Sudijono. 2009. Pengantar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada 2. Arif Al fatah. (2010). Fisika SMA XI. Yogyakarta: Mata Elang Media 3. Gordon dan Jeanette Vos. (2000). Revolusi Cara Belajar (The Learning Revolution): Belajar akan Efektif kalau Anda dalam Keadaan “Fun” Bagian I: Keajaiban Pikiran. Bandung: Kaifa. 4. Moh. Surya. (1981). Pengantar Psikologi Pendidikan. Bandung: FIP IKIP Bandung 5. Munjid Nur Alamsyah. (2003). Permasalahan yang Dihadapi Guru dalam Upaya Meningkatkan Tabel 2. Tabel hasil uji normalitas sebaran No thitung Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 92 Ika Prasetya D 6. 7. 8. 9. Efektifitas Pembelajaran dengan…. Kualitas Pembelajaran IPA di SMU. Yogyakarta: UNY. 14. Suharsimi Arikunto. (1998). Prosedur Penelitian (Edisi Revisi IV). Jakarta: PT Rineka Cipta. Paul Suparno. (1997). Filsafat Konstruktivisme. Yogyakarta: Kanisius. Ridwan. (2001). Pendekatan Konstruktivistik Melalui Siklus Belajar Karplus untuk Meningkatkan Efektivitas Pembelajaran Fisika (Laporan Penelitian). FMIPA UNY Yogyakarta. 15. Suharsimi Arikunto. (2007). Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan (Edisi Revisi). Jakarta: Bumi Aksara. Setyo Budiyono. (1999). Efektivitas Penggunaan Metode Eksperimen dan Model Mengajar Delik (Dengar-Lihat-Kerja) dalam Pengajaran Fisika Siswa SMU Muhammadiyah 4 Yogyakarta Kelas II Tahun Ajaran 1998/1999 (Laporan Penelitian). FP MIPA IKIP Yogyakarta. 17. Sumadi Suryabrata. (2004). Psikologi Pendidikan. Jakarta: Raja Grafindo Persada. Slameto. (2001). Belajar dan faktor-faktor yang mempengaruhi. Jakarta: PT Rajawali 10. Sri Rumini, dkk. (1993). Psikologi Pendidikan. Yogyakarta: FIP UNY. 11. Sudirman, dkk. (1987). Ilmu Pendidikan. Bandung: Remaja Rosdakarya. 12. Sugiyono. (2001). Metode Penelitian Administrasi. Bandung: CV Alfabeta. 13. Sugiyono. (2005). Statistik Untuk penelitian. Bandung: CV Alfabeta 16. Sumadi Suryabrata. (1983). Proses Belajar Mengajar di Perguruan Tinggi. Yogyakarta: Andi Offset. 18. Syaiful Bahri D dan Aswan Zain. (1996). Strategi Belajar Mengajar. Jakarta: PT. Rineka Cipta. 19. Winkel W.S. (2007). Jakarta: Gramedia. Psikologi Pengajaran. 20. Yamidah. (2006). Penerapan Pendekatan Konstruktivistik melalui metode learning cycle (siklus III) untuk meningkatkan penguasaan konsep fisika pokok bahasan Suhu dan Kalor pada kelas XA SMA Negeri 11 Yogyakarta tahun ajaran 2004/2005 (Laporan Penelitian). FMIPA UNY Yogyakarta. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 93 Ika Prasetya D Efektifitas Pembelajaran dengan…. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 94 Fadiyah Suryani Peningkatan Prestasi Siswa…. Peningkatan Prestasi Siswa Dalam Proses Belajar Fisika Pada Konsep Fluida Statis Dengan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray (TS – TS) Bervariasi Demonstrasi Di Kelas XI IPA SMA Negeri 5 Yogyakarta Tahun Ajaran 2012 – 2013 Fadiyah Suryani Guru SMA Negeri 5 Yogyakarta Surel: [email protected] Intisari - Tujuan penelitian ini untuk meningkatkan hasil belajar fisika konsep fluida statis pada siswa kelas XI IPA SMA N 5 Yogyakarta tahun ajaran 2012/2013 melalui model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray (TS-TS) bervariasi demonstrasi. Penelitian ini dilaksanakan pada kelas XI IPA2 yang berjumlah 36 siswa. Penelitian ini menggunakan penelitian tindakan kelas (action research) sebanyak 2 siklus, dimana setiap siklus meliputi empat tahap yaitu perencanaan, tindakan, pengamatan (obsservasi) dan refleksi. Siklus 1 Peneliti melakukan demonstrasi pada materi tekanan kemudian siswa berdiskusi sesuai dengan kelompok dan sharing antar kelompok. Dua siswa bertamu (stray) ke kelompok lain dan 2 siswa tetap(stay) berada di kelompok untuk menerima kedatangan dari kelompok lain.Beberapa kelompok mempresentasikan hasil kerja kelompok dan hasil sharing dengan kelompok lain. Dari hasil tes pada siklus 1 menunjukkan hasil yang belum memuaskan karena ada 15 siswa yang belum tuntas dan kurangnya partisipasi siswa dalam belajar kelompok dan kurang tertib ketika pelaksanaan sharing antar kelompok. Maka diadakan siklus 2 dengan materi hukum Archimedes, teknik pelaksanaan sama seperti siklus 1, siswa dapat lebih berpartisipasi aktif dalam kelompok dan pelaksanaan setiap kegiatan pembelajaran berlangsung lebih tertib, siswa tampak termotivasi dalam belaja, hal ini tampak pada saat siswa berdiskusi.. Hasil analisis data menunjukkan bahwa pembelajaran dengan model two stay two stray bervariasi demonstrasi dapat meningkatkan prestasi siswa. Tiap siklus ada peningkatan hasil belajar, yaitu siklus 1 presentasi ketuntasan42% , siklus 2 presentase ketuntasan 83% sehingga ada kenaikan hasil belajar sebesar 41%. Kata Kunci : prestasi siswa, proses belajar fisika, konsep fluida pembelajaran two stay two stray, demonstrasi PENDAHULUAN Mata pelajaran fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang tidak disenangi oleh siswa. Ditemukan data bahwa sebagian besar siswa memiliki minat dan kemampuan yang rendah dalam menguasai konsep pembelajaran. Hal ini dapat dilihat dari hasil belajar siswa pada tahun 2011/2012 pada konsep fluida persentase ketuntasan hanya 55%. Berdasarkan pengalaman guru mengajar, ternyata hasil ulangan cenderung memperoleh nilai yang rendah, terbukti pada hasil nilai ulangan harian siswa yang mendapat nilai dibawah Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM). Wawancara dengan siswa, ternyata sebagian besar siswa malas belajar dan belum maksimal belajar fisika, karena menganggap fisika identik dengan banyak rumus. Belajar fisika sebenarnya lebih menekankan penalaran dan pemahaman konsep melalui pembelajaran. Belajar fisika dapat membuat siswa kreatif dan dapat memecahkan masalah. Tanpa adanya rasa keingintahuan yang kuat atau motivasi tinggi hal tersebut tidak dapat tercapai. Dengan adanya variasi metode pembelajaran di kelas diharapkan ada peningkatan kualitas pembelajaran. Siswa semakin termotivasi dalam belajar, daya kreativitas akan semakin meningkat, semakin positif sikap siswa, semakin bertambah jenis pengetahuan dan ketrampilan yang dikuasai. Semakin mantap pemahaman terhadap materi yang dipelajari. Suherman (2003: 259)[ 1] ]mengemukakan bahwa model pembelajaran kooperatif dapat membantu para siswa dalam meningkatkan sikap positif siswa dalam belajar dan dapat mengurangi bahkan menghilangkan rasa cemas yang banyak dialami oleh siswa. Ada beberapa tipe Model Pembelajaran Kooperatif, salah satunya adalah Two Stay-Two Stray (TS-TS) atau Dua Tinggal-Dua Bertamu. Berbeda dengan tipe yang lain, struktur Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray memberi kesempatan kepada siswa untuk menyampaikan hasil kerja atau informasi dengan kelompok lain (Lie, 2004: 61) [2]. Diduga, dengan adanya sharing pendapat antarkelompok dapat membiasakan siswa untuk saling menghargai pendapat orang lain dan belajar mengemukakan pendapat kepada orang lain. Hal tersebut terjadi karena tugas kelompok dalam sharing pendapat tidak mungkin dapat diselesaikan tanpa adanya kerja sama yang baik dari setiap anggota kelompok. Siswa harus dibiasakan untuk berani bertanya dan menyampaikan pendapat, sehingga diharapkan proses pembelajaran fisika lebih bermakna. Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk menerapkan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray sebagai upaya meningkatkan hasil prestasi belajar siswa kelas XI IPA 1 SMA Negeri 5 Yogyakarta dalam pelajaran fisika dengan Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 95 Fadiyah Suryani menambah variasi dari model ini yaitu demonstrasi sehingga siswa dalam berdiskusi lebih bermakna karena yang di diskusikan sesuatu yang telah mereka lihat dalam kehidupan sehari-hari. Penelitian ini dilaksanakan untuk tujuan a. b. Meningkatkan prestasi hasil belajar fisika siswa kelas XI IPA 1 SMA Negeri 5 Yogyakarta tahun pelajaran 2012/2013 melalui Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demonstrasi; Mengetahui respon siswa kelas XI IPA 1 SMA Negeri 5 Yogyakarta tahun pelajaran 2011/2012 terhadap pelaksanaan pembelajaran dengan Model Kooperatif tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demonstrasi KAJIAN PUSTAKA A. Prestasi belajar Prestasi belajar siswa adalah gambaran kemampuan siswa yang diperoleh dari hasil penilaian proses belajar siswa dalam mencapai tujuan pengajaran. Prestasi belajar berupa adanya perubahan sikap dan tingkah laku setelah menerima pelajaran atau setelah mempelajari sesuatu. Prestasi belajar menurut Bloom meliputi 3 aspek yaitu kognitif, psikomotorik dan afektif. Dalam penelitian ini aspek yang ditinjau adalah kognitif yang meliputi pengetahuan, pemahaman dan penerapan. Peningkatan Prestasi Siswa…. pendapat antarkelompok, dan (3) tahap pelaporan kelompok. Langkah (a) merupakan tahap kerja kelompok, langkah nomor (b) dan (c) merupakan tahap sharing pendapat antarkelompok, sedangkan langkah nomor (d) dan (e) merupakan tahap pelaporan kelompok. Dalam kelas kooperatif, para siswa diharapkan dapat saling membantu, saling mendiskusikan dan berargumentasi, untuk mengasah pengetahuan yang mereka kuasai saat itu dan menutup kesenjangan dalam pemahaman masing-masing (Slavin, 2009 : 4)[3] D. Demonstrasi Tujuan penggunaan metode demonstrasi yaitu: mengajarkan suatu proses atau prosedur yang harus dimiliki peserta didik, menkonkritkan informasi atau penjelasan kepada peserta didik dan mengembangkan kemampuan pengamatan pandangan dan penglihatan para peserta didik secara bersama-sama. Berdasarkan pernyataan di atas, tujuan digunakannya metode demonstrasi dalam sustu pembelajaran adalah : (a) mengajarkan proses atau prosedur, (b) mengkonkritkan informasi, (c) mengembangkan kemampuan melihat melalui pengamatan E. Konsep fluida B. Pengertian pembelajaran Proses pembelajaran berbeda dengan proses belajar. Proses belajar bersifat internal dan unik dalam diri individu siswa, sedangkan pembelajaran bersifat eksternal yang sengaja direncanakan dan bersifat rekayasa perilaku. Pembelajaran pada hakikatnya untuk mengembangkan aktivitas dan kreativitas peserta didik melalui berbagai interaksi dan pengalaman belajar. C. Model pembelajaran kooperatif tipe Two StayTwo Stray Two Stay-Two Stray (TS-TS) atau Dua Tinggal-Dua Bertamu merupakan salah satu tipe model pembelajaran kooperatif yang dikembangkan oleh Kagan (1992). Model pembelajaran ini merupakan pembelajaran kooperatif dengan kelompok berempat, yaitu kelompok yang terdiri dari empat siswa. Beberapa kelebihan kelompok berempat (Lie, 2004: 47)[2] antara lain siswa mudah dipecah menjadi berpasangan, lebih banyak ide yang muncul dan tugas yang bisa diselesaikan daripada kelompok berpasangan atau bertiga. Model Kooperatif tipe Two Stay-Two Stray terdiri dari tiga tahap utama, yaitu (1) tahap kerja kelompok,(2) tahap sharing Konsep fluida merupakan salah satu konsep yang terintegrasi dalam mekanika, diajarkan pada siswa SMA kelas XI IPA semester II. Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Yang termasuk fluida adalah zat cair dan gas . Fluida dibagi atas dua studi yaitu fluida statis (hidrostatis) mempelajari tentang fluida tak bergerak (diam) dan fluida dinamis (hidrodinamis) mempelajari tentang fluida bergerak (mengalir) (Kanginan , 2004 : 149)[4] Penerapan fluida statis dalam percobaan fisika sehari-hari adalah penerapan hukum Pascal, hukum Archimedes,dan persamaan hidrostatis. METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian Penelitian ini menggunakan rancangan penelitian tindakan yang terfokus dalam kegiatan di kelas sehingga penelitiannya berupa Penelitian Tindakan Kelas. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 96 Fadiyah Suryani B. Desain Penelitian Dalam penelitian ini, peneliti menggunakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK) model spiral yang dikembangkan oleh Kemmis dan Taggart (1988). (Robin McTaggart, 1993: 31)[5] Model tersebut dapat digambarkan sebagai berikut: Menurut model spiral dari Kemmis dan Taggart, penelitian tindakan kelas dilaksanakan dalam 4 tahap dalam setiap siklus, yaitu tahap perencanaan (plan), tahap tindakan (act), tahap pengamatan (observe), dan tahap refleksi (reflect). 1) Siklus I a. Perencanaan Menyusunan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP), Lembar Diskusi Siswa (LDS), kartu sharing pendapat antarkelompok, lembar observasi pelaksanaan pembelajaran, angket motivasi belajar Fisika siswa, angket respon siswa terhadap pelaksanaan pembelajaran dengan Model Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demonstrasi, soal tes, pembentukan kelompok belajar siswa, dan menyiapkan alat peraga yang dibutuhkan dalam demonstrasi. b. Tindakan Tindakan dalam penelitian ini yaitu berupa penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demonstrasi. Adapun secara garis besar, tahap-tahap pelaksanaan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two StayTwo Stray bervariasi demonstrasi, yaitu: (1) demonstarasi alat, (2) tahap kerja kelompok, (3) sharing pendapat antar kelompok, (4) pelaporan kelompok. c. Observasi d. Refleksi 2) Siklus II Secara garis besar, tahap-tahap pelaksanaan siklus II sama dengan siklus I. Namun, perencanaan tindakan pada siklus II didasarkan pada hasil refleksi pelaksanaan siklus I. C. Instrumen Penelitian Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini yaitu (1) lembar obesrvasi pelaksanaan pembelajaran, (2) angket respon siswa, (3) soal tes akhir siklus, (4) dokumen pembelajaran. D. Teknik Analisis Data Reduksi data, deskriptif, kuantitatif dan triangulasi data . Peningkatan Prestasi Siswa…. PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian Tindakan Kelas 1. Berdasarkan hasil angket respon siswa terhadap pelaksanaan pembelajaran Model Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray , dapat dilihat presentase skor tiap indikator pada tabel 1. Tabel 1. Hasil Angket Respon Siswa terhadap Pelaksanaan Pembelajaran dengan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray No. Aspek 1. Belajar kelompok 2. 3. 4. Kerja sama dalam kelompok Sharing pendapat antar-kelompok Keseluruhan proses pembelajaran Rata-Rata Persentase Kualifikasi 82 % Tinggi 87 % Tinggi 85 % Tinggi 82 % Tinggi 84 % Tinggi Gambar 1. Grafik hasil tes siklus 1 dan siklus 2 2. Hasil Observasi Pelaksanaan Pembelajaran dengan Model Kooperatif tipe Two Stay Two Stray Penelitian tindakan kelas ini dilaksanakan dalam dua siklus dengan empat kali pertemuan (6 jam pelajaran), yaitu siklus I dilaksanakan dalam dua kali pertemuan (3 jam pelajaran) dan siklus II dilaksanakan dalam dua kali pertemuan (3 jam pelajaran). Pada setiap siklus, guru sudah berusaha menerapkan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demonstrasi dengan baik. Secara umum, pelaksanaan pembelajaran berlangsung dengan lancar walaupun terdapat beberapa kendala yang menjadi keterbatasan peneliti. Pada pertemuan I siklus I, siswa masih merasa bingung dalam melaksanakan pembelajaran dengan a. Kerja kelompok Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 97 Fadiyah Suryani Secara umum, kerja sama kelompok belajar siswa pada setiap siklus berlangsung dengan baik. Para siswa dapat saling membantu dan bekerja sama dengan baik dalam kelompok. Para siswa juga ulet dalam menyelesaikan tugas-tugas yang diberikan, yaitu dengan bertanya kepada guru atau teman bila mengalami kesulitan, berdiskusi dengan serius, mencari informasi tambahan dari buku-buku fisika, bahkan ada beberapa kelompok yang berinisiatif untuk melakukan peragaan untuk mendapatkan gambaran mengenai kasus yang dihadapi. Pada siklus I pertemuan I, diskusi siswa dalam kelompok berlangsung cukup baik. Namun, rata-rata hanya satu atau dua siswa yang aktif berpendapat dalam kelompok, sisanya masih pasif dalam menyampaikan pendapatnya. Diskusi kelompok pada pertemuan II berlangsung lebih baik daripada pertemuan sebelumnya. Keterlibatan siswa semakin terlihat pada siklus II. Para siswa terlihat antusias dalam berdiskusi kelompok untuk menyelesaikan tugas yang diberikan. Bahkan ada beberapa kelompok yang berinisiatif untuk bekerja sama melakukan peragaan untuk mendapatkan gambaran mengenai kasus yang dihadapi. b. Sharing pendapat antar-kelompok Sharing pendapat antarkelompok pada setiap siklus berlangsung dengan baik. Para siswa dapat menjalankan perannya masingmasing dengan baik. Masalah yang peneliti temukan dalam proses sharing pendapat pada siklus I pertemuan I adalah ada beberapa “siswa tamu” kurang tertib dalam berkunjung (tidak mematuhi rute kunjungan). Hal tersebut berdampak ada kelompok yang mengalami kekosongan (kekurangan “siswa tamu”). Pada siklus I pertemuan II, “siswa tamu” dapat mematuhi rute kunjungan yang telah ditentukan. Namun, pada awal proses sharing pendapat ini ada “siswa tamu” yang terlambat berkunjung karena lalai belum selesai menuliskan jawaban kelompok pada kartu sehingga siswa terlihat berjejal pada satu tempat karena “siswa tamu” dari kelompok lain telah datang. Hal tersebut menyebabkan proses kunjungan menjadi kurang tertib. Proses sharing pendapat pada siklus II berlangsung dengan lebih tertib daripada sebelumnya. c. Pelaporan kelompok Tahap pelaporan kelompok pada setiap pertemuan berlangsung dengan baik. Para siswa dapat berdiskusi dan menyelesaikan tugasnya dengan baik. Hasil tes akhir siklus Peningkatan Prestasi Siswa…. Berdasarkan hasil tes yang dilaksanakan pada akhir siklus I dan II, dapat dilihat persentase ketuntasan hasil belajar siswa , pada siklus 1 terdapat 42 % siswa yang tuntas dan pada siklus II 83% siswa yang tuntas. B. Pembahasan Selama pelaksanaan tindakan pada setiap siklus, peneliti sudah menerapkan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demonstrasi dengan baik. Secara umum, pelaksanaan pembelajaran berlangsung dengan lancar walaupun terdapat beberapa kendala yang menjadi keterbatasan peneliti. Pelaksanaan pembelajaran dengan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demonstrasi pada siklus I mengalami beberapa kendala, yaitu kurangnya partisipasi siswa dalam belajar kelompok dan kurang tertibnya pelaksanaan sharing pendapat antar-kelompok. Hal tersebut terjadi karena masih barunya Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demonstrasi bagi siswa. Pada tahap kerja kelompok, pada umumnya kerja sama kelompok belajar siswa pada setiap siklus berlangsung dengan baik. Para siswa dapat saling membantu dan bekerja sama dengan baik dalam kelompok. Para siswa juga ulet dalam menyelesaikan tugas-tugas yang diberikan, yaitu dengan bertanya kepada guru atau teman bila mengalami kesulitan, berdiskusi dengan serius, mencari informasi tambahan dari buku-buku fisika, bahkan ada beberapa kelompok yang berinisiatif untuk melakukan peragaan untuk mendapatkan gambaran mengenai kasus yang dihadapi. Diskusi kelompok pada siklus I berlangsung cukup baik. Beberapa siswa yang pada pertemuan I cenderung pasif mulai menjadi aktif dalam berdiskusi pada pertemuan-pertemuan berikutnya. Keterlibatan siswa semakin terlihat pada siklus II. Para siswa dapat menjalankan perannya masing-masing dengan baik. Masalah yang peneliti temukan dalam proses sharing pendapat pada siklus I adalah kurang disiplinnya siswa dalam berkunjung sehingga proses sharing pendapat berlangsung kurang tertib. Namun demikian, proses sharing pendapat pada siklus II dapat berlangsung lebih tertib daripada sebelumnya, walaupun masih ada kelompok yang berlebih “siswa tamu” akibat perbedaan kecepatan dalam sharing yang tidak dapat dihindari. Tahap selanjutnya yaitu tahap pelaporan kelompok berlangsung dengan baik pada setiap siklus dan tidak mengalami kendala apapun. Para siswa dapat berdiskusi dan menyelesaikan tugasnya dengan baik. Pelaksanaan pembelajaran fisika dengan Model Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demostrasi direspon positif oleh siswa. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 98 Fadiyah Suryani Peningkatan Prestasi Siswa…. Berdasarkan hasil angket respon siswa terhadap pelaksanaan pembelajaran dengan Model Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray, diketahui rata-rata persentase skor dari aspek-aspek pembelajaran berada dalam kategori tinggi, yaitu sebesar 84%. Adapun ketuntasan hasil belajar siswa ditentukan oleh Kriteria Ketuntasan Minimal SMA Negeri 5 Yogtakarta yaitu sebesar 75. Berdasarkan hasil tes akhir siklus, diketahui bahwa banyaknya siswa yang tuntas dalam belajar fisika mengalami peningkatan yang cukup besar pada siklus II dibanding siklus I, yaitu dari 42 % pada siklus I menjadi 83 % pada siklus II dari 36 siswa yang ada di kelas XI IPA 2 SMA Negeri 5 Yogyakarta tahun pelajaran 2012/2013. REFERENSI 1. Suherman Erman. 2003. Common Text Book (Edisi Revisi), Strategi Pembelajaran Matematika Kontemporer. Bandung: JICA 2. Lie Anita. 2004. Cooperative Learning, Mempraktikkan Cooperative Learning di RuangRuang Kelas. Jakarta: PT Grasindo 3. Slavin Robert E. 2009. Cooperative Learning Teori Riset dan Praktik. Bandung : Nusa Media 4. Kanginan Marthen. 2004. Fisika 2B untuk SMA kela XI. Jakarta: Erlangga 5. Mc. Taggart, Robin, 1991, “Action Reserch: A Short Modern History, Victoria:Deakin University Press. Selain itu, adanya respon positif siswa terhadap pelaksanaan pembelajaran dengan Model Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray bervariasi demonstrasi dan peningkatan persentase ketuntasan hasil belajar siswa mengindikasikan bahwa Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two Stay-Two Stray juga telah mendukung proses belajar fisika siswa kelas XI IPA 2 SMA Negeri 5 Yogyakarta. Terdapat dua macam faktor yang mempengaruhi proses dan hasil belajar siswa, yaitu faktor dalam (internal) dan faktor luar (eksternal). Dalam hal ini Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Two StayTwo Stray berperan sebagai faktor eksternal, sedangkan motivasi belajar merupakan faktor internal. Meningkatnya presentase ketuntasan hasil belajar siswa kelas XI IPA 1 SMA Negeri 5 Yogyakarta, dari siklus I ke siklus II merupakan indikator keberhasilan dalam penelitian ini. Hasil penelitian yang telah diperoleh menunjukkan bahwa indikator keberhasilan tersebut telah terpenuhi sehingga siklus III tidak diperlukan. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut : 1. Model pembelajaran kooperatif tipe Two StayTwo Stray bervariasi demonstrasi dapat meningkatkan prestasi belajar siswa. Ini dibuktikan pada siklus 1 presentase ketuntasan 42 % sedangkan pada siklus 2 presentase ketuntasan 83%. 2. Berdasarkan hasil angket respon siswa terhadap model pembelajaran kooperatif tipe Two StayTwo Stray bervariasi demonstrasi diperoleh hasil dengan kualifikasi tinggi dengan presentase 84 %, sehingga pembelajaran ini dapat diterima dengan baik oleh siswa. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 99 Nunik Sri R. Penerapan Model Pembelajaran…. Penerapan Model Pembelajaran Everyone Is Teacher Materi Listrik Statik Pada Pembelajaran Fisika Untuk Meningkatkan Prestasi Belajar Siswa Kelas XII IPA SMAN 8 Yogyakarta Nunik Sri Ritasari*, Supriyana dan Ahmad Hinduan Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 * Surel : [email protected] Intisari - Proses pembelajaran fisika di kelas XII IPA SMAN 8 Yogyakarta menunjukkan kurang dari 65% siswa berada dibawah KKM. Siswa agar terlibat aktif dan mendapat prestasi belajar diatas KKM terutama materi listrik statis maka guru dituntut untuk menguasai materi dan menggunakan berbagai metode pembelajaran. Metode pembelajaran Everyone is Teacher adalah salah satu metode pembelajaran yang dapat meningkatkan prestasi belajar siswa dimana siswa yang mendapat nilai tertinggi atau memiliki kemampuan yang tinggi dalam setiap kelas untuk memberikan penjelasan kepada siswa yang mendapat nilai dibawah KKM atau yang memiliki kemampuan rendah. Tujuan dari penelitian ini adalah meningkatkan prestasi belajar siswa materi listrik statis pada pembelajaran fisika dengan penerapan model pembelajaran everyone is teacher dikelas XII IPA SMAN 8 Yogyakarta. Penelitian ini merupakan penelitian tindakan kelas yang terdiri dari dua siklus dan tiap siklus terdiri dari 4 tahap yaitu perencanaan, pelaksanaan, pengamatan dan refleksi. Subyek penelitian adalah siswa kelas XII IPA SMAN 8 Yogyakarta yang berjumlah 30 orang. Teknik pengumpulkan data yang digunakan meliputi observasi dan tes hasil belajar pada akhir siklus. Untuk analisis data digunakan teknik analisis kualitatif yang terdiri dari penyajian data dan penarikan kesimpulan Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan model pembelajaran Everyone is Teacher dapat meningkatkan prestasi belajar siswa melalui pembelajaran fisika. Peningkatan hasil belajar siswa dapat dilihat melalui hasil tes setiap siklus dan observasi materi listrik statis. Rata-rata nilai persentase capaian hasil belajar siswa pada pra siklus sebesar 54,33%, pada siklus I sebesar 76,46%, dan pada siklus II sebesar 81,95%. Rata-rata nilai persentase capaian setiap indikator dari observasi partisipasi siswa pada pra siklus adalah 43,90%, pada siklus I sebesar 62,93% dan pada siklus II sebesar 78,05%. Dengan demikian model pembelajaran Everyone is Teacher dapat digunakan sebagai alternatif untuk meningkatkan hasil belajar siswa materi listrik statis pada pembelajaran fisika di kelas XII IPA SMAN 8 Yogyakarta Kata kunci: Listrik statis, model pembelajaran Everyone is teacher, hasil belajar PENDAHULUAN Pendidikan mempunyai peranan yang sangat penting dalam menentukan perkembangan dan pembangunan bangsa dan Negara, Kemajuan suatu bangsa bergantung pada bagaimana bangsa tersebut mengenali, menghargai dan memanfaatkan sumber daya manusia dalam hal ini berkaitan erat dengan kualitas pendidikan yang diberikan kepada anggota masyarakat terutama peserta didik. Fisika merupakan salah satu ilmu sains yang biasanya dipelajari melalui pendekatan secara matematis sehingga seringkali ditakuti dan menjadi momok dan memiliki kecenderungan tidak disukai oleh anak-anak. Biasanya anak yang memiliki kecerdasan logical matematika cenderung menyukai fisika, karena ilmu sains tersebut saling erat hubungannya. Belajar fisika bukan hanya sekedar tahu matematika, tetapi bagaimana peserta didik mampu memahami konsep yang terkandung di dalamnya, menuliskannya ke dalam parameter atau simbol fisis, memahami permasalahan serta menyelesaikannya secara matematis. Dalam pembelajaran fisika pemahaman konsep merupakan syarat mutlak dalam mencapai keberhasilan belajar fisika. Hanya dengan penguasaan konsep fisika seluruh permasalahan fisika dapat dipecahkan, baik permasalahan fisika yang ada dalam kehidupan sehari-hari maupun permasalahan fisika dalam bentuk soalsoal fisika di sekolah. Hal ini menunjukkan bahwa pelajaran fisika bukanlah pelajaran hafalan tetapi lebih menuntut pemahaman konsep bahkan aplikasi konsep. Contoh materi listrik statis merupakan materi yang banyak sekali ditemukan pada lingkungan sekitar siswa contohnya bagaimana terjadinya listrik statis melalui proses penggosokan, cara memperoleh muatan listrik melalui induksi dan konduksi, mendeteksi muatan melalui percobaan elektroskop, pengosongan muatan listrik dan proses terjadinya petir, pengosongan muatan listrik tanpa menimbulkan kerusakan dengan menggunakan penangkal petir, hukum Coulomb dan kuat medan listrik, serta penerapannya dalam perhitungan (Susanto,2005). Materi tersebut merupakan materi yang sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari sehingga akan lebih mudah kalau siswa dapat memahami konsep bukan sekedar hafalan saja. Materi listrik statis merupakan sebagai dasar dalam mempelajari materi listrik berikutnya. Sehingga apabila materi Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 100 Nunik Sri R. listrik statis tidak faham konsep maka materi selanjutya tidak faham juga. Menurut Duxes (1996:4) dalam proses tersebut ditemukan sejumlah aturan atau hukum-hukum di alam yang dapat menerangkan gejala alam tersebut secara logis dan rasional. Berdasarkan hal tersebut maka peserta didik diharapkan mampu menguasai pelajaran fisika tidak hanya menghafal namun konsep gejala fisika yang terjadi. Menurut Bloom dalam (Nana Sudjana, 1995) kemampuan pemahaman konsep adalah hal penting dalam kemampuan intelektual yang selalu ditekankan di sekolah dan Perguruan Tinggi. Kemampuan pemahaman konsep suatu materi subjek merupakan hal terpenting dalam pengembangan intelektual. Berdasarkan observasi awal dikelas XII SMAN 8 Yogyakarta dalam proses pembelajaran terutama materi listrik statis banyak siswa yang belum aktif dan pasif dalam kegiatan belajar sehingga hasil belajar yang diperoleh dari tahun ketahun banyak yang masih dibawah KKM sehingga sering mengalami remidial. Kebanyakan lebih dari 60% siswa hanya mengahafal materi yang diberikan guru sehingga apabila diberi rumus dan permasalahan yang berbeda siswa merasa kesulitan. Hasil observasi awal pada kegiatan pembelajaran sebanyak rata-rata 19 siswa dari 30 (63%) tidak tuntas. Padahal materi lain biasanya jauh lebih tinggi prosentase diatas 70% kelulusannya. Hal tersebut yang menjadi permasalahan mengapa hanya pada materi listrik statis tidak semua siswa dapat menguasai materi tersebut. Berdasarkan tersebut maka timbul beberapa pertanyaan, apakah kualitas pembelajaran dikelas kurang tepat dalam menggunakan materi tersebut sehingga siswa sulit untuk memahami konsep listrik statis. Belajar merupakan serangkaian aktivitas yang dilakukan siswa yang akan menghasilkan perubahan tingkah laku dan kemampuan berpikir. Tidak ada belajar kalau tidak ada aktivitas. Aktivitas belajar merupakan komponen yang harus ada dalam proses pembelajaran, sehingga berperan terhadap perubahan perilaku siswa (Sardiman, 2007:101). Aktivitas belajar dapat berupa interaksi yang terjadi dalam proses pembelajaran, baik yang terjadi antara pendidik dengan peserta didik maupun antar peserta didik. Aktivitas belajar yang rendah dapat menghambat proses perubahan perilaku siswa, sedangkan aktivitas belajar yang tinggi dapat membantu proses pencapaian perubahan perilaku siswa. Maka dari itu guru sebagai motivator komunikator, fasilitator, model, evaluator, sumber belajar dan administrator dalam belajar dikelas dituntut untuk kreatif dalam menentukan model atau metode yang tepat dalam kegiatan pembelajaran. Salah satu strategi pembelajaran yang dapat digunakan untuk meningkatkan Penerapan Model Pembelajaran…. aktivitas belajar dan komunikasi di antara siswa adalah strategi pembelajaran everyone is a teacher pada materi listrik statis pada pembelajaran fisika. Everyone is a teacher adalah strategi pembelajaran yang sangat tepat untuk mendapatkan partisipasi kelas secara keseluruhan dan secara individual. Strategi ini memberi kesempatan kepada setiap peserta didik untuk berperan sebagai guru bagi kawan-kawannya. Strategi ini juga membuat peserta didik yang selama ini tidak mau terlibat akan ikut serta dalam pembelajaran secara aktif. Melalui strategi pembelajaran everyone is a teacher siswa dapat berpartisipasi aktif dengan membuat pertanyaan, menjawab pertanyaan dan menjelaskan di depan kelas, serta memberi tanggapan terhadap jawaban dari siswa lain. Strategi ini mendorong siswa untuk bertanya, mengikutsertakan semua siswa dalam mengungkapkan gagasan dan menilai gagasan yang diungkapkan sesama siswa. Aktivitas siswa dalam pembelajaran yang dapat ditingkatkan melalui penerapan strategi everyone is a teacher adalah aktivitas melihat, berbicara, mendengarkan, menulis, menggambar, mental, dan aktivitas emosional. Bila siswa aktif dalam proses pembelajaran akan memungkinkan hasil belajar siswa meningkat. Menurut Rohani (2004:178) Hasil belajar adalah umpan balik dari apa yang telah dilakukan dalam proses pembelajaran. Sejalan dengan pendapat di atas Anni (2004:4) menyatakan bahwa hasil belajar merupakan perubahan yang diperoleh siswa setelah mengalami aktivitas belajar. Jadi hasil belajar berkaitan dengan proses dan aktivitas belajar siswa di dalam pembelajaran. Melalui penerapan pembelajaran everyone is teacher setiap siswa dapat menjadi seorang guru pada konsep Listrik statis ini, diharapkan dapat merespon keluhan akan rendahnya pemahaman konseptual siswa. Maka penelitian ini bertujuan: untuk meningkatkan prestasi belajar siswa materi listrik statis pada pembelajaran fisika dengan penerapan model pembelajaran everyone is teacher dikelas XII IPA SMAN 8 Yogyakarta. Dimana setiap siswa berperan menjadi seorang guru didalam proses pembelajaran dikelas. METODE PENELITIAN Subjek penelitian adalah siswa kelas XII SMAN 8 Yogyakarta, variabel peneltian adalah metode everone is teacher sebagai variabel bebas, variabel terikat adalah prestasi belajar siswa. Tekhnik pengumpulan data dengan menggunakan tes dan pengumpulan observasi partisipasi siswa pada tiap siklus. Penelitian yang digunakan dengan menggunakan metode penelitian tindakan kelas (PTK) dengan tahapan sebagai berikut: Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 101 Nunik Sri R. Penerapan Model Pembelajaran…. Perencanaan-Pelaksanaan-Pengamatan- Refleksi. Siklus I : 1) Tahap Perencanaan pada tahap awal dilakukan menyusunan rencana persiapan pembelajaran (RPP) tentang listrik statis dan menyiapkan lembaran observasi partisipasi dan mempersiapkan alat evaluasi. 2) Tahap Pelaksanaan Proses pembelajaran menggunakan everyone is teacher 3) Observasi dan Evaluasi Guru melakukan observasi pada setiap siswa untuk mendokumentasi proses,berbagai situasi dan faktor yang bisa muncul dan berkembang selama pelaksanaan pembelajaran berlangsung, sedangkan pada kegiatan evaluasi siswa mengerjakan soal evaluasi 4) Refleksi Pada tahap ini guru sekaligus sebagai observer mengadakan evaluasi terhadap proses pembelajaran yang telah dilaksanakan. Hasil evaluasi ini selanjutnya digunakan sebagai bahan penyusunan dan merencanakan tindakan berikutnya. Siklus II : 1) Tahap Perencanaan Pada tahap ini dipersiapkan rencana persiapan pembelajaran yang telah disusun tentang listrik statis menyiapkan angket observasi partisipasi siswa serta mempersiapkan alat evaluasi 2) Tahap Pelaksanaan Proses pembelajaran menggunakan everyone is teacher 3) Observasi dan Evaluasi Pada tahap ini dilakukan observasi untuk dijadikan dasar dalam merancang dan merumuskan rencana tindakan kelas selanjutnya untuk memperoleh hasil yang sesuai dengan tujuan penelitian. 4) Refleksi Pada tahapan ini guru sekaligus sebagai observer mengadakan evaluasi terhadap proses pembelajaran yang telah dilaksanakan. Hasil diolah dengan menggunakan analisis deskriptif dari angka-angka yang didapat. HASIL DAN DISKUSI Setelah melakukan penelitian dengan model everyoene is teacher diharapkan para siswa aktif saling melengkapi dan memahami konsep pembelajaran fisika sehingga partisipasi belajar siswa pada listrik statis dapat meningkat. Apabila siswa aktif maka prestasi belajar akan meningkat. Aktivitas yang dilakukan dalam pembelajaran mula-mula menyusun Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) tentang listrik statis sebagai acuan dalam proses pembelajaran.Untuk mendapatkan data tentang penelitian dilakukan observasi bekerjasama dengan Kolaborator (mitra kerja) guru Fisika yang lain dalam satu sekolah. Dengan cara mengamati aktivitas partisipasi siswa selama KBM dengan menggunakan instrumen pengamatan yang telah dipersiapkan, memantau pelaksanaan tes hasil belajar terhadap perlakuan dibantu oleh guru lain. Hasil Belajar Siswa Setelah mengetahui permasalahan yang dihadapi siswa,maka untuk pembelajaran Fisika pada konsep listrik statis guru mencoba memanfaatkan potensi bagi siswa yang memiliki kemampuan akademis tinggi dengan menggunakan every one is teacher, Dengan model ini diharapkan para siswa aktif berpartisipasi saling melengkapi dan memahami materi yang sedang dipelajari di kelas. Pada perlakuan pertama siswa mulai menyesuaikan dengan metode everyone is techer dimana siswa mulai terlihat keaktifannya dengan mencari bahan pembelajaran dari buku-buku mengenai tema yang telah ditugaskan. Hasil yang di dapat dalam siklus I dalam tabel 1. Tabel 1. Hasil belajar siswa sebelum dan sesudah pembelajaran everyone is teacher. Kriteria hasil belajar Tinggi Sedang Kurang Kurang sekali Jumlah Sebelum 6 (20%) 3(10%) 11(36%) 10 (33%) 30 Hasil belajar Sesudah Tes 1 Tes II 9(30%) 18 (60%) 4(13,3%) 10(33%) 11(36%) 2(6%) 6(20) 30 30 Berdasarkan Tabel 1 dapat dijelaskan bahwa ada peningkatan hasil belajar antara sebelum dan sesudah perlakuan Kecilnya peningkatan hasil belajar pada Tes I antara lain disebabkan pada proses pembelajaran dengan menggunakan model everyone is teacher guru masih sulit untuk mengaktifkan siswa dalam setiap siswa membuat soal dan mempresentasikan serta menyanggah di depan kelas. Pada siklus ini dapat dikatakan masih dalam adaptasi dalam proses pembelajaran. Pada Tes II terlihat peningkatan hasil belajar, ini disebabkan anak dalam proses pembelajaran sudah terbiasa dengan model pembelajaran everyone is teacher. Ketuntasan belajar siswa dapat dilihat pada tabel 2. Tabel 2. Hasil belajar siswa sebelum dan sesudah pembelajaran everyone is teacher. Kriteria hasil belajar Tuntas Tidak Tuntas Sebelum 54,3% 44,7% Hasil belajar Sesudah Tes 1 Tes II 76,46% 81,95% 23,54% 18,05% Berdasarkan tabel 2 terdapat perbedaan pada sebelum dan sesudah perlakuan terutama pada tes I dan Tes II. Ketidaktuntasan ini diduga siswa belum terbiasa dengan pembelalaran everyone is teacher. Berdasarkan hasil observasi aktifitas dalam partisipasi siswa selama proses pembelajaran siklus pertama ini pelaksanaannya belum sesuai dengan metode everyoene is teacher. Masih ada siswa yang bekerja belum aktif, tidak mau mengikuti metode dengan baik untuk mengajukan pertanyaan dan menanggapi serta presentasi sebagai, seorang guru di depan kelas menuntut untuk mengaktifkan siswa nya lebih giat dengan merefleksikan hasil dari siklus I. Pada Tes II siswa yang tuntas Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 102 Nunik Sri R. Penerapan Model Pembelajaran…. sebanyak 81,95% dan belum tuntas 18,05%. Hal ini menunjukkan terjadi peningkatan ketuntasan belajar individu antara tes I dan tes II. Pada siklus kedua ini proses pembelajaran sudah hampir sesuai dengan metode everyone is teacher, hanya ada beberapa siswa yang masih sukar untuk berinteraksi dengan siswa lain maupun dengan guru. Partisipasi siswa dalam mengikuti pembelajaran everyone is teacher dapat dilihat pada tabel 3. Tabel 3. Hasil observasi partisipasi siswa dalam pembelajaran everyone is teacher. Kriteria partisispasi siswa Aktif Pasif Partisipasi Siswa Sesudah Sebelum Tes 1 Tes II 43,90% 62,93% 78,05% 56,10% 37,07% 21,95% Berdasarkan tabel 3 mengenai partisipasi siswa selama pembelajaran everyone is teacher kesulitan yang dihadapi guru bahwa pada siklus I siswa masih dalam mengalami transisi pada metode everyone is teacher hanya beberapa siswa saja yang aktif, namun pada siklus kedua sudah dapat dilihat peningkatan siswa, hal ini disebabkan siswa sudah mulai beradaptasi dengan model yang digunakan. Guru juga sudah dapat menyesuaikan dengan waktu yang digunakan dalam proses pembelajaran yang dilakukan. Jadi antara guru dan siswa sudah mampu beradaptasi dengan metode yang digunakan dalam proses pembelajaran KESIMPULAN Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pembelajaran everyone is techer dapat meningkatkan prestasi belajar siswa dan keaktifan siswa dalam melakukan proses pembelajaran fisika materi listrik statis pada siswa Kelas XII SMAN 8 Yogyakarta. Diharapkan hasil penelitian ini merupakan wacana bagi guru lain untuk menerapkan metode everyone is teacher pada materi listrik statis sehingga siswa dapat dengan mudah untuk memahami materi tersebut sehingga hasil belajar siswa meningkat diatas KKM 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. DAFTAR PUSTAKA Arikunto, Suharsimi, dkk., Penelitian Tindakan Kelas. Bumi Aksara: Jakarta, 2006. Nana Sudjana, Dasar-dasar Proses Belajar Mengajar, Sinar Baru Algesindo: Bandung, 1995. Nasution, S., Berbagai Pendekatan dalam Proses Belajar Mengajar. Jakarta: PT Bina Aksara, 1982. Sardiman, A.M., Interaksi dan Motivasi Belajar Mengajar, Jakarta: PT Raja Grafindo Persada, 2007. Wiriaatmadja, R. Metode Penelitian Tindakan Kelas. Bandung: Rosadakarya, 2005. Zaini, Hisyam dkk., Strategi Pembelajaran Aktif. Insan Madani, Yogyakarta, 2008. Duxes, Herbert, Kompedium didaktik fisika. Bandung: Remaja Rosdakarya, 1996 Susanto, Handy, S.Psi : Penerapan multiple intelligences dalam sistem pembelajaran, Jurnal Pendidikan Penabur, Jakarta, 2005 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 103 Hubungan Kebiasaan Bermain …. Pamuji Waskito R HUBUNGAN KEBIASAAN BERMAIN GAME, MINAT BELAJAR FISIKA DAN FASILITAS BELAJAR FISIKA DENGAN PRESTASI BELAJAR SISWA KELAS II SEMESTER III SMU TAMAN MADYA JETIS Pamuji Waskito Raharjo Program Magister Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kampus II, Jl. Pramuka 42 Lt.3, Yogyakarta 55161 Surel : [email protected] Intisari. Penelitian ini secara deduktif bertujuan untuk mengetahui kecendrungan Kebiasaan Bermain Game, Minat Belajar Fisika dan Fasilitas Belajar Fisika dengan Prestasi Belajar Siswa sedangkan secara korelatif bertujuan untuk mengetahui Hubungan Kebiasaan Bermain Game, Minat Belajar Fisika Dan Fasilitas Belajar Fisika dengan Prestasi Belajar Siswa. Populasi penelitian terdiri 5 kelas berjumlah 180 siswa, di ambil sample 123 berdasarkan tabel krecje. Pengumpulan data dilakukan dengan metode angket dan metode tes. Untuk mengetahui validitas butir angket dan tes digunakan rumus korelasi produk moment. Untuk mengetahui reliabilitas angket digunakan rumus Alpha Cronbach, sedangkan untuk mengetahui uji kehandalan tes prestasi belajar fisika digunakan rumus KR-20. Pengujian hipotesis dilakukan dengan rumus Regresi ganda tiga preditor dan kolelasi parsial yang sebelumnya dilakukan uji persyaratan analisis yang meliputi uji normalitas sebaran dan uji linieritas hubungan. Hasil penelitian secara deskriptif menunjukan bahwa kecendrungan kebiasaan bermain game dalam katagori tinggi. Minat belajar fisika dan prestasi belajar fisika katagori tinggi. Hasil penelitian ini secara korelatif menunjukan adanya hubungan negatif dan sangat signifikan antara kebiasaan bermain game dengan prestasi belajar. Adanya hubungan positif dan signifikan antara minat dan fasilitas dengan prestasi belajar fisika. Selanjutnya dengan analisis regresi ganda didapat ada hubungan positif dan sangat signifikan antara kebiasaan bermain game, minat, fasilitas dengan prestasi belajar fisika. Besarnya sumbangan efektif antara kebiasaan bermain game, minat belajar fisika, fasilitas belajar fisika ditunjukan dengan uji statistik regresi ganda tiga predator diperoleh koefisien (R) sebesar 0,436 (R 2) sebesar 0,190 dan F sebesar 9,303 dengan p sebesar 0,000. Besarnya sumbangan efektif ketiga predator adalah 18,998 % yang terdiri dari kebiasaan bermain game sebesar 7,869 %, minat belajar fisika sebesar 5,941 % dan fasilitas belajar fisika sebesar 4,976 %. Kata Kunci: kebiasaan bermain game, minat belajar, fasilitas belajar, prestasi belajar fisika. PENDAHULUAN Sistem pendidikan nasional merupakan upaya untuk mencerdaskan kehidupan bangsa dan meningkatkan kualitas manusia Indonesia dalam mewujudkan masyarakat yang adil ada makmur serta memungkinkan para warganya mengembangkan dirinya dari segala aspek baik jasmani maupun rohani. Untuk meningkatkan mutu pendidikan haruslah diupayakan oleh semua pihak yang berkait dalam proses pendidikan baik oleh pemerintah, guru, orang tua siswa itu sendiri. Rendahnya daya serap siswa tersebut disebabkan siswa mengalami kesulitan dalam mempelajari materi fisika, kesulitan siswa dalam belajar dapat disebabkan oleh berbagai faktor. Sedangkan untuk meningkatkan prestasi siswa sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai, tentu kita juga menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi dalam belajar yaitu faktor internal dan eksternal. Faktor internal adalah faktor yang berasal dari dalam diri individu antara lain minat, IQ, motivasi dan lain lain. Faktor Eksternal yaitu faktor yang berasal dari luar diri siswa yang berupa kebiasaan berbain game, fasilitas belajar fisika, metode pengajaran fisika, lingkungan sekolah, lingkungan sosial, keluarga dan lain lain. Kesulitan belajar siswa yang dihadapi siswa dalam proses belajar ditandai adanya hambatanhambatan dalam mencapai tujuan belajar serta ditandai pula dengan prestasi belajar yang rendah dibawah KKM. Dengan dengan demikian siswa mengalami kesulitan belajar fisika merupakan siswa yang tidak mampu mencapai tingkat penguasaan materi pembelajaran fisika sehingga prestasi belajar rendah. Kata game tidak lepas dari permainan. Kita dapat mengenal sejak usia balita sampai saat ini seiring dengan perkembangan zaman khususnya dalam bidang informasi mengakibatkan jenis permainan mengunakan alat-alat elektronik, sifat permainan adalah penghibur tetapi jika kita terlalu serius semakin kita menggunakan permainan tersebut akan berdampak negatif bagi siswa. Pada zaman teknologi seperti saat ini dimana informasi sudah tidak ada batas teritorial dan waktu lagi yang membedakannya. Perkembangan game mengalami kemajuan pesat dimulai dari permainan tradisional sampai pada game interaktif dan dapat dimainkan oleh beberapa orang sekaligus. Teknologi yang semakin berkembang selaras dengan Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 104 Pamuji Waskito R perkembangan zaman mampu menciptakan bermacam-macam permainan yang dibentuk dalam bentuk gambar yang dimunculkan dalam televisi, HP atau juga Tablet dengan nama lain permaian game sebagaimana diketahui bahwa game memberikan pengaruh dalam kehidupan sosial dan pendidikan. Program program game pada dasarnya dapat dijadikan sebagai sarana hiburan, namun hal tersebut belum dapat dilakukan sepenuhnya kebanyakan game sekarang lebih menyajikan tayangan berdampak sosial seperti ketangkasan, perlombaan dan pertarungan, dari game seperti Plays station 1,2, dan 3, nintendo, time zone sampai permainan yang ada di aplikasi program komputer, Hp, Tablet hampir dimana tempat dari rumah kantor dipingir jalan sampai di tempattempat yang menyediakan permainan. Dengan ini permainan game membuat lupa siswa akan waktu belajar, di sebabnya banyaknya permainan yang akan dicoba atau dimainkan oleh siswa. Hal ini dapat menyebabkan prestasi belajar siswa menurun, sebab siswa cenderung bermain game dari pada mempelajari mata pelajaran khususnya pelajaran fisika, banyak dampak buruk dalam prestasi belajar bila seorang siswa cenderung bermain. Sebagai orang tua tidak lepas dari tanggung jawab motivasi kegiatan anak, termasuk diantaranya bagaimana anak tersebut mengatur waktu belajarnya. Kita sering bingung ketika anakanak tampak dengan belajar, berbagai cara telah dicoba agar mereka mau berdisiplin mematuhi waktu belajar mereka, mulai dari teguran lembut, janji untuk memberikan hadiah jika nilai mereka bagus, omelan bahkan sampai hukuman, tetapi tetap saja waktu belajar mereka lebih diproritaskan untuk bermain game, menonton Tv membaca komik. Kita amani lebih lajut, anak sekarang memang punya kecendrungan untuk lebih nyaman familier dengan komputer, Hp, tablet, Internet, game zone, Play Station dan berbagai permainan lainnya yang mengunakan teknologi digital dimana mereka dengan suka cita rela menghabiskan waktu berjam-jam untuk menikmati sarana dan fasilitas tersebut, sedangkan waktu belajar akhirnya terampas dari mengunakan hal-hal yang lain yang lebih dinikmati. Orang tua perlu mengenal apa penyebab anak yang kurang menunjukan minat belajar fisika, mungkin mereka tidak mau belajar pelajaran fisika dirasakan sulit karena susah berkonsentrasi, pelajaran terlalu berat sehingga tidak sesuai kapasitas kemampuan mereka, suasana rumah kurang mendukung atau ada masalah disekolah. Anak-anak juga perlu tahu bahwa rumah adalah tempat yang aman mendapatkan perhatian dari orang tua. Banyak orang tua menyediakan fasilitas permainan game didalam ruma dengan harapan anak tidak main keluar rumah. Tetapi dengan tidak adanya pengawasan karena orang tua sibuk bekerja Hubungan Kebiasaan Bermain …. fasilitas bemain tersebut bisa menganggu waktu belajar anak. Dengan adanya sarana dan fasilitas belajar fisika, maka dapat mempengaruhi semangat belajar siswa. Siswa yang mendapat fasilitas untuk belajar, maka akan mempunyai motivasi dan semangat belajar yang meningkat. TINJAUAN PUSTAKA Kebiasaan bermain game Kebiasaan merupakan suatu cara bertindak yang telah dikuasai yang bersifat tahan uji (Presisten), seragam dan banyak sedikit otomatis (Bochori M, Education Psikologi). Jadi kebiasaan bermain game dan akan bersifat tahan uji dan otomastis berhenti dengan kesadaran. Bermain adalah melakukan sesuatu (dengan alat dan sebagainya), untuk ber senang senang saja atau berbuat bersenang senang saja (Purwodarminto, Kamus bahasa Indonesia). Pengertian game dapat dirumuskan suatu perlengkapan elektronik bahwa pada dasarnya adalah sama dengan gambar hidup meiputi gambar dan suara (Oemar Hamalik, media pendidikan) Kata Game tidak lepas dari permainan kita mengenal game adalah menghibur tetapi jika terlalu serius dan semangkin lama kita mainkan tersebut akan berdampak negatif bagi kita pribadi. Dari uraian kebiasaan bermain game yang dimaksud kebiasaan bermain adalah tingkah laku yang tahan uji dengan suatu tindakan atau berbuat dengan sifat relatif. Kebiasaan tersebut berlangsung secara otomatis memlui proses. Apabila kebiasaan tersebut dicondongkan dengan bermain karena bermain bersifat bersenang-senang saja makaakhirnya siswa yang suka bermain game mendapat suatu akibat dari permainan itu. Dengan kebiasaan bermain game berakibat siswa menjadi malas belajar, banyak mata pelajaran disekolah yang ditinggal dan akan berakibat pada menurunnya prestasi belajar fisika. Minat belajar fisika Minat adalah kecendrungan yang menetapkan dalam subyek untuk merasa tertarik pada bidang tertentu dan merasa senang berkecimpung pada bidang itu (Winkel, Spikologi Pendidikan dan evaluasi belajar). Belajar adalah suatu proses yang kompleks dan terjadi pada diri setiap orang sepanjang hidupnya proses belajar ini terjadi karena adanya interaksi antara seseorang dengan lingkungan, salah satu petanda bahwa seseorang itu telah belajar adalah perubahan tingkahlaku pada diri orang itu yang mungkin disebabkan oleh terjadinya perubahan pada tingkat pengetahuan, keterampilan dan sikap (Ashar arsyad, Media pembelajaran). Fisika berasal dari bahasa Yunani yaitu Fusis yang berarti alam. Sehubungan dengan itu fisika sering didefinisikan sebagai ilmu yang Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 105 Pamuji Waskito R mempelajari fenomena alam (M Amin benda Paddusa, Alat-alat Praktikum). Fisika diartikan juga ilmu yang mempelajari gejala-gejala alam dan benda-benda mati ( Bob Foster Fisika SMU Jilid 1). Peneliti menyimpulkan minat belajar fisika adalah kecendrungan seseorang yang kompleks dan menimbulkan rasa senang pada bidang ilmu yang mendasar dari semua cabang sains. Perasaan senang itu akan menimbulkan suatu minat pada diri seseorang berkat pengalaman dan latihan yang bersifat relatif sehingga menimbulkan tingkah laku yang progesif dan adaptif. Fasilitas belajar fisika Fasilitas belajar merupakan sarana penunjang bagi proses belajar mengajar atau sarana pendidikan adalah suatu fasilitas yang diperlukan dalam proses belajar baik bergerak maupun tidak bergerak agar tujuan pencapaian pendidikan dapat berjalan dengan lancar, teratur, efektif dan efisien (Suharsimi Arikunto, Prosedur penelitian suatu Pendekatan Praktek). Fasilitas pendidikan mempunyai peranan penting dalam pengajaran ilmu pengetahuan alam yang memberikan pengalaman yang sebenarnya terjadi. Dalam peragaan masalah yang kongrit itu perlu kiranya guru menyediakan alat alat pelajaran sebagai alat peraga untuk dapat belajar dengan baik maka siswa membutuhkan fasilitas belajar yaitu tempat belajar, perabotan belajar dan alat tulis. (The Lieng Gie, cara belajar yang efisien). Peneliti menyimpulkan fasilitas belajar fisika adalah alat penunjang pencapaian tujuan pendidikan yang lancar teratur, efisien dan efektif khususnya disekolah menengah umum, seperti labolatorium, tempat belajar, perabotan belajar peralatan tulis alat peraga dan buku pelajaran. Prestasi belajar fisika Prestasi belajar adalah penguasaan ilmu pengetahuan atau keterampilan yang dikembangkan oleh mata pelajaran dan lazimnya ditujukan oleh nilai yang diberikan oleh guru (Purwodarminto, Kamus bahasa Indonesia). Prestasi belajar adalah hasil yang dicapai dari suatu latihan pengalaman yang harus didukung oleh kesadaran (Sumadi suryabrata, Psikologi pendidikan). Adapun peneliti menyimpulkan prestasi belajar fisika yang dicapai untuk tingkat penguasaan siswa terhadap materi fisika. Setelah mengalami proses belajar fisika yang dinyatakan dalam bentuk tes. Dan hasilnya diwujudkan dalam bentuk angka atau nilai. Hubungan Kebiasaan Bermain …. METODELOGI PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di SMU Taman Madya Jetis Yogjakarta. Jenis penelitian ini adalah “eksposfakto yaitu suatu penyelidikan tentang peristiwa yang sedang terjadi dan melalui data yang ada untuk menentukan sebab-sebabyang mempengaruhi peristiwa terjadi itu” (Arief Furchan, Pengantar penelian dalam Pendidikan). Sesuai dengan permasalahan penelitian ini termasuk penelitian deskriptif korelatif. Dalam penelitian terdapat empat variabel dimana tiga variabel bebas dan satu variabel terikat. Variabel bebas adalah variabel penyebab atau indentpenden variabel seangkan variabel terikat adalah variabel tak bebas,variabel tergantung atau dependent variabel (Suharsimi Arikunto, Prosedur penelitian suatu Pendekatan Praktek). Populasi di SMU Taman Madya Kelas II Terdiri lima kelas A,B,C,D dan E dengan jumlah 180 siswa dengan mengunakan tabel Krecje dengan populasi 180 maka semplenya 123. Atu tiga kelas A,B dan C. Tabel ini untuk kesalahan 5% (Sugiyono, Statistik untuk penelitian). Teknik mengupulkan data dalam penelitian ini mengunakan metode angket untuk variabel bebas dan tes untuk variabel terikat. Untuk mendapat alat ukur yang valid reliabel dan memenuhi persyaratan maka dilakukan uji coba instrumen dalam penelitian ini dilakukan mengunakan uji validitas butir soal dengan korelasi product moment yang dikemukan oleh pearson dan uji reliabilitas instrumen untuk metode angket mengunakan rumus Alpha Cronbach sedangkan metode tes KR-20. Untuk teknik analisis data dengan hasil yang obyektif teliti dan cermat. Untuk menguji hipotesis ada dua syarat yaitu data harus didistribusi normal dan hubungan antara dua variabel adalah linier.untuk itu digunakan analisis regresi ganda dan korelasi parsial, sebelum melakukan analisis regresi 3 prediktor maka terlebih dahulu dilakukan uji persyaratan analisis yang meliputi uji normalitas yang meliputi uji normalitas sebaran dan uji linieritas hubungan. Sedangkan untuk pengujian hipotesi sada dua macam pengujian yaitu pengujian hipotesis mayor dan hipoteis minor. Dalam hipotesis mayor di uji dengan mengunakan regresi ganda sedangkan regresi minor mengunakan korelasi parsial. HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam penelitian ini sampel digunakan 123 siswa sehingga dekriptif data dari masing-masing variabel adalah 1. Kecendrungan Kebiasaan bermain game, siswa kelas II semester III SMU Taman Madya Jetis termasuk katagori Tinggi 2. Kecendrungan minat belajar fisika, siswa kelas II semester III SMU Taman Madya Jetis termasuk katagori Tinggi Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 106 Hubungan Kebiasaan Bermain …. Pamuji Waskito R 3. Kecendrungan fasilitas belajar fisika, siswa kelas II semester III SMU Taman Madya Jetis termasuk katagori Tinggi 4. Kecendrungan prestasi belajar fisika, siswa kelas II semester III SMU Taman Madya Jetis termasuk katagori Tinggi Dalam penelitian ini digunakan analisis regresi ganda dan korelasi parsial, sebelum melakukan analisis regresi 3 prediktor maka terlebih dahulu dilakukan uji persyaratan analisis yang meliputi uji normalitas yang meliputi uji normalitas sebaran dan uji linieritas hubungan. Uji Normalitas Sembarang No Variabel db χ2 hitung 1. 2. 3. 4. X1 X2 X3 Y 4 9 7 2 7,281 3,438 13,584 5,465 Uji linieritas Hubungan No Variabel db 1. 2. 3. X1 X2 X3 χ2 tabel 5% 6,488 16,919 14,067 5,991 F hitung 1:120 1:120 1:120 Sebaran Normal Normal Normal Normal F tabel 5% 3,92 3,92 3,92 1,169 0,022 3,612 Ket Linier Linier Linier Dalam penelitian ini untuk pengujian hipotesi sada dua macam pengujian yaitu pengujian hipotesis mayor dan hipoteis minor. Dalam hipotesis mayor di uji dengan mengunakan regresi ganda sedangkan regresi minor mengunakan korelasi parsial. Analisis regresi ganda Sum ber Regr esi Resid u Total Jk db F tabel 5% 1% 2,6 3,9 81 51 - F RK hitung 1,0 78 4,5 99 5,6 79 3 11 9 355,6 09 38,75 6 - 12 2 9,3 03 - - Ket Sangat Signifi kan UCAPAN TERIMAKASIH Predator 1. 2. 3. Total 1. 2. Korelasi parsial 1. 2. 3. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan secara deskriptif menunjukan bahwa kecendrungan kebiasaan bermain game dalam katagori tinggi. Minat belajar fisika dan prestasi belajar fisika katagori tinggi. Hasil penelitian ini secara korelatif menunjukan adanya hubungan negatif dan sangat signifikan antara kebiasaan bermain game dengan prestasi belajar. Adanya hubungan positif dan signifikan antara minat dan fasilitas dengan prestasi belajar fisika. Selanjutnya dengan analisis regresi ganda didapat ada hubungan positif dan sangat signifikan antara kebiasaan bermain game, minat, fasilitas dengan prestasi belajar fisika. Besarnya sumbangan efektif antara kebiasaan bermain game, minat belajar fisika, fasilitas belajar fisika ditunjukan dengan uji statistik regresi ganda tiga predator diperoleh koefisien (R) sebesar 0,436 (R2) sebesar 0,190 dan F sebesar 9,303 dengan p sebesar 0,000. Besarnya sumbangan efektif ketiga predator adalah 18,998 % yang terdiri dari kebiasaan bermain game sebesar 7,869 %, minat belajar fisika sebesar 5,941 % dan fasilitas belajar fisika sebesar 4,976 %. Saran dari peneliti untuk orang tua dapat mengatur putra putrinya dengan mengatur membagi waktu antara bermain dan belajar. Untuk Guru bimbinglah siswa dalam pembelajaran fisika hendak mampu membangkitkan minat belajar siswa agar aktif dan penuh perhatian dengan seksama dalam kegiatan belajar mengajar yang akhirnya dapat memberikan prestasi bagi peserta didiknya. Untuk siswa karena kebiasaan bermain game dikatagori tinggi maka waktu untuk bermain game dikurangi sehingga waktu untuk belajar ditambahkan, bukannya waktu hanya untuk bermain saja. - Kefisien Korelasi ( R ) = 0,433 Kefisien determinan ( R2 ) = 0,118 Ubaha nX KESIMPULAN DAN SARAN R Parsia l 0,238 0,178 0,194 db t t 5% 1% 1,98 0 1,98 0 1,98 0 2,61 7 2,61 7 2,61 7 hitung 12 2 12 2 12 2 2,70 0 2,05 8 2,16 1 tabel Sumbangan relatif ( SR%) 41,155 32,367 26,118 100,00 Keteranga n Sangat Signifikan Signifikan Signifikan Sumbangan efektif ( SE%) 7,887 6,149 4,963 18,998 Ki Drs H Bitus Iswanto M.M, Kepala Sekolah SMU Taman Madya Jetis Ki Drs Ruslan A.G Guru Fisika Sekolah SMU Taman Madya Jetis REFERENSI Arif Furchan, Pengantar Penelitian Dalam Pendidikan, Surabaya, Usana Offset,1982 Ashar Arsyad, Media Pembelajaran, Jakarta, PT Raja Grafindo Persada, 2011 Bob Foster, Fisika SMU Jilid 1, Jakarta, Erlangga,1999 Bochori M, Education Psikologi, Bandung, 1987 M. Amin Benda Paddusa, Alat-Alat Ukur Fisika, Yogjakarta, FPMIPA-IKIP Yogjakarta, 1988 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 107 Pamuji Waskito R Hubungan Kebiasaan Bermain …. Oemar Hamalik, Media Pendidikan, Jakarta Alumni Bandung, 1986 Purwanto W.J.S, Kamus Umum Bahasa Indonesia, Jakarta, Depdikbut, 1992 Sugiyono Statistik Untuk Penelitian, Bandung, Alpabeta, 2002 Suharsimi Arikunto, Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek, Jakarta, Reneka Cipta, 2002 Sumadi Suryabrata, Psikologi Pendidikan, Jakarta, PT Raja Grafindopersada, 2002 The Lieng Gie, Cara Belajar Yang Efisien, Yogjakarta, Pusat Kemajuan Study, 1985 Winkel, Psikologi Pendidikan Dan Evaluasi Belajar, Jakarta, Gramedia, 1986 Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 108 Pamuji Waskito R Hubungan Kebiasaan Bermain …. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 109 Peningkatan Aktivitas dan …. Siska Desy Fatmaryanti Peningkatan Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Matematika 1 dengan Metode Brainstorming dan Tutor Teman Sebaya Siska Desy Fatmaryanti Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Muhammadiyah Purworejo Surel : [email protected] Intisari. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan aktivitas dan hasil belajar Fisika Matematika 1 dengan metode brainstroming dan tutor teman sebaya. Subyek penelitian adalah mahasiswa prodi Pendidikan Fisika UM Purworejo semester 3 Tahun Akademik 2012/2013. Penelitian ini dilakukan di prodi Pendidikan Fisika UM Purworejo dengan desain penelitian tindakan kelas dua siklus. Instrumen yang digunakan adalah instrumen aktivitas belajar dan instrumen prestasi untuk mengukur hasil belajar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan 2 metode ini yaitu brainstorming dan tutor teman sebaya dapat meningkatkan aktivitas dan prestasi belajar. Hal itu terlihat dari 61 mahasiswa yang diberi tindakan, terdapat peningkatan aktivitas belajar yakni dari 37,54% menjadi 51% dan peningkatan hasil belajar yakni dari nilai ratarata kelas 58,7 (C-) menjadi 65,4 (B-) Kata Kunci : Aktivitas belajar, Hasil Belajar, Brainstroming, Tutor Teman Sebaya. PENDAHULUAN Fisika Matematika merupakan mata kuliah yang menuntut mahasiswa memiliki kemampuan merumuskan berbagai persoalan fisika ke dalam pernyataan matematis dan menyelesaikannya secara analitis. Mata kuliah ini merupakan salah satu perkuliahan yang memiliki tingkat kesulitan yang tinggi di kalangan mahasiswa Pendidikan Fisika Universitas Muhammadiyah Purworejo. Indikatornya adalah dari hasil ujian semester Fisika Matematika 1 dan 2 pada tahun 2010/2011 dan 2011/2011 sekitar 60 % mahasiswa mendapat nilai rata-rata 60 (C). Berdasarkan pengamatan peneliti selama mengampu mata kuliah ini penyebab utama adalah rendahnya aktivitas belajar mahasiswa, baik dalam mengajukan pertanyaan, mengemukakan pendapat, mengerjakan tugas yang diberikan oleh dosen maupun soal-soal yang ada di buku pegangan perkuliahan. Perkuliahan hanya didominasi dosen sedangkan mahasiswa hanya menunggu penjelasan dari dosen. Sementara dosen sebagai pengajar/pengampu mata kuliah juga akan mengalami kesulitan dalam menyajikan materi kuliah karena selain dibatasi waktu, dosen harus mengulang kembali konsep-konsep kalkulus dasar. Seorang pengajar/dosen yang baik akan selalu mengevaluasi kualitas kegiatan pembelajaran yang telah dilakukan. Jika terdapat hasil yang kurang bagus (underachievement) maka akan dicoba dengan metode yang lain sehingga kelas yang dibimbing akan selalu berjalan dinamis [1]. Bertolak dari permasalahan tersebut, untuk meningkatkan aktivitas dan hasil belajar mahasiswa diperlukan sebuah pendekatan atau model pengajaran lain. Salah satu pendekatan pembelajaran yang mampu meningkatkan aktivitas dan hasil belajar adalah metode branistroming. Metode brainstorming merupakan metode yang dapat di gunakan untuk mengaktifkan siswa, siswa di minta memberikan ide atau menyebutkan contoh sebanyak- banyaknya dalam waktu singkat [6]. Metode brainstorming sesuai sebagai upaya untuk mengumpulkan pendapat/ide yang dikemukakan oleh seluruh anggota kelompok, baik secara individual maupun kelompok. Metode ini akan menghasilkan berbagai pendapat atau ide dari peserta, baik yang sama (atau saling mendukung) dan ide-ide yang berbeda (atau saling bertentangan). Kedua bentuk ide tersebut dapat memicu terjadinya perdebatan di antara peserta. Metode brainstorming merupakan salah satu teknik untuk memperkirakan sejauh mana pengetahuan (penguasaan materi) yang telah dimiliki peserta [7]. Dalam penelitian ini metode branistroming akan digabungkan dengan metode tutor sebaya. Penelitian yang dilakukan oleh Masturi dan Marwoto, menyimpulkan bahwa Pendekatan pendekatan teaching assistant (TA) dapat meningkatkan kualitas perkuliahan [3]. Griffin dan Carter (2004) menyatakan bahwa keberadaan seorang pemandu pembelajaran (learning assistant) dalam sebuah proses pembelajaran sains dan matematika (eksak) merupakan sesuatu hal yang sangat dibutuhkan. Pemandu tersebut bisa seorang guru, orang tua, ataupun teman, baik teman sejawat maupun teman yang lebih tua yang memiliki Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 110 Peningkatan Aktivitas dan …. Siska Desy Fatmaryanti kemampuan untuk membantu meningkatkan prestasi belajar mereka [2]. Tujuan penelitian ini adalah meningkatkan aktivitas dan hasil belajar Fisika Matematika 1 dengan metode Brainstorming dan tutor teman sebaya. Penelitian ini diharapkan memiliki manfaat, pertama, aktivitas belajar mahasiswa akan meningkat. Kedua, dosen akan sangat terbantu dalam melakukan kegiatan perkuliahan kepada mahasiswa sehingga mutu perkuliahan secara umum akan semakin meningkat mengingat mata kuliah ini banyak digunakan sebagai penunjang mata kuliah lain. Ketiga, meningkatnya meningkatnya indeks prestasi belajar. NP = Nilai persen yang dicari atau diharapkan, R = Skor mentah yang diperoleh, SM = Skor maksimum dari test yang bersangkutan [5]. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan desain Penelitian Tindakan Kelas (PTK). Adapun skematis model PTK sesuai dengan Gambar 1. METODE PENELITIAN Penelitian ini merupakan Penelitian Tindakan Kelas (PTK) dilaksanakan berlangsung pada bulan September - November 2012. Dengan subyek penelitian mahasiswa semester III Program studi pendidikan Fisika Universitas Muhammadiyah Purworeo yang berjumlah 61 orang. Teknik Pengumpulan Data yaitu dengan Metode Observasi (untuk mengetahui aktivitas dalam prosess pembelajaran) dan Metode Tes untuk memperoleh gambaran hasil belajar mahasiswa pada setiap siklus. TABEL 1. Kisi-kisi lembar Observasi Aktivitas Belajar Teknik Analisis data yang digunakan pada penelitian ini adalah secara kuantitatif atau membandingkan data yang diperoleh sebelum Aspek Aktivitas Visual Emosional Lisan Menulis Indikator Tertarik membaca buku pegangan Sikap ketika dihadapkan dengan soal Kemampuan Minat belajardalam soal mengerjakan Semangat mengikuti perkuliahan Berusaha memahami materi kuliah kepada dosen Bertanya Menyampaikan pendapat atau analisisnya Berdiskusi Mencatat hal-hal penting dalam perkuliahan Mengerjakan tugas Banyak Butir soal 3 3 3 2 dilakukan tindakan dan sesudah dilakukan tindakan. ntuk mengukur tingkat persentase data sebelum tindakan, siklus 1 dan siklus II digunakan rumus. NP Gambar 1. Spiral Penelitian Tindakan Kelas diadaptasi dari Hopkin [4]. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Analisis data dilakukan untuk mengetahui data yang diperoleh menujukkan peningkatan aktivitas dan hasil belajar selama proses pembelajaran dengan metode Brainstorming dan Tutor teman sebaya. Lembar observasi digunakan untuk mengetahui aktivitas belajar selama proses pembelajaran berlangsung. Observasi yang dilakukan oleh peneliti yaitu proses pembelajaran sebelum penerapan metode Brainstorming dan Tutor teman sebaya dilakukan selama satu minggu untuk mengetahui aktivitas belajar prasiklus. Selanjutnya observasi pada siklus I dan II dengan jalan memberikan cheklist pada instrumen yang telah disiapkan. Berdasarkan penyajian data di atas maka skor yang diperoleh pada masing-masing siklus dapat disajikan dalam diagram batang sesuai dengan gambar 2. R x100% SM Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 111 Siska Desy Fatmaryanti Peningkatan Aktivitas dan …. Di siklus 2 didapatkan bahwa aktivitas belajar secara umum mengalami peningkatan pada semua indikator dibanding silkus 1. Pada akhir siklus 2 dilakukan evaluasi dan didapatkan nilai rata-rata kelas pada siklus 2 mengalami peningkatan menjadi 65,4 (B-), artinya rata-rata mahasiswa telah mendapatkan pemahaman yang cukup baik (B-) atas materi-materi pada perkuliahan fisika matematika 1. KESIMPULAN Gambar 2. Grafik perbandingan aktivitas belajar prasiklus, Siklus 1 dan Siklus 2 Dari observasi didapatkan bahwa aktivitas belajar mahasiswa juga cukup memuaskan yang terlihat dari meningkatnya jumlah mahasiswa yang bertanya dan semangat ketika mengerjakan soal. Namun setelah dilakukan tes 1, ternyata pencapaiannya hasil belajar masih belum memuaskan. Hal ini terlihatpada distribusi nilai mahasiswa yang disajikan pada gambar 3. Dari gambar 3 didapatkan bahwa nilai rata-rata kelas yang diperoleh pada siklus 1 adalah 58,7 (C-). Dalam tindakan ini, nilai C ditetapkan sebaga ibatasan nilai minimal seorang mahasiswa sudah mencapai ketuntasan belajar. Dengan demikian, dalam siklus 1 secara rata-rata mahasiswa belum mencapai ketuntasan belajar. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa dengan metode Brainstorming dan tutor teman sebaya dapat meningkatkan aktivitas dan hasil belajar Fisika Matematika 1. Dari siklus 1 dan siklus 2 teramati adanya peningkatan Aktivitas belajar yakni dari 37,54% menjadi 51% dan peningkatan hasil belajar yakni dari 58,7 (C-) menjadi 65,4 (B-) REFERENSI 1. Crippen, K.J., Archambault, L., Ford, M.S., & Levitt, G.A. Curriculum Carts and Collaboration: A Model for Training Secondary Science Teachers. Journal of Sciences dan Education Technology. 2004. 13: 325 – 331 2. Griffin, A.R., & Carter, G. Technology as a Tool: Applying an Instruc-tional Model to Teach Middle School Students to Use Technology as a Mediator of Learning. Journal of Science Education and Technology. 2004. 13: 495 – 504 3. Masturi and P. Marwoto, Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia 6. Peningkatan Kualitas Perkuliahan solusi deret Melalui Pendekatan Teaching Asistant. 2010. 20-25 4. R. Wakhid Akhdinirwanto dan Ida Ayu S. Cara Mudah Mengembangkan Provesi Guru. Yogyakarta: Sabda Media. 2009 5. Ngalim Purwanto. Prinsip-Prinsip dan Tehnik Evaluasi Pengajaran. Bandung: Remaja Rosdakarya. 2002 6. Nurgayah. Strategi & Metode Pembelajaran. Bandung Ciptapustaka. 2011. 7. http://file.upi.edu/Direktori/FIP/JUR._PEND._LUA R_SEKOLAH Gambar 3. Grafik distribusi nilai pada siklus I dan siklus II Hasil refleksi pada siklus 1 didapatkan beberapa kelemahan. Salah satu di antaranya adalah belum paham metode brainstorming dan belum maksimalnya peran tutor. Mahasiswa masih sulit untuk diajak kerjasama mengemukakan kesulitan-kesulitannya. Untuk mengatasi itu peneliti mencoba mengacak kembali kelompok berdasarkan hasil tes siklus 1. Prosiding Seminar Nasional Quantum 2013 112
