BAB I PENDAHULUAN
B. Laboratorium Fisika
Menurut Padmawinata, dkk (1981: 3), laboratorium memiliki fungsi yang sangat penting dalam kegiatan belajar mengajar IPA, baik dalam bidang Biologi, Kimia ataupun Fisika. Laboratorium dalam pendidikan IPA berarti suatu tempat dimana guru dan siswa melakukan percobaan dan penelitian. Dalam pengertian ini laboratorium dapat berbentuk suatu ruangan yang tertutup ataupun terbuka. Laboratorium sebagai ruang yang tertutup contohnya kelas, laboratorium di sekolah-sekolah dan rumah kaca. Sedangkan laboratorium sebagai ruang terbuka contohnya kebun, sekolah, atau lingkungan lain yang dapat digunakan sebagai sumber belajar.
Menurut Suryawan (1989: 6-7), laboratorium Fisika adalah suatu tempat untuk melakukan percobaan dan penelitian. Laboratorium Fisika pada umumnya berupa ruang tertutup, tetapi dapat juga berupa ruang terbuka.
Ditinjau dari tujuan dan fungsi pengajaran Fisika di SMA serta ditinjau dari hakekat dan sejarah atau perkembangan Fisika, laboratorium sebagai tempat mengadakan percobaan dan penelitian sangat dibutuhkan dan memegang peranan penting (essensial). Di lain pihak hasil penelitian psikologi kependidikan menunjukkan bahwa banyak siswa SMA bahkan mahasiswa yang belum berkembang berpikir formalnya. Ternyata pola berpikir konkrit masih banyak digunakan secara luas. Sehingga dalam kaitan inilah laboratorium Fisika di SMA semakin terasa dibutuhkan, karena melalui laboratorium beserta alatnya dapat diperoleh pengalaman langsung dan dapat menampilkan objek/benda konkret dalam pengajaran Fisika.
Ditinjau dari pendekatan dan metode pembelajaran Fisika, peranan laboratorim sangat penting dan sangat menunjang. Sebagaimana diketahui dalam perkembangan Fisika peranan laboatorium dari para ilmuan dalam menghasilkan produk atau ilmu sangat dominan. Dengan demikian diharapkan dan selalu ditekankan agar melalui kegiatan laboratorium, peran siswa dalam kegiatan belajar mengajar mempunyai porsi yang tinggi sehingga dapat diharapkan kemampuan siswa, baik kognitif, afektif maupun psikomotorik dapat berkembang secara lebih baik.
Selain itu, menurut Amien (1987: 95) percobaan yang merupakan salah satu kegiatan laboratorium sangat berperan dalam menunjang keberhasilan kegiatan belajar mengajar IPA. Dengan kegiatan percobaan, maka siswa akan dapat mempelajari IPA melalui pengamatan langsung
terhadap gelaja-gelaja maupun proses-proses IPA, dapat melatih keterampilan berpikir ilmiah, dapat menanamkan dan mengembangkan sikap ilmiah, dapat menemukan dan memecahkan berbagai masalah baru melalui metode ilmiah dan sebagainya. Melalui percobaan-percobaan di bawah kondisi-kondisi yang diatur dalam kegiatan laboratorium ini, siswa dapat mengadakan kontak dengan objek dan permasalahannya. Siswa akan menghayati sendiri berhadapan dengan objek dan gejala yang timbul, dan memecahkan masalah-masalah yang mereka temukan sampai memperoleh kesimpulan yang signifikan. Dengan demikian siswa akan melaksanakan proses belajar yang aktif dan akan memperoleh pengalaman langsung, yang disebut pengalaman pertama. Siswa akan mengalami suatu proses belajar yang efisien dalam arti siswa tidak akan memperoleh ilmu pengetahuan yang statis dan otoriter, melainkan siswa diharapkan akan memperoleh kesempatan untuk mengembangkan berbagai keterampialn baik keterampilan psikomotorik maupun intelektual, menghayati prosedur ilmiah dan sikap ilmiah, sehingga siswa menyadari bahwa ilmu itu sebenarnya bersifat dinamik. Selain itu, dapat dikatakan pula bahwa kegiatan laboratorium merupakan kegiatan aplikasi dari teori-teori yang telah dipelajari untuk memecahkan berbagai masalah IPA melalui percobaan-percobaan di laboratorium.
Menurut Suryawan (1989: 7-8), sebagai salah satu sarana dalam pengajaran Fisika, laboratorium Fisika dapat digunakan untuk menunjang atau mengefektifkan kegiatan belajar mengajar Fisika di dalam kelas.
Tetapi sebaliknya, kegiatan kelas dapat pula diusahakan agar menunjang kegiatan laboratorium. Agar laboratorium dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya, tentulah harus dilakukan pengelolaan yang baik. Kondisi laboratorium itu sendiri juga turut menentukan. Penjagaan keamanan, pemeliharaan, pengaturan jadwal pemakaian, penetapan peraturan dan tata tertib harus dilakukan agar laboratorium Fisika selalu berada dalam keadaan siap pakai. Laboratorium Fisika harus didesain sedemikian rupa agar memungkinkan terlaksananya kegiatan-kegiatan laboratorium dengan baik.
Di samping yang sudah disebutkan di atas dalam rangka mengoptimalkan penggunaan laboratorium perlu diambil langkah-langkah berikut:
1. Guru
Guru harus dibekali keterampilan dan ditingkatkan kemampuannya dalam penggunaan alat-alat laboratorium Fisika. Disamping itu faktor kemauan dari guru itu sendiri untuk belajar terus harus ada, sehingga guru dapat cakap dan terampil dalam mengelola dan mempersiapkan kegiatan-kegiatan laboratorium.
2. Siswa
Kemauan dan kesadaran diri siswa harus ada dan terus ditingkatkan, di samping pemberian keterampilan atau kecakapan dalam menggunakan alat-alat laboratorium Fisika. Peningkatan motivasi siswa untuk belajar
memahami Fisika dengan proses berfikir ilmiah melalui bantuan laboratorium harus terus ditingkatkan.
3. Petugas laboratorium
Petugas laboratorium hendaklah mempunyai dan terus mengembangkan pengetahuan atau pemahaman tentang alat-alat laboratorium.
4. Fasilitas
Walaupun disadari bahwa fasilitas atau alat-alat laboratorium tidak mutlak harus canggih (hasil teknologi), namun akan lebih baik lagi seandainya fasilitas laboratorium terus ditingkatkan atau disempurnakan. Di samping itu pemilihan alat-alat yang relevan tentu akan sangat menunjang pendayagunaan laboratorium Fisika.
5. Metode
Untuk lebih mendayagunakan atau mengoptimalkan penggunaan laboratorium, maka metode yang dapat digunakan adalah:
a. Metode eksperimen b. Metode demonstrasi c. Widya wisata d. Pameran
e. Pemanfaatan laboratorium untuk kegiatan KIR, khususnya yang berkaitan dengan Fisika.
6. Perencanaan dan waktu pelaksanaan
Perencaan kegiatan laboratorium hendaknya dilakukan secermat mungkin dan setepat mungkin sehingga dengan waktu yang tersedia dapat dilaksanakan kegiatan-kegiatan laboratorium dengan baik. Dapat juga diadakan jam ekstra di luar jam pelajaran yang digunakan khusus untuk kegiatan laboratorium.
7. Kegiatan dengan alat evaluasi
Penggunaan soal-soal essay yang dapat mengevaluasi keterampilan proses siswa serta proses mental siswa ditingkatkan penggunaannya. Perlu juga diadakan tes atu ujian khusus untuk mengevaluasi kegiatan laboratorium Fisika.
Dari semua langkah yang dapat diambil dalam rangka pendayagunaan laboratorium Fisika, tampak bahwa gurulah yang menjadi faktor kunci atau penentu keberhasilan yang paling dominan.
Laboratorium memiliki fungsi dalam pembelajaran IPA. Menurut Decaprio (2013: 116), laboratorium memiliki fungsi sebagai berikut: 1. Memperkuat pemahaman tentang konsep IPA, baik bagi siswa (peserta
penelitian di laboratorium IPA) ataupun guru IPA.
2. Menumbuhkan minat, inspirasi, motivasi dan percaya diri dalam mempelajari IPA.
3. Memperkuat daya imajinasi siswa dan seluruh individu yang terlibat dalam kegiatan di laboratorium IPA, memicu inspirasi, serta dapat
mengembangkan kreativitas para peserta dalam melakukan eksperimen mengenai materi-materi pelajaran IPA.
4. Melatih keterampilan eksperimen.
5. Mengembangkan kemampuan para peneliti untuk membuat keputusan (judgment) dalam pengujian teori maupun eksperimentasi.
6. Wadah memperbaiki pendapat atau pemaham yang salah atau miskonsepsi tentang pelajaran atau teori-teori yang ada dalam IPA. 7. Wahana bagi peserta atau siswa untuk menciptakan sikap ilmiah
seperti para ahli sains, khususnya dalam hal materi IPA.
8. Para siswa atau peserta akan memperoleh kejelasan konsep, visualisasi konsep.
9. Sebagai media untuk menumbuhkan nalar kritis terhadap para siswa di sekolah agar mereka mampu bernalar dan berpikir secara ilmiah, sehingga mereka akan menjadi calon-calon ilmuan dunia.
C. Metode Pembelajaran yang Memanfaatkan Laboratorium Fisika Terdapat beberapa metode pembelajaran yang dapat digunakan untuk lebih mendayagunakan atau mengoptimalkan penggunaan laboratorium. Dalam penelitian ini, metode pembelajaran yang akan dibahas lebih mendalam ialah metode demonstrasi dan metode eksperimen. Kedua metode ini dipilih peneliti mengingat bahwa kedua metode ini merupakan metode pembelajaran yang paling sering digunakan dalam pembelajaran Fisika yang memanfaatkan penggunaan laboratorium.
1. Metode Demonstrasi
Menurut Suparno (2013: 151-152), demostrasi berasal dari kata
demonstration yang berarti pertunjukan. Maka model pembelajaran
dengan demonstrasi diartikan sebagai model mengajar dengan
pendekatan visual agar siswa dapat mengamati proses informasi,
peristiwa, alat dalam pelajaran Fisika. Tujuannya sangat jelas agar siswa lebih memahami bahan yang diajarkan lewat suatu kenyataan yang dapat diamati sehingga mudah mengerti. Siswa lewat demonstrasi dapat mengamati sesuatu yang nyata dan bagaimana cara bekerjanya proses tersebut.
Banyak guru suka menggunakan demonstrasi dalam mengajarkan Fisika. Berikut adalah beberapa alasan-alasan mengapa guru suka menggunakan demonstrasi untuk mengajar.
a. Murah karena peralatan yang disediakan sedikit, sedangkan dalam praktikum biayanya lebih mahal karena peralatannya banyak.
b. Peralatannya yang dipunyai sekolah sedikit sehingga tidak dapat untuk praktikum. Kadang juga ada peralatan yang sulit dicari maka paling mudah diajarkan dengan demonstrasi.
c. Dalam pelaksanaan demonstrasi tidak makan waktu lama seperti dalam praktikum karena semua dilakukan oleh guru sendiri. Maka tidak menghabiskan waktu pelajaran.
d. Tidak berbahaya bila menggunakan alat-alat yang mudah pecah atau berbahaya karena yang melakukan guru sendiri. Ketakutan bahwa alat akan pecah dan rusak tidak perlu terjadi karena yang melakukan adalah guru bukan siswa.
e. Guru tetap dapat memberikan pertanyaan rangsangan pada siswa untuk berpikir kritis.
f. Bila hanya ingin menunjukkan kegunaan suatu alat lebih baik dengan demonstrasi saja, cepat, dan kadang lebih jelas.
Agar demonstrasi sungguh berjalan dengan baik sesuai dengan yang direncanakan dan sungguh dapat membantu siswa mengerti, perlulah guru mempersiapkan apa yang mau didemonstrasikan, peralatannya dan juga kesiapan menyajikannya. Berikut adalah beberapa cacatan yang sangat berguna bagi guru dalam merencanakan demonstrasi yang baik.
a. Guru mengidentifikasi konsep atau prinsip Fisika yang mau diajarkan. Lalu membuat design demonstrasi macam apa yang akan digunakan untuk menjelaskan prinsip di atas.
b. Bila prinsip yang mau dijelaskan panjang, sebaiknya dipotong-potong menjadi lebih pendek dan kecil sehingga mudah dijelaskan. Kadang demonstrasinya perlu per bagian.
c. Rencanakan agar siswa sungguh terlibat dalam proses demonstrasi, bukan hanya sebagai pengamat saja. Misalnya siswa diminta maju ke depan dan mengukur sendiri.
d. Rencanakan peralatan yang digunakan secara teliti. Bila kelas luas, maka peralatan demonstrasi sebaiknya dipilih yang besar sehingga dapat nampak dari belakang.
e. Cobalah peralatan demonstrasi itu sendiri sebelum pelajaran dimulai, sehingga guru siap dan tidak grogi dalam pelajaran sesungguhnya karena alat tidak jalan.
f. Pertanyaan-pertanyaan untuk siswa perlu dipersiapkan agar terarah.
g. Ada baiknya dalam demonstrasi sendiri tidak terlalu lamban sehingga siswa menjadi bosan; juga tidak terlalu cepat sehingga siswa tidak mengerti apa-apa. Di sini guru diharapkan mengerti situasi.
Menurut Trowbridge & Bybee (dalam Suparno, 2013: 153) secara rinci menekankan apa yang perlu diperhatikan selama guru melakukan demonstrasi, yaitu:
a. Demonstrasi supaya sungguh jelas dapat dilihat siswa. Bila siswa, terlebih yang duduk di belakang tidak melihat, mereka diminta maju ke depan.
b. Bicaralah yang keras sehingga siswa dapat mendengar apa yang anda katakan.
c. Libatkan siswa dalam proses, misalnya ikut mengamati, mengukur, mencatat hasil dll.
d. Mulailah dengan pertanyaan awal, suruh siswa membuat hipotesis, baru mulai ditunjukkan jalannya demonstrasi.
e. Jelaskan apa yang anda lakukan, tujuannya, dan prosesnya. f. Bila anda bertanya kepada siswa, beri waktu mereka untuk
berpikir dulu.
g. Gunakan papan tulis untuk menulis tujuan dari demo itu sehingga siswa menjadi jelas dan dapat berpikir secara terfokus.
h. Dalam mengambil kesimpulan, biarkan siswa menyimpulkan lebih dulu.
i. Kadang demonstrasi perlu diulang beberapa kali agar jelas bagi siswa.
j. Dalam pelaksanaan perlu step by step, jangan loncat-loncat sehingga siswa dapat menangkap.
Berdasarkan siapa yang melakukan secara aktif berdemonstrasi, apakah guru atau siswa, dapatlah dikelompokkan beberapa model demonstrasi, yaitu:
a. Guru yang demonstrasi sendiri dan siswa hanya mengamati atau melihat dari jauh. Di sini siswa kurang berpartisipasi.
b. Demonstrasi dilakukan oleh guru dan siswa bersama. Siswa ikut aktif melakukan demo bersama guru. Misalnya ikut mengukur, mengamati, mengumpulkan data, menjawab, menunjukkan alatnya dll.
c. Dilakukan oleh sekelompok siswa. Demonstrasi ini dilakukan oleh sekelompok siswa yang telah ditunjuk sebelumnya sehingga dapat mempersiapkan dengan baik.
d. Dilakukan oleh tamu yang diundang. Kadang ada tamu atau seorang ahli yang datang ke sekolah dan mereka diminta demonstrasi tentang suatu alat atau topik tertentu.
Metode demonstrasi mengandung kelebihan dalam pembelajaran. Menurut Djamarah dan Zain (2010: 91), kelebihan metode demonstrasi adalah:
a. Dapat membuat pembelajaran menjadi lebih jelas dan lebih konkret sehingga menghindari verbalisme (pemahaman secara kata-kata atau kalimat).
b. Siswa lebih mudah memahami apa yang dipelajari. c. Proses pengajaran lebih menarik.
d. Siswa dirangsang untuk aktif mengamati, menyesuaikan antara teori dengan kenyataan, dan mencoba melakukannya sendiri. Selain mengandung kelebihan, metode demonstrasi juga mengandung kekurangan. Kekurangan metode demonstrasi adalah:
a. Metode ini memerlukan keterampilan guru secara khusus, karena tanpa ditunjang hal itu, pelaksanaan demonstrasi akan tidak efektif.
b. Fasilitas seperti peralatan, tempat, dan biaya yang memadai tidak selalu tersedia dengan baik.
c. Demonstrasi memerlukan kesiapan dan perencanaan yang matang di samping memerlukan waktu yang cukup panjang, yang mungkin terpaksa mengambil waktu atau jam pelajaran lain. 2. Metode Eksperimen
Menurut Djamarah dan Zain (2010: 84), metode eksperimen adalah cara penyajian pelajaran di mana siswa melakukan percobaan dengan mengalami dan membuktikan sendiri sesuatu yang dipelajari. Dalam proses belajar mengajar dengan metode eksperimen ini siswa diberi kesempatan untuk mengalami sendiri atau melakukan sendiri, mengikuti suatu proses, mengamati suatu objek, menganalisis, membuktikan dan menarik kesimpulan sendiri mengenai suatu objek, keadaan, atau proses sesuatu. Dengan demikian, siswa dituntut untuk mengalami sendiri, mencari kebenaran, atau mencoba mencari suatu hukum atau dalil, dan menarik kesimpulan atas proses yang dialaminya itu.
Menurut Suparno (2013: 83-84), secara umum metode eksperimen adalah metode pembelajaran yang mengajak siswa untuk melakukan percobaan sebagai pembuktian, pengecekan bahwa teori yang sudah dibicarakan itu memang benar. Jadi metode ini lebih untuk mengecek supaya siswa makin yakin dan jelas akan teorinya. Biasanya metode eksperimen bukan untuk menemukan teori, tetapi lebih untuk menguji teori atau hukum yang sudah ditemukan oleh para ahli. Namun dalam praktek guru dapat pula melakukan eksperimen untuk
menemukan teorinya atau hukumnya. Dalam hal ini, seakan-akan teori atau hukum belum ditemukan, dan siswa diminta untuk menemukan. Tentu guru sudah tahu teori atau hukum sebelumnya dan bagi guru arah eksperimen jelas. Dengan metode ini, siswa dapat merasa bangga dan yakin karena seakan-akan menemukan sendiri.
Penggunaan metode ini mempunyai tujuan agar siswa mampu mencari dan menemukan sendiri berbagai jawaban atau persoalan-persoalan yang dihadapinya dengan mengadakan percobaan sendiri. Melalui pembelajaran eksperimen, juga siswa dapat terlatih dalam cara berpikir yang ilmiah. Dengan eksperimen, siswa menemukan bukti kebenaran dari teori sesuatu yang sedang dipelajari (Hamdayama, 2014: 125).
Menurut Suparno (2013: 84) metode eksperimen dibedakan menjadi dua, yaitu eksperimen yang terencanakan atau terbimbing dan
eksperimen bebas. Dalam banyak pembelajaran Fisika di SMA dan
SMP, kebanyakan eksperimen dipilih yang terbimbing atau terencana, hasilnya akan lebih cepat selesai dan lebih teratur dan terarah, sehingga siswa tidak mudah bingung.
a. Eksperimen Terbimbing
Dengan eksperimen terbimbing seluruh jalannya percobaan sudah dirancang oleh guru sebelum percobaan dilakukan oleh siswa. Langkah-langkah yang harus dibuat siswa, peralatan yang harus digunakan, apa yang harus diamati dan diukur semuanya
sudah ditentukan sejak awal. Maka siswa tidak akan bingung tentang langkah-langkah yang dibuat. Data yang harus dikumpulkan dan kesimpulan mana yang harus dituju mereka cukup jelas. Tentu hasil kesimpulan tergantung data yang mereka kumpulkan. Biasanya ada petunjuk langkah-langkah yang harus dilaksanakan oleh siswa terdapat pada Lembar Kerja Siswa (LKS).
Dalam melakukan pembelajaran dengan eksperimen terbimbing ini, ada beberapa hal yang harus dilakukan guru diantaranya:
a. Memilih eksperimen apa yang akan ditugaskan kepada siswa. b. Merencanakan langkah-langkah percobaan seperti: apa
tujuannya, peralatan yang digunakan, bagaimana merangkai percobaan, data yang harus dikumpulkan siswa, bagaimana menganalisis data, dan apa kesimpulannya.
c. Mempersiapkan semua peralatan yang akan digunakan sehingga pada saat siswa mencoba semua siap dan lancar. d. Pada saat percobaan sendiri guru dapat berkeliling melihat
bagaimana siswa melakukan percobaannya dan memberikan masukan kepada siswa.
e. Bila ada peralatan yang macet guru membantu siswa agar alat dapat jalan dengan baik.
f. Membantu siswa dalam menarik kesimpulan dengan percobaan yang dilakukan.
g. Bila siswa membuat laporan, maka guru harus memeriksanya.
h. Guru sebaiknya mempersiapkan petunjuk dan langkah percobaan dalam satu lembar kerja sehingga memudahkan siswa bekerja.
Selain guru, dalam eksperimen terbimbing siswa juga dapat melakukan beberapa tindakan diantaranya:
a. Membaca petunjuk percobaan dengan teliti b. Mencari alat yang diperlukan
c. Merangkaikan alat-alat sesuai dengan skema percobaan d. Mencatat data yang diperlukan
e. Mendiskusikan data kelompok untuk ambil kesimpulan dari data yang ada
f. Membuat laporan percobaan dan mengumpulkan
g. Dapat juga mempresentasikan percobaannya di depan kelas.
Dalam eksperimen, siswa dapat melakukan percobaan secara individu atau pun dalam kelompok kecil. Tetapi sebaiknya ekperimen dilakukan dalam kelompok kecil agar siswa dapat dengan sungguh melakukan percobaan dan bukan hanya melihat percobaan teman.
b. Eksperimen Bebas
Dalam eksperimen bebas, guru tidak memberikan petunjuk pelaksanaan percobaan secara rinci dan hanya memberikan tugas kepada siswa. Dengan kata lain, siswa harus lebih banyak berpikir sendiri, bagaimana akan merangkai rangkaian, apa yang harus diamati, diukur, dan dianalisis serta disimpulkan sehingga akan tampak bagaimana kreativitas, kepandaian, dan kemampuan siswa dalam dalam memecahkan tugas yang diberikan guru.
Menurut Djamarah dan Zain (2010: 84-85), metode eksperimen mengandung kelebihan. Kelebihan metode eksperimen adalah:
a. Membuat siswa lebih percaya atas kebenaran atau kesimpulan berdasarkan percobaannya.
b. Dapat membina siswa untuk membuat terobosan-terobosan baru dengan penemuan dari hasil percobaannya dan bermanfaat kehidupan manusia.
c. Hasil-hasil percobaan yang berharga dapat dimanfaatkan untuk kemakmuran umat manusia.
Selain itu, metode ekperimen juga mengandung beberapa kekurangan, diantaranya:
a. Metode ini lebih sesuai dengan bidang-bidang sains dan teknologi.
b. Metode ini memerlukan berbagai fasilitas peralatan dan bahan yang tidak selalu mudah diperoleh.
c. Metode ini menuntut ketelitian, keuletan dan ketabahan.
d. Setiap percobaan tidak selalu memberikan hasil yang diharapkan karena mungkin ada faktor-faktor tertentu yang berada di luar jangkuan kemampuan atau pengendalian.
34 BAB III
METODE PENELITIAN