BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Kajian Teori
9. Pengajaran Fisika
commit to user
Mengajar merupakan usaha untuk memberikan bimbingan kepada siswa dalam proses belajar, sehingga seorang guru cukup memberikan bimbingan, menunjukkan jalan dengan menyediakan fasilitas yang dapat merangsang motivasi siswa. Siswa harus aktif dalam mengalami proses belajar. Untuk menarik perhatian siswa maka seorang guru perlu menggunakan berbagai sarana dan media yang tepat. Dengan pemilihan media yang tepat dapat membantu guru menjelaskan materi pelajaran yang diberikan, juga membantu siswa untuk pengertian di dalam jiwanya. Selain itu mengajar dengan menggunakan media akan lebih menarik perhatian siswa, lebih merangsang siswa untuk berpikir. Guru diharapkan dapat membina dan menyediakan fasilitas media yng efektif untuk pengajarannya.
Di dalam mengajar guru harus dapat membangkitkan perhatian siswa kepada guru. Perhatian tidak langsung baru timbul jika dirangsang oleh guru dengan penyajian pelajaran yang menarik, akan tetapi juga diperlukan media yang membangkitkan siswa untuk berpikir maupun menghubungkan dengan pengetahuan yang telah dimiliki oleh siswa. Jika siswa sudah memusatkan perhatian pada pelajaran, maka pelajaran yang dihayati, diolah di dalam pikiran siswa, sehingga timbul pengertian atau konsep. Usaha ini dapat mengakibatkan siswa dapat membanding-bandingkan, membedakan dan menyimpulkan pengetahuan yang diterimanya.
commit to user
Fisika berkembang berdasarkan atas pengamatan dan pengukuran tentang peristiwa-peristiwa yang terjadi di alam. pengamatan tersebut kemudian disusun suatu teori yang telah teruji kebenarannya. Seperti pendapat Druxes, Born dan Siemen (1986) bahwa fisika adalah pembelajaran tentang kejadian alam yang memungkinkan penelitian dengan percobaan, pengukuran apa yang didapat, penyajian secara matematis dan berdasarkan peraturan umum. Menurut pengertian di atas bahwa fisika berhubungan erat dengan pengukuran dan percobaan, maka pelajaran fisika menuntut kreatifitas guru dan siswa dalam menggunakan peralatan untuk memecahkan masalah-masalah ada.
Fisika merupakan bagian dari IPA, maka berdasarkan uraian tersebut dapat disimpulkan bahwa Fisika meliputi adanya produk-produk, proses dan sikap ilmiah. Fisika sebagai produk merupakan sekumpulan pengetahuan yang terdiri dari fakta-fakta, konsep-konsep dan prinsip fisika. Fisika sebagai proses merupakan segala kegiatan yang dilakukan dan segala sikap yang dimiliki oleh ilmuan untuk mengkan produk fisika. Dalam melakukan kegiatan itu para ilmuan memiliki ketrampilan tertentu yang disebut ketrampilan proses fisika dan juga memiliki sikap ilmiah.
Dalam teori belajar telah dikemukakan bahwa belajar bukan hanya sekedar menyerap informasi dari guru, tetapi meliputi berbagai kegiatan serta tindakan yang harus dilakukan. Kegiatan tersebut dilakukan agar diperoleh belajar yang lebih baik. Belajar dapat diartikan sebagai perubahan tingkah laku pada diri individu berkat adanya interaksi antara individu dengan lingkungannya.
commit to user
Secara sederhana proses pembelajaran dapat digambarkan sebagai kegiatan untuk membawa siswa dari keadaan awal sebelum belajar ke keadaan akhir setelah belajar. Keadaan akhir setelah belajar ini ditandai dengan adanya perubahan sikap atau dimilikinya suatu ketrampilan. Proses penyajian materi pelajaran oleh guru kepada siswa agar siswa dapat menerima, menguasai, dan mengembangkan apa yang telah disajikan. Proses pembelajaran mengandung tiga unsur yang dapat dibedakan yaitu: tujuan pembelajaran (instruksional), pengalaman pembelajaran dan hasil dari pembelajaran.
Berdasarkan hakekatnya, fisika merupakan pelajaran tentang kejadian alam, yang memungkinkan penelitian dan percobaan yang disajikan secara sistematis berdasarkan metode tertentu. Setelah mengalami proses pembelajaran tersebut, siswa mampu menguasai IPA yang berupa fakta, konsep, prinsip, hukum dan teori, memahami dan trampil dalam proses-proses IPA, serta memiliki sikap dan nilai IPA.
Beberapa kendala yang ditemui dalam pembelajaran fisika antara lain materi, metode pembelajaran, alat-alat percobaan, dan waktu yang tersedia. Kendala-kendala yang ditemui dalam pembelajaran fisika tidak dapat dibiarkan begitu saja, melainkan harus diberi solusinya. Pembelajaran fisika dengan metode inkuiri melalui media paket kit listrik dan kit swakarya siswa ini diharapkan dapat mengatasi kendala-kendala tersebut.
c. Hasil belajar Siswa
Menurut kamus umum bahasa Indonesia hasil belajar berarti penguasaan pengetahuan atau keterampilan yang dikembangkan oleh mata pelajaran.
commit to user
Lazimnya ditunjukkan dengan nilai tes atau angka nilai yang diberikan guru. Penilaian dalam KTSP adalah penilaiaan berbasis kompetensi, yaitu bagian dari kegiatan pembelajaran yang dilakukan untuk mengetaui pencapaian kompetensi peserta didik yang meliputi pengetahuan, keterampilan, dan sikap. Dari uraian tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa hasil belajar adalah pencapaian kompetensi peserta didik yang meliputi pengetahuan, keterampilan, dan sikap sebagai dari proses pembelajaran. Pada tingkat mata pelajaran, kompetensi yang harus dicapai berupa standart kompetensi
Dalam kegiatan belajar mengajar, pengukuran belajar dimaksudkan untuk mengetahui seberapa jauh perubahan tingkah laku siswa setelah melakukan suatu proses belajar. pengukuran dapat berupa angka atau dapat berupa esksistensi. pengukuran merupakan pernyataan yang mencerminkan tingkat penguasaan materi mata pelajaran yang disebut sebagai hasil belajar.
Menurut Bloom dalam Suharsimi Arikunto (1998: 112) hasil belajar dibagi tiga kategori yaitu koginitif, afektif, psikomotorik. Hasil belajar diperoleh setelah seorang melakukan aktivitas baik secara individu maupun kelompok. Dengan kata lain hasil belajar merupakan dari tingkah laku akhir pada kegiatan belajar siswa yang dapat diamati atau pencerminan proses belajar yang telah berlangsung.
Dari pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa hasil belajar adalah yang diperoleh seseorang dari aktivitas yang telah dilakukan dan memperoleh pengetahuan unsur kognitif, psikomotorik dan afektif baik individu maupun secara kelompok pada mata pelajaran tertentu. Hasil belajar fisika dalam
commit to user
penelitian ini adalah nilai atau penguasaan konsep yang diperoleh siswa setelah mengikuti pembelajaran pokok bahasan Listrik Dinamis.
d. Materi Pembelajaran
Listrik merupakan salah satu dasar energi yang berhubungan erat dengan kehidupan manusia. Pemahaman materi listrik perlu diberikan kepada siswa sebagai dasar dalam pengetahuannya. Kajian tentang listrik yang berhubungan dengan muatan-muatan listrik yang diam disebut listrik statik, sedangkan kajian tentang listrik yang berhubungan dengan muatan-muatan listrik yang bergerak disebut lisrik dinamik. Materi listrik dinamis diberikan pada siswa kelas IX semester 1. Dalam sub bahasan ini akan diuraikan kajian tentang listrik dinamik, yang mencakup materi-materi sebagai berikut : Arus listrik, Hukum Ohm dan Hambatan Listrik, Rangkaian Listrik Arus Searah, Pengukuran Besaran-besaran Listrik, Energi Listrik dan Daya Listrik.
1) Arus Listrik
Secara sederhana, aliran arus listrik dapat digambarkan sesuai aliran air pada permukaan bejana yang tidak sama. Air akan mengalir dari permukaan yang lebih tinggi ke permukaan air yang lebih rendah. Aliran arus listrik mengalir dari potensial yang tinggi ke potensial rendah sedangkan arah aliran elektron dalam penghantar adalah dari potensial rendah ke potensial tinggi. Ketentuan tersebut merupakan suatu perjanjian internasional dalam fisika yang sudah disepakati, jadi arah arus listrik berlawanan arah dengan arah aliran elektron.
Arus listrik dapat dihubungkan dengan gerakan pembawa muatan listrik dengan menjelaskan sebuah model mikroskopis dari proses konduksi suatu logam.
commit to user
Jika luas penampang konduktor A, dengan panjang X maka volume konduktor A. X. Jika n adalah jumlah pembawa muatan yang bergerak per satuan volume maka jumlah muatan listrik total Q adalah:
Q = jumlah muatan dalam suatu bagian X muatan setiap pembawa Q =( nA X) x q ... (2.1) Jika X = Vd x t kelajuan gerakan muatan adalah Vd dalam waktu tertentu adalah t maka
Q =( nA. Vd x t ) x q
Jika kedua sisi persamaan dibagi dengan t maka arus rata-rata dalam suatu konduktor adalah
Irata-rata =
=
nA. Vd q ... (2.2) Jumlah muatan listrik yang mengalir dalam penghantar setiap detik disebut kuat arus listrik. Satuan kuat arus listrik adalah Ampere (A). Berdasarkan penelitian Andre Marie Ampere ahli fisika perancis menyatakan bahwa satu ampere merupakan kuat arus listrik bila muatan listrik sebesar satu coulomb mengalir melalui penghantar setiap detik ( sekon). Besaran yang menyatakan ukuran arus listrik disebut kuat arus listrik. Kuat arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik yang mengalir melalui penampang sebuah konduktor tiap satuan waktu.2) Hukum Ohm
Pada tahun 1827 seorang ahli fisika Jerman, George Simon Ohm menemukan hubungan antara arus listrik (I) yang mengalir melalui suatu
commit to user
rangkaian dengan tegangan (beda potensial) yang dipasang dalam rangkaian (V). Hubungan V dan I tersebut diperoleh Ohm melalui percobaan, dan secara empiris Ohm menyatakannya bahwa beda potensial listrik sebanding dengankuat arusnya.
I
V
; RI V
; ... (2.3)
Dalam hal ini R adalah besaran yang diberikan untuk menyatakan
hubugan V dan I, untuk hambatan listrik tetap maka tegangan listrik (V) berbanding lurus dengan kuat arus (I) pada rangkaian. Karena hubungan tersebut ditemukan oleh Gearge Simon Ohm, maka pernyataan tersebut dikenal sebagai
Hukum Ohm ( ).
Dalam rangkaian listrik maupun rangkaian elektronika, nilai arus listrik yang mengalir melalui suatu rangkaian dapat diatur dengan menggunakan suatu komponen yang disebut resistor. Resistor merupakan sebuah komponen yang dibuat dari bahan konduktor dan mempunyai nilai hambatan tertentu.
Pada dasarnya nilai hambatan suatu bahan konduktor bergantung pada panjang, luas penampang dana hambatan jenis bahan tersebut. Secara matematis hambatan suatu bahan konduktor dapat ditentukan dengan persamaan sebagai
berikut.
A l
R ... (2.4)
R= hambatan bahan (ohm, di
l = panjang bahan (m)
commit to user
Hambatan jenis suatu bahan merupakan sifat khas bahan yang tidak dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk bahan, tetapi dipengaruhi oleh perubahan suhu. Pada batas perubahan suhu tertentu maka hambatan jenis suatu bahan memenuhi persamaan sebagai berikut:
t = 0 (1 + . T) ... (2.5) Keterangan:
t = hambatan jenis pada suhu T 0 = hambatan jenis pada suhu T0 = koefisien suhu hambatan jenis
T = perubahan suhu
3) Rangkaian Listrik Arus Searah
Rangkaian listrik terdiri dari banyak hubungan, sehingga mempunyai cabang-cabang dan simpul-simpul yang menghubungkan antara satu komponen dengan komponen lain. Untuk menangani sebuah rangkaian listrik diperlukan pemahaman yang baik tentang rangkaian tersebut, hal ini berguna untuk menghindari terjadinya kesalahan yang dapat merusak rangkaian listrik itu sendiri. Berdasarkan hal tersebut, maka berikut ini akan dijelaskan prinsip-prinsip penting untuk menangani suatu rangkaian listrik untuk arus searah.
3) Aturan I Kirchoff
Aturan I Kirchoff yang berkaitan dengan arus listrik pada rangkaian listrik bercabang, yaitu jumlah arus listrik yang memasuki suatu titik simpul (percabangan) sama dengan jumlah arus listrik yang keluar dari titik simpul (percabangan) tersebut. Aturan I Kirchoff merupakan aturan percabangan yaitu jumlah arus yang memasuki setiap percabangan dalam sebuah rangkaian harus
commit to user
sama dengan jumlah arus yang keluar dari percabangan berikut, dapat digambarkan dan dinyatakan secara matematis dengan persamaan sebagai berikut:
Imasuk = keluar ... (2.6)
Gambar 2.2 Aturan Percabangan Kirchoff
Aturan Kirchoff yang pertama adalah suatu pernyataan tentang kekekalan muatan listrik. Semua muatan yang memasuki titik tertentu dalam sebuah rangkaian harus keluar dari titik tertentu karena muatan tidak dapat bertambah pada sebuah titik.
4) Alat ukur listrik
Alat ukur listrik dibedakan atas alat ukur tegangan (voltmeter), alat ukur arus listrik (amperemeter), dan alat ukur hambatan listrik (ohmmeter). Saat ini ketiga alat ukur tersebut dapat disatukan dalam satu alat yang disebut avometer atau multimeter. Beberapa gambar berikut ini menunjukkan rangkaian alat ukur listrik ketika digunakan.
commit to user
Gambar 2.3 Pemasangan amperemeter dan voltmeter pada rangkaian
Gambar 2.4 Rangkaian dan skema rangkaian amperemeter
Pada gambar tampak amperemeter dirangkaikan secara seri dengan besaran yang diukur, sedangkan voltmeter dirangkaikan secara paralel. Sebelum kita menentukan pengukuran besaran listrik pada rangkaian alat ukur tersebut, kita perlu memperhatikan dahulu bagian-bagian penting dari alat ukur listrik tersebut.
Pada voltmeter, amperemeter, maupun ohmmeter selalu terdapat bagian-bagian yang ditunjukkan seperti pada gambar disamping. Ketika alat ukur
commit to user
digunakan jarum penunjuk akan mengarah ke satu angka tertentu. Ketika tidak digunakan jarum penunjuk itu selalu berada pada posisi nol. Pada alat ukur terdapat batas ukur yang menunjukkan kemampuan maksimal dari alat ukur tersebut.
Jika batas ukur voltmeter 10 volt (0-10 volt) maka kemampuan mengukur voltmeter tersebut 10 volt. Apabila voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan 20 volt, maka voltmeter akan rusak. Dengan memperhatikan bagian-bagian penting tersebut maka pengukuran ditentukan oleh skala yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk, batas ukur alat, dan skala maksimum. Dalam bentuk persamaan dapat dituliskan:
pengukuran = x batas ukur
5) Hubungan Kuat Arus dan Tegangan
Tegangan di ukur dengan menggunakan voltmeter dan kuat arus diukur dengan menggunakan amperemeter. Kombinasi antara amperemeter dan voltmeter dapat digunakan bersama-sama untuk mengukur hambatan. Besar hambatan resistor R sama dengan beda potensial antara titik-titik dibagi oleh arus mengalir pada rangkaian.
Persamaan yang menyatakan hubungan kuat arus, beda potensial dan hambatan pada rangkaian listrik dikenal dengan hukum Ohm. Menurut hukum Ohm kuat arus dalam penghantar logam sebanding dengan beda potensial dan berbanding terbalik dengan hambatan penghantar pada rangkaian tersebut. Rangkaian listrik ada dua jenis. Jenis rangkaian tersebut tergantung pada
commit to user
bagaimana bagian-bagian rangkaian (sumber tegangan, kawat penghubung dan hambatan-hambatan) disusun. Rangkaian tersebut adalah rangkaian seri dan paralel.
Pada rangkaian seri, hanya terdapat satu lintasan arus listrik. Bagian rangkaian dipasang secara berurutan, tanpa ada percabangan. Karena hanya ada satu lintasan arus, maka kuat arus pada rangkaian seri besarnya sama.
Pada rangkaian seri besarnya arus sama pada setiap hambatan,sedangkan besarnya tegangan berbeda. Apabila suatu hambatan atau resistor dipasang secara seri maka secara umum pada rangkaian seri akan berlaku :
Rs = R1 + R2 + R3 +...Rn.
Gambar 2.5 Resistor yang dirangkai secara seri
Resistor pengganti untuk rangkaian seri beberapa resistor sama dengan jumlah maing-masing resistor, resistor pengganti selalu lebih besar daripada besar masing-masing resistor. Jika resistor dirangkaikan secara paralel, seperti tampak pada Gambar 2.3, maka resistor penganti Rp untuk rangkaian paralel resistor adalah : = + +
Gambar 2.6 Resistor yang dirangkai secara paralel
commit to user
Untuk memperlancar dalam proses pembelajaran dengan metode eksperimen, siswa perlu memperoleh bimbingan dari guru. Upaya memberikan bimbingan dalam metode inkuiri terbimbing, maka guru memberikan arahan dalam bentuk lembar kerja siswa. Melalui Lembar kerja siswa tersebut maka siswa akan mempunyai panduan dalam melaksanakan eksperiment. Didalam lembar kerja siswa berisi tentang petunjuk dan pelaksanaan eksperimen, pertanyaan yang harus diisi siswa setelah melakukan eksperimen.
Lembar kerja yang digunakan dalam penelitian ini adalah lembar kerja terstruktur, lembar kerja terstruktur merupakan lembar kerja yang telah disusun petunjuk serta pengarahannya, sehingga lembar kerja ini telah dirancang untuk membimbing siswa dalam suatu program pelajaran guna mencapai suatu tujuan dalam pengajaran. Dengan menggunakan lembar kerja ini maka siswa akan terbimbing dan siswa dapat aktif melakukan kegiatan ekperimen tersebut.
Lembar kerja siswa mempunyai kegunaan yaitu: 1) sebagai alternatif bagi guru untuk mengarahkan pengajaran dalam kegiatan pengajaran ataupun eksperiment, 2) dapat mempercepat proses pengajaran karena lembar kerja dapat dipersiapkan lebih dahulu sebelum memulai kegiatan pengajaran atau eksperiment, 3) dapatmeringankan kerja guru dalam membimbing siswa terutama pada kelas yang besar, 4) dapat mengoptimalkan penggunaan alat bantu pengajaran yang terbatas, karena siswa atau kelompok dapat bergantian dalam penggunaan alat, 5) apabila lembar kerja disusun rapi dan sistematis maka akan lebih menarik perhatian siswa.