BAB II LANDASAN TEORI
B. Simulasi Komputer PhET (Circuit Construction Kit)
Physics Education Technology (PhET) menciptakan simulasi interaktif
dengan tujuan untuk meningkatkan minat siswa dan proses pembelajaran
(Wieman & Perkins, 2006: 290). Simulasi interaktif adalah simulasi yang
memberikan informasi kepada pelajar tentang suatu objek atau kejadian yang
dilandasi oleh asas-asas ilmu (Alessi & Trollip, 2001: 217). Simulasi interaktif
lebih menekankan cara bagaimana pelajar berinteraksi dengan simulasi. Pelajar
menjalankan simulasi dengan memilih nilai-nilai untuk berbagai parameter,
mengamati kejadian yang terjadi, menterjemahkan hasil, dan kemudian
Lebih dari 80 simulasi telah dikembangkan. Simulasi dapat diunduh secara
gratis lewat internet di alamat http://phet.colorado.edu. Wieman et al. (2010:
225) menjelaskan bahwa keunikan simulasi adalah dapat digunakan dalam
beberapa metode pembelajaran, seperti ceramah dengan demonstrasi, pekerjaan
rumah (PR), kelompok belajar dan eksperimen.
Simulasi Circuit Construction Kit adalah salah satu simulasi laboratorium
dari PhET (dapat dilihat pada Gambar 1). Dalam simulasi Circuit Construction
Kit terdapat tempat bagi siswa untuk merangkai rangkaian listrik sederhana. Jadi,
siswa dapat merangkai komponen-komponen, seperti bola lampu, hambatan,
baterai, saklar dan kabel. Tayangan nyata voltmeter dan ampermeter digunakan
untuk mengukur tegangan dan arus listrik. Dalam simulasi ditayangkan aliran
elektron yang melewati rangkaian dan sekaligus tetap dapat mengatur hambatan
pada komponen (termasuk bola lampu) atau tegangan baterai pada saat elektron
mengalir. Simulasi juga menayangkan peristiwa baterai terbakar bila arus sangat
besar. Elektron yang bergerak dalam rangkaian, cahaya lampu dan energi yang
hilang, sesuai dengan Hukum Kirchoff. Perkins et al. (2006: 18) menjelaskan
bawah simulasi secara khusus dibuat dengan desain yang mendukung siswa untuk
mengkonstruksi sebuah pemahaman konsep fisika melalui penelusuran.
Alessi & Trollip (2001: 214) menjelaskan simulasi tidak hanya tiruan
sebuah kejadian; simulasi juga menyederhanakan kejadian tersebut dengan
mengabaikan, mengubah, menambah bagian kecil-kecil atau menonjolkan.
Dengan model penyederhanaan ini, pelajar dapat memecahkan persoalan, belajar
bagaimana untuk mengaturnya, atau belajar bagaimana tindakan yang harus
dilakukan bila berada pada situasi yang berbeda. Jadi tujuannya adalah untuk
membantu pelajar membangun pengetahuan mereka sendiri dari sebuah kejadian
atau langkah-langkah, memberikan kesempatan bagi mereka untuk menjelajahi,
berlatih, menguji, mengembangkan pengetahuan secara aman dan tepat.
Simulasi Circuit Construction Kit telah diterjemahkan dalam Bahasa
Indonesia sehingga memberikan kemudahan bagi siswa untuk mengerti
nama-nama dari berbagai ikon pada simulasi. Dalam menampilkan simulasi ini bila
tidak terkoneksi dengan internet diperlukan program Java. Program Java harus
diinstall terlebih dahulu. Program Java dapat diunduh secara gratis melalui
internet di alamat http://java.com/en/download/index.jsp.
Suparno (2007: 108) menjelaskan secara sederhana, simulasi komputer
adalah model pembelajaran menggunakan program komputer untuk
mensimulasikan beberapa percobaan fisika, tidak lewat percobaan di
laboratorium, tetapi lewat monitor komputer dan siswa dapat mempelajari dari
simulasi itu. Dalam simulasi fisika, sebuah objek atau peristiwa fisika
ditayangkan kembali lewat layar komputer, memberikan sebuah kesempatan bagi
pengguna untuk mempelajarinya (Alessi & Trollip, 2001: 215). Dalam simulasi
itu siswa dapat memanipulasi berbagai variabel, mengumpulkan data,
menganalisis data dan mengambil kesimpulan. Dengan proses belajar seperti ini
tampak jelas bahwa simulasi komputer merupakan pembelajaran yang
konstruktivis karena siswa berproses sendiri membangun pengetahuan mereka
(Suparno, 2007: 108).
Beberapa keuntungan pembelajaran menggunakan simulasi komputer,
sebagai berikut:
1. Wieman et al. (2010: 225) menjelaskan bahwa simulasi dapat digunakan
dengan beberapa metode pembelajaran, seperti ceramah dengan
demonstrasi, sebagai pekerjaan rumah (PR), kelompok belajar dan
eksperimen.
2. Keunggulan simulasi komputer sebagai alat pembelajaran daripada dunia
nyata adalah dapat menyembunyikan atau menonjolkan, bisa mengatur
waktu dan pengguna baru dapat merasakan hal yang sama seperti
3. Dapat mensimulasikan percobaan yang sulit dan alatnya mahal dengan
cara yang murah.
4. Natural feedback dalam simulasi adalah umpan balik dari simulasi yang
mirip atau serupa dengan apa yang terjadi di dunia nyata. Keuntungan
natural feedback adalah lebih menyenangkan, lebih menantang, lebih
menarik, dan dapat meningkatkan transfer belajar (Alessi & Trollip,
2001: 254-256).
5. Artificial feedback dapat juga ditunjukkan dengan teks peringatan, yang
tidak terjadi di dunia nyata (Alessi & Trollip, 2001: 254).
6. Umpan balik langsung yang diberikan oleh simulasi kepada pengguna
sekalipun berupa artificial, hal ini berguna untuk mencegah terjadinya
kesalahan dan meningkatkan efisiensi pembelajaran (Alessi & Trollip,
2001: 256).
7. Kejadian mikro dapat diperlihatkan simulasi sehingga siswa lebih ingin
tahu untuk memperbaiki konsepnya menjadi lebih lengkap.
8. Penggunaan simulasi komputer ini sangat menguntungkan karena siswa
dapat melakukannya sendiri berkali-kali. Dengan demikian mereka dapat
mengerti konsep yang dipelajari secara tepat (Suparno, 2007:108).
9. Para ahli miskonsepsi menemukan bahwa simulasi komputer dapat
membantu menghilangkan miskonsepsi siswa karena siswa dapat
membandingkan pemikirannya yang tidak benar dengan simulasi yang
10. Perkins et al. (2006: 22) menjelaskan bahwa dengan simulasi ini siswa
dapat melakukan penelusuran dan mengkonstruksi pemahaman konsep
fisika dengan peralatan yang ideal sebelum melakukan eksperimen
dengan peralatan yang sesungguhnya.
Simulasi komputer juga dapat digunakan sebagai pengganti percobaan di
laboratorium karena berbagai alasan yaitu:
1. Alessi & Trollip (2001: 226-228) menjelaskan keuntungan belajar lewat
simulasi komputer daripada dunia nyata, sebagai berikut:
a. Keamanan saat melakukan eksperimen.
b. Dapat mengatur waktu dengan mempercepat proses kejadian yang
membutuhkan waktu lama bila terjadi di dunia nyata. Dan dapat
diperlambat untuk melihat gerakan yang di dunia nyata sangat cepat
dan sulit untuk diamati.
c. Kerapkali penting untuk belajar bagaimana sepakat dengan
peristiwa-peristiwa yang jarang ditemui. Di dalam simulasi, hal ini
dapat terjadi dan dapat diulang-ulang seperlunya untuk memastikan
bahwa pelajar dapat sepakat dengan peristiwa itu.
d. Karena simulasi adalah penyederhanaan dari dunia nyata, maka
simulasi menjadi lebih bermanfaat untuk dipelajari daripada
beberapa lingkungan di dunia nyata. Situasi dunia nyata penuh
dengan ganguan yang sifatnya tidak dapat dihindari. Dengan hal
seperti ini maka tidak mengherankan bila butuh waktu lama untuk
e. Perbedaan jenis kerumitan adalah jumlah dari variabel dalam sebuah
kejadian. Kejadian-kejadian dalam ilmu pengetahuan alam (IPA)
memiliki ratusan variabel di dunia nyata dan menyebabkan dampak
yang berkaitan antara satu variabel dengan variabel yang lain.
Simulasi setuju hanya dengan variabel yang lebih penting, hal ini
memberikan pengaruh yang besar pada hasil belajar. Sebagai alat
pengajaran suatu penyederhanaan dari dunia nyata sering bermanfaat
karena pelajar cenderung bingung dengan banyaknya jumlah
variabel yang harus dijaga.
f. Simulasi lebih baik daripada alat yang sesungguhnya. Karena
simulasi lebih murah, dapat digunakan kapan saja, dan dapat
diulang-ulang.
g. Simulasi juga lebih dapat dikontrol daripada dunia nyata. Sudah
disebutkan bahwa simulasi bukan hanya sebuah tiruan dari dunia
nyata, tetapi penyederhanaan dari dunia nyata. Hal-hal di dunia nyata
bersifat tidak dapat dihindari, kesemuannya jelas termasuk
bagian-bagian kecil sehingga dunia nyata tidak bisa untuk dikontrol.
Penyederhanaan juga menguntungkan, seperti seseorang belajar
lebih cepat bila bagian-bagian kecil di awal petunjuk dihilangkan.
2. Alatnya tidak lengkap sehingga percobaan tidak berjalan dengan baik.
3. Simulasi Circuit Construction Kit dapat menggantikan alat-alat di
laboratorium untuk memahami suatu konsep rangkain DC (Tarekegn,
4. Proses merangkai dan membuat percobaan berfungsi kadang memakan
waktu sangat lama dan lambat, sehingga tidak efektif dalam
menanamkan suatu konsep. Siswa cenderung lebih banyak melakukan
penelusuran menggunakan simulasi daripada peralatan laboratorium
(Wieman & Perkins, 2006: 292).
5. Beberapa peralatan laboratorium sangat mahal atau bahkan tidak
mungkin disediakan untuk setiap sekolah, sehingga percobaan tidak
dapat dibuat.
Kelemahan pembelajaran menggunakan simulasi PhET adalah skill
motorik mengenai cara merangkai alat dan melakukan pengukuran menggunakan
alat ukur listrik akan hilang.