LANDASAN TEORI
Kelas 7-9 SMP Kelas 10-12 SMA Rasa ingin tahu:
- Fokus pada objek yang diamati - Antusias pada proses sains
- Menanyakan setiap langkah kegiatan
Sikap antusias mencari jawaban dapat diamati saat siswa menjawab LKS. Semakin banyak referensi yang digunakan menunjukkan antusias mencari jawaban semakin tinggi. Sikap fokus pada objek yang diamati dapat ditunjukkan pada saat siswa melakukan kegiatan eksperimen. Pengamatan objek yang baik
NILAI INDIKATOR
Kelas 7-9 SMP Kelas 10-12 SMA Rasa ingin tahu:
Sikap dan tindakan yang selalu berupaya untuk mengetahui lebih mendalam dan meluas dari sesuatu yang dipelajari, dilihat, dan didengar.
Bertanya kepada guru dan teman tentang materi pelajaran.
Bertanya atau membaca sumber di luar buku teks tentang materi yang terkait dengan pelajaran.
Bertanya kepada sesuatu tentang gejala alam yang baru terjadi.
Membaca atau mendiskusikan gejala alam yang baru terjadi. Bertanya kepada guru
tentang sesuatu yang didengar dari ibu, bapak, teman, radio, atau televisi.
Membaca atau mendiskusikan beberapa peristiwa alam, sosial, budaya, ekonomi, politik, dan teknologi yang baru didengar.
dapat mempengaruhi hasil eksperimen yang diperoleh siswa. Sikap antusias pada proses sains ditunjukkan ketika siswa dapat fokus saat kegiatan eksperimen. Siswa yang fokus akan memperhatikan prosedur kerja dengan baik dan tidak banyak bermain-main saat kegiatan eksperimen. Sikap menanyakan setiap langkah kegiatan dapat diamati ketika siswa dapat mengajukan pertanyaan tentang hal yang berhubungan kegiatan yang dilakukan siswa.
Pemilihan indikator curiosity disesuaikan dengan materi pelajaran yang disampaikan. Indikator curiosity yang digunakan adalah perpaduan indikator curiosity oleh Harlen dan indikator rasa ingin tahu yang terdapat pada buku Panduan Budaya dan Karakter Bangsa, sebagaimana terdapat pada Tabel 2.3. dan 2.4. Empat indikator curiosity oleh Harlen digunakan semua. Indikator curiosity pada buku Panduan Budaya dan Karakter Bangsa yang digunakan adalah bertanya kepada guru dan teman tentang materi pelajaran, dan bertanya kepada guru tentang sesuatu yang didengar dari ibu, bapak, teman, radio, atau televise Kemendiknas (2010).
2.4 Tinjauan Materi Pemuaian di SMP
Materi pemuaian di SMP termasuk dalam kelompok mata pelajaran IPA. Standar Kompetensi materi pemuaian di SMP adalah memahami wujud dan perubahan zat, dan Kompetensi Dasar melakukan percobaan yang berkaitan dengan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari. Materi pemuaian mencakup pemuaian zat padat, zat cair, dan gas. Pemuaian adalah proses alam yang banyak terjadi di lingkungan sekitar, dan banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, baik manfaat dan dampak negatif. Pembelajaran materi pemuaian biasanya
berupa penyampaian materi dan pemberian contoh, jarang pembelajaran yang menjelaskan konsep pemuaian dengan memperlihatkan bagaimana pemuaian terjadi. Proses pembelajaran IPA di SMP seharusnya mengutamakan pemahaman konsep dan proses penemuan konsep. Penelitian yang dilakukan adalah penerapan model pembelajaran Conceptual Understanding Procedures (CUPs) pada pokok bahasan pemuaian. Alasannya adalah model pembelajaran CUPs dikembangkan dengan menggunakan pendekatan konstruktivisme dan pembelajaran kooperatif yang sesuai dengan karakteristik materi pemuaian di SMP. Indikator pembelajaran materi pemuain dibuat dengan mengacu SK dan KD disajikan dalam Tabel 2.5.
Tabel 2.5. Indikator pembelajaran materi pemuaian Standar
Kompetensi
Kompetensi
Dasar Indikator
3. Memahami wujud zat dan perubahannya 3.3 Melakukan percobaan yang berkaitan dengan pemuain dalam kehidupan sehari-hari
1.Mengamati proses pemuaian zat padat 2.Mengamati proses pemuaian zat cair 3.Mengamati proses pemuaian gas 4.Melakukan percobaan sederhana untuk
menunjukkan terjadinya pemuaian zat padat 5.Melakukan percobaan sederhana untuk
menunjukkan terjadinya pemuaian cair 6.Melakukan percobaan sederhana untuk menunjukkan terjadinya pemuaian gas 7.Mengamati perbedaan proses pemuaian
volume pada pemuaian beberapa jenis zat cair 8.Menerapan prinsip pemuaian zat padat dalam
kehidupan sehari-hari
9.Menunjukkan penerapan prinsip pemuaian zat cair dalam kehidupan sehari-hari
10.Menunjukkan penerapan prinsip pemuaian zat gas dalam kehidupan sehari-hari
Berdasarkan uraian yang telah disampaikan, model pembelajaran CUPs terdiri atas tiga fase kegiatan. Fase pertama adalah kerja individu, pada fase ini pembelajaran yang dilakukan menggunakan pendekatan konstruktivisme. Hubungan materi pemuaian dengan pembelajaran konstruktivisme, dapat ditunjukkan dengan menggunakan indikator pertama, yaitu mengamati proses pemuaian zat padat, seperti yang terdapat pada Tabel 2.5. Proses pemuaian zat pada banyak terjadi di lingkungan sekitar, namun untuk mengamati prosesnya dibutuhkan waktu yang lama. Demonstrasi sederhana yang menjelaskan konsep pemuaian, membantu menjelaskan konsep pemuaian dengan lebih mudah. Siswa dapat menghubungkan antara pengetahuan yang sudah dimiliki, dengan informasi yang diperoleh dari demonstrasi pemuaian zat padat. Pembangunan pemahaman siswa difasilitasi dengan LKS individu. Siswa diarahkan untuk memberikan jawaban yang dapat membangun pemahaman konsep. Kegiatan demonstrasi juga dapat meningkatkan curiosity siswa. Curiosity sangat penting dalam suatu proses belajar, karena dapat menimbulkan motivasi internal siswa untuk lebih mendalami materi pemuaian.
Fase kedua model pembelajaran CUPs adalah kerja kelompok, kegiatan ini sesuai dengan indikator keempat. Model pembelajaran CUPs memperkuat nilai pembelajaran kooperatif dengan kegiatan kelompok. Melakukan percobaan sederhana untuk menunjukkan terjadinya pemuaian zat padat dilakukan oleh siswa secara berkelompok. Kegiatan kerja kelompok dapat membantu siswa mengkonstruksi pemahaman konsep yang telah dimiliki dengan cara bertukar pikiran dengan teman satu kelompok. Kesimpulannya adalah materi pemuaian di
SMP memiliki karakteristik yang bisa disampaikan dengan model pembelajaran CUPs.
2.5 Materi Pemuaian
Hampir semua benda akan mengalami pertambahan volume ketika dipanaskan. Pertambahan volume benda akibat dipanaskan disebut dengan pemuaian termal (thermal expansion). Pemuaian termal adalah suatu akibat dari berubahnya jarak rata-rata antar atom pada suatu benda. Model atom penyusun zat padat dapat diilustrasikan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Model atom mekanik.
Atom-atom penyusun zat padat, dihubungkan oleh pegas yang kaku. Pada temperatur normal, atom-atom berosilasi pada daerah kesetimbangannya dengan amplitudo getaran mendekati 10-1 m dan frekuensi getaran mendekati 1013 Hz. Jarak rata-rata antar atom sekitar 10-10 m. Ketika suhu di sekitar zat padat tersebut bertambah, atom-atom akan berosilasi dengan amplitudo yang lebih besar, akibatnya jarak rata-rata antar atom juga bertambah. Pertambahan jarak rata-rata antar atom menyebabkan volume benda bertambah, sehingga benda mengalami pemuaian (Halliday, 2001).
Sebuah benda memiliki panjang awal � pada temperature . Apabila suhu benda berubah sebesar ∆ , perubahan panjang sebesar ∆ sebanding dengan ∆ dan panjang awal �, maka persamaan yang dapat dituliskan sebagai berikut ∆ = �∆ , dengan adalah koefisien muai linier. Besaran ini adalah rasio perubahan panjang terhadap perubahan temperature atau dapat dituliskan dalam bentuk persamaan sebagai berikut (Tippler, 1998: 568).
=∆ / �
∆
Koefisien muai linier pada suatu temperature tertentu dapat diperoleh dengan mengambil limit ∆ mendekati nol.
= lim ∆ →0 ∆ / � ∆ = 1 �
Dimensi linier suatu benda dapat mengalami pemuaian jika dipanaskan, hal ini juga diikuti dengan perubahan luas dan volume benda ketika dipanaskan. Perubahan volume pada tekanan tetap sebanding dengan volume awal ��. maka persamaan yang dapat dituliskan sebagai berikut ∆� = �� ∆ , dengan adalah koefisien muai volume.
= lim ∆ →0 ∆�/�� ∆ = 1 �� ��
Apabila �� = 1 2 3, dapat ditunjukkan bahwa untuk bahan tertentu koefisien muai volume sama dengan tiga kali koefisien muai panjang. Laju perubahan volume terhadap temperature adalah,
��
= 1 �� �� = 1 3 3 + 1 2 2 + 1 1 1
Setiap suku menunjukkan besarnya , maka dapat disimpulkan bahwa = 3 . Terdapat zat yang mengalami penyusutan kerika temperaturnya bertambah. Zat seperti air mengalami penyusutan pada suhu tertentu ketika dipanaskan. Pada suhu 4oC volume air minimum dan kerapatannya maksimum. Jadi, bila air dipanaskan dari suhu 0 sampai 4oC air menyusut. Pada temperatur di atas 4oC air menjadi lebih rapat jika mengalami pendinginan, sehingga mudah tenggelam. Pada temperatur di bawah 4oC air menjadi kurang rapat saat mengalami pendinginan, sehingga tetap berada di permukaan saat mengalami pendinginan. Oleh sebab itu es akan terbentuk mula-mula di bagian atas danau es (Tippler, 1998: 570).
2.6 Kerangka Berpikir
Proses pembelajaran yang baik adalah proses pembelajaran yang memfasilitasi siswa untuk terlibat aktif dalam memahami konsep materi yang diajarkan. Pemahaman konsep yang diperoleh dari kegiatan mengkonstruksi pengetahuan oleh siswa lebih baik dibandingkan dengan pemahaman konsep yang diperoleh secara informatif. Diperlukan pengorganisasian proses pembelajaran yang baik agar siswa menikmati kegiatan pembelajaran, sehingga siswa menjadi aktif serta dapat mengkonstruksi pemahaman konsep dengan baik. Salah satu cara untuk membuat siswa menjadi aktif adalah dengan meningkatkan curiosity siswa pada materi pelajaran. Curiosity dapat membuat siswa tertarik dan menikmati
proses pembelajaran. Ketertarikan pada materi pelajaran dapat membantu siswa dalam proses belajar dan siswa lebih mudah memahami konsep.
Pengorganisasian proses pembelajaran dapat menggunakan model pembelajaran yang sesuai dengan materi pelajaran. Sebelum menentukan desain pembelajaran yang sesuai, terlebih dahulu dilakukan peninjauan masalah. Materi pelajaran yang disampaikan juga harus ditinjau dengan mengacu pada SK dan KD. Materi pelajaran yang digunakan dalam penelitian ini adalah materi pemuaian. Karakteristik materi pemuaian di SMP dapat disampaikan dengan pendekatan pembelajaran konstruktivisme dan pembelajaran kooperatif. Model pembelajaran yang menggunakan pendekatan pembelajaran konstruktivisme dan memperkuat nilai pembelajaran kooperatif adalah model pembelajaran Conceptual Understanding Procedures (CUPs).
Peristiwa pemuaian banyak terjadi di lingkungan sekitar, dan banyak aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari, baik manfaat dan dampak negatif. Pembelajaran materi pemuaian biasanya berupa penyampaian materi dan pemberian contoh, jarang pembelajaran yang menjelaskan proses penemuan konsep pemuaian dengan memperlihatkan bagaimana pemuaian terjadi. Penyampaian materi pemuaian dengan model pembelajaran CUPs, bertujuan untuk menyampaikan konsep pemuaian agar lebih mudah dipahami siswa dan membuat siswa menikmati kegiatan pembelajaran.
Penerapan model pembelajaran CUPs pada materi pemuaian menggunakan RPP dan ditunjang dengan LKS untuk meningkatkan curiosity dan membantu siswa memahami konsep. LKS yang digunakan pada model
pembelajaran CUPs terdiri atas dua macam, yaitu LKS individu dan LKS kelompok. Kerangka berpikir penelitian ini disajikan dalam Gambar 2.5. sebagai berikut.
Gambar 2.5. Kerangka Berpikir Model Pembelajaran CUPs Pemahaman Konsep Pemuaian Pemahaman Konsep Materi Pemuaian SMP Analisis SK dan KD Pembelajaran Konstruktivisme Pembelajaran Kooperatif Pelaksanaan Pembelajaran Meningkatkan Curiosity Siswa Penyusunan Perangkat dan Instrumen Pembelajaran Model Pembelajaran
Conceptual Understanding Procedures (CUPs) Disain Pembelajaran Pembuatan Indikator Indikator Curiosity Peningkatan Curiosity
2.7 Hipotesis
Berdasarkan kerangka berpikir di atas, maka hipotesis dalam penelitian ini adalah:
1. Penerapan model pembelajaran Concetual Understanding Procedures (CUPs) dapat meningkatkan pemahaman konsep dan curiosity siswa. 2. Penerapan model pembelajaran Concetual Understanding Procedures
(CUPs) lebih efektif dibandingkan dengan model pembelajaran eksperimen verifikasi dalam meningkatkan pemahaman konsep dan curiosity siswa.
32
