PENGEMBANGAN ALAT PERAGA KEMAGNETAN MATERI ELEKTROMAGNETIK UNTUK PEMBELAJARAN FISIKA SMA
(Skripsi)
Oleh: EVI MASRUROH
(0913022042)
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS LAMPUNG
Evi Masruroh
i ABSTRAK
PENGEMBANGAN ALAT PERAGA KEMAGNETAN MATERI ELEKTROMAGNETIK UNTUK PEMBELAJARAN FISIKA SMA
Oleh
EVI MASRUROH
Penggunaan media pembelajaran merupakan salah satu alternatif strategi agar proses pembelajaran lebih efektif, memberikan pengalaman belajar secara nyata, dan melibatkan siswa sebagai subjek dalam proses pembelajaran. Sebagai upaya untuk memenuhi kekurangan sumber belajar bagi guru dan siswa, terutama kesulitan siswa dalam memahami konsep elektromagnetik, telah dikembangkan media pembelajaran berupa alat peraga elektromagnetik agar proses belajar siswa menjadi lebih mudah, efektif, dan menarik dengan menerapkan metode
demonstrasi maupun metode eksperimen. Alat peraga yang dihasilkan yaitu medan magnet di sekitar penghantar berarus, garis khayal gaya magnetik, gaya Lorentz pada penghantar berarus, medan magnet disekitar solenoida, dan motor listrik sederhana.
Evi Masruroh
ii produk (uji satu lawan satu), revisi produk, uji coba pemakaian (uji coba
kelompok kecil), revisi produk, dan produk akhir berupa alat peraga elektromagnetik yang dilengkapi dengan LKS.
Hasil uji ahli menunjukkan alat peraga yang dikembangkan telah sesuai dengan teori dan layak digunakan sebagai media pembelajaran. Hasil uji lapangan
menunjukkan alat peraga dan LKS efektif digunakan sebagai media pembelajaran baik secara mandiri maupun berkelompok. Tahap pengujian satu lawan satu dan kelompok kecil, dilakukan terhadap 5 siswa dan 25 siswa kelas XII IPA2 SMAN 1 Terusan Nunyai Lampung Tengah Tahun 2013/2014 sebagai pengguna
menunjukkan kualitas alat peraga elektromagnetik: menarik, mudah digunakan, dan bermanfaat.
v RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Gunung Agung, Kabupaten Lampung Tengah, pada tanggal 26 Juni 1991, anak kedua dari lima bersaudara dari pasangan Bapak Suwito dan Ibu Muslichah.
Penulis mengawali pendidikan formal di TK Rhoudhatul Athfal Bandar Agung yang diselesaikan pada tahun 1997. Penulis meneruskan pendidikan di SD Negeri 1 Bandar Agung Lampung Tengah, yang diselesaikan pada Tahun 2003,
melanjutkan di SMP Negeri 3 Terusan Nunyai Lampung Tengah yang
diselesaikan pada Tahun 2006, dan masuk SMA Negeri 4 Metro yang diselesaikan pada Tahun 2009. Pada tahun 2009 penulis diterima di Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
MOTO
“Pandanglah orang yang lebih rendah dari padamu, jangan memandang orang yang lebih tinggi dari padamu, karena … yang demikian itu lebih baik agar kamu jangan memperkecil
nikmat karunia Allah yang telah dianugerahkan kepadamu”
(H.R. Bukhari dan Muslim)
“Segala sesuatu yang ditempatkan dalam kehidupan kita tidak pernah ada yang kebetulan. Semua punya tujuan dan hikmah dalam hidup kita”
“Memberi dari sekarang, bukan nanti saat kita mampu.”
“Allah selalu memberi apa yang kita perlukan, dan selalu mengganti setiap yang hilang dengan lebih baik”
“Berdoa, berusaha, ikhlas, sabar, dan Husnuzon. Selalu Semangat!”
(Evi Masruroh)
PERSEMBAHAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya. Dengan kerendahan hati, kupersembahkan lembaran-lembaran sederhana karya kecilku ini kepada:
1. Babe dan Mame tersayang yang senantiasa dengan sepenuh hati memberikan segala yang terbaik untukku, yang tak pernah lelah berdoa dalam setiap sujudnya, selalu mendukung dalam suka dan duka, yang takkan mungkin ananda balas walau sampai akhir hayat. Mudah-mudahan kelak dapat lebih banyak memberikan kebahagiaan dan membuat kalian bangga.
2. Kakak dan adik-adikku tersayang (Mas Lian, Mba Wi, adik-adikku Fajar, Via, dan si kecil Rahma) serta ponakan kecilku tersayang, willy, yang turut memberi semangat dan doa untuk ku.
3. Mbah Suyati (Alm.) dan Mbah Rus yang senantiasa berdoa agar ananda bisa menjadi orang yang berguna.
viii SANWACANA
Puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengembangan Alat Peraga Kemagnetan Materi Gaya Lorentz untuk Pembelajaran SMA”. Penulis menyadari bahwa terdapat banyak bantuan dari berbagai pihak sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Dr. Bujang Rahman, M.Si., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Lampung.
2. Bapak Drs. Caswita, M.Si., selaku Ketua Jurusan Pendidikan MIPA. 3. Bapak Drs. Eko Suyanto, M.Pd., selaku Ketua Program Studi Pendidikan
Fisika.
4. Bapak Dr. Agus Suyatna, M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik dan Dosen Pembimbing I yang telah memotivasi, membimbing, dan mengarahkan penulis selama penulisan skripsi.
5. Bapak Drs. Nengah Maharta, M.Si., selaku Pembimbing II, atas kesabarannya dalam memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi kepada penulis selama menyelesaikan skripsi.
6. Bapak Drs. I Dewa Putu Nyeneng, M.Sc., selaku Dosen Pembahas yang
ix 7. Bapak Wayan Suane, M.Si.; selaku evaluator uji ahli, terimakasih atas waktu
dan masukannya.
8. Drs. Abdurrahman, M.Si., Drs. Kartini Herlina, M.Si.; serta bapak dan ibu dosen Pendidikan Fisika Universitas Lampung yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membimbing penulis dalam pembelajaran di Universitas Lampung.
9. Babe dan Mame serta keluarga besar penulis, terimakasih atas dukungan, motivasi, dan doa yang diberikan selama ini.
10.Ibu Dra. Saptawati Saumil Bariroh yang telah banyak membantu selama penelitian.
11.Siswa kelas XII IPA SMAN 1 Terusan Nunyai atas bantuan dan kerjasamanya.
12.Mas Agussani, Kak Anang, dan Kak Giri yang sudah banyak membimbing dan membantu dalam penyelesaian alat peraga.
13.Abang Eko, Sajuli, Mas Bill, Linda, Eka, Desma, Mba Elly, Kak Gilang, teman-teman di Hafara, terimakasih atas bantuan, motivasi dan semangat yang diberikan.
14.Adik-adik bimbingan belajar, Ukhti, Amanda, Cindy, Ester, Dina, Fisha, terimakasih atas semangat, motivasi, doa, dan senyum yang selalu diberikan. Kebersamaan dan candatawa bersama kalian tak akan terlupakan.
15.Teman-teman fisika angkatan 2009 : reza, sofian, hafid, anggit, anistha, vera, hanny, pramitha, citra, lenny, dian, trisia, mitha, lisa, pendi, dan teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terimakasih atas
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iv
RIWAYAT HIDUP ... v
MOTTO ... vi
PERSEMBAHAN ... vii
SANWACANA ... viii
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Tujuan Penelitian ... 3
D. Manfaat Penelitian ... 3
E. Ruang Lingkup Penelitian ... 4
B. Alat Peraga ... 7
C.Evaluasi Media Pendidikan ... 8
D.Listrik Magnet ... 9
III. METODE PENGEMBANGAN A. Desain Penelitian ... 15
B. Subjek Uji Coba ... 15
C. Prosedur Pengembangan ... 16
1. Potensi dan Masalah ... 17
2. Pengumpulan Data ... 17
3. Desain Produk ... 17
4. Validasi Desain Produk ... 18
5. Revisi Desain Produk ... 19
6. Uji Coba Produk ... 19
7. Revisi Produk ... 20
8. Uji Coba Pemakaian ... 20
9. Revisi Produk ... 21
10. Produk Akhir ... 23
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A.Hasil Penelitian Pengembangan ... 24
1. Potensi dan Masalah ... 24
2. Pengumpulan Data ... 25
4. Validasi Desain Produk ... 30
5. Revisi Desain Produk ... 32
6. Uji Coba Produk ... 33
7. Revisi Produk ... 34
8. Uji Coba Pemakaian ... 34
9. Revisi Produk ... 38
10.Produk Akhir ... 38
B. Pembahasan ... 40
a. Kesesuaian Produk yang Dihasilkan dengan Tujuan Pengembangan .... 40
b. Kelebihan dan Kelemahan Produk Hasil Kegiatan Pengembangan ... 44
V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 46
B. Saran ... 47
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 1. Observasi Sarana dan Prasarana ... 51
2. Angket Análisis Kebutuhan Guru ... 53
3. Rekapitulasi Angket Análisis Kebutuhan Guru ... 56
4. Desain Alat ... 59
5. Tahap Pengembangan Alat Peraga Gaya Lorentz ... 61
6. Lembar Kerja Siswa ... 66
7. Kunci Jawaban Pemahaman Konsep LKS ... 95
9. Lembar Penilaian Afektif ... 100
10. Angket Uji Ahli ... 101
11. Uji Eksternal Siswa ... 106
12. Hasil Uji Ahli ... 108
13. Rangkuman Hasil Uji Ahli ... 113
14. Hasil Uji Eksternal Satu Lawan Satu ... 114
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
3.1. Skor Penilaian Uji Coba Lapangan terhadap Pilihan Jawaban ... 22
3.2. Konversi Skor Penilaian menjadi Pernyataan Nilai Kualitas ... 23
4.1. Perbaikan Uji Validasi ... 32
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.1. Langkah-Langkah Penggunaan Metode Research And Development Menurut
Sugiyono ... 4
2.1. Arah Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak dalam Medan Magnet ... 10
2.2. Gaya Lorentz pada Kawat Berarus Listrik ... 12
2.3. Arah Gaya Lorentz dengan Kaidah Tangan Kanan ... 13
2.4. Solenoida ... 14
3.1. Langkah-Langkah Penggunaan Metode Research And Development Menurut Sugiyono ... 16
4.1. Produk Awal Desain Alat Peraga Gaya Lorentz ... 29
4.2. Persentase Respon Siswa terhadap Kemenarikan Alat Peraga Gaya Lorentz ... 35
4.3. Persentase Respon Siswa terhadap Kemanfaatan Alat Peraga Gaya Lorentz .... ..35
4.4. Persentase Respon Siswa terhadap Kemudahan Alat Peraga Gaya Lorentz pada Uji Kelompok Kecil ... 36
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
2
Berdasarkan hasil wawancara dan observasi di SMAN 1 Terusan Nunyai di Lampung Tengah, penggunaan alat percobaan sebagai media pembelajaran khususnya untuk materi elektromagnetik tidak pernah digunakan oleh guru. Guru lebih suka membelajarkan materi elektromagnetik menggunakan metode konvensional, yaitu hanya melalui penjelasan tanpa menggunakan media pembelajaran yang mendukung. Salah satu penyebabnya adalah ketidaktersediaannya alat percobaan elektromagnetik di sekolah, meskipun sekolah telah memiliki laboratorium fisika yang telah tersedia khusus.
Berdasarkan hasil angket untuk mengungkap kebutuhan guru yang ditujukan kepada tiga guru bidang studi fisika, diperoleh skor angket sebesar 26 dari skor maksimal 36 (kategori sangat diperlukan). Hasil skor konversi tersebut menyatakan bahwa alat peraga untuk materi elektromagnetik sangat dibutuhkan di SMAN 1 Terusan Nunyai di Lampung Tengah. Selanjutnya, dari hasil angket untuk mengungkap kebutuhan siswa yang ditujukan kepada siswa kelas XII IPA1, XII IPA2, dan XII IPA3 yang berjumlah 69 siswa diperoleh skor 571 dari skor maksimal 828 (kategori sangat diperlukan), yang artinya sangat perlu dikembangkan alat percobaan untuk membelajarkan konsep elektromagnetik, sehingga mereka dapat lebih mudah memahami konsep elektromagnetik.
3
elektromagnetik agar proses belajar siswa menjadi lebih mudah, efektif, dan menarik.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, rumusan masalah dalam penelitian pengembangan ini adalah diperlukan alat peraga elektromagnetik beserta LKSnya sebagai media pembelajaran konsep elektromagnetik untuk memenuhi ketersediaan alat percobaan elektromagnetik yang dapat digunakan siswa agar pembelajaran menjadi lebih efektif.
C. Tujuan
Sesuai dengan rumusan masalah, maka tujuan penelitian pengembangan ini adalah menghasilkan alat peraga elektromagnetik beserta LKSnya menggunakan metode eksperimen sebagai media pembelajaran pada materi elektromagnetik agar pembelajaran menjadi lebih efektif.
D. Manfaat
Manfaat yang dapat diperoleh melalui penelitian pengembanga ini adalah: 1. Memberikan alternatif pemecahan masalah kekurangan media belajar di
SMA/MA khususnya untuk mempelajari konsep elektromagnetik.
4
3. Menambah pengalaman belajar siswa melalui kegiatan eksperimen dan menambah penguasaan konsep siswa.
4. Memberikan motivasi kepada guru untuk lebih terampil dan kreatif dalam menggunakan dan mengembangkan media pembelajaran.
E. Ruang Lingkup
Penelitian pengembangan ini dibatasi dalam ruang lingkup berikut:
1. Pengembangan merupakan proses menerjemahkan spesifikasi desain ke dalam suatu wujud fisik tertentu. Pada penelitian pengembangan ini berupa pembuatan media pembelajaran alat peraga elektromagnetik.
2. Metode pengembangan yang digunakan diadaptasi dari Sugiyono (2011:409) sampai tahap dihasilkan produk akhir. Langkah-langkah pengembangan terdiri sebagai berikut.
3. Uji coba produk penelitian pengembangan dilakukan pada siswa kelas XII IPA1, XII IPA2, dan XII IPA3 SMAN 1 Terusan Nunyai di Lampung Tengah tahun pelajaran 2013/2014.
Revisi
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Media Pendidikan
Kata media berasal dari bahasa latin medium yang secara harfiah berarti perantara atau pengantar. Banyak batasan yang diberikan orang tentang media. Menurut Sadiman, Haryono, dan Rahardjito (2011: 7),
Media adalah segala sesuatu yang dapat digunakan untuk menyalurkan pesan dari pengirim ke penerima sehingga dapat
merangsang pikiran, perasaan, perhatian, dan minat siswa sedemikian rupa sehingga proses belajar terjadi.
Batasan lain pun telah dikemukakan oleh para ahli, sebagian diantaranya yaitu:
1. Asosiasi Teknologi dan Komunikasi (Associatin of Education and Communication Technology/AECT) dalam Sadiman, Haryono, dan Rahardjito (2011:6) member batasan tentang media sebagai segala bentuk dan saluran yang digunakan untuk menyampaikan pesan/informasi.
2. Gagne (1970) dalam Sadiman, Haryono, dan Rahardjito (2011:6) menyatakan bahwa media adalah berbagai jenis komponen dalam lingkungan siswa yang dapat merangsangnya untuk belajar. 3. Gerlach dan Ely (1971) dalam Arsyad 2010:3) mengatakan bahwa
media apabila dipahami secara garis besar adalah manusia, materi, dan kejadian yang membangun kondisi yang membuat siswa mampu memperoleh pengetahuan, keterampilan atau sikap. 4. Heinich, dkk (1982) dalam Arsyad (2010:4) mengemukakan
istilah medium sebagai perantara yang mengantar informasi antara sumber dan penerima.
6
Media merupakan komponen yang sangat penting dalam proses komunikasi. Menurut Sadiman, Haryono, dan Rahardjito (2011: 12),
Pesan, sumber pesan, saluran/media dan penerima pesan adalah komponen-komponen proses komunikasi. Pesan yang akan dikomunikasikan adalah isi ajaran atau didikan yang ada dalam kurikulum. Sumber pesannya bisa guru, siswa, orang lain atau penulis buku dan produser media. Salurannya adalah media pendidikan dan penerima pesannya adalah siswa atau juga guru.
Menurut Arsyad (2010:4),
Apabila media itu membawa pesan-pesan atau informasi yang bertujuan instuksional atau mengandung maksud-maksud pengajaran maka media itu disebut media pembelajaran.
Kedudukan komponen media pembelajaran dalam sistem pembelajaran mempunyai fungsi yang sangat penting. Sebab tidak semua pengalaman belajar dapat diperoleh secara langsung. Dalam keadaan ini, media pembelajaran dapat digunakan agar lebih memberikan pengetahuan yang konkret dan tepat serta mudah dipahami. Penggunaan media yang tepat dan mudah dipahami bertujuan agar pesan yang akan disampaikan media dapat diterima oleh siswa, sehingga siswa dapat dikatakan belajar.
Pada pemilihan media perlu memperhatikan beberapa hal. Menurut Arsyad (2010:75) ada beberapa kriteria yang patut diperhatikan dalam pemilihan media.
1. Sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai. Media dipilih
berdasarkan tujuan instruksional yang telah ditetapkan yang secara umum mengacu kepada salah satu atau gabungan dari dua atau tiga ranah kognitif, afektif, dan psikomotor.
2. Tepat untuk mendukung isi pelajaran yang sifatnya fakta, konsep, prinsip, atau generalisasi.
7
tersedia disekitarnya, serta mudah dipindahkan dan dibawa ke mana-mana.
4. Guru terampil menggunakannya. 5. Pengelompokan sasaran.
6. Mutu teknis.
Menurut penulis, guru harus terampil dalam menggunakan media. Pemilihan media juga harus sesuai dengan materi yang diajarkan sehingga informasi dapat tersampaikan dengan baik kepada siswa.
B. Alat Peraga
Alat peraga adalah salah satu atau seperangkat benda konkret (alat bantu) yang dibuat atau disusun secara sengaja untuk membantu menanamkan atau mengembangkan konsep, fakta, dan prinsip dalam pembelajaran.
Menurut Ruis dalam Asyhar (2011:11),
Alat peraga digunakan oleh guru untuk memberi penekanan pada informasi, memberikan stimulasi perhatian, dan memfasilitasi proses pembelajaran.
8
menantang kesanggupan berpikir siswa yang akhirnya tidak takut dengan mata pelajaran fisika.
Menurut Nur (2009:1) ada beberapa nilai-nilai penggunaan alat peraga dalam proses pembelajaran diantaranya sebagai berikut:
1. Dapat mengurangi terjadinya verbalisme. 2. Dapat memperbesar minat dan perhatian siswa. 3. Hasil belajar bertambah mantap.
4. Memberikan pengalaman yang nyata dan dapat menumbuhkan kegiatan berusaha sendiri pada setiap siswa.
5. Menumbuhkan pemikiran yang teratur dan berkesinambungan 6. Membantu tumbuhnya pemikiran dan berkembangnya bahasa. 7. Membantu berkembangnya efisiensi dan pengalaman belajar.
Manfaat penggunaan alat peraga menurut penulis yaitu mengurangi verbalisme dalam proses pembelajaran, misalnya penggunaan alat peraga elektromagnetik. Siswa dapat lebih memahami arah medan magnet dan gaya Lorentz sesuai dengan arah arus listriknya. Selain itu juga dapat menarik perhatian siswa untuk mempelajari materi lebih dalam yang dapat menumbuhkan pemikiran siswa. Pembuatan alat peraga biasanya
memanfaatkan lingkungan sekitar dan dapat dibuat sendiri. Sedangkan alat peraga buatan pabrik pada umumnya berupa perangkat keras dan lunak yang pembuatannya memiliki ketelitian serta memerlukan biaya yang tinggi.
C. Evaluasi Media Pendidikan
9
pendidikan. Menurut Hamzah (2012:1) ada 2 macam penilaian yang dapat digunakan dalam mengevaluasi media pembelajaran, yaitu:
1. Evaluasi Formatif, yaitu suatu proses yang dimaksud untuk mengumpulkan data tentang efektivitas dan efisiensi penggunaan media yang digunakan dalam usaha mencapai tujuan yang telah ditetapkan.
2. Evaluasi Sumatif, yaitu kelanjutan dari evaluasi formatif. Media yang telah diperbaiki dan disempurnakan, kemudian diteliti kembali apakah media tersebut layak digunakan atau tidak dalam situasi tertentu.
Asnawir dan Usman Al-Ghazali (2011:1) menerangkan bahwa terdapat tiga tahapan dalam evaluasi sumatif, yaitu:
1. Evaluasi Satu Lawan Satu
Pada tahapan ini, dipilih dua orang atau lebih yang dapat mewakili populasi dari target media yang dibuat. Media disajikan kepada siswa secara individual. Kedua orang yang terpilih tersebut satu diantaranya mempunyai kemampuan di bawah rata-rata dan yang satunya di atas rata-rata.
2. Evaluasi Kelompok Kecil
Media dicobakan kepada 10-20 siswa yang dapat mewakili populasi target. Siswa yang dipilih terdiri dari siswa-siswa yang kurang pandai, sedang, dan yang pandai, terdiri dari siswa laki-laki dan perempuan yang terdiri dari berbagai latar belakang.
3. Evaluasi Lapangan
Pada tahap ini, dalam pelaksanaannya dipilih 30 siswa dengan berbagai karakteristik yang meliputi tingkat kepandaian, latar belakang, jenis kelamin, usia, kemajuan belajar, dan sebagainya.
D. Elektromagnetik
10
ketika didekatkan pada kawat berarus listrik. Hal ini menunjukkan, arus listrik di dalam kawat penghantar dapat menghasilkan efek-efek magnetik. Dapat disimpulkan bahwa disekitar arus listrik terdapat medan magnetik. Garis-garis khayal medan magnetik yang dihasilkan oleh arus listrik pada kawat lurus membentuk lingkaran dengan kawat pada pusatnya (Budiyanto, 2011:112). Hendrik Anton Lorentz (1878) mengemukakan bahwa medan eloktromagnetik ditimbulkan oleh muatan listrik pada tingkat atom. Lorentz menemukan teori Transformasi Lorentz dan menentukan gaya magnetik pada penghantar arus listrik dan berada dalam medan magnet yang disebut gaya Lorentz ( Murtini, 2013:1). Arah gaya Lorentz selalu tegak lurus dengan arah kuat arus listrik (I) dan arah medan magnetik (B) (Zaelani, 2010:469-471). Michael Faraday melakukan penelitian dan menemukan bahwa magnet yang digerakkan dapat menimbulkan arus listrik dengan menggunakan lilitan kawat atau kumparan.
1. Gaya Lorentz pada muatan yang bergerak dalam medan magnet
Gerak partikel bermuatan listrik dalam daerah medan magnet homogen akan menyimpang searah dengan gaya Lorentz yang mempengaruhi. Arah gerak pertikel dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Arah Gaya Lorentz pada Muatan yang Bergerak dalam Medan Magnet (Bueche dan Hecht, 2006:206)
11
Jika besar muatan q bergerak dengan kecepatan v, dan I = q/t maka persamaan gaya Lorentz untuk kawat dapat dituliskan:
Karena = , maka
Sehingga besarnya gaya Lorentz yang dialami oleh sebuah muatan yang bergerak dalam daerah medan magnet dapat dicari dengan menggunakan rumus:
FL selalu mempunyai arah tegak lurus dengan v dan B
12
Besarnya jari-jari dapat di cari dengan rumus: FL = FS
dengan R = jari-jari lintasan partikel (m) m = massa partikel (kg)
v = kecepatan muatan (m/s) B = kuat medan magnet (T)
2. Gaya Lorentz pada kawat berarus listrik
Arah gaya Lorentz selalu tegak lurus dengan kuat arus listrik (I) dan arah medan magnetik (B). arah gaya Lorentz dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Gaya Lorentz pada Kawat Berarus Listrik (Ellyonova, 2008:1)
Besarnya gaya Lorentz dapat dihitung dengan rumus FL = I B sin . Perhitungan di atas adalah gaya Lorentz yang mempengaruhi kawat tiap satuan panjang. Jadi jika panjang kawat = , maka besar gaya Lorentz dapat dihitung dengan rumus:
13
Besar dari gaya pada sebuah kawat yang tidak panjang yang mengalirkan arus listrik I ditentukan oleh
Dari rumus tersebut dapat diketahui bahwa jika sudut adalah:
, arah arus listrik (I) dan medan magnet (B) saling tegak
lurus maka FL mencapai maksimum.
, arah arus listrik (I) dan medan magnet (B) saling sejajar
maka FL = 0 atau kawat tidak dipengaruhi gaya Lorentz.
Hubungan antara FL, I, dan B dapat lebih mudah dipelajari menggunakan kaidah tangan kanan, yaitu dengan mengangan-angankan jika ibu jari, jari telunjuk, dan jari tengah dibentangkan saling tegak lurus, kemudian mengibaratkan ibu jari menunjuk arah arus listrik, jari telunjuk menunjuk arah medan magnet, dan jari tengah menunjuk arah gaya Lorentz. Gaya Lorentz dengan kaidah tangan kanan dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Arah Gaya Lorentz dengan Kaidah Tangan Kanan
3. Solenoida
14
yang dihasilkan sama dengan yang dihasilkan magnet batang. Pola ini dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Medan magnet di dalam solenoida merupakan resultan medan magnet yang dihasilkan oleh setiap lilitan. Jika panjang solenoida dan terdiri oleh N buah lilitan, jumlah lilitan setiap kumparan jari-jari kumparannya a, dan solenoida sangat panjang sehingga α1 = 0o dan α2 = 180o maka besar medan magnet di pusat solenoida adalah
atau
Sedangkan besar medan magnet di ujung solenoida dengan α1 = 0o dan
α2 = 90o adalah
atau
III. METODE PENGEMBANGAN
A. Desain Penelitian
Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah research and development atau penelitian pengembangan. Pengembangan yang dilakukan adalah
pembuatan media pembelajaran berupa alat peraga elektromagnetik beserta LKS untuk SMA pada konsep elektromagnetik. Sedangkan model penelitian pengembangan yang dipilih adalah model penelitian dan pengembangan pendidikan yang dikembangkan oleh Sugiyono (2011:409), dimana penelitian pengembangan merupakan penelitian yang berorientasi untuk
mengembangkan dan memvalidasi produk-produk yang digunakan dalam pendidikan. Pemilihan model ini karena langkah revisi selalu diletakkan setelah tindakan uji dilakukan. Uji yang dilakukan pun bertahap sesuai dengan komponen yang akan di uji secara spesifik sehingga revisi lebih terarah sesuai dengan komponen yang diujikan.
B. Subjek Uji Coba
16
produk. Uji coba produk dilakukan untuk memperoleh informasi mengenai bagaimana karakteristik, kelebihan, kekurangan, kemenarikan dan efektivitas dari media pembelajaran yang dikembangkan. Uji ahli isi/materi dilakukan untuk mengetahui tingkat kelayakan produk yang dihasilkan berdasarkan kesesuaian produk dilihat dari segi isi/materi dan desain media pembelajaran. Selanjutnya untuk uji satu-satu dan uji kelompok dikenakan kepada siswa kelas XII IPA SMAN 1 Terusan Nunyai di Lampung Tengah pada semester genap tahun pelajaran 2013/2014, dimana uji satu-satu diambil dari sampel penelitian yaitu 5 orang siswa yang dapat mewakili populasi target dan uji kelompok kecil terdiri dari 25 orang siswa.
C. Prosedur Pengembangan
Prosedur pengembangan ini mengacu pada model penelitian dan pengembangan yang diadaptasi dari Sugiyono(2011:409). Langkah pengembangan dapat dilihat pada Gambar 3.1
Gambar 3.1 Langkah-langkah Penggunaan Metode Research and Development Menurut Sugiyono (2011:409)
17
1. Potensi dan Masalah
Potensi merupakan sumberdaya yang dimiliki sekolah yang menunjang kegiatan proses belajar, yaitu guru, perpustakaan, dan laboratorium sekolah. Pada hal ini, melakukan analisis kebutuhan dan sumberdaya sekolah untuk mengumpulkan informasi bahwa diperlukan adanya media pembelajaran di sekolah. Analisis kebutuhan ini dilakukan dengan cara observasi langsung.
2. Pengumpulan Data
Setelah sumberdaya diketahui, selanjutnya mengumpulkan berbagai data/informasi yang dapat digunakan sebagai bahan perencanaan produk. Informasi diperoleh dari hasil identifikasi sumberdaya sekolah.
Identifikasi tersebut meliputi kelengkapan buku penunjang materi (kelengkapan sarana perpustakaan), kelengkapan kit praktikum di laboratorium, dan wawancara dengan guru mata pelajaran fisika dan pengisian angket oleh guru dan siswa.
3. Desain Produk
Desain produk dilakukan untuk mendukung pengembangan produk dan mengetahui spesifikasi produk yang memungkinkan untuk dikembangkan dengan memperhatikan hasil analisis kebutuhan dan identifikasi
18
1) Menganalisis kurikulum untuk menetapkan standar kompetensi, kompetensi dasar, indikator, dan tujuan pembelajaran.
2) Penentuan topik atau materi pokok yang dikembangkan. 3) Menentukan buku-buku fisika yang dijadikan rujukan materi
penunjang.
4) Menentukan model pengembangan alat peraga dan LKS
4. Validasi Desain Produk
Validasi desain dilakukan untuk menilai keefektifan dan kesesuaian desain dengan spesifikasi yang direncanakan, tujuan pembelajaran,
evaluasi perencanaan pembelajaran dalam kurikulum dan kesesuaian LKS dengan produk yang dikembangkan. Validasi dilakukan oleh ahli desain fisika yang sudah berpengalaman untuk menilai desain produk baru yang telah dikembangkan. Ahli desain diminta untuk menilai desain produk, sehingga selanjutnya dapat diketahui kelemahan dan kekuatannya. Pada validasi desain dilakukan uji spesifikasi produk yang bertujuan untuk mengevaluasi kesesuaian produk yang direncanakan dengan berpedoman pada instrumen uji yang telah ditetapkan. Prosedur uji spesifikasi produk menggunakan langkah-langkah sebagai berikut.
1) Menentukan indikator penilaian yang akan digunakan untuk menilai rancangan produk yang telah dibuat.
2) Menyusun instrumen uji spesifikasi berdasarkan indikator penilaian yang telah ditentukan.
19
4) Melakukan analisis terhadap hasil uji untuk mendapatkan perbaikan materi pembelajaran yang sesuai dengan kurikulum.
5) Merumuskan rekomendasi perbaikan berdasarkan analisis uji spesifikasi produk.
5. Revisi Desain Produk
Setelah merumuskan rekomendasi perbaikan berdasarkan analisis hasil uji spesifikasi produk, maka diketahui kelemahan dari produk yang
dikembangkan. Kelemahan tersebut dikurangi dengan cara memperbaiki desain produk. Selanjutnya mengkonsultasikan hasil rekomendasi perbaikan yang telah diperbaiki kepada ahli desain pembelajaran.
6. Uji Coba Produk
Produk yang telah selesai dibuat melalui uji spesifikasi kemudian dikenakan uji coba produk yaitu melakukan uji coba kualitas produk dengan berpedoman instrumen uji yang telah ditetapkan. Uji kualitas produk meliputi langkah-langkah berikut.
1) Menentukan indikator penilaian yang digunakan untuk menilai produk hasil uji spesifikasi yang telah dibuat.
2) Menyusun instrumen uji kualitas produk berdasarkan indikator penilaian yang telah ditentukan.
20
4) Melakukan analisis uji kualitas produk untuk memperoleh perbaikan kualitas produk yang dihasilkan.
5) Merumuskan rekomendasi perbaikan berdasarkan hasil uji kualitas produk.
7. Revisi Produk
Setelah merumuskan rekomendasi perbaikan berdasarkan analisis hasil uji kualitas produk maka diketahui kelemahan dari produk yang
dikembangkan. Kelemahan tersebut dikurangi dengan cara memperbaiki desain produk. Selanjutnya mengkonsultasikan hasil rekomendasi perbaikan yang telah diperbaiki kepada ahli isi/materi pembelajaran.
8. Uji Coba Pemakaian
21
9. Revisi Produk
Setelah uji coba diperoleh data hasil penelitian pengembangan. Data tersebut diperoleh melalui observasi instrumen berupa instrument angket dan tes. Instrument angket digunakan unutk mengumpulkan data tentang kelayakan produk berdasarkan kesesuaian desain dan isi materi
elektromagnetik pada produk yang telah dikembangkan. Instrument angket juga digunakan untuk mengumpulkan data tingkat kemenarikan, kemudahan, dan kemanfaatan alat percobaaan elektromagnetik.
Sedangkan untuk mengumpulkan data tingkat keefektifan alat peraga dalam pembelajaran digunakan instrument berupa tes. Kegiatan ini berupa tes tertulis kepada siswa setelah melakukan eksperimen menggunakan alat peraga elektromagnetik.
22
sehingga dapat digunakan dalam perevisian alat peraga yang akan dikembangkan.
Data kemenarikan produk diperoleh dari siswa sebagai pengguna pada tahap uji coba lapangan. Angket respon terhadap penggunaan produk memiliki 4 pilihan jawaban sesuai dengan konten pertanyaan. Masing-masing pilihan jawaban memiliki skor berbeda yang mengartikan tingkat kesesuaian produk bagi pengguna. Penilaian instrumen total dilakukan dari jumlah skor yang diperoleh kemudian dibagi dengan jumlah total skor kemudian hasilnya dikalikan dengan banyaknya pilihan jawaban. Skor penilaian dari tiap pilihan jawaban dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Skor Penilaian Uji Coba Lapangan terhadap Pilihan Jawaban Pilihan Jawaban Pilihan Jawaban Pilihan Jawaban Skor Sangat menarik Sangat mudah Sangat membantu 4
Menarik Mudah Membantu 3
Kurang menarik Sulit Kurang membantu 2
Tidak menarik Sangat sulit Tidak membantu 1
Instrument yang digunakan memiliki 4 pilihan jawaban, sehingga skor penilaian total dapat dicari dengan menggunakan rumus:
23
ini diperoleh dengan melakukan analisis secara deskriptif terhadap skor penilaian yang diperoleh. Pengkonversian skor menjadi pernyataan penilaian ini dapat dilihat dalam Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Konversi Skor Penilaian menjadi Pernyataan Nilai Kualitas Dalam Suyanto (2009:227)
Skor penilaian Rerata skor Klasifikasi
4 3,26-4,00 Sangat baik
3 2,51-3,25 Baik
2 1,76-2,50 Kurang baik
1 1,01-1,75 Tidak baik
Sedangkan untuk data hasil tes digunakan nilai Kriteria Ketuntasan Minimal (KKM) mata pelajaran fisika di SMAN 1 Terusan Nunyai di Lampung Tengah, yaitu > 75, sebagai pembanding. Apabila 75% nilai siswa yang diberlakukan uji coba
telah mencapai KKM, dapat disimpulkan produk pengembangan layak dan efektif digunakan sebagai media pembelajaran. Hasil uji coba pemakaian dijadikan bahan perbaikan dan penyempurnaan produk yang dikembangkan. Revisi produk dilakukan apabila dari data hasil uji coba pemakaian terdapat kekurangan dan kelemahan.
10.Produk akhir
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Simpulan dari penelitian pengembangan ini adalah:
1. Dihasilkan lima macam alat peraga gaya Lorentz sebagai media pembelajaran yaitu alat peraga:
1) medan magnet di sekitar penghantar berarus 2) garis khayal gaya magnet
3) gaya Lorentz pada penghantar berarus 4) medan magnet disekitar solenoida 5) motor listrik sederhana.
2. Alat peraga listrik magnet yang dihasilkan telah teruji dengan kualitas layak dan sesuai dengan teori, serta dengan kualitas: menarik, mudah digunakan, dan bermanfaat menurut pengguna.
47 B. Saran
Saran dari penelitian pengembangan ini adalah:
1. Guru hendaknya menggunakan alat peraga listrik magnet yang telah penulis kembangkan untuk membelajarkan konsep listrik magnet kepada siswa.
2. Guru atau peneliti yang hendak melanjutkan penelitian ini diharapkan dapat mengembangkan alat peraga listrik magnet lebih lanjut dengan mengubah sistem-sistem manual yang ada pada alat peraga menjadi sistem otomatis sehingga mempermudah dalam penggunaan dan pengoperasian alat peraga.
3. Melakukan penelitian lanjut berupa mengembangkan alat peraga listrik magnet yang mampu menunjukan peristiwa gaya Lorentz pada kawat sejajar berarus listrik dan pengembangan alat peraga yang dapat mengukur kecepatan putaran per detik kumparan pada alat peraga motor listrik sederhana.
DAFTAR PUSTAKA
Al-Ghazali, Tommy.2011.Evaluasi Media
Pembelajaran.http://tommyal-ghazali.wordpress.com/2011/05/08/evaluasi-media-pembelajaran/.12 April 2013, pukul 09.20 WIB.
Arsyad, A.2010.Media Pembelajaran.Jakarta:PT. Raja Grafindo Persada. Asyhar, Rayanda. 2011. Kreatif Mengembangkan Media Pembelajaran. Jakarta:
Gaung Persada (GP) Press Jakarta.
Budiyanto, Joko.2009.Fisika untuk SMA/MA kelas XII.Jakarta:Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Bueche, Frederick J. dan Eugene Hecht.2006.Fisika Universitas Edisi kesepuluh. Jakarta:Erlangga.
Ellyonova, Fiona.2012.Gaya Lorentz.http://lovephysics.blogspot.com/2012/10/28/ gaya-lorentz/24 April 2013, pukul 07.31 WIB.
Hamzah, Mirza.2012.Evaluasi Media Pembelajaran.http://mirzahamzah. blogspot.com/04/05/2012/evaluasi-media-pembelajaran/.9 April 2012, pukul 21.58 WIB.
Maulina, Hervin.2012. “Pengembangan Alat Percobaan Pembelajaran Fisika Materi Interferensi Cahaya”.Skripsi.Bandarlampung:Unila
Murtini, Lis.2013.Sejarah Listrik.http://lismurtini270992.wordpress.com/ 2013/05/01/sejarah-listrik/21 Oktober 2014, pukul 09.35 WIB. Nur, Aris.2009.Alat Peraga Dalam
Pembelajaran.http://weblog-pendidikan.blogspot.com/2009/08/alat-peraga-dalam-pembelajaran.html/.7 Mei 2013, pukul 12.20 WIB
Saripudin, Aip., Dede Rustiawan K., dan Adit Suganda.2007.Praktis Belajar Fisika untuk Kelas XII.Jakarta:Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Sadiman, A.S Raharjo., Haryono, A., dan Rahardjito.2011.Media Pendidikan.Jakarta:Pustekom dan Raja Grafindo Persada.
Setiono, Budi. 2011. “Pengembangan Alat Perekam Getaran sebagai Media Pembelajaran Konsep Getaran”. Skripsi. Bandarlampung: Unila.
Sugiyono.2012.Metode Penelitian Pendidikan.Bandung:Alfabeta
Suyanto, Eko. 2009. Pengembangan Contoh Lembar Kerja Fisika Siswa dengan Latar Penuntasan Bekal Awal Ajar Tugas Studi Pustaka dan Keterampilan Proses Untuk SMA Negeri 3 Bandarlampung. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan 2009. Lampung: Unila.
Winarti, Yayuk. 2011. “Pengembangan Peraga Fisika Menggunakan Alat dan
Bahan dari Lingkungan Sekitar untuk Pembelajaran Fisika Kelas X Semester Genap SMAN 12 Bandarlampung”. Skripsi. Bandarlampung: Unila.
