i
PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN GUIDED INQUIRY BERBANTUAN STUDENT HANDOUT UNTUK MENINGKATKAN PENGUASAAN KONSEP DAN KERJA ILMIAH SISWA KELAS XI
Skripsi
disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
oleh
Rena Retnoningsih 4201411097
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSIATAS NEGERI SEMARANG
2015
ii
PERNYATAAN
iii
iv
MOTTO
IBU, you are my everything for me, you are the motivation to be success.
Dan cukuplah Allah menjadi Pelindung bagimu,
dan cukuplah Allah menjadi Penolong bagimu (QS. An-Nisa ayat 45). Bermimpilah setinggi langit,
jika engkau jatuh, engkau akan jatuh di antara bintang-bintang (Soekarno).
PERSEMBAHAN
Untuk my beloved father, Sartono (Alm) yang menjadi motivasi saya untuk menjadi seorang pendidik, terima kasih Bapa.
Untuk my beloved mom, Sutiyati yang setiap saat selalu memberikan segalanya, terima kasih Ema.
Untuk kedua kakaku, Riswanto Sarto Wibowo dan Trisno Siswonaji.
Untuk my grandparents, Sahrudin dan Sakem yang selalu memberikan batuan dan doa.
Untuk seseorang yang masih dirahasiakan Allah.
Untuk sahabat-sahabat terbaikku yang selalu menemaniku dan mendorongku baik dalam suka maupun duka.
Untuk KKN Gombong 2014.
Untuk teman-teman Pojok Sari Kos.
Untuk teman-teman Pendidikan Fisika Angkatan 2011.
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Selama menyusun skripsi ini, penulis telah banyak menerima bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., Rektor Universitas Negeri Semarang. 2. Prof. Dr. Wiyanto, M.Si., Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam (FMIPA) Universitas Negeri Semarang. 3. Dr. Khumaedi, M.Si., Ketua Jurusan Fisika.
4. Prof. Dr. Sarwi, M.Si., Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, arahan, masukan, saran, petunjuk, solusi, dorongan untuk maju, perhatian, motivasi, nasihat, semangat, inspirasi, waktu, tenaga, doa dan ilmu dalam pelaksanaan skripsi ini.
5. Dra. Siti Khanafiyah, M.Si., Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, arahan, masukan, saran, petunjuk, solusi, dorongan untuk maju, perhatian, motivasi, nasihat, semangat, inspirasi, waktu, tenaga, doa dan ilmu dalam pelaksanaan skripsi ini.
6. Prof. Dr. Susilo, M.Si., Dosen wali yang telah memberikan saran dan bimbingan selama kuliah.
vi
8. Drs. Hasan Arifin., Kepala SMA Negeri 1 Majenang yang telah memberikan izin penelitian.
9. Acip Nasrip, S.Pd., Guru Fisika kelas XI SMA Negeri 1 Majenang yang telah memberikan bimbingan selama penelitian.
10.Peserta didik kelas XI SMA Negeri 1 Majenang yang telah membantu proses penelitian.
11.Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran demi kebaikan penyusunan hasil karya ilmiah lainnya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca demi kebaikan di masa mendatang.
Semarang, 5 Juni 2015
vii ABSTRAK
Retnoningsih, Rena. 2015. Penerapan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Kerja Ilmiah Siswa Kelas XI. Skripsi, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang. Pembimbing I Prof. Dr. Sarwi, M.Si. dan Pembimbing II Dra. Siti Khanafiyah, M.Si.
Kata kunci : Guided inquiry, student handout, penguasaan konsep fluida statis, kerja ilmiah.
viii ABSTRACT
Retnoningsih, Rena. 2015. The Implementation of Guided Inquiry Learning Model by Helping Student Handout to Increase Student Concept Mastery and Scientific Skill of Class XI. Final project, Physics Departement Mathematics and Natural Science Faculty Universitas Negeri Semarang. First Adviser: Prof. Dr. Sarwi, M.Si. dan Second Adviser: Dra. Siti Khanafiyah, M.Si.
Keywords : Guided inquiry, student handout, concept mastery of static fluid, scientific skills.
ix DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL………. …. i
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN……… …. ii
HALAMAN PENGESAHAN………...…. iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN……….…. iv
KATA PENGANTAR...……… …. v
ABSTRAK...……….. …. vii
ABSTRCT...……….. …. viii
DAFTAR ISI……….. …. ix
DAFTAR TABEL………..…. xi
DAFTAR GAMBAR………. …. xii
DAFTAR LAMPIRAN……….…. xiii
BAB 1. PENDAHULUAN……… 1
1.1 Latar Belakang……….…. 1
1.2 Identifikasi Masalah………... …. 5
1.3 Pembatasan Masalah………..… 5
1.4 Rumusan Masalah……….…. 5
1.5 Tujuan Penelitian………... 6
1.6 Manfaat Penelitian………. 6
1.7 Penegasan Istilah………... 7
1.8 Sistematika Skripsi……… 10
1.8.1 Bagian Pendahuluan………. 10
1.8.2 Bagian Isi……….. 10
1.8.3 Bagian Akhir Skripsi……… 12
2. TINJAUAN PUSTAKA……….. …. 13
2.1 Deskripsi Teoritik………... 13
2.1.1 Student Handout……….……… …. 13
2.1.2 Model Pembelajaran Guided Inquiry………... 15
2.1.3 Penguasaan Konsep……….………. 20
x
2.2 Tinjauan Materi Fluida Statis………... 24
2.2.1 Tekanan Hidrostatis………... 24
2.2.2 Hukum Pokok Hidrostatika………. 26
2.2.3 Hukum Pascal……….. 27
2.2.4 Hukum Archimedes………. 28
2.2.5 Terapung, Melayang, Tenggelam………. 29
2.3 Kerangka Berpikir………. 34
2.4 Hipotesis Penelitian………... 36
3. METODE PENELITIAN……….…. 37
3.1 Desain Penelitian………... 37
3.2 Prosedur Penelitian……… 37
3.3 Langkah-Langkah Pembelajaran pada Kelas Eksperimen……… 39
3.4 Pelaksanaan Penelitian……..………. 39
3.5 Lokasi dan Subjek Penelitian ………... 41
3.6 Variabel Penelitian………. 42
3.7 Metode Pengumpulan Data……… 43
3.8 Instrumen Penelitian……….. 44
3.9 Analisis Data Akhir………... 55
4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN……… 62
4.1.Penguasaan Konsep……….. 62
4.2.Kerja Ilmiah………... 67
4.3.Hubungan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout dengan Peningkatan Kerja Ilmiah………... 70
4.4.Pelaksanaan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout ………..………...…………... 74
4.5.Keterbatasan Penelitian………..………... 76
5. PENUTUP……… 78
5.1 Simpulan………... 78
5.2 Saran…..………... 79
DAFTAR PUSTAKA……… …. 80
xi
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
3.1 Langkah Pembelajaran pada Model Pembelajaran Guided Inquiry
Berbantuan Student Handout ……… 39
3.2 Jadwal Pelaksanaan Penelitian……….. 40
3.3 Rincian Jumlah Siswa Kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang…….….. 41
3.4 Kriteria Tingkat Kesukaran Item………... 49
3.5 Kriteria Daya Pembeda………...………... 50
3.6 Kriteria Penilaian Data Observasi………...………..……… 53
3.7 Kriteria Penilaian Faktor Gain………...……… 57
3.8 Daftar Analisis Varians (Anava) Regresi Linier Sederhana………...…... 60
4.1 Hasil Analisis Nilai Pretes dan Postes………..………… 63
4.2 Hasil Analisis Nilai Kerja Ilmiah Siswa……… 67
4.3 Hasil Analisis Aktivitas Guru pada Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout.……… 74
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Zat Cair Dianggap Tersusun atas Lapisan-Lapisan Air………. 24
2.2 Tekanan Hidrostatik pada Dasar Tabung..……… 25
2.3 Tekanan pada Titik A, B, C dan D Sama..……….………... 26
2.4 Perbedaan Ketinggian Zat Cair pada Pipa U………... 26
2.5 Ilustrasi Hukum Pascal………...………... 27
2.6 Sebuah Benda di dalam Fluida akan Mendapat Gaya Apung ke Atas….. 28
2.7 Dua Buah Gaya pada Benda yang Tercelup dalam Zat Cair………..30
2.8 Benda Terapung………. 30
2.9 Benda Melayang……… 32
2.10 Benda Tenggelam……….. 33
3.1 Prosedur Penelitian……… 38
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Daftar Nilai Rapot Semester Gasal ... 84
2. Uji Normalitas Data Awal ... 85
3. Uji Homogenitas Data Awal ... 88
4. Kisi-kisi Soal Uji Coba ... 89
5. Soal Uji Coba ... 90
6. Kunci Jawaban Soal Uji Coba... 97
7. Analisis Hasil Uji Coba ... 105
8. Silabus Pembelajaran ... 121
9. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ... 124
10.Kisi-Kisi Soal Pretes-Postes ... 136
11.Soal Pretes-Postes ... 137
12.Kunci Jawaban Soal Pretes-Postes ... 142
13.Kisi-Kisi Lembar Observasi Proses Pembelajaran Guided Inquiry ... 148
14.Lembar Observasi Proses Pembelajaran Guided Inquiry... 150
15.Kisi-Kisi Lembar Observasi Kerja Ilmiah Peserta Didik ... 162
16.Lembar Observasi Kerja Ilmiah Peserta Didik ... 164
17.Lembar Pengamatan Aktivitas Guru ... 176
18.Daftar Nilai Pre-Test ... 188
19.Daftar Nilai Pos-Test... 190
20.Uji Normalitas Nilai Pretes ... 192
21.Uji Normalitas Nilai Pretes ... 194
22.Uji Ketuntasan Klasikal Penguasaan Konsep ... 196
23.Uji Peningkatan Rata-Rata Penguasaan Konsep ... 198
24.Uji Peningkatan Rata-Rata Kerja Ilmiah... 199
25.Uji Hubungan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout dengan Peningkatan Kerja Ilmiah Siswa ... 201
xiv
27.Analisis Lembar Observasi Proses Pembelajaran Guided Inquiry ... 213
28.Analisis Lembar Observasi Kerja Ilmiah Peserta Didik ... 219
29.Dokumentasi ... 225
30.Surat Keputusan Dosen Pembimbing... 229
31.Surat Izin Penelitian ... 230
32.Surat Keterangan Penelitian ... 231
1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Fisika adalah salah satu ilmu eksak yang memungkinkan manusia memikirkan, mencatat dan mengkomunikasikan ide-ide mengenai elemen dan kuantitas. Fisika sangat dekat dengan alam karena fisika mempelajari gejala yang terjadi di alam. Fisika berperan penting dalam berbagai disiplin ilmu untuk memajukan dan mengembangkan teknologi. Perkembangan teknologi yang pesat tidak lepas dari perkembangan ilmu fisika di berbagai bidang seperti teori gelombang, mekanika, termodinamika, relativitas, dan elektronika.
Kelompok mata pelajaran ilmu pengetahuan dan teknologi dimaksudkan untuk memperoleh kompetensi lanjut ilmu pengetahuan dan teknologi serta membudayakan berpikir ilmiah secara kritis, kreatif dan mandiri (Depdiknas, 2006: 3). Oleh karena itu, fisika merupakan mata pelajaran yang perlu diberikan kepada peserta didik untuk membekali kemamapuan berpikir logis, kritis, analitis, sitematis dan kemampuan bekerja sama dengan orang lain. Kompetensi tersebut diperlukan agar peserta didik dapat memiliki kemampuan memperoleh, mengelola, dan memanfaatkan informasi untuk bertahan hidup pada keadaan yang selalu berubah, tidak pasti, dan kompetitif. Berdasarkan hasil penelitian Ningsih et al. (2012: 52) menunjukan bahwa kemampuan berpikir kritis siswa dapat
Hasil penelitian Wiyanto et al. (2007: 66) menunjukan bahwa pada umumnya pembelajaran sains cenderung monoton dengan aktivitas sains termasuk rendah. Hal ini sesuai dengan hasil observasi peneliti di SMA Negeri 1 Majenang menunjukan bahwa peserta didik jarang melakukan kegiatan laboratorium yaitu hanya satu kali dalam satu semester. Selain itu diketahui bahwa peserta didik kelas XI mengalami kesulitan dalam memahami konsep fisika, yang ditunjukan dengan rata-rata nilai ujian akhir semester (UAS) ganjil untuk mata pelajaran fisika masih rendah yaitu sebesar 65,456 dan kurang dari kriteria ketuntasan minimal (KKM) yaitu 76. Meskipun telah digunakan berbagai model, metode dan media pembelajaran oleh guru fisika kelas XI di SMA Negeri 1 Majenang namun penguasaan konsep peserta didik masih rendah. Dengan demikian, dibutuhkan solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut.
menciptakan suatu lingkungan untuk mengembangkan pemikiran, penalaran, diskusi, dan ketrampilan ilmiah (Carolyn, 2006: 3).
Inkuiri terbimbing merupakan pendekatan inkuiri dengan guru membimbing siswa melakukan kegiatan dengan memberi pertanyaan awal dan mengarahkan pada suatu diskusi (Suparno, 2007: 68). Pembelajaran ini menghendaki siswa lebih aktif dalam segala kegiatan pembelajaran sedangkan guru hanya sebagai fasilitator yang membantu siswa dalam menemukan pemecahan masalah. Selain itu, menurut Roestiyah (2008: 76-77) teknik inkuiri memiliki keunggulan yaitu membantu dalam menggunakan ingatan dan transfer pada situasi proses belajar yang baru, mendorong siswa untuk berpikir dan bekerja atas inisiatifnya sendiri, bersikap objektif, jujur, terbuka dan dapat mengembangkan bakat atau kecakapan individu.
Dua unsur yang sangat penting dalam proses belajar mengajar adalah metode pembelajaran dan media pembelajaran (Arsyad, 2014: 19). Salah satu fungsi media pembelajaran adalah memudahkan siswa mempelajari materi pelajaran sehingga dapat lebih meningkatkan gairah siswa untuk belajar (Sanjaya, 2012: 74). Student Handout merupakan salah satu jenis media pembelajaran cetak. Student Handout ini berupa lembar kerja siswa yang digunakan sebagai pegangan
atau panduan dalam melakukan aktivitas pembelajaran. Pada Student Handout terdapat pertanyaan tentang aplikasi konsep fisika dalam kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan materi pelajaran.
student handout dapat mengatasi permasalahan di SMA Negeri 1 Majenang. Hal
ini sesuai dengan hasil penelitian yang dipaparkan pada paragraf selanjutnya. Hasil penelitian Praptiwi et al. (2012: 94) menunjukan bahwa peningkatan penguasaan konsep kelas eksperimen dengan penerapan model pembelajaran eksperimen inkuiri terbimbing lebih tinggi daripada kelas kontrol dengan penerapan model pembelajaran eksperimen regular. Hasil penelitian Wahyuni et al. (2014: 5) menunjukan bahwa kemampuan kerja ilmiah peserta didik meningkat
dari siklus I ke siklus II dengan penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing. Selain itu penelitian Marrysca et al. (2013: 10) menunujukan bahwa kemampuan koginitif Fisika siswa mengalami peningkatan yang sangat signifikan dengan menggunakan LKS. Hasil penelitian Faizah et al. (2014: 55) menunjukan bahwa ketercapaian hasil belajar dengan menggunakan handout menghasilkan nilai rerata sebesar 85,90 dan untuk nilai pos-test menghasilkan nilai rerata sebesar 84.
1.2
Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka permasalahan yang akan diteliti adalah:
(1) Penguasaan konsep peserta didik masih rendah terhadap mata pelajaran fisika ditandai dengan rata-rata nilai ujian akhir semester gasal kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015 kurang dari KKM.
(2) Peserta didik kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015 jarang melakukan kegiatan laboratorium.
1.3
Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah:
(1) Pokok bahasan dalam penelitian ini adalah tekanan hidrostatis, hukum pokok hidrostatika, hukum Pascal dan hukum Archimedes.
(2) Kerja ilmiah dalam penelitian ini adalah aktivitas peserta didik ketika melakukan kegiatan laboratorium.
(3) Subyek dalam penelitian adalah siswa kelas XI SMA Negeri 1 Majenang.
1.4
Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
(1) Apakah penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa?
(3) Bagaimana hubungan antara model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah siswa kelas XI pada materi
fluida statis?
1.5
Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang telah dikemukakan, maka tujuan penelitian ini adalah:
(1) Mendeskripsikan peningkatan penguasaan konsep siswa pada penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout.
(2) Mendeskripsikan peningkatan kerja ilmiah siswa pada penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout.
(3) Mendeskripsikan hubungan antara model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah siswa kelas XI pada materi fluida statis.
1.6
Manfaat Penelitian
Manfaat dilakukannya penelitian ini adalah: (1) Bagi sekolah
(a) Sebagai pertimbangan dalam menentukan model pembelajaran fisika khususnya dan mata pelajaran lain pada umumunya.
(2) Bagi guru
(3) Bagi peneliti
(a) Peneliti dapat menambah wawasan dan pengetahuan tentang penyusunan karya ilmiah sehingga nantinya dapat dimanfaatkan untuk menyusun karya ilmiah lainnya.
(b) Peneliti dapat mengetahui model pembelajaran yang sesuai terhadap kondisi peserta didik yang diteliti.
(4) Bagi peneliti lain
(a) Sebagai bahan referensi ketika akan melakukan penelitian tentang penerapan model pembelajaran guided inquiry terhadap peningkatan kerja ilmiah dan penguasaan konsep siswa.
(b) Sebagai bahan masukan atau gambaran bagi peneliti lain mengenai metode eksperimen dan media student handout.
1.7
Penegasan Istilah
Penegasan istilah diperlukan untuk mendapatkan pengertian yang sama tentang semua istilah dalam judul penelitian ini dan tidak menimbulkan intrepretasi yang berbeda dari pembaca. Penegasan istilah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout
digunakan selama proses pembelajaran guided inquiry dalam melakukan kegiatan laboratorium. Guru membimbing siswa dalam proses pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan tahapan sebagai berikut: (1) menyajikan pertanyaan / masalah, (2) menyusun hipotesis, (3) merancang percobaan, (4) melakukan percobaan untuk memperoleh informasi, (5) mengumpulkan dan menganalisis data dan (6) membuat kesimpulan.
Student Handout
Student handout merupakan sarana pembelajaran yang digunakan oleh
peneliti dalam proses pembelajaran. Student handout dapat dijadikan sebagai pedoman atau pegangan bagi siswa dalam melakukan aktivitas pembelajaran. Student handout merupakan media pembelajaran berupa lembar kerja siswa yang
berisi pertanyaan dan dilengkapi dengan gambar yang relevan. Pertanyaan tersebut dijadikan sebagai bahan diskusi peserta didik.
Peningkatan Penguasaan Konsep
Peningkatan Kerja Ilmiah
Kerja ilmiah yang dimaksud dalam penelitian ini merupakan aktivitas peserta didik dalam melakukan kegiatan laboratorium. Secara umum proses kerja ilmiah yang dilakukan fisikawan mencakup langkah sebagai berikut: (1) mengamati gejala yang ada (eksplorasi pustaka), (2) mengajukan pertanyaan mengapa gejala itu terjadi (merumuskan masalah), (3) membuat hipotesis untuk menjawab persoalan yang diajukan atau menjelaskan alasannya, (4) merencanakan dan melaksanakan suatu eksperimen untuk menguji hipotesis dan (5) menarik kesimpulan.
Pelaksanaan pembelajaran dilakukan dalam tiga tahap dan satu tahap ditempuh dalam dua kali pertemuan. Semua indikator dalam kerja ilmiah dapat terlaksana dalam satu tahap sehingga peningkatan kerja ilmiah pada penelitian ini merupakan peningkatan nilai kerja ilmiah dari tahap 1 ke tahap 2, tahap 2 ke tahap 3 dan tahap 1 ke tahap 3 yang meningkat secara signifikan. Peningkatan kerja ilmiah dapat dianalisis dengan uji gain.
Fluida Statis
1.8
Sistematika Skripsi
Susunan skripsi ini terdiri dari tiga bagian yaitu bagian pendahuluan, bagian isi dan bagian akhir skripsi.
1.8.1 Bagian Pendahuluan
Bagian pendahuluan skripsi ini terdiri dari halaman judul, pernyataan keaslian tulisan, pengesahan, motto dan persembahan, abstrak, kata pengantar, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar dan daftar lampiran.
1.8.2 Bagian Isi
Bagian isi terdiri dari lima bab yaitu sebagai berikut: Bab 1 Pendahuluan
Bagian bab 1 terdiri dari latar belakang, identifikasi masalah, pembatasan masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat peneltian, penegasan istilah dan sistematika skripsi.
Bab 2 Tinjauan Pustaka
Bagian bab 2 terdiri dari deskripsi teoritik (student handout, model pembelajaran guided inquiy, penguasaan konsep dan kerja ilmiah), tinjauan materi fluida statis, kerangka berpikir dan hipotesis penelitian.
Bab 3 Metode Penelitian
Bab 4 Hasil dan Pembahasan
Bagian bab 4 terdiri dari hasil penelitian dan pembahasan. Hasil penelitian meliputi deskripsi peningkatan penguasaan konsep peserta didik pada model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout, deskripsi peningkatan kerja ilmiah peserta didik pada model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dan deskripsi hubungan antara model pembelajaran guided
inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah peserta didik
kelas XI pada materi fluida statis. Pembahasan meliputi menafsirkan temuan dan menarik inferensi berdasarkan temunan itu, mengintegrasikan temuan penelitian ke dalam kumpulan pengetahuan yang telah mapan atau telah dihasilkan pada penelitian lain dan menyusun teori baru atau memodifikasi teori yang sudah ada. Bab 5 Penutup
Bagian bab 5 berisi simpulan dari penelitian dan saran-saran yang perlu diberikan untuk kebaikan penelitian selanjutnya. Simpulan penelitian meliputi deskripsi peningkatan penguasaan konsep peserta didik pada model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout, deskripsi peningkatan kerja ilmiah
peserta didik pada model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dan deskripsi hubungan antara model pembelajaran guided inquiry
1.8.3 Bagian Akhir Skripsi
13
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Deskripsi Teoritik
2.1.1 Student Handout
Student handout merupakan salah satu media pembelajaran bahan cetak,
yaitu media visual yang pembuatannya melalui proses pencetakan, printing atau offset (Sanjaya, 2012: 119). Fungsi media pembelajaran menurut Musfiqon (2012:
35) yaitu sebagai berikut:
Meningkatkan efektivitas dan efesiensi pembelajaran. Maksudnya dengan student handout, waktu pembelajaran dapat dipersingkat karena student
handout dapat mengantarkan pesan dan isi pelajaran dalam jumlah yang cukup
banyak.
Meningkatkan gairah belajar siswa. Maksudnya, student handout merupakan media pembelajaran yang dilengkapi dengan teks bergambar sehingga dapat menarik perhatian siswa untuk belajar dan memahami materi.
Meningkatkan minat dan motivasi belajar siswa. Maksudnya, student handout dirancang dengan kejelasan dan keruntutan pesan serta daya tarik image yang berubah-ubah sehingga dapat menimbulkan keingintahuan dan ketertarikan siswa untuk belajar.
sehari-hari sehingga memberikan pengetahuan kepada siswa bahwa materi yang dipelajari dapat dilihat dan dialami dalam kehidupan nyata.
Mengefektifkan proses komunikasi dalam pembelajaran. Maksudnya, student handout yang digunakan dapat memudahkan komunikasi antara guru dan siswa
dalam mengatasi kesulitan penyampaian materi dengan bahasa verbal.
Meningkatkan kualitas pembelajaran. Maksudnya, student handout dirancang dengan mengintegrasikan kata dan gambar sehingga dapat mengkomunikasikan pengetahuan dengan cara yang terorganisasikan secara jelas dan spesifik.
Student handout sebagai media pembelajaran yang digunakan, maka harus
memenuhi prinsip penggunaan media dalam pembelajaran, menurut Sanjaya (2012: 75-76) prinsip-prinsip tersebut yaitu sebagai berikut:
Student handout digunakan dan diarahkan untuk mempermudah siswa belajar
dalam upaya memahami materi pelajaran. Dengan demikian, penggunaan media harus dipandang dari sudut kebutuhan siswa, bukan dipandang dari sudut kebutuhan guru.
Student handout yang digunakan oleh guru harus sesuai dan diarahkan untuk
mencapai tujuan pembelajaran. Maksudnya, student handout tidak semata-mata dimanfaatkan untuk mempermudah guru menyampaikan materi akan tetapi benar-benar untuk membantu siswa belajar sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai.
Student handout yang digunakan harus sesuai dengan materi pembelajaran.
handout dirancang sesuai dengan kompleksitas materi pelajaran. Contoh, untuk
membelajarkan siswa memahami bahwa tekanan hidrostatis sebanding dengan kedalaman titik maka guru perlu mempersiapkan gambar yang menjelaskan hal tersebut.
Student handout yang digunakan harus memerhatikan efektivitas dan efesiensi.
Maksudnya student handout dirancang sesuai dengan dana yang tersedia namun tetap memerhatikan keefektifannya dalam mencapai tujuan pembelajaran.
Student handout sebagai media pembelajaran cetak menurut Arsyad (2009:
39) juga memiliki keterbatasan yaitu sebagai berikut: Sulit menampilkan gerak dalam halaman media cetakan.
Biaya pencetakan akan mahal apabila ingin menampilkan ilustrasi, gambar dan foto yang berwarna-warni.
Jika tidak dirawat dengan baik maka student handout akan cepat rusak karena terkena minyak, air dan api.
Perbagian unit-unit materi pelajaran pada student handout terlalu panjang sehingga dapat membosankan siswa.
2.1.2 Model Pembelajaran Guided Inquiry
Inkuiri berasal dari kata bahasa Inggris “inquiry” yang berarti menyelidiki.
berfikir dengan memberikan pertanyaan-pertanyaan dan mendapatkan jawaban atas dasar rasa ingin tahu mereka. Pendekatan inkuiri menurut Herdian dalam Putra (2013: 96) terbagi menjadi tiga jenis berdasarkan besarnya intervensi guru terhadap siswa atau besarnya bimbingan yang diberikan guru, yaitu: inkuiri terbimbing (guided inquiry), inkuiri bebas (free inquiry) dan inkuiri bebas yang dimodifikasi (modified free inquiry).
Inkuiri terbimbing yaitu pendekatan inkuiri dengan guru membimbing siswa melakukan kegiatan melalui pemberian pertanyaan awal dan mengarahkan pada suatu diskusi (Suparno, 2007: 68). Selain itu, Eggen & Kauchak (2012: 177) mengemukakan bahwa temuan terbimbing merupakan salah satu pendekatan mengajar dengan guru memberi siswa contoh-contoh spesifik dan memandu siswa untuk memahami topik tersebut.
Eggen & Kauchak dalam Trianto (2007: 141-142) mengemukakan enam tahapan dalam pembelajaran inquiry yaitu: (1) menyajikan pertanyaan atau masalah, (2) menyusun hipotesis, (3) merancang percobaan, (4) melakukan percobaan untuk memperoleh informasi, (5) mengumpulkan dan menganalisis data dan (6) membuat kesimpulan. Selain itu, proses inkuiri menurut Sanjaya (2008: 119) dapat dilakukan melalui beberapa langkah, yaitu: (1) merumuskan masalah, (2) mengajukan hipotesis, (3) mengumpulkan data, (4) menguji data berdasarkan data yang ditemukan, dan (5) membuat kesimpulan. Strategi inkuri menurut Hamalik (2001: 220-221) dapat dilakukan melalui langkah-langkah seperti: (1) mengidentifikasi dan merumuskan situasi yang menjadi fokus inkuiri secara jelas, (2) mengajukan suatu pertanyaan tentang fakta, (3) memformulasikan hipotesis atau beberapa hipotesis untuk menjawab pertanyaan, (3) mengumpulkan informasi yang relevan dengan hipotesis dan menguji setiap hipotesis dengan data yang terkumpul dan (4) merumuskan jawaban atas pertanyaan sesungguhnya dan menyatakan jawaban sebagai proposisi tentang fakta.
Keunggulan strategi pembelajaran inkuiri terbimbing dengan mengadopsi strategi pembelajaran inkuiri (SPI) menurut Sanjaya (2007: 208), yaitu sebagai berikut:
SPI merupakan strategi pembelajaran yang menekankan kepada pengembangan aspek kognitif, afektif dan psikomotor secara seimbang, sehingga pembelajaran melalui strategi ini dianggap lebih bermakna. Pada pembelajaran inkuiri memberikan kesempatan siswa untuk memperoleh pengetahuan (aspek kognitif) sendiri melalui kegiatan laboratorium (aspek psikomotor) berdasarkan sikap ingin tahu, disiplin, ulet dan toleran (aspek afektif).
SPI dapat memberikan ruang kepada siswa untuk belajar sesuai dengan gaya belajar mereka. Hal ini dikarenakan siswa diberi kesempatan untuk mencari dan menemukan sendiri jawaban dari permasalahan yang diberikan dengan pengamatan dan pengalaman sendiri.
SPI merupakan strategi yang dianggap sesuai dengan perkembangan psikologi belajar modern yang menganggap belajar adalah proses perubahan tingkah laku berkat adanya pengalaman. Keterlibatan siswa dalam proses pembelajaran inkuiri lebih besar sehingga memberikan kemungkinan untuk memperluas wawasan, mencerna dan mengatur informasi yang didapatkan serta menekankan kepada siswa untuk menemukan makna dari lingkungannya. SPI dapat melayani kebutuhan siswa yang memiliki kemampuan di atas
Selain memiliki keunggulan, menurut Sanjaya (2007: 208) strategi pembelajaran inkuiri juga mempunyai kelemahan, yaitu sebagai berikut:
Kesulitan mengontrol kegiatan dan keberhasilan siswa. Hal ini dapat diatasi dengan memberikan pertanyaan dan melakukan diskusi kelas untuk menyelesaikan masalah yang dialami siswa dalam proses pembelajaran.
Kesulitan dalam merencanakan pembelajaran karena terbentur dengan kebiasan siswa dalam belajar. Hal ini dapat diatasi dengan persiapan yang matang yaitu menyusun rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP), intstrumen dan media pembelajaran dengan baik.
Memerlukan waktu yang panjang sehingga sering sulit menyesuaikannya dengan waktu yang telah ditentukan. Hal ini dapat diatasi dengan memberikan tugas untuk meringkas materi pelajaran sehingga semua materi dapat tuntas dipelajari.
Kesulitan siswa dalam mengerjakan soal karena pada pembelajarn inkuiri lebih banyak melakukan kegiatan laboratorium, diskusi dan presentasi daripada pembahasan soal. Hal ini dapat diatasi dengan pemberian soal atau tugas untuk meningkatkan kemampuan siswa dalam mengerjakan soal.
Selain itu, dengan mengadopsi strategi pembelajaran inkuiri menurut Sanjaya (2007: 197-198), maka pembelajaran guided inquiry akan efektif manakala:
Bahan pelajaran yang akan diajarkan tidak berbentuk fakta atau konsep yang sudah jadi, akan tetapi sebuah kesimpulan yang perlu pembuktian atau penyusunan konsep yang perlu dibahas bersama.
Proses pembelajaran berangkat dari proses ingin tahu siswa terhadap sesuatu. Jumlah siswa yang belajar tak terlalu banyak sehingga bisa dikendalikan oleh
guru.
Guru memiliki waktu yang cukup untuk menggunakan pendekatan yang berpusat pada siswa.
2.1.3 Penguasaan Konsep
Penguasaan konsep merupakan hasil belajar peserta didik yang berupa pencapaian kompetensi fisika pada ranah kognitif. Ranah kognitif menurut Sudijono (2009: 49) merupakan ranah yang mencakup kegiatan mental (otak). Menurut taksonomi Bloom dalam Sudijono (2009: 50-52), pada ranah kognitif terdapat enam jenjang proses berpikir yaitu: pengetahuan, pemahaman, aplikasi, analisis, sintesis dan evaluasi.
Pengetahuan (knowledge) adalah kemampuan seseorang untuk mengingat-ingat kembali atau mengenali kembali tentang nama, istilah, ide, gejala, rumus-rumus tanpa mengharapkan kemampuan untuk menggunakannya. Pengetahuan atau ingatan ini merupakan proses berpikir yang paling rendah. Contoh, peserta didik dapat menghafal bunyi hukum pokok hidrostatika, hukum Pascal dan hukum Archimedes.
Seorang peserta didik dikatakan memahami sesuatu apabila ia dapat memberikan penjelasan atau memberi uraian yang lebih rinci dengan menggunakan kata-katanya sendiri. Contoh, siswa dapat menjelaskan pengaruh luas permukaan suatu benda terhadap tekanan yang dihasilkan dengan kata-kata sendiri.
Penerapan atau aplikasi (application) adalah kesanggupan seseorang untuk menerapkan atau menggunakan ide-ide umum, tata cara, prinsip, rumus dan teori. Aplikasi atau penerapan merupakan proses berpikir yang setingkat lebih tinggi daripada pemahaman. Contoh, peserta didik dapat menjelaskan prinsip kerja dongkrak hidrolik berdasarkan hukum Pascal.
Analisis (analysis) merupakan kemampuan seseorang untuk merinci atau menguraikan suatu bahan atau keadaan menurut bagian-bagian yang lebih kecil dan mampu memahami hubungan di antara faktor yang satu dengan faktor yang lain. Jenjang analisis setingkat lebih tinggi daripada aplikasi. Contoh, siswa dapat menganlisis grafik hubungan antara tekanan hidrostatis dan kedalaman titik.
Sintesis (synthesis) merupakan kemampuan berpikir memadukan bagian atau unsur secara logis sehingga menjelma menjadi suatu pola yang berstruktur. Jenjang sintesis setingkat lebih tinggi daripada analisis. Contoh, siswa dapat membuat grafik hubungan antara gaya dan luas permukaan berdasarkan data yang disajikan.
sesuai agar tidak cepat rusak dengan memilih bentuk bendungan yang temboknya lebih tebal di bawah berdasarkan konsep semakin besar kedalaman maka tekanan hidrostatis semakin besar.
2.1.4 Kerja Ilmiah
Kerja ilmiah didefinisikan sebagai usaha sistematis untuk mendapatkan jawaban atas masalah atau pertanyaan dengan ciri khas menggunakan metode ilmiah melalui penalaran dan pengamatan (Mahyudinnor, 2010). Secara umum proses kerja ilmiah yang dilakukan fisikawan menurut Suparno (2006: 77) mencakup langkah sebagai berikut: (1) mengamati gejala yang ada (eksplorasi pustaka), (2) mengajukan pertanyaan mengapa gejala itu terjadi (merumuskan masalah), (3) membuat hipotesis untuk menjawab persoalan yang diajukan atau menjelaskan alasannya, (4) merencanakan dan melaksanakan suatu eksperimen untuk menguji hipotesis dan (5) menarik kesimpulan. Selain itu, menurut Yulianti & Wiyanto (2009: 7), metode ilmah yang telah dikenalkan oleh Galileo Galilei dan Francs Bacon meliputi: mengidentifikasi masalah, menyusun hipotesis, memprediksi konsekuensi dari hipotesis dan melakukan eksperimen untuk mengajukan prediksi dan merumuskan hukum umum sederhana yang diorganisasikan dari hipotesis, prediksi dan eksperimen.
bahwa tatanan alam bersifat teratur, menyadari bahwa kebenaran ilmu tidak mutlak, sikap optimis, sikap toleran, sikap cinta kebenaran dan sikap tidak purbasangka.
Kerja ilmiah menurut Depdiknas (2003b: 9-10) merupakan salah satu standar kompetensi bahan kajian sains meliputi:
Penyelidikan atau Penelitian
Siswa menggali pengetahuan yang berkaitan dengan alam dan produk teknologi melalui refleksi dan analisis untuk merencanakan, mengumpulkan, mengolah dan menafsirkan data, mengkomunikasikan kesimpulan, serta menilai rencana prosedur dan hasilnya.
Berkomunikasi Ilmiah
Siswa mengkomunikasikan pengetahuan ilmiah hasil temuan dan kajiannya kepada berbagai kelompok sasaran untuk berbagai tujuan.
Pengembangan Kreativitas dan Pemecahan Masalah
Siswa mampu berkreativitas dan memecahkan masalah serta membuat keputusan dengan menggunakan metode ilmiah.
Sikap dan Nilai Ilmiah
2.2
Tinjauan Materi Fluida Statis
Wujud zat secara umum dibedakan menjadi tiga, yaitu zat padat, cair, dan gas. Berdasarkan bentuk dan ukurannya, zat padat mempunyai bentuk dan volume tetap, zat cair memiliki volume tetap, akan tetapi bentuknya berubah sesuai wadahnya, sedangkan gas tidak memiliki bentuk maupun volume yang tetap. Karena zat cair dan gas tidak mempertahankan bentuk yang tetap sehingga keduanya memiliki kemampuan mengalir. Zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan disebut fluida. Fluida disebut juga zat alir, yaitu zat cair dan gas. Ilmu yang mempelajari fluida tak mengalir disebut hidrostatis.
2.2.1 Tekanan Hidrostatis
[image:38.595.265.365.455.559.2]Tekanan yang terjadi pada fluida yang diam disebut tekanan hidrostatis.
Gambar 2.1. Zat Cair Dianggap Tersusun atas Lapisan-Lapisan Air
Pada Gambar 2.1, missal zat cair terdiri atas beberapa lapisan. Setiap lapisan memberi tekanan pada lapisan bawahnya, sehingga lapisan bawah akan mendapatkan tekanan paling besar. Hal ini disebabkan karena lapisan atas hanya mendapatkan tekanan dari udara (atmosfer), maka tekanan pada permukaan zat cair sama dengan tekanan atmosfer. (Supiyanto, 2006: 175)
Gambar 2.2. Tekanan Hidrostatik pada Dasar Tabung
Pada Gambar 2.2 terlihat sebuah tabung berisi zat cair bermassa jenis ρ, kedalaman h, dan luas penampang A. zat cair yang berada di dalam bejana memiliki gaya berat w yang menekan dasar tabung. Besar tekanan yang berada pada dasar tabung adalah:
P = =
g =
g = = ρ g h (2.1) Berdasarkan persamaan diatas maka dapat disimpulkan bahwa tekanan hidrostatis zat cair (Ph) dinyatakan dengan
Ph = ρ g h (2.2)
Keterangan:
Ph = tekanan hidrostatik (N/m2) atau Pa. ρ = massa jenis fluida (kg/m3).
h = kedalaman fluida (m). g = percepatan gravitasi (m/s2). (Supiyanto, 2006: 175-176)
Berdasarkan persamaan 2.2 maka semakin tinggi permukaan zat cair, semakin besar tekanan yang dihasilkan pada dasar tabung.
w ρ
2.2.2 Hukum Pokok Hidrostatis
[image:40.595.231.419.355.503.2]Hukum pokok hidrostatis berbunyi: semua titik yang terletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama.
Gambar 2.3. Tekanan pada Titik A, B, C dan D Sama
Misalkan, sebuah pipa U diisi oleh dua jenis zat cair yang tidak bercampur, maka akan terdapat perbedaan ketinggian zat cair pada kedua kaki pipa U.
Gambar 2.4. Perbedaan Ketinggian Zat Cair pada Pipa U
Pada kaki kiri terdapat dua jenis zat cair, misalkan terdapat garis lurus mendatar yang memisahkan kedua jenis zat cair tersebut. Garis ini disebut bidang batas. Terdapat dua titik yang terletak pada dua bidang batas ini, A di kaki kiri dan
B di kaki kanan. Sesuai dengan hukum pokok hidrostatis, tekanan pada kedua titik
ini sama besar. (Kanginan, 2007: 159-160)
PA = PB (2.3)
Patm + ρ1 g h1 = Patm + ρ2 g h2 ρ1 h1 = ρ2 h2
Bidang batas
2.2.3 Hukum Pascal
Hukum Pascal berbunyi: tekanan yang diberikan kepada fluida di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Perhatikan sebuah
[image:41.595.219.410.231.412.2]dongkrak hidrolik yang penampangnya ditunjukan seperti pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5. Ilustrasi Hukum Pascal
Jika pengisap kecil dengan luas penampang A1 ditekan dengan gaya input F1, maka pada pengisap besar akan dihasilkan gaya angkat output F2. Sesuai dengan hukum Pascal diperoleh:
P2 = P1 (2.4)
=
F2 =
Untuk luas pengisap berbentuk silinder, = dan = , dengan d1 dan d2 adalah diameter masing-masing pengisap. Sehingga diperoleh:
F2 =
Dari hukum Pascal diperoleh prinsip bahwa dengan gaya kecil dapat dihasilkan gaya lebih besar. Prinsip ini dimanfaatkan dalam: (1) dongkrak hidrolik, (2) pompa hidrolik ban sepeda, (3) mesin hidrolik pengangkat mobil, (4) mesin pengepres hidrolik, dan (5) rem piringan hidrolik pada mobil.
2.2.4 Hukum Archimedes
Hukum Archimedes berbunyi: gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama dengan
berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Perhatikan sebuah benda yang
[image:42.595.240.389.373.503.2]berada di dalam fluida seperti pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6. Sebuah Benda di dalam Fluida akan Mendapat Gaya Apung ke Atas
Terdapat sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair dengan massa jenis ρ. Benda tersebut mempunyai luas sisi atas dan luas sisi bawah masing-masing adalah A. Tinggi benda tersebut adalah h.
Berdasarkan rumusan tekanan hidrostatis maka tekanan yang tejadi pada luas sisi atas adalah:
P1= ρ g h1 (2.5)
Sedangkan tekanan yang tejadi pada luas sisi bawah adalah:
P2= ρ g h2 (2.6)
Jika gaya yang dialami sisi bawah adalah F1, F1 berarah ke bawah yang besarnya:
F1 = P1 A = ρ g h1 A (2.7)
Jika gaya yang dialami sisi atas adalah F2, F2 berarah ke atas yang besarnya: F2 = P2 A = ρ g h2 A (2.8)
F2 lebih besar daripada F1 karena kedalaman sisi bawah benda (h2) lebih besar daripada kedalaman sisi atas benda (h1). Selisih dari gaya pada sisi atas dan gaya pada sisi bawah (F2 – F1) adalah gaya apung. Jika gaya apung disebut Fa, maka:
Fa= F2 – F1 = ρ g h2 A - ρ g h1 A = ρ g A (h2 - h1) = ρ g A h (2.9) Ah adalah volume benda di dalam fluida atau volume zat cair yang dipindahkan
oleh benda. Sehingga persamaan 2.9 dapat diubah bentuknya menjadi:
Fa= ρ g V (2.10)
(Kanginan, 2013: 271)
2.2.5 Terapung, Melayang, Tenggelam
Gambar 2.7. Dua Buah Gaya pada Benda yang Tercelup dalam Zat Cair
Pada benda yang mengapung dan melayang terjadi kesetimbangan antara berat benda w dan gaya apung Fa, sehingga berlaku:
∑F = 0 (2.11)
Fa – w = 0
w = Fa (2.12)
Pada benda yang tenggelam, berat w lebih besar daripada gaya apung Fa. Jadi,
Syarat mengapung sama dengan syarat melayang, yaitu berat benda sama dengan gaya apung (w =Fa). Perbedaan keduanya terletak pada volume benda yang tercelup dalam zat cair (Vbf).
[image:44.595.276.354.114.219.2] Terapung
Pada peristiwa terapung, sebagian benda berada di dalam zat cair dan sebagian lainnya berada di permukaan zat cair seperti pada Gambar 2.8. Saat benda ditenggelamkan, kemudian benda dilepas maka benda akan bergerak ke atas. Benda akan bergerak ke atas sampai tercapai keseimbangan antara gaya apung dan gaya berat benda. Saat di permukaan zat cair maka benda akan diam sehingga gaya apung (Fa) sama dengan gaya berat benda (w). Pada peristiwa terapung hanya sebagian benda yang tercelup dalam zat cair sehingga volume benda yang masuk zat cair (Vbf) lebih kecil dari volume benda total (Vb).
Gaya apung (Fa) besarnya sama dengan berat air yang dipindahkan benda, yaitu: Fa= ρfluida g Vbf (2.13)
Gaya yang ke bawah adalah gaya gravitasi besarnya sama dengan berat benda, yaitu:
w = mbenda g = ρbenda g V (2.14) Berdasarkan persamaan 2.13 dan 2.14 maka rumusan matematis pada peristiwa terapung yaitu:
Fa = w (2.15)
ρfluida g Vbf = ρbenda g Vb
ρfluida =
ρbenda (2.16)
Karena Vbf < Vb, sehingga :
ρfluida > ρbenda (2.17)
Melayang
Gambar 2.9. Benda melayang
Pada peristiwa melayang semua bagian benda tercelup dalam zat cair sehingga volume benda yang masuk zat cair (Vbf) sama dengan volume benda total (Vb) seperti pada Gambar 2.9. Selain itu pada peristiwa melayang benda berada di pertengahan zat cair dan benda berada dalam keadaan diam, yang berarti gaya ke bawah (berat benda) sama dengan gaya ke atas (gaya apung). Sehingga:
Fa = w (2.18)
ρfluida g Vbf = ρbenda g Vb
ρfluida =
ρbenda (2.19)
Karena Vbf = Vb, sehingga :
ρfluida = ρbenda (2.20)
Tenggelam
Gambar 2.10. Benda tenggelam
Pada peristiwa tenggelam benda berada di dasar tabung sehingga selain gaya berat (w) dan gaya apung (Fa) yang bekerja pada benda, terdapat gaya normal (N) yang diberikan tabung kepada benda. Benda tersebut berada dalam keadaan diam, yang berarti resultan gaya yang bekerja pada benda adalah nol. Sehingga:
∑F = 0 (2.21)
Fa + N – w = 0
Fa = w - N
Sehingga,
Fa < w
ρfluida g Vbf < ρbenda g Vb
ρfluida <
ρbenda (2.22)
Karena Vbf = Vb, sehingga :
ρfluida < ρbenda (2.23)
Aplikasi hukum Archimedes dapat kita jumpai dalam berbagai peralatan dari yang sederhana sampai yang canggih, seperti: (1) hydrometer, (2) kapal laut, (3) kapal selam, (4) balon udara, (5) dan jembatan ponton.
2.3
Kerangka Berpikir
Model pembelajaran guided inquiry merupakan model pembelajaran yang menghendaki siswa mengembangkan cara kerja untuk menyelidiki atau mencari jawaban dari pertanyaan yang diberikan pendidik. Dalam pembelajaran ini, peserta didik bukan hanya belajar dengan membaca kemudian menghafal materi dari buku atau berdasarkan informasi dan ceramah dari pendidik saja tetapi juga mendapatkan kesempatan untuk berlatih mengembangkan keterampilan proses, keterampilan berpikir dan bersikap ilmiah melalui kegiatan laboratorium.
Fluida statis merupakan salah satu materi yang diajarakan di kelas XI semester genap pada kurikulum KTSP. Pada materi fluida statis terdapat pokok bahasan yang meliputi: tekanan hidrostatis, hukum pokok hidrostatika, hukum Pascal dan hukum Archimedes. Pada pokok bahasan tersebut terdapat percobaan dan praktikum yang dapat dilakukan seperti percobaan menentukan tekanan hidrostatis, praktikum menentukan massa jenis zat cair berdasarkan hukum pokok hidrostatika dan hukum Archimedes. Berdasarkan hal tersebut, materi fluida statis dapat diajarkan dengan model pembelajaran guided inquiry melalui kegiatan laboratorium.
Pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dikendalikan dengan rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) yang berbasis guided inquiry. Peningkatan penguasaan konsep dapat diketahui dengan uji gain dari hasil pretes dan postes. Sedangkan peningkatan kerja ilmiah dapat diketahui dengan uji gain dari nilai kerja ilmiah tahap 1 ke tahap 2, tahap 2 ke tahap 3 dan tahap 1 ke tahap 3. Kriteria peningkatan penguasaan konsep dan kerja ilmiah berdasarkan uji gain yaitu: tinggi jika g ≥ 0,7, sedang jika 0,3 ≤ g < 0,7 dan rendah jika g < 0,3.
2.4
Hipotesis Penelitian
Berdasarkan deskripsi teoritik dan rumusan masalah yang telah dikemukakan sebelumnya, maka hipotesis yang akan diuji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
(1) Penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa.
(2) Penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dapat meningkatkan kerja ilmiah siswa
(3) Terdapat hubungan antara model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah siswa kelas XI pada materi
37
METODE PENELITIAN
3.1
Desain Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimen dengan menggunakan pre expermental design yang sering disebut sebagai quasi experiment dengan kategori
pre-test dan post-test. Dalam penelitan ini hanya terdapat satu kelompok yang
diberi perlakuan (treatment), yaitu kelas eksperimen dengan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout. Desain penelitian pre-test – post-test one group menurut Arikunto (2010: 124) yaitu sebagai berikut:
Pola: O1 X O2 (3.1)
Keterangan:
X : Perlakuan (Model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout) O1 : Observasi yang dilakukan sebelum eksperimen (Pre-test)
O2 : Observasi yang dilakukan setelah eksperimen (Pos-test)
3.2
Prosedur Penelitian
Observasi awal untuk mengetahui kondisi obyek penelitian
Mengkaji Masalah
Merumuskan hipotesis Merancang Eksperimen
Merancang Instrumen Penelitian 1. Instrumen tes (Soal Pretes-Postes)
2. Instrumen non-tes (Silabus, RPP berbasis guided inquiry, student handout berbasis guided inquiry, lembar observasi kerja ilmiah siswa, lembar observasi proses guided inquiry siswa dan lembar pengamatan aktivitas guru)
Menerapkan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout. 1. Guru merancang pembelajaran sesuai dengan RPP berbasis guided inquiry. 2. Guru melaksanakan pretes untuk mengetahui penguasaan konsep awal siswa. 3. Guru memberikan apersepsi dan motivasi di awal pembelajaran untuk
meningkatkan ketertarikan siswa belajar fisika.
4. Guru memberikan pertanyaan secara lisan maupun yang tertulis di student handout selama proses pembelajaran yaitu di awal, di tengah dan di akhir pembelajaran untuk meningkatkan penguasaan konsep siswa.
5. Guru memberikan kesempatan siswa menjawab pertanyaan melalui diskusi dan kegiatan laboratorium.
6. Guru melakukan diskusi kelas untuk mengkonfirmasi jawaban siswa.
7. Guru membimbing siswa melakukan percobaan dan praktikum dalam setiap tahap untuk mengetahui kerja ilmiah siswa.
8. Guru memberikan bimbingan secara intesif kepada setiap kelompok untuk mengatasi kesulitan sehingga pada tahap selanjutnya kerja ilmiah siswa dapat meningkat.
9. Guru melaksanankan pembelajaran dalam tiga tahap (satu tahap=dua kali pertemuan) untuk mengetahui peningkatan kerja imiah (semua indikator kerja ilmiah tercapai dalam satu tahap).
10. Guru melaksanakan postes untuk mengetahui peningkatan penguasaan konsep siswa.
Uji hipotesis (Uji Gain, Uji-t, Uji Regresi)
Menyusun dan melaporkan hasil penelitian Mengumpulkan data penelitian
3.3
Langkah-Langkah Pembelajaran pada Kelas Eksperimen
Pada penelitian ini, peneliti mengadaptasi tahapan inkuiri menurut Eggen dan Kauchak dalam Trianto (2007:141-142) untuk merancang langkah-langkah pembelajaran pada kelas eksperimen yang menggunakan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout terhadap peningkatan penguasaan
konsep dan kerja ilmiah siswa seperti pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Langkah Pembelajaran pada Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout.
No Tahapan Inkuiri Langkah Pembelajaran 1 Menyajikan pertanyaan
atau masalah
Guru membimbing peserta didik untuk merumuskan masalah.
2 Menyusun hipotesis Guru membimbing peserta didik untuk berdiskusi dalam menyusun hipotesis.
3 Merancang percobaan Guru membimbing peserta didik untuk merancang percobaan dengan bantuan student handout.
4 Melakukan percobaan untuk memperoleh informasi
Guru membimbing peserta didik untuk melakukan percobaan sesuai dengan rancangan yang telah dibuat.
5 Mengumpulkan dan menganalisis data
Guru membimbing peserta didik untuk mengumpulkan data.
Guru membimbing peserta didik berdiskusi kelompok untuk menganalisis data.
6 Membuat kesimpulan Guru membimbing peserta didik dalam membuat kesimpulan.
3.4
Pelaksanaan Penelitian
Archimedes. Penelitian ini dirancang dalam 14 jam pelajaran. Penelitian dilaksanakan di kelas XI IPA 2 dan XI IPA 3. Kedua kelas tersebut merupakan kelas eksperimen dengan pemberian perlakuan yang sama (model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout). Jadwal pelaksanaan penelitian
[image:54.595.128.499.272.635.2]tercantum pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Jadwal Pelaksanaan Penelitian
Hari, tanggal Kelas XI IPA 2 Kelas XI IPA 3 Materi Jam ke Materi Jam ke
Jum'at, 27-2-2015 Pre-tes 3−4 Pre-tes 1−2
Senin, 2-3-2015 Tekanan
Hidrostatis 2−3 − −
Selasa, 3-3-2015 Tekanan
Hidrostatis 1−2 − −
Rabu, 4-3-2015 − − Tekanan
Hidrostatis 3−4 Jum'at, 6-3-2015 Hukum Pokok
Hidrostatika 3
Tekanan
Hidrostatis 1
Sabtu, 7-3-2015 − −
Tekanan Hidrostatis dan Hukum Pokok Hidrostatika
1−2
Senin, 16-3-2015 Hukum Pokok
Hidrostatika 2−3 − −
Rabu, 18-3-2015 − − Hukum Pokok
Hidrostatika 3−4 Jum'at, 20-3-2015 Hukum Pascal 3 Hukum Pascal 1 Senin, 23-3-2015 Hukum
Archimedes 2−3 − −
Rabu, 25-3-2015 − − Hukum
Archimedes 3−4
3.5
Lokasi dan Subjek Penelitian
Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan di SMA Negeri 1 Majenang yang beralamat di jalan Raya Pahonjean Kotak Pos 07 Majenang, Cilacap, Jawa Tengah. Penelitian ini dilaksanakan pada semester genap tahun ajaran 2014/2015. SMA Negeri 1 Majenang merupakan salah satu SMA negeri di kecamatan Majenang sehingga sebagian besar siswa SMP di sekitar kecamatan Majenang mendafatar ke sekolah ini untuk melanjutkan pendidikan ke jenjang SMA. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat diasumsikan bahwa dengan melakukan penelitian di SMA Negeri 1 Majenang dapat mewakili keadaan SMA atau yang sederajat di kecamatan Majenang dan sekitarnya.
Populasi
Populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri atas: obyek/ subyek yang mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulan (Sugiyono, 2010: 61). Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh peserta didik kelas XI SMA Negeri 1 Majenang program IPA dengan rincian populasi dapat dilihat pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3 Rincian Jumlah Siswa Kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang No Kelas Jumlah Siswa
1 XI IPA 1 29
2 XI IPA 2 29
3 XI IPA 3 28
4 XI IPA 4 29
5 XI IPA 5 28
Jumlah 143
Homogenitas populasi dapat diketahui dengan uji homogenitas terhadap nilai raport semester gasal kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015. Berdasarkan perhitungan uji homogenitas diperoleh nilai
=4,1 sedangkan =9,448. Nilai maka
diterima artinya varians populasi homogen. Perhitungan selengkapnya terdapat pada Lampiran 3.
Sampel dan Teknik Sampling
Pengambilan sampel dalam penelitian ini menggunakan teknik purposive sampling. Menurut Sugiyono (2010: 68), purposive sampling adalah teknik penentuan sampel dengan pertimbangan tertentu. Teknik ini biasanya dilakukan karena beberapa pertimbangan, misalnya alasan keterbatasan waktu, tenaga, dan dana sehingga tidak dapat mengambil sampel yang besar dan jauh (Arikunto, 2010: 183). Sampel dalam penelitian ini adalah kelas XI IPA 2 dan XI IPA 3 SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015.
Normalitas kemampuan awal siswa dapat diketahui dengan uji normalitas terhadap nilai raport semester gasal kelas XI IPA 2 dan XI IPA 3 SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015. Berdasarkan perhitungan uji normalitas, diperoleh hasil bahwa kemampuan awal siswa kelas XI IPA 2 dan XI IPA 3 berdistribusi normal. Perhitungan selengkapnya terdapat pada Lampiran 2.
3.6
Variabel Penelitian
yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan ditarik kesimpulannya. Pada penelitian ini terdapat dua variabel yaitu sebagai berikut.
Variabel Bebas
Menurut Sugiyono (2010: 4), variabel bebas merupakan variabel yang mempengaruhi atau menjadi penyebab timbulnya variabel dependen (terikat). Variabel independen (bebas) dalam penelitian ini adalah model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout pada materi fluida statis.
Variabel Terikat
Menurut Sugiyono (2010: 4), variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas. Variabel dependen dalam penelitian ini adalah peningkatan penguasaan konsep dan kerja ilmiah peserta didik setelah menggunakan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout pada materi fluida statis.
3.7
Metode Pengumpulan Data
Metode Dokumentasi
Metode tes
Metode tes dapat digunakan untuk mengukur kemampuan objek yang diteliti (Arikunto, 2010: 266). Menurut Sudijono (2009: 67), ada dua macam fungsi yang dimiliki oleh tes, yaitu: sebagai alat pengukur tingkat perkembangan atau kemajuan yang telah dicapai oleh peserta didik setelah menempuh proses belajar mengajar dalam jangka waktu tertentu dan sebagai alat pengukur keberhasilan program pengajaran. Pada penelitian ini digunakan tes bentuk pilihan ganda untuk mengetahui kemampuan penguasaan konsep peserta didik. Tes ini dilaksanakan sebelum dan setelah diberikan perlakuan terhadap kelas eksperimen. Metode observasi
Observasi adalah cara menghimpun data yang dilakukan dengan mengadakan pengamatan dan pencatatan secara sistematis terhadap fenomena yang sedang dijadikan sasaran pengamatan (Sudijono, 2009: 76). Pada penelitian ini, peneliti akan menggunakan cara pengamatan langsung terhadap proses pembelajaran. Observasi ini dilakukan untuk menilai kerja ilmiah dan proses pembelajaran guided inquiry peserta didik.
3.8
Instrumen Penelitian
(1) Naskah Tes
Tes yang diberikan kepada peserta didik berbentuk pilihan ganda. Menurut Sudijono (2009: 305), pemberian skor pada tes objektif bentuk multiple choice yang tidak memperhitungkan denda adalah sebagai berikut:
Keterangan:
S = Skor yang sedang dicari.
R = Right (jumlah jawaban betul)
Cara pemberian skor pada penelitian ini adalah jawaban benar bernilai 1 dan jawaban salah bernilai 0.
Sebelum naskah tes digunakan sebagai soal pretes dan postes maka dilakukan uji coba soal dengan tujuan untuk mendapatkan soal yang baik sesuai dengan kriteria validitas, reabilitas, daya pembeda dan taraf kesukaran. Peneliti merancang soal uji coba sebanyak 30 butir dengan kisi-kisi soal dapat dilihat pada Lampiran 4. Dari 30 butir soal hanya akan digunakan 20 butir sebagai soal pretes postes. Soal uji coba dapat dilihat pada Lampiran 5 sedangkan kunci jawaban soal uji coba terdapat pada Lampiran 6.
membutuhkan ongkos atau biaya yang mahal, tenaga yang banyak, dan waktu yang lama.
Validitas Isi dan Validitas Konstruk
Pengujian instrumen tes menggunakan validitas isi dan validitas konstruk. Validitas isi yaitu validitas yang dilakukan dengan membandingkan isi instrumen dengan materi pelajaran yang telah diajarkan (Sugiyono, 2010: 353). Validitas konstruk yaitu validitas yang disesuaikan dengan berlandaskan teori tertentu dan dikonsultasikan dengan ahli (Sugiyono, 2010: 353). Dalam hal ini ahli yang dimaksud adalah dosen pembimbing I, dosen pembimbing II dan guru mitra. Validitas Butir Soal Tes
Pada penelitian ini digunakan rumus product moment untuk menentukan validitas butir soal tes. Rumus product moment yang digunakan menurut Arikunto (2009: 72) adalah sebagai berikut:
√ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑
(3.3)
Keterangan:
: Koefisien korelasi antara X dan Y.
N : Banyaknya subjek/peserta didik yang diteliti.
∑ : Jumlah skor tiap butir soal.
∑ : Jumlah skor total.
∑ : Jumlah kuadrat skor butir soal.
Hasil perhitungan dikonsultasikan pada tabel kritis r product moment, dengan taraf nyata . Jika maka item tersebut valid.
Berdasarkan perhitungan validitas butir soal terdapat 19 soal valid dan 11 soal tidak valid. Perhitungan selengkapnya terdapat pada Lampiran 7.
Reliabilitas Tes
Menurut Arikunto (2009: 86), suatu tes dapat dikatakan mempunyai taraf kepercayaan yang tinggi jika tes tersebut dapat memberikan hasil yang tetap. Pada penelitian ini akan digunakan tes objektif untuk mengukur kemampuan penguasaan konsep peserta didik. Menurut Sudijono (2009: 213), pada tes hasil belajar bentuk objektif penentuan reabilitas tes dapat dilakukan dengan pendekatan single test-single trial method.
Reliabilitas tes pada penelitian ini dihitung dengan menggunakan formula Richard-son (KR20). Menurut Sudijono (2009: 254-257), formula Kuder-Richard-son (KR20) yaitu sebagai berikut:
∑ (3.4)
dapat dicari dengan rumus:
(3.5)
dapat dicari dengan rumus:
= - (3.6)
Keterangan:
N : jumlah peserta tes. : banyaknya butir item. : varians total.
: jumlah kuadrat skor total.
pi : Proporsi testee yang menjawab dengan betul butir item yang bersangkutan. qi : Proporsi testee yang jawabannya salah, atau qi = 1-pi.
piqi : Jumlah dari hasil perkalian antara pi dengan qi.
Kriteria pengujian reliabilitas tes yaitu nilai dikonsultasikan dengan harga tabel, jika dengan taraf kesalahan 5% maka item tes yang diujicobakan reliabel.
Berdasarkan perhitungan reabilitas soal dengan N=28 diperoleh
=1,019734327 dan rtabel= 0,374. Nilai > , maka dapat disimpulkan soal tes reliabel. Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 7.
Taraf Kesukaran
Menurut Sudijono (2009: 372), angka indek kesukaran item itu dapat diperloeh dengan menggunakan rumus yang dikemukakan oleh Du Bois, yaitu:
(3.7)
Keterangan:
P : Proportion= proporsi= proporsa= difficulty index= angka indek kesukaran
B : Banyaknya testee yang dapat menjawab dengan betul terhadap butir item
yang bersangkutan.
JS : Jumlah testee yang mengikuti tes hasil belajar.
[image:63.595.213.411.279.339.2]Menurut Sudijono (2009: 372), cara memberikan penafsiran (interpretasi) terhadap angka indek kesukaran item dapat dilihat pada Tabel 3.4.
Tabel 3.4. Kriteria Tingkat Kesukaran Item Nilai P interpretasi
0.30 Terlalu sukar
Cukup (sedang)
> 0.70 Terlalu mudah
Berdasarkan perhitungan taraf kesukaran soal uji coba, diperoleh hasil bahwa terdapat 12 soal dengan kriteria terlalu mudah, 12 soal dengan kriteria sedang dan 6 soal dengan kriteria terlalu sukar. Perhitungan selengkapnya terdapat pada lampiran 7.
Daya Pembeda
Menurut Sudijono (2009: 385-386), daya pembeda item adalah kemampuan suatu butir item tes hasil belajar untuk dapat membedakan (mendiskriminasi) antara testee yang berkemampuan tinggi dengan testee yang kemampuannya rendah.
Menurut Arikunto (2009: 213-214), daya pembeda pada penelitian ini dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Keterangan:
J : Jumlah peserta tes.
: Banyaknya peserta kelompok atas. : Banyaknya peserta kelompok bawah.
: Banyaknya peserta kelompok atas yang menjawab soal itu dengan benar. : Banyaknya peserta kelompok bawah yang menjawab soal itu dengan benar.
: Proporsi peserta didik di kelompok atas yang menjawab benar. : Proporsi peserta didik di kelompok bawah yang menjawab benar.
Menurut Arikunto (2009: 218), untuk menginterpretasikan indeks daya pembeda digunakan kriteria seperti pada Tabel 3.5.
Tabel 3.5. Kriteria Daya Pembeda Daya Pembeda (D) Keterangan
0,00-0,20 Jelek (poor) 0,20-0,40 Cukup (satisfactory) 0,40-0,70 Baik (good) 0,70-1,00 Baik sekali (excellent)
negatif Tidak baik
Berdasarkan perhitungan daya pembeda soal ujicoba, terdapat 6 soal dengan kriteria tidak baik, 6 soal dengan kriteria jelek, 7 soal dengan kriteria cukup, 10 soal dengan kriteria baik dan 1 soal dengan kriteria baik sekali. Perhitungan selengkapnya terdapat pada Lampiran 7.
Soal Pretes Postes
10, 12, 15, 18, 19, 21, 22, 23, 25, 27, 29, 30. Penjelasan selengkapnya terdapat pada Lampiran 7.
Dua puluh soal yang digunakan akan dibuat dalam kisi-kisi soal baru yang terdapat pada Lampiran 10. Soal yang telah direvisi dan dijadikan sebagai soal pretes postes terdapat pada Lampiran 11 sedangkan kunci jawaban soal tersebut terdapat pada Lampiran 12.
(2) Instrumen Non-Tes
Instrumen non-tes yang digunakan dalam penlitian ini meliputi: silabus. rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP), student handout, kisi-kisi dan lembar observasi kerja ilmiah peserta didik, kisi-kisi dan lembar observasi proses pembelajaran guided inquiry peserta didik dan lembar pengamatan aktivitas guru.
Lembar observasi untuk menilai kerja ilmiah disusun berdasarkan tahapan kerja ilmiah menurut Suparno (2006: 77), yaitu sebagai berikut: (1) mengamati gejala yang ada (eksplorasi pustaka), (2) mengajukan pertanyaan mengapa gejala itu terjadi (merumuskan masalah), (3) membuat hipotesis untuk menjawab persoalan yang diajukan atau menjelaskan alasannya, (4) merencanakan suatu eksperimen untuk menguji hipotesis dan (5) menarik kesimpulan.
Cara pemberian skor pada instrumen lembar observasi untuk menilai kerja ilmiah dan proses pembelajaran guided inquiry peserta didik adalah sebagai berikut:
− Skor 1 jika peserta didik tidak melakukan 3 aspek yang diamati. − Skor 2 jika peserta didik melakukan 1 aspek yang diamati. − Skor 3 jika peserta didik melakukan 2 aspek yang diamati. − Skor 4 jika peserta didik melakukan 3 aspek yang diamati.
Cara pemberian skor pada instrumen lembar observasi untuk menilai aktivitas guru pada pembelajaran guided inquiry adalah sebagai berikut:
− Skor 4: sangat baik (jika disampaikan dengan sangat jelas, tepat, terarah dan runtun).
− Skor 3: baik (jika disampaikan dengan jelas, tepat, terarah dan runtun).
− Skor 2: cukup (jika disampaikan dengan cukup jelas, tepat, terarah dan runtun). − Skor 1: kurang (jika disampaikan dengan kurang jelas, tepat, terarah dan
runtun).
− Skor 0: tidak terpenuhi.
Validitas Isi dan Validitas Konstruk
