ABSTRAK
Sutasoma, Bernadetta. 2016. Pengaruh Metode Eksperimen Terhadap Peningkatan Hasil Belajar dan Keterampilan Proses Sains Pada Pokok Bahasan Perubahan Wujud Zat Untuk Kelas X SMA Negeri 1 Kasihan Bantul.Skripsi. Program Studi Pendidikan Fisika,Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, FakultasKeguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) Peningkatan hasil belajar siswa SMA Negeri 1 Kasihan Bantul kelas X pada materi perubahan wujud zat dengan menggunakan metode eksperimen; (2) Peningkatan keterampilan proses sains siswa SMA Negeri 1 Kasihan Bantul kelas X pada materi perubahan wujud zat dengan menggunakan metode eksperimen.
Jenis penelitian ini adalah eksperimental kuantitatif dan kualitatif. Subjek penelitian ini adalah siswa kelas X MIPA 4 yang terdiri dari 23 siswa. Penelitian ini menggunakan kelas eksperimen dan kelas kontrol. Kedua kelas diberikan treatment berbeda yaitu kelas eksperimen menggunakan metode pembelajaran eksperimen terbimbing dan kelas kontrol menggunakan metode pembelajaran ceramah aktif. Instrumen yang digunakan untuk pengambilan data yaitu: tes tertulis (pre-test dan post-test), observasi saat melakukan eksperimen, serta laporan hasil eksperimen. Peningkatan hasil belajar berdasarkan pre-test dan post-test dianalisa secara statistik menggunakan program SPSS 20. Keterampilan proses sains berdasarkan pre-test dan post-test dianalisa secara statistik menggunakan program SPSS 20 serta dilengkapi dengan hasil observasi dan laporan eksperimen dianalisa secara deskripsi.
Hasil penelitian menunjukan bahwa (1) Penggunaan metode eksperimen meningkatkan hasil belajar siswa kelas X MIPA 4 SMA Negeri 1 Kasihan, Bantul pada materi perubahan wujud zat; (2) Penggunaan metode eksperimen meningkatkan keterampilan proses sains pada siswa kelas X MIPA 4 SMA Negeri 1 Kasihan, Bantul pada materi perubahan wujud zat.
ABSTRACT
Sutasoma, Bernadetta. 2016. The Influence of Experiment Method Towards Learning Improvement and Science Process Skill inPhase Transition of Matter for Grade X ofSMA Negeri 1 Kasihan Bantul.Undergraduate Thesis. Yogyakarta: Physics Education Study Program, Department of Mathematics and Natural Sciences Education, Faculty of Teachers Training and Education. Sanata Dharma University Yogyakarta.
The aim of this research is to know (1) the improvement of students learning result of SMA Negeri 1 Kasihan Bantul grade X on the material of phase transition using experimental methods; (2) the improvement of students science process skill SMA Negeri 1 Kasihan Bantul grade X on the material of phase transition using of experimental methods.
The type of this research is quantitative and qualitative experimental research. The subject of the study is the students grade X MIPA 4 which consist of 23 students. This research uses experimental and control class. The both classes are applied in different treatments, which are experimental class uses guided learning methods and control class uses active learning methods. The instruments used for this research are: written test (pre-test and post-test), observation during the experiment, and the report of experimental results. The improvement of students learning which based on pre-test and post-test are analyzed statistically using SPSS 20 program. The improvement of students science process skills which based on pre-test and post-test are analyzed statistically using SPSS 20 program, and it is equipped with observation result and experiment report which are analyzed in the description.
The result of this research shows that (1) the application of experiment method increases the students learning result of grade X MIPA 4 SMA Negeri Kasihan, Bantul on the material of phase transition;. (2) the application of experiment method increases the students science process skill of grade X MIPA 4 SMA Negeri Kasihan, Bantul on the material of phase transition.
PENGARUH METODE EKSPERIMEN TERHADAP PENINGKATAN
HASIL BELAJAR DAN KETRAMPILAN PROSES SAINS
PADA POKOK BAHASAN PERUBAHAN WUJUD ZAT
UNTUK KELAS X SMA NEGERI 1 KASIHAN BANTUL
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperolah Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika
Disusun Oleh :
Bernadetta Savitri Sutasoma (121424025)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
PENGARUH METODE EKSPERIMEN TERHADAP PENINGKATAN
HASIL BELAJAR DAN KETRAMPILAN PROSES SAINS
PADA POKOK BAHASAN PERUBAHAN WUJUD ZAT
UNTUK KELAS X SMA NEGERI 1 KASIHAN BANTUL
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperolah Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika
Disusun Oleh :
Bernadetta Savitri Sutasoma (121424025)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN
Janganlah takut, sebab Aku menyertai engkau, janganlah bimbang, sebab Aku ini
Allahmu; Aku akan meneguhkan, bahkan akan menolong engkau; Aku akan
memegang engkau dengan tangan kanan-Ku yang membawa kemenangan.
(Yesaya 41:10)
Karya ini saya persembahkan kepada:
1) Bapak dari segala Bapak ialah Tuhan Yesusku.
2) Almamater Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3) Papi dan mami tercinta, Bapak Ir. Benedictus Sutasoma dan Ibu Esterlina
vii ABSTRAK
Sutasoma, Bernadetta. 2016. Pengaruh Metode Eksperimen Terhadap Peningkatan Hasil Belajar dan Keterampilan Proses Sains Pada Pokok Bahasan Perubahan Wujud Zat Untuk Kelas X SMA Negeri 1 Kasihan Bantul. Skripsi. Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) Peningkatan hasil belajar siswa SMA Negeri 1 Kasihan Bantul kelas X pada materi perubahan wujud zat dengan menggunakan metode eksperimen; (2) Peningkatan keterampilan proses sains siswa SMA Negeri 1 Kasihan Bantul kelas X pada materi perubahan wujud zat dengan menggunakan metode eksperimen.
Jenis penelitian ini adalah eksperimental kuantitatif dan kualitatif. Subjek penelitian ini adalah siswa kelas X MIPA 4 yang terdiri dari 23 siswa. Penelitian ini menggunakan kelas eksperimen dan kelas kontrol. Kedua kelas diberikan treatment berbeda yaitu kelas eksperimen menggunakan metode pembelajaran eksperimen terbimbing dan kelas kontrol menggunakan metode pembelajaran ceramah aktif. Instrumen yang digunakan untuk pengambilan data yaitu: tes tertulis (pre-test dan post-test), observasi saat melakukan eksperimen, serta laporan hasil eksperimen. Peningkatan hasil belajar berdasarkan pre-test dan post-test dianalisa secara statistik menggunakan program SPSS 20. Keterampilan proses sains berdasarkan pre-test dan post-test dianalisa secara statistik menggunakan program SPSS 20 serta dilengkapi dengan hasil observasi dan laporan eksperimen dianalisa secara deskripsi.
Hasil penelitian menunjukan bahwa (1) Penggunaan metode eksperimen meningkatkan hasil belajar siswa kelas X MIPA 4 SMA Negeri 1 Kasihan, Bantul pada materi perubahan wujud zat; (2) Penggunaan metode eksperimen meningkatkan keterampilan proses sains pada siswa kelas X MIPA 4 SMA Negeri 1 Kasihan, Bantul pada materi perubahan wujud zat.
viii ABSTRACT
Sutasoma, Bernadetta. 2016. The Influence of Experiment Method Towards Learning Improvement and Science Process Skill in Phase Transition of Matter for Grade X of SMA Negeri 1 Kasihan Bantul. Undergraduate Thesis. Yogyakarta: Physics Education Study Program, Department of Mathematics and Natural Sciences Education, Faculty of Teachers Training and Education. Sanata Dharma University Yogyakarta.
The aim of this research is to know (1) the improvement of students learning result of SMA Negeri 1 Kasihan Bantul grade X on the material of phase transition using experimental methods; (2) the improvement of students science process skill SMA Negeri 1 Kasihan Bantul grade X on the material of phase transition using of experimental methods.
The type of this research is quantitative and qualitative experimental research. The subject of the study is the students grade X MIPA 4 which consist of 23 students. This research uses experimental and control class. The both classes are applied in different treatments, which are experimental class uses guided learning methods and control class uses active learning methods. The instruments used for this research are: written test (pre-test and post-test), observation during the experiment, and the report of experimental results. The improvement of students learning which based on pre-test and post-test are analyzed statistically using SPSS 20 program. The improvement of students science process skills which based on pre-test and post-test are analyzed statistically using SPSS 20 program, and it is equipped with observation result and experiment report which are analyzed in the description.
The result of this research shows that (1) the application of experiment method increases the students learning result of grade X MIPA 4 SMA Negeri Kasihan, Bantul on the material of phase transition;. (2) the application of experiment method increases the students science process skill of grade X MIPA 4 SMA Negeri Kasihan, Bantul on the material of phase transition.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan rahmat yang
diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan
skripsi dengan judul “Pengaruh Metode Eksperimen Terhadap Peningkatan Hasil Belajar dan Keterampilan Proses Sains pada Pokok Bahasan
Perubahan Wujud Zat untuk Kelas X SMA Negeri 1 Kasihan Bantul”.
Penulisan skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar sarjana pendidikan di FKIP Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta. Dalam penyusunan skripsi ini, peneliti mendapat banyak bantuan,
bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan
banyak terimakasih kepada:
1. Bapak Rohandi, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan, Universitas Sanata Dharma.
2. Romo Prof. Dr. Paul Suparno, S.J., M.S.T., sebagai dosen pembimbing yang
dengan pengertian dan kesabaran telah memberikan bimbingan, motivasi,
serta berbagai masukan yang sangat berharga bagi penulis sejak awal sampai
akhir penulisan skripsi ini.
3. Dr. Ignatius Edi Santosa, M.S., selaku Ketua Program Studi, Pendidikan
Fisika sekaligus sebagai dosen penguji skripsi yang telah memberikan
dukungan dan bimbingan.
4. Drs. Domi Severinus, M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik (DPA)
Pendidikan Fisika angkatan 2012 sekaligus sebagai dosen penguji skripsi
yang telah memberikan saran, arahan dan bimbingan selama penulis belajar di
Universitas Sanata Dharma.
5. Segenap dosen Pendidikan Fisika dan karyawan Progrm Studi Pendidikan
Fisika yang telah membimbing, mendidik, dan memberikan pengetahauan
selama ini serta layanan administrasi dengan baik kepada penulis selama
x
6. Ibu Tri Hartanti, M.Sc., sebagai guru bidang studi fisika kelas X SMA Negeri
1 Kasihan Bantul yang telah membantu dan memberikan masukan selama
penelitian.
7. Siswa kelas X MIPA 1 dan X MIPA 4 SMA Negeri 1 Kasihan Bantul yang
telah bersedia menjadi subyek penelitian dan membantu dalam kelancaran
penelitian.
8. Kedua orang tua saya, Bapak Ir. Benedictus Sutasoma dan Ibu Esterlina
Hetharua, S.Sos., yang menjadi penyemangat dalam hal apapun serta
memberikan dukungan baik doa maupun materi.
9. Adik saya Gisela Dwiputri Sutasoma, yang telah memberikan semangat dan
keceriaan kepada peneliti.
10. Teman seperjuangan saya, Ita Susanti, S.Pd. dan Lorentina Elsi S.Pd., yang
bersama-sama saling membantu dan berbagi ilmu selama menyelesaikan
skripsi ini.
11. Sahabat saya, Christiani N. Banik, S.Psi., Brigitta D. Utami, S.Pd., Tri W. N.
Pasinggi, S.Pd., Ratna Mintarsih, S.Pd., dan Maria A. A. P. Pramana, S.Pd.,
yang selalu memberikan semangat, doa dan berbagi suka maupun duka.
12. Kekasihku, Pery Surya Atmaja, S.Pd., yang senantiasa memberikan
semangat, doa, dan membantu saya dalam proses pengerjaan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan. Semoga skripsi
ini dapat bermanfaat bagi yang membacanya.
Yogyakarta, 21 Juli 2016
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN MOTTO DANPERSEMBAHAN ... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 4
C. Tujuan Penelitian ... 5
D. Manfaat Penelitian ... 5
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
A. Filsafat Kontruktivisme ... 6
B. Metode Eksperimen Terbimbing ... 9
C. Hasil Belajar ... 13
D. Keterampilan Proses Sains ... 17
E. Materi Pembelajaran ... 20
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 25
A. Jenis Penelitian ... 25
B. Waktu dan Tempat Penelitian ... 25
xii
D. Variabel Penelitian... 26
1. Variabel Bebas (independent Variable) ... 26
2. Variabel Terikat (dependet variables) ... 26
E. Desain Penelitian ... 27
F. Treatment ... 28
1. Kelas Kontrol ... 28
2. Kelas Eksperimen ... 29
3. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ... 31
4. Lembar Kerja Siswa (LKS) ... 32
G. Instrumen Penelitian ... 32
1. Test ... 32
2. Observasi ... 36
3. Laporan Eksperimen ... 39
H. Metode Analisis Data ... 40
BAB IV DATA DAN ANALISIS DATA ... 46
A. Deskripsi Pelaksanaan Penelitian ... 46
B. Data ... 50
1. Nilai Kelas Eksperimen ... 50
2. Nilai Kelas Kontrol ... 51
3. Data Menurut Indikator Pengetahuan ... 52
4. Data Menurut Indikator Keterampilan Proses Sains ... 52
5. Data Hasil Observasi Eksperimen ... 53
6. Data Hasil Laporan Eksperimen ... 53
C. Analisis Data ... 54
1. Peningkatan Pengetahuan ... 54
2. Keterampilan Proses Sains ... 59
D. Pembahasan ... 61
1. Peningkatan Hasil Belajar ... 61
2. Keterampilan Proses Sains ... 63
xiii
BAB V PENUTUP ... 71
A. Kesimpulan ... 71
B. Saran ... 71
DAFTAR PUSTAKA ... 73
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Pre-test and Post-test Control Group ... 28
Tabel 3.2. Klasifikasi item soal keterampilan proses sains ... 33
Tabel 3.3. Klasifikasi item soal pengetahuan tentang perubahan wujud zat ... 33
Tabel 3.4. Klasifikasi item soal dan kisi-kisi soal pengetahuan tentang keterampilan proses sains ... 33
Tabel 3.5. Klasifikasi item soal dan kisi-kisi soal pengetahuan tentang perubahan wujud ... 35
Tabel 3.6. Indikator keterampilan proses sains ... 37
Tabel 3.7. Aspek keterampilan proses sains dalam laporan eksperimen ... 39
Tabel 3.8. Klasilifikasi tingkat penguasaan keterampilan proses sains ... 41
Tabel 3.9. Klasilifikasi tingkat penguasaan pengetahuan perubahan wujud zat ... 41
Tabel 3.10. Klasilifikasi tingkat penguasaan keterampilan proses sains pada hasil observasi ... 41
Tabel 3.11. Klasilifikasi tingkat penguasaan keterampilan proses sains pada laporan hasil eksperimen ... 41
Tabel 4.1. Rincian pelaksanaan kegiatan ... 50
Tabel 4.2. Klasifikasi persentase kelas eksperimen ... 50
Tabel 4.3. Klasifikasi persentase kelas control ... 51
Tabel 4.4. Klasifikasi persentase pengetahuan materi perubahan wujud zat setiap indikator ... 52
Tabel 4.5. Klasifikasi persentase keterampilan proses sains setiap indikator ... 52
xv
Tabel 4.7. Persentase aspek keterampilan proses sains pada laporan eksperimen... 54
Tabel 4.8. Perbandingan pre-test untuk hasil belajar pada kelas eksperimen (X.1)
dan kelas kontrol (X.2) ... 55
Tabel 4.9. Perbandingan pre-test dan post-test unuk hasil belajar pada kelas
eksperimen (X.1) ... 56
Tabel 4.10. Perbandingan pre-test dan post-test untuk hasil belajar pada kelas
kontrol (X.2) ... 57
Tabel 4.11. Perbandingan post-test untuk hasil belajar pada kelas eksperimen
(X.1) dan kelas kontrol (X.2) ... 58
Tabel 4.12. Perbandingan pre-test dan post-test untuk keterampilan proses sains
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Perubahan Wujud Zat ... 21
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat permohonan izin penelitian ... 76
Lampiran 2. Surat perizinan pelaksanaan penelitian... 77
Lampiran 3. Surat keterangan telah melakukan penelitian ... 78
Lampiran 4. Rancangan Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) kelas eksperimen ... 79
Lampiran 5. Rancangan Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) kelas kontrol ... 86
Lampiran 6. Lembar Kegiatan Siswa (LKS) kelas eksperimen ... 92
Lampiran 7. Soal pre-test dan post-test... 94
Lampiran 8. Lembar observasi keterampilan proses sains... 96
Lampiran 9. Lembar jawaban dan penskoran soal pre-test dan post-test ... 98
Lampiran 10. Deskripsi observasi ... 106
Lampiran 11. Lembar jawaban dan penskoran laporan eksperimen ... 108
Lampiran 12. Skor soal pre-test dan post-test kelas eksperimen dan kelas kontrol . ... 115
Lampiran 13. Skor observasi ... 119
Lampiran 14. Skor laporan eksperimen ... 120
Lampiran 15. Contoh hasil pre-test dan post-test siswa kelas eksperimen ... 121
Lampiran 16. Contoh hasil pre-test dan post-test siswa kelas kontrol ... 128
Lampiran 17. Contoh lembar observasi kelas eksperimen ... 134
1 BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Dalam perkembangan hidup manusia sains memegang peranan penting.
Lewat sains manusia mampu mengolah alam secara lebih maju sehingga semakin
berdampak bagi perbaikan hidup manusia. Lewat sains manusia mampu
menggunakan kekayaan alam secara bertanggung jawab. Oleh karena sains penting
bagi kehidupan manusia, maka penting kita mengenali sains. Disinilah pendidikan
sains penting.
Pendidikan mengenai sains bukan hanya didapatkan dari pendidikan formal
tetapi juga dari pengalaman langsung. Sains merupakan pengetahuan fisis, maka
untuk mempelajari sains dan membentuk pengetahuan tentang sains, diperlukan
kontak langsung dengan hal yang ingin diketahui. Pendidikan sains telah dimulai
sepanjang hidup, namun pendidikan sains secara khusus dipelajari pada tingkat
SMP dan SMA.
Dalam pembelajaran sains siswa dituntut untuk memiliki kemampuan
keterampilan sains bukan hanya menguasai materi sains. Hal ini dikarenakan dalam
proses pembelajaran sains sangat memungkinkan siswa untuk terlibat dalam
kegiatan pengamatan, percobaan, serta kemampuan menganalisis. Menurut
Semiawan (1987: 17-18), kemampuan atau keterampilan mendasar yang perlu
dimiliki siswa antara lain:
1. Mengobservasi atau mengamati
3. Mengukur
4. Mengklasifikasi
5. Mencari hubungan ruang atau waktu
6. Membuat hipotesis
7. Merencanakan penelitian atau eksperimen
8. Mengendalikan variabel
9. Menginterpretasi atau menafsirkan data
10. Menyusun kesimpulan sementara (inferensi)
11. Meramalkan (memprediksi)
12. Menerapkan (mengaplikasi)
13. Mengkomunikasikan.
Metode pembelajaran yang melibatkan semua aspek keterampilan sains
ialah pengajaran dengan menggunakan metode eksperimen. Namun pada
kenyataannya metode pembelajaran yang sering digunakan di sekolah menengah
atas ialah metode ceramah yang menekankan pada teori, hukum, dan rumus. Guru
menjelaskan materi dan siswa hanya memperhatikan tanpa terlibat aktif dalam
proses pembelajaran. Siswa hanya dituntut untuk menghafal rumus dan
mengerjakan soal-soal yang diberikan ketika proses pengajaran. Metode yang
digunakan guru seringkali menggunakan metode yang sederhana. Guru
beranggapan bahwa semua materi yang terdapat didalam kurikulum harus
terselesaikan tepat waktu tanpa menyesuaikan dengan keadaan siswa. Padahal
proses pembelajaran dapat berjalan dengan baik bila seorang guru dapat
dapat mempengaruhi keberhasilan dalam pembelajaran. Salah satu metode yang
kontruktivistik dalam pembelajaran sains adalah metode eksperimen.
Belajar fisika bukan hanya sekedar untuk menghafal rumus dan
mengerjakan soal, tetapi lebih menekankan pada proses suatu kejadian untuk
menemukan suatu konsep. Pembelajaran fisika yang menekankan pada proses yaitu
menggunakan metode eksperimen dimana siswa dapat mengamati, mengukur,
mengumpulkan data, menganalisa data dan menyimpulkannya, sangat cocok untuk
mendalami fisika (Suparno, 2013). Menurut Suparno, dalam metode eksperimen
aktivitas proses belajar mengajar aktivitasnya tidak hanya didominasi oleh guru,
sehingga siswa akan lebih terlibat secara fisik, emosional, dan intelektual. Pada
gilirannya diharapkan terjadi perubahan konsep dalam diri siswa (2007: 77, 142).
Metode eksperimen dilaksanakan dengan harapan bahwa teori yang
dibicarakan sebelumnya memang benar dan dapat dibuktikan. Siswa mendapatkan
pengetahuan yang lebih baik secara teori dan pengalaman langsung melalui metode
eksperimen. Siswa diharapkan dapat meningkatan pengetahuannya yang
diwujudkan dalam peningkatan prestasi pada proses pembelajaran sains. Menurut
Djamarah (2011: 175-180), ada beberapa faktor yang mempengaruhi prestasi
belajar, yaitu faktor yang berasal dari dalam (internal) dan faktor yang berasal dari
luar (eksternal). Faktor internal berasal dari dalam diri siswa, meliputi faktor
fisiologis (jasmani) dan psikologis (intelegensi, motivasi, bakat, dan sikap). Faktor
eksternal berasal dari luar diri siswa meliputi lingkungan fisik, instrument, dan
sosial. Peningkatan prestasi pada proses pembelajaran sains dalam penelitian ini
Materi yang dipelajari dalam penelitian ini ialah perubahan wujud zat. Pada
umumnya siswa mempelajari materi perubahan wujud zat hanya sebatas hafalan.
Padahal fisika bukanlah soal menghafal tetapi memahami suatu kejadian dan
mampu mengaplikasikannya. Materi perubahan wujud zat sangat cocok bila
diajarkan dengan metode eksperimen sehingga siswa dapat mempelajari materi ini
melalui pengalaman langsung. Selain itu untuk menunjang eksperimen ini di SMA
Negeri 1 Kasihan Bantul alat dan bahan yang diperlukan telah tersedia.
Berdasarkan uraian di atas, peneliti tertarik untuk mengetahui Pengaruh
Metode Eksperimen Terhadap Peningkatan Hasil Belajar Dan Ketrampilan
Proses Sains Pada Pokok Bahasan Perubahan Wujud Zat Untuk Kelas X SMA
Negeri 1 Kasihan Bantul.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan di atas maka rumusan
masalah yang ingin diteliti peneliti yaitu:
1. Apakah pembelajaran sains dengan metode eksperimen pada materi
perubahan wujud zat dapat meningkatkan hasil belajar siswa SMA Negeri 1
Kasihan Bantul kelas X?
2. Apakah pembelajaran sains dengan metode eksperimen pada materi
perubahan wujud zat dapat meningkatkan keterampilan proses sains pada
C. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui:
1. Peningkatan hasil belajar siswa SMA Negeri 1 Kasihan Bantul kelas X pada
materi perubahan wujud zat dengan menggunakan metode eksperimen.
2. Peningkatan keterampilan proses sains siswa SMA Negeri 1 Kasihan Bantul
kelas X pada materi perubahan wujud zat dengan menggunakan metode
eksperimen.
D. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan memiliki manfaat sebagi berikut:
1. Secara teoritis
a. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi bagi
perkembangan dalam bidang dunia pendidikan fisika.
b. Penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan dan menjadi bahan
pertimbangan bagi penelitian selanjutnya.
2. Secara praktis
a. Bagi guru, memberikan masukan kepada guru mengenai keterampilan
proses sains dan meningkatkan hasil belajar siswa dengan
menggunakan metode eksperimen.
b. Bagi siswa, siswa menjadi lebih tertarik dengan Fisika dan
6
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Filsafat Kontruktivisme
Menurut Von Glasersfeld (Suparno, 1997: 18), kontruktivisme adalah salah
satu filsafat pengetahuan yang menekankan bahwa pengetahuan yang kita peroleh
adalah konstruksi (bentukan) kita sendiri. Bila yang menekuni hal ini adalah siswa
maka siswa sendirilah yang membentuk pengetahuannya. Pengetahuan bukanlah
sesuatu yang sudah jadi, yang sudah ada diluar, tetapi sesuatu yang harus dibentuk
sendiri. Secara sederhana pengetahuan itu bukanlah suatu fakta yang langsung
ditemukan, melainkan suatu rumusan yang ditemukan oleh orang yang sedang
mempelajarinya. Pengetahuan tidak dapat ditransfer dari seseorang kepada yang
lainnya, karena setiap orang dapat membangun pengetahuannya sendiri.
Pengetahuan tidak dapat ditransfer dari seseorang kepada yang lainnya
begitu saja dari pikiran seseorang yang mempunyai pengetahuan ke pikiran orang
lain yang belum mempunyai pengetahuan tersebut. Sama halnya dengan guru dan
siswa, guru tidak bisa begitu saja dapat mentransfer langsung pengetahuannya
kepada siswa. Banyak siswa yang salah menangkap apa yang telah diajarkan oleh
gurunya atau bahkan apa yang disampaikan menjadi miskonsepsi bagi siswa. Hal
Siswa dapat membentuk pengetahuannya pertama-tama melalui indra
(Suparno, 2013: 14). Dengan melihat, mendengar, menjamah, mencium bau, dan
merasakan siswa dapat membentuk pengetahuannya tentang sesuatu. Untuk
mengetahui sesuatu siswa haruslah aktif sendiri untuk mengkonstruksinya. Ketika
siswa belajar, siswa harus aktif mengolah bahan, mencerna, memikirkan,
menganalisis dan akhirnya yang terpenting adalah siswa merangkumnya sebagai
pengertian yang utuh. Pengetahuan merupakan suatu proses menjadi tahu. Suatu
proses menjadi tahu ini akan terus berkembang semakin luas, lengkap, dan
sempurna. Pembentukan pengetahuan jelas bukan sekali jadi tetapi
perkembangannya akan terus bertahap.
Menurut Bettencourt (Suparno, 1997: 21), kontruktivisme tidak bertujuan
untuk mengerti realitas, melainkan lebih melihat bagaimana proses seseorang
menjadi tahu akan sesuatu. Dengan kata lain kontruktivisme lebih menekankan
pada proses daripada hasil. Hasil belajar merupakan tujuan akhir dari proses
pembelajaran tetapi ada hal yang lebih penting ialah proses itu sendiri yang
melibatkan cara dalam belajar. Seseorang belajar membentuk skema maupun
struktur pengetahuan yang diperlukan untuk pengetahuannya. Hal ini dipelukan
seorang siswa untuk dapat mengkontruksi terhadap kejadian yang terjadi
disekitarnya sebagai pengalaman langsung. Dengan demikian, belajar menurut teori
kontruktivisme bukan hanya sekedar menghafal tetapi juga melalui pengalaman
langsung. Pengetahuan seorang siswa bukan pemberian dari orang lain misalnya
guru, tetapi proses mengkontruksi dari siswa sendiri. Melalui proses seperti ini
Bagi konstruktivis (Suparno, 1997: 61), belajar merupakan proses aktif.
Pelajar mengkontruksi atau membangun sendiri pengetahuannya entah dengan teks,
dialog, pengalaman fisis, dan lain-lain. Siswa mencari sendiri apa yang mereka
pelajari dan menghubungkan bahan yang sedang dipelajari dengan bahan yang telah
ada sebelumnya sehingga siswa dapat mengembangkannya. Dalam buku Suparno
(1997: 61) proses tersebut bercirikan enam hal, yaitu:
1. Belajar berarti membentuk makna. Makna diciptakan siswa dari apa yang
mereka lihat, dengar, rasakan dan alami. Kontruksi arti itu dipengaruhi oleh
pengertian yang telah siswa miliki.
2. Kontruksi arti itu adalah proses yang terus-menerus. Setiap kali bertemu
dengan persoalan baru, diadakan rekontruksi baik secara kuat maupun
lemah.
3. Belajar bukanlah mengumpulkan fakta, melainkan lebih suatu
pengembangan pemikiran dengan membuat pengertian yang baru.
4. Proses belajar yang sebenarnya terjadi pada waktu skema seseorang dalam
keraguan yang merangsang pemikiran lebih lanjut.
5. Hasil belajar dipengaruhi oleh pengalaman pelajar dengan dunia fisik dan
lingkungannya.
6. Hasil belajar seseorang tergantung pada apa yang telah diketahui, misalnya
konsep, tujuan, dan motivasi yang mempengaruhi interaksi dengan bahan
Karena pengetahuan dibentuk baik secara individual maupun secara sosial,
kelompok belajar dapat dikembangkan. Menurut Von Glasersfeld (Suparno, 1997:
63), kelompok belajar siswa harus mengungkapkan bagaimana siswa melihat
persoalan dan apa yang akan diperbuat dengan persoalan tersebut. Salah satu jalan
untuk menciptakan suasana berpikir yang nantinya menuntut kesadaran akan apa
yang sedang dipikirkan dan dilakukan. Dalam hal ini guru akan memberikan
kesempatan siswa untuk secara aktif membuat abstraksi. Usaha seorang siswa untuk
menjelaskan sesuatu kepada teman-temannya justru membantu untuk melihat
sesuatu yang lebih jelas. Mengerti bahwa ada teman lain yang belum siap
menyampaikan jawaban, tentu akan meningkatkan keberanian siswa untuk
mencoba dan mencari jalan keluar. Jika siswa tersebut telah menemukan jawaban,
maka akan mendorong siswa lain untuk dapat menemukannya juga.
B. Metode Eksperimen Terbimbing
Secara kontruktivisme, pengetahuan yang dibentuk dengan berpikir tentang
pengalaman dengan suatu objek atau kejadian tertentu. Pengetahuan ini akan
terbentuk ketika siswa mencoba mengkaji pengetahuannya sendiri. Salah satu cara
untuk mengkaji pengetahuan siswa melalui pengalaman langsung ialah dengan
bereksperimen. Siswa memulai membentuk pengetahuannya sendiri dari perlakuan
siswa tersebut terhadap bahan eksperimen. Eksperimen yang dilakukan hanya
Menurut Suparno (2013 : 83-85), metode eksperimen adalah metode
mengajar yang mengajak siswa untuk melakukan percobaan sebagai pembuktian,
pengecekan bahwa teori yang sudah dibicarakan itu memang benar. Jadi metode ini
lebih untuk mengecek supaya siswa makin yakin dan jelas akan teorinya. Biasanya
metode eksperimen bukan untuk menemukan teori, tetapi lebih untuk menguji teori
atau hukum yang sudah ditemukan oleh para ahli. Namun dalam prakteknya guru
dapat pula melakukan eksperimen untuk menemukan teori atau hukumnya. Dalam
hal ini seakan-akan teori atau hukum belum ditentukan, dan siswa diminta untuk
menemukannya. Guru tentunya sudah tahu teori dan hukum sebelumnya dan bagi
guru arah eksperimennya jelas. Dengan metode ini siswa dapat merasa bangga dan
yakin karena seakan-akan menemukan sendiri.
Metode eksperimen terbagi menjadi dua, yaitu metode eksperimen
terbimbing dan metode eksperimen bebas. Proses pembelajaran fisika untuk tingkat
SMA kebanyakan menggunakan metode eksperimen terbimbing. Hal ini dipilih
dengan alasan bahwa hasil dari eksperimen akan lebih cepat selesai dan lebih teratur
dan terarah sehingga siswa tidak mudah binggung.
Untuk metode eksperimen terbimbing langkah-langkah yang harus dibuat
siswa, peralatan yang harus digunakan, apa yang harus diamati, dan diukur
semuanya sudah ditentukan sejak awal. Maka siswa tidak akan bingung tentang
langkah-langkah yang akan dibuat. Data yang harus dikumpulkan dan kesimpulan
mana yang akan dituju mereka cukup jelas. Tentu hasil kesimpulan tergantung data
1. Tugas Guru
Untuk melakukan pembelajaran dengan eksperimen terbimbing, guru
punya peran sangat penting. Beberapa hal yang harus dilakukan guru adalah:
Memilih eksperimen apa yang akan ditugaskan kepada siswa;
Merencanakan langkah-langkah percobaan seperti: apa tujuannya,
peralatan yang digunakan, bagaimana merangkai percobaan, data
yang harus dikumpulkan siswa, bagaimana menganalisis data,
kesimpulannya;
Mempersiapkan semua peralatan yang akan digunakan sehingga pada
saat siswa mencoba semua sudah siap dan lancar;
Pada saat percobaan sendiri guru dapat berkeliling melihat bagaimana
siswa melakukan percobaannya dan menberikan masukan kepada
siswa.
Bila ada peralatan yang macet guru membantu siswa agar alat dapat
berjalan dengan baik.
Membantu siswa dalam menarik kesimpulan dengan percobaan yang
dilakukan;
Bila siswa membuat laporan, maka guru harus memeriksanya.
Guru sebaiknya mempersiapkan petunjuk dan langkah percobaan
2. Tugas Siswa
Dalam eksperimen, siswa terbagi dalam kelompok kecil untuk
melakukan percobaan sesuai dengan petunjuk yang dilakukan guru. Dalam
kelompok kecil diharapkan siswa dapat sungguh melakukan percobaan dan
bukan hanya melihat percobaan teman. Dalam percobaan, siswa antara lain
akan melakukan tindakan berikut:
Membaca petunjuk percobaan dengan teliti;
Memilih alat yang diperlukan;
Merangkaikan alat-alat sesuai dengan skema percobaan; Mulai mengamati jalannya percobaan;
Mencatat data yang diperlukan;
Mendiskusikan dalam kelompok untuk ambill kesimpulan dari data
yang ada;
Membuat laporan percobaan dan mengumpulkan; Dapat juga mempresentasikan percobaan di depan kelas.
3. Keunggulan Metode Eksperimen
Ada beberapa keuntungan menggunakan metode eksperimen dalam
pembelajaran, yaitu:
a) Siswa mengalami atau mengamati sendiri suatu proses atau kejadian.
b) Karena mengamati sendiri suatu proses atau kejadian, maka siswa
c) Siswa menjadi lebih bersikap hati-hati, teliti, dan mampu berfikir
analitis.
d) Memupuk dan mengembangkan sikap berfikir ilmiah;
e) Membangkitkan hasrat ingin tahu pada siswa;
f) Memperkaya pengalaman dan membangkitkan keterampilan.
4. Kelemahan Metode Eksperimen
Ada beberapa kelemahan menggunakan metode eksperimen dalam
pembelajaran, yaitu:
a) Tidak semua matapelajaran dapat diajarkan dengan metode
eksperimen;
b) Tidak semua hal dapat dieksperimenkan;
c) Mahalnya alat-alat praktikum menjadi hambatan untuk melakukan
eksperimen di sekolah.
C. Hasil Belajar
Dalam aktivitas kehidupan manusia tidak pernah terlepas dari kegiatan
belajar. Dipahami baik secara langsung maupun tidak langsung, sesungguhnya
dalam kehidupan sehari-hari manusia melakukan aktivitas belajar. Salah satu
pertanda bahwa seseorang telah belajar sesuatu adalah adanya perubahan tingkah
laku dalam dirinya. Perubahan tingkah laku tersebut menyangkut perubahan yang
dan sikap (afektif) (Siregar, 2011: 3). Pembelajaran berupaya untuk mengubah
seseorang dalam hal ini siswa yang belum terdidik menjadi siswa yang terdidik,
siswa yang belum memiliki pengetahuan tentang sesuatu menjadi siswa yang
memiliki pengetahuan.
Dalam pengertian yang umum dan sederhana, belajar seringkali diartikan
sebagai aktivitas untuk memperoleh pengetahuan. Belajar adalah proses orang
untuk memperoleh berbagai kecakapan, keterampilan, dan sikap (Aunurrahman,
2012: 38). Seseorang dikatakan belajar bilamana terjadi perubahan, dari
sebelumnya tidak mengetahui menjadi mengetahui sesuatu. Menurut Suparno,
belajar adalah proses yang aktif dimana siswa membangun sendiri pengetahuannya
(2013: 19). Siswa mencari arti sendiri dari apa yang telah dipelajarinya. Menurut
Suyono (2011: 9), belajar adalah suatu aktivitas atau suatu proses untuk
memperoleh pengetahuan, meningkatkan keterampilan, memperbaiki perilaku,
sikap dan mengokohkan kepribadian. Pengertian belajar menurut beberapa tokoh
diatas dapat disimpulkan bahwa belajar adalah proses perubahan tingkah laku siswa
dalam hal untuk memperoleh pengetahuan dengan membangun sendiri
pengetahuannya melalui latihan.
Prestasi dan belajar mempunyai hubungan yang sangat erat dan tidak dapat
dipisahkan. Belajar merupakan suatu proses, sedangkan prestasi merupakan hasil
dari proses pembelajaran tersebut. Hasil belajar dapat menunjukan seberapa jauh
nilai yang diperoleh dalam setiap pembelajaran, sehingga merupakan cerminan
seorang siswa. Berhasil atau tidaknya seorang siswa dalam belajar tergantung pada
proses pembelajaran yang dialami siswa tersebut.
Menurut Sudjana (2012: 3), hasil belajar siswa pada hakikatnya adalah
perubahan tingkah laku yang mencakup bidang kognitif, afektif, dan psikomotorik
yang diinginkan pada diri siswa. Siswa yang berhasil dalam belajar adalah siswa
yang berhasil mencapai tujuan pembelajaran. Ada beberapa faktor yang dapat
mempengaruhi hasil belajar, yaitu faktor yang berasal dari dalam (internal) dan
faktor yang berasal dari luar (eksternal). Faktor internal berasal dari dalam diri
siswa, meliputi faktor fisiologis (kondisi jasmani) dan psikologis (minat,
intelegensi, motivasi, bakat, dan sikap). Faktor eksternal berasal dari luar diri siswa,
meliputi lingkungan fisik, instrument, dan sosial (Djamarah, 2011: 175-180).
Benjamin S. Bloom berpendapat bahwa hasil belajar dapat dikelompokan
menjadi dua macam yaitu pengetahuan dan keterampilan. Pengetahuam terdiri dari
empat kaegori yaitu: pengetahuan tentang fakta, pengetahuan prosedural,
pengetahuan konsep, dan pengetahuan prinsip. Keterampilan terdiri dari empat
kategori yaitu: keterampilan untuk berpikir atau keterampilan kognitif,
keterampilan untuk bertindak atau keterampilan motorik, keterampilan bereaksi
atau bersikap, dan keterampilan berinteraksi (Jihad, 2013: 14-15).
Peningkatan pengetahuan atau hasil belajar siswa tersebut dapat dinilai.
Penilaian hasil belajar adalah proses pemberian nilai terhadap hasil-hasil belajar
yang dicapai siswa dengan kriteria tertentu (Sudjana, 2012: 3). Penilaian proses
yang dilakukan oleh siswa dan guru dalam mencapai tujuan pengajaran. Dalam
penilaian dapat sejauh mana keefektifan dan efisien dalam mencapai tujuan
pengajaran yaitu perubahan tingkah laku siswa. Tujuan penilaian menurut Sudjana
(2012: 4) terbagi menjadi empat, yaitu:
1. Mendeskripsikan kecakapan belajar para siswa sehingga dapat diketahui
kelebihan dan kekurangan dalam berbagai budang studi atau mata pelajaran
yang ditempuh, selain itu dapat diketahui pula posisi kemampuan siswa
dibandingkan dengan siswa lain;
2. Mengetahui keberhasilan proses pendidikan dan pengajaran di sekolah,
yaitu seberapa jauh keefektifan dalam mengubah tingkah laku para siswa
kearah tujuan pendidikan yang diharapkan. Keberhasilan pendidikan dan
pengajaran penting artinya mengingat peranannya sebagai upaya
memanusiakan atau membudayakan manusia;
3. Menentukan tindak lanjut hasil penilaian, yakni melakukan perbaikan dan
penyempurnaan dalam hal program pendidikan dan pengajaran serta strategi
pelaksanaannya. Kegagalan para siswa dalam hasil belajar yang dicapai
hendaknya tidak dipandang sebagai kekurangan pada diri siswa, tetapi bisa
disebabkan oleh program pengajaran yang diberikan kepadanya atau
kesalahan strategi dalam melaksanakan program tersebut.
4. Memberikan pertanggungjawaban dari pihak sekolah kepada pihak yang
berkepentingan. Pihak yang dimaksud meliputi pemerintah, masyarakat,
dicapai, sekolah memberikan laporan berbagai kekuatan dan kelemahan
pelaksanaan sistem pendidikan dan pengajaran serta kendala yang dihadapi.
D. Keterampilan Proses Sains
Menurut Setiawati (Susanto, 2015: 9), keterampilan proses merupakan
keterampilan yang mengarah kepada pembangunan kemampuan mental, fisik dan
sosial yang mendasar sebagai penggerak kemampuan yang lebih tinggi dalam diri
individu siswa. Keterampilan berarti kemampuan menggunakan pikiran dan nalar
secara efektif dan efisien. Untuk melatih keterampilan proses secara bersama perlu
mengembangkan sikap seperti rasa kerja sama, tanggung jawab, kreativitas dan
berdisiplin sesuai dengan materi.
Menurut Indrawati (1993: 3, dalam Susanto, 2015: 9), keterampilan proses
merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah yang terarah baik secara kognitif
maupun psikomotorik yang dapat digunakan untuk menemukan suatu konsep,
prinsip, atau teori, untuk mengembangkan konsep yang telah ada sebelumnya, atau
untuk melakukan penyangkalan terhadap suatu penemuan. Konsep, prinsip, atau
teori yang telah ditemukan atau dikembangkan akan memantapkan pemahaman
tentang keterampilan proses tersebut.
Keterampilan proses merupakan keterampilan yang diperoleh dari latihan
baik kemampuan mental, fisik, dan sosial yang mendasar untuk kemajuan
kemampuan yang lebih tinggi. Kemampuan mendasar bila terus dilatih secara terus
menerus akan menjadi suatu keterampilan. Indrawati (dalam Susanto, 2015: 144)
klasifikasi, pengukuran, mengkomunikasikan, memberikan penjelasan atau
menginterpretasi terhadap suatu pengamatan, dan melakukan eksperimen.
Keterampilan ini berproses dalam kerja ilmiah. Keterampilan secara fisis
maupun mental pada dasarnya dimiliki oleh setiap siswa meskipun dalam wujud
potensi atau kemampuan yang belum terbentuk secara jelas atau kemampuan yang
masih sederhana dan masih perlu dirangsang. Dengan mengembangkan
keterampilan proses, siswa mampu menemukan dan mengembangkan sendiri fakta
dan konsep serta menumbuhkan dan mengembangkan sikap dan nilai yang dituntut.
Keterampilan proses ini menjadi roda penggerak untuk penemuan dan
pengembangan fakta dan konsep.
Para guru dapat menumbuh kembangkan potensi dalam diri siswa sesuai
dengan taraf perkembangan pemikirannya. Ketika guru membangun keterampilan
proses melalui eksperimen terbimbing, siswa pada tingkat SMA dituntut untuk
menguasai keterampilan proses melebihi tingkat keterampilan proses dasar dan
dirasa cukup untuk berada pada tingkat keterampilan terpadu. Yang digunakan
untuk mengukur keterampilan proses siswa tingkat SMA meliputi:
1. Pengukuran
Pengukuran adalah penemuan ukuran dari suatu objek dengan
membandingkan suatu yang mau diukur dengan alat ukur (Trianto, 2012: 146).
Keterampilan mengukur sangat penting dalam kerja ilmiah. Menurut
Semiawan (1985: 21) dasar dari pengukuran adalah perbandingan. Semakin
2. Menentukan variabel
Variabel digunakan untuk memilih faktor yang mempengaruhi suatu
penelitian (Semiawan, 1985: 28). Dalam suatu eksperimen, seluruh variabel
harus dijaga tetap sama kecuali satu, yaitu variabel manipulasi. Ada juga
pengontrol variabel yaitu untuk memastikan bahwa segala sesuatu dalam suatu
percobaan tetap sama kecuali satu faktor (Trianto, 2012: 147).
3. Menyusun Hipotesis
Perumusan hipotesis adalah perumusan dugaan yang masuk akal yang
akan dapat diuji tentang bagaimana atau mengapa sesuatu terjadi (Trianto,
2012: 147). Menurut Semiawan (1985: 25), hipotesis adalah suatu perkiraan
yang beralasan untuk menerangkan suatu kejadian atau pengamatan tertentu.
4. Menginterpretasi data
Kemampuan menginterpretasi atau menafsirkan data adalah suatu
keterampilan yang penting. Data yang dikumpulkan melalui perhitungan,
pengukuran, eksperimen dapat disajikan dalam berbagai bentuk, seperti tabel,
grafik, atau diagram (Semiawan, 1985: 29). Penafsiran data yang menjelaskan
makna informasi yang telah dikumpulkan (Trianto, 2012: 146).
5. Analisis
Menguraikan keseluruhan menjadi beberapa komponen. Analisis
digunakan untuk memperkirakan besar pengaruh kuantitatif suatu kejadian
6. Melakukan eksperimen
Melakukan eksperimen merupakan pengujian dari hipotesis atau sesuatu
yang telah diprediksikan sebelumnya (Trianto, 2012: 146).
7. Mengkomunikasikan
Semiawan (1985: 32-33) mengatakan setiap ahli dituntut agar mampu
menyampaikan hasil penemuannya kepada orang lain. Mengkomunikasikan
adalah mengatakan apa yang diketahui dengan ucapan kata-kata, tulisan,
gambar, demonstrasi, atau grafik (Trianto, 2012: 145).
E. Materi Pembelajaran
Materi kalor dan perubahan wujud zat terdapat pada kompetensi dasar
kurikulum 2013 di SMA kelas X semester kedua. Peneliti menggunakan buku
Fisika SMA Kelas X (Purwanto, 2013: 183-200) dan Pengantar Termofisika
(Suparno, 2009: 41-55), sebagai acuan dalam menjelaskan materi kalor dan
perubahan wujud zat.
Perubahan Wujud Zat
Pada umumnya, suhu zat akan naik jika menerima kalor dan akan turun jika
melepaskan kalor. Namun, ada suatu kondisi saat kalor yang diterima suatu zat
bukan lagi digunakan untuk menaikan suhu suatu zat, melainkan untuk mengubah
wujudnya. Demikian pula, ada suatu kondisi dimana kalor yang dilepaskan suatu
zat bukan lagi digunakan untuk menurunkan suhu zat, melainkan untuk mengubah
Gambar 2.1. Diagram perubahan wujud zat.
Pada gambar 2.1 diatas ditunjukan diagram perubahan wujud zat. Melebur
adalah perubahan wujud dari padat menjadi cair. Membeku adalah perubahan
wujud dari air menjadi padat. Menguap adalah perubahan wujud dari air menjadi
gas. Mengembun adalah perubahan wujud dari gas menjadi cair. Menyublim adalah
perubahan wujud dari padat langsung menjadi gas tanpa melalui wujud cair.
Deposisi adalah perubahan wujud langsung dari gas menjadi padat.
1. Kalor Laten
a. Kalor laten lebur dan beku
Kalor laten lebur atau kalor lebur adalah banyaknya kalor yang
diserap untuk mengubah 1 kg zat dari wujud padat menjadi cair pada titik
leburnya.
Kalor laten beku atau kalor beku adalah banyaknya kalor yang
dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat dari wujud cair menjadi padat pada
titik bekunya. Kaor lebur sama dengan kalor beku dan titik lebur sama
Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud benda disebut
kalor laten. Kalor beku sama dengan kalor lebur (Hf). Kalor laten lebur
(Hf) adalah panas yang diperluan untuk mengubah 1 kg zat dari zat padat
ke cair, besarnya sama dengan:
Hf = Q / m Atau Q = m.Hf
Dimana: Q : kalor (kal)
m : massa zat (kg)
Hf : kalor laten (J/kg)
b. Kalor laten didih dan embun
Kalor laten didih atau kalor didih adalah banyaknya kalor yang
diserap untuk mengubah 1 kg zat dari wujud cair menjadi uap pada titik
didihnya. Kalor didih juga disebut kalor uap.
Kalor laten embun atau kalor embun adalah banyaknya kalor
yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat dari wujud uap menjadi cair
pada titik embunnya. Kalor didih sama dengan kalor embun dan titik
didih sama dengan titik embun.
Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud benda disebut
kalor laten. Kalor embun sama dengan kalor didih (Hv). Kalor didih (Hv)
adalah panas yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat dari air ke gas,
besarnya sama dengan:
Dimana: Q : kalor (kal)
m : massa zat (kg)
[image:43.595.84.508.112.702.2]Hv : kalor didih (J/kg)
Tabel 2.1. Titik lebur, titik didih, kalor lebur dan kalor didih
beberapa zat.
No Zat Titik lebur normal
(˚C)
Kalor lebur (J/kg)
Titik didih normal (˚C)
Kalor didih (J/kg) 1 Helium -269,65 5,23 x 10³ -268,93 209 x 10³ 2 Hidrogen -259,31 58,6 x 10³ -252,89 452 x 10³ 3 Nitrogen -209,97 25,5 x 10³ -195,81 201 x 10³ 4 Oksigen 218,79 13,8 x 10³ -182,97 213 x 10³ 5 Alkohol -114 104,2 x 10³ 78 853 x 10³
6 Raksa -39 11,8 x 10³ 357 272 x 10³
7 Air 0,00 334 x 10³ 100,00 2256 x 10³
8 Sulfur 119 38,1 x 10³ 444,60 326 x 10³ 9 Timah
hitam
327,3 24,5 x 10³ 1750 871 x 10³ 10 Perak 960,80 88,3 x 10³ 2193 2336 x 10³ 11 Emas 1063,00 64,5 x 10³ 2660 1578 x 10³ 12 Tembaga 1083 134 x 10³ 1187 5069 x 10³
2. Grafik Suhu Terhadap Waktu
Gambar 2.1. Grafik suhu terhadap waktu dari es yang dipanaskan sampai
Gambar 2 di atas menunjukan grafik suhu-kalor ketika sejumlah massa
tertentu es yang bersuhu dibawah 0˚C dipanaskan (diberi kalor). Suhu naik
(dari a ke b) sampai pada titik lebur es 0˚C dicapai. Antara a dan b berwujud
padat (es). Kemudian ketika kalor ditembahkan (dari b ke c), suhu tetap sampai
semua es melebur menjadi air. Antara b dan c berwujud padat (es) dan cair
(air). Kemudian suhu air akan dinaikan kembali (dari c ke d) sampai titik didih
100˚C. antara c dan d terdapat wujud cair (air). Pada titik didih (dari d ke e)
kembali suhu tetap walau kalor terus ditambahkan sampai semua air mendidih
25
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Penelitian ini bersifat kuantitatif dan kualitatif. Penelitian kuantitatif
adalah jenis penelitian yang menggunakan data berupa skor atau angka, kemudian
menggunakan analisis statistik, sedangkan penelitian kualitatif adalah penelitian
yang bersifat deskriptif, data yang dikumpulkan dalam bentuk kata-kata, gambar,
dan keadaan (Suparno, 2007: 136-154).
Dikatakan penelitian kuantitatif karena data yang diperoleh untuk
mengukur keterampilan proses sains dan hasil belajar siswa dalam bentuk skor
yang dianalisa secara statistik. Sedangkan penelitian ini dikatakan kualitatif
karena peneliti menjelaskan gambaran keterampilan proses sains siswa selama
penelitian secara deskriptif, dan data yang diperoleh dianalisa secara kualitatif.
Penelitian kualitatif ini bermanfaat untuk memperkuat data kuantitatif mengenai
keterampilan proses sains siswa.
B. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada akhir bulan Maret 2016 sampai awal bulan
April 2016 dan dilakukan di SMA Negeri 1 Kasihan Bantul, Tahun Ajaran
C. Subjek Penelitian
Subjek penelitian diambil dari SMA Negeri 1 Kasihan Bantul pada
semester genap Tahun Ajaran 2015/2016. Dalam penelitian menggunakan 1
kelompok eksperimental dan 1 kelompok kontrol. Kelompok eksperimental
menggunakan siswa dan siswi kelas X MIA 4, sedangkan kelompok kontrol
menggunakan siswa dan siswi kelas X MIA 1.
D. Variabel Penelitian
1. Variabel bebas (independent Variable)
Menurut Creswell (2012: 77) variabel bebas merupakan variabel yang
(mungkin) menyebabkan, mempengaruhi, atau berefek pada outcome, atau
dikenal dengan istilah variabel treatment, manipulated, atecedent, atau
predictor. Dalam penelitian ini, variabel bebas adalah metode pembelajaran.
2. Variabel terikat (dependet variables)
Menurut Creswell (2012: 77) variabel terikat merupakan variabel yang
bergantung pada variabel bebas. Variabel terikat ini merupakan outcome atau
hasil dari pengaruh variabel bebas, variabel terikat sering dikenal dengan
istilah variabel criterion, outcome, atau effect. Variabel terikat dalam
penelitian ini adalah hasil belajar dan keterampilan proses pada materi
E. Desain Penelitian
Desain penelitian yang digunakan ialah pretest and posttest control group.
Pretest and posttest control group adalah desain penelitian yang terdiri dari dua
kelompok yaitu kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Kelompok
eksperimen diberi variabel eksperimen dan kelompok kontrol tidak diberi variabel
eksperimen. Pada awal pembelajaran, kedua kelompok ini diberikan tes pertama
(pretest) berupa pertanyaan isian singkat. Hal ini bertujuan untuk mengetahui
sejauh mana tingkat penguasaan materi perubahan wujud zat dan keterampilan
proses sains pada siswa dan siswi kelas X MIA 4 (kelompok eksperimen) dan
kelas X MIA 1 (kelompok kontrol) pada SMA Negeri 1 Kasihan Bantul sebelum
pembelajaran.
Setelah dilaksanakan tes pertama, dilanjutkan dengan proses pembelajaran
pada kelompok eksperimen menggunakan metode eksperimen terbimbing
sedangkan untuk kelompok kontrol menggunakan metode ceramah aktif.
Selanjutnya dilaksanakan tes kedua (posttest) setelah selesai pembelajaran berupa
pertanyaan isian singkat. Hal ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan hasil
belajar dan keterampilan proses sains pada siswa dan siswi kelas X MIA 1
(kelompok eksperimen) dan kelas X MIA 4 (kelompok kontrol) pada SMA Negeri
1 Kasihan Bantul setelah pembelajaran dengan materi perubahan wujud zat.
Tabel 3.1. Pre-test and Post-test Control Group
Treatment Group O1 X1 O1’
Control Group O2 X2 O2’
Keterangan:
O1 : Pre-test kelas treatmen (X MIPA 4)
X1 : pembelajaran dengan metode eksperimen (X MIPA 4)
O1’ : Post-test kelas treatmen (X MIPA 4)
O2 : Pre-test kelas kontrol (X MIPA 1)
X2 : pembelajaran dengan metode ceramah (X MIPA 1)
O2’ : Post-test kelas kontrol (X MIPA 1)
F. Treatmen
Treatmen adalah perlakuan peneliti kepada subyek yang mau diteliti agar
nantinya mendapatkan data yang diinginkan (Suparno, 2011: 51). Treatmen yang
digunakan dalam penelitian ini adalah penerapan metode eksperimen terbimbing
dengan desain penelitan pretest and posttest control group.
1. Kelas Kontrol
Kelompok kontrol yaitu kelompok yang tidak diberi treatmen. Pada
kelas kontrol, pembelajaran dengan metode ceramah aktif diberikan sebanyak
pembanding sehingga dapat terlihat perubahan akibat dari metode
eksperimen. Secara sederhana proses pembelajarannya sebagai berikut:
a. Peserta didik diajak mengamati video air yang direbus secara terus
menerus.
b. Guru bertanya kepada siswa apa yang terjadi pada peristiwa tersebut
dan jika air dimasukan kedalam lemari es apa yang akan terjadi?
c. Siswa mendiskusikan bersama dengan teman sebangku mengenai
peristiwa yang terjadi dalam video.
d. Siswa bersama guru membahas bersama-sama mengenai perbahan
wujud dan siswa diminta memberikan contoh dari masing-masing
perubahan wujud.
e. Secara sukarela guru meminta siswa untuk memberi contoh
peristiwa penyerapan dan pelepasan kalor.
f. Guru menjelaskan tentang kalor laten peleburan dan kalor laten
penguapan.
g. Siswa mengerjakan beberapa soal yang diberikan secara bersama
teman sebangku.
h. Secara sukarela siswa mengerjakan soal yang diberikan di papan
tulis kemudian dibahas bersama.
2. Kelas Eksperimen
Kelompok eksperimen yaitu kelompok yang sengaja diberi treatmen.
Metode eksperimen terbimbing akan lebih cepat selesai, lebih teratur dan
terarah sehingga siswa tidak mudah binggung. Untuk metode eksperimen
terbimbing langkah-langkah yang harus dibuat siswa, peralatan yang harus
digunakan, apa yang harus diamati, dan diukur semuanya sudah ditentukan
sejak awal. Maka siswa tidak akan bingung tentang langkah-langkah yang
akan dibuat. Data yang harus dikumpulkan dan kesimpulan mana yang akan
dituju mereka cukup jelas. Tentu hasil kesimpulan tergantung data yang
mereka lakukan.
Eksperimen yang dilakukan mengenai perubahan wujud es-air-uap.
Eksperimen ini bertujuan untuk menentukan hubungan antara perubahan suhu
dan waktu selama terjadi perubahan wujud. Alat yang digunakan ialah beker
glass, termometer, pengaduk, bunsen, neraca ohaus, penutup beker glass,
stopwatch dan kertas grafik. Siswa diminta untuk memanasi es didalam beker
glass dan setiap 1 menit diukur suhunya. Siswa mencatat waktu, suhu dan
wujud zat dalam tabel dari bentuk es sampai mendidih menjadi uap.
Sebelum melakukan eksperimen siswa menjawab beberapa pertanyaan
seperti:
a. Peristiwa apa yang akan terjadi jika kalor suatu benda ditambahkan
secara terus menerus pada benda tersebut?
b. Bagaimana hubungan antara perubahan suhu dan waktu ketika
Setelah melakukan eksperimen siswa juga diminta untuk menjawab
beberapa pertanyaan seperti:
a. Jelaskanlah proses pengambilan data!
b. Buat grafik hubungan suhu, T (˚C) terhadap waktu, t (menit)!
c. Mengapa suhu tidak bertambah pada saat perubahan wujud menjadi
uap?
d. Apa kesimpulan anda dari percobaan ini? Mengapa demikian?
Setelah siswa melaksanakan seluruh proses eksperimen siswa dapat
mengkomunikasikan hasil eksperimen melalui pembuatan laporan
eksperimen. Laporan eksperimen berisi tujuan, alat yang digunakan, dasar
teori, prosedur percobaan, data dan grafik, pembahasan, jawaban pertanyaan
dan kesimpulan.
3. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Rencana pelaksanaan pembelajaran merupakan panduan
langkah-langkah yang dilakukan oleh guru dalam kegiatan pembelajaran. RPP disusun
dalam skenario pembelajaran yang akan dilakukan selama pengambilan data
penelitian. Materi RPP mengenai perubahan wujud yang dibuat sesuai
kurikulum 2013. RPP untuk kelas eksperimen dapat dilihat pada lampiran 4,
4. Lembar Kerja Siswa (LKS)
Lembar kegiatan siswa adalah panduan yang digunakan siswa untuk
melakukan penyelidikan atau pemecahan masalah. LKS ini digunakan ketika
kegiatan pembelajaran dengan menggunakan metode eksperimen terbimbing.
LKS siswa dapat dilihat pada lampiran 6.
G. Instrumen Pengambilan data
Instrumen merupakan alat yang digunakan untuk mungumpulkan data.
Data yang diperoleh harus sesuai dengan tujuan dan pokok masalah penelitian.
Instrumen pengambilan data ini terdiri dari dua, yaitu test dan observasi.
1. Test
a. Soal Pre-Test
Soal pretest berisi soal isian singkat yang berjumlah 7 butir soal.
Soal pretest bertujuan untuk mengetahui sejauh mana tingkat
penguasaan materi perubahan wujud zat dan keterampilan proses sains
pada siswa dan siswi kelas X MIA 4 (kelompok eksperimen) dan kelas
X MIA 1 (kelompok kontrol) pada SMA Negeri 1 Kasihan Bantul
sebelum pembelajaran. Soal pretest terdiri dari dua bagian yaitu bagian
pertama mengenai keterampilan proses sains yang berjumlah 4 butir
soal isian dan bagian kedua yaitu pengetahuan tentang perubahan wujud
zat yang berjumlah 3 butir soal isian. Soal pre-test dapat dilihat pada
Berikut klasifikasi soal-soal secara lebih rinci:
[image:53.595.87.518.187.753.2]Tabel 3.2. Klasifikasi item soal keterampilan proses sains.
Tabel 3.3. Klasifikasi item soal pengetahuan tentang perubahan
wujud zat.
Tabel 3.4. Klasifikasi item soal dan kisi-kisi soal pengetahuan
tentang keterampilan proses sains.
No Keterampilan Proses Sains
Indikator soal keterampilan proses sains
Butir soal test Item Soal
No soal
Skor
1. Membuat hipotesis Dapat membuat hipotesis berdasarkan masalah yang diajukan
Saya sedang melakukan percobaan, dengan cara meletakan mentega di atas sendok yang sedang dipanasi.
Menurutmu, peristiwa apa yang akan terjadi? Berikan alasannya!
1 2 25
No Keterampilan Proses Sains Item soal 1 Merancang eksperimen dan menentukan variabel 1
2 Membuat hipotesis 2
3 Interpretasi data 3
4 Analisis data 4
No Perubahan wujud zat Item soal
1 Peristiwa pelepasan dan penerimaan kalor 5
2 Contoh perubahan wujud 6
2. Merancang eksperimen dan Menentukan variabel Dapat mendeskripsik an rancangan percobaan yang sesuai dan dapat menentukan yang menjadi variabel terikat dan variabel bebas
Saya ingin menyelidiki pengaruh lamanya waktu pemanasan terhadap kenaikan suhu.
a. Buatlah rancangan percobaan
berdasarkan masalah yang dihadapi tersebut!
b. Tentukanlah variabel terikat dan variabel bebas dari rancangan percobaan yang kamu buat!
1 1 25
[image:54.595.85.522.110.723.2]3. Menyusun grafik Membuat grafik berdasarkan data yang sudah diperoleh Saya mempelajari pengaruh suhu terhadap waktu. Saya memperoleh data sebagai berikut:
No Waktu (menit)
Suhu (oC)
1 5 0
2 10 4
3 15 16
4 20 32
5 25 40
6 30 60
7 35 72
Buatlah grafik
berdasarkan data diatas!
1 3 25
4. Menganalisa penyelidikan Menjelaskan sebuah kejadian melalui analisis yang sesuai dengan permasalahan.
Saya ingin mengukur jumlah kalor yang bisa dihasilkan oleh nyala api dalam waktu tertentu. Sebuah alat pembakar atau Bunsen akan digunakan untuk memanaskan sebuah beker glass yang berisi 1 liter air dingin selama 10 menit. Bagaimana saya akan mengukur jumlah kalor yang dihasilkan oleh nyala api tersebut?
Tabel 3.5. Klasifikasi item soal dan kisi-kisi soal pengetahuan
tentang perubahan wujud.
No Pengetahuan tentang perubahan wujud zat
Indikator soal hasil belajar
Butir soal test Item Soal
No soal
Skor
1. Peristiwa pelepasan dan penerimaan kalor Dapat memeberikan contoh peristiwa pelepasan kalor dan penerimaan kalor
Berikan 1 contoh peristiwa pelepasan dan penerimaan kalor dalam kehidupan sehari-hari
1 5 30
2. Macam-macam perubahan wujud Dapat mendeskripsik an contoh perubahan wujud zat (menyublim, menguap, mengembun dan membeku) Sebutkan masing-masing contoh perubahan wujud zat dari: a. Peleburan b. Pembekuan c. Peenguapan d. Pengembunan
1 6 30
3. Analisis perubahan wujud Dapat menghitung kalor yang dibutuhkan untuk melakukan perubahan wujud Hitunglah kalor yang dibutuhkan untuk megubah 1 gram es yang suhunya -5 oC
menjadi 1 gram uap dengan suhu 100
oC. diketahui kalor
jenis es adalah 0,5 kal/ g. oC, kalor
didih air 540 kal/ g, kalor lebur es 80 kal/g, dan kalor jenis air 1 kal/ g. oC
1 7 40
b. Soal Post-Test
Soal posttest yang digunakan sama dengan soal pretest. Soal
posttest berisi soal isian singkat yang berjumlah 7 butir soal. Soal
[image:55.595.83.520.164.636.2]keterampilan proses sains pada siswa dan siswi kelas X MIA 4
(kelompok eksperimen) dan kelas X MIA 1 (kelompok kontrol) pada
SMA Negeri 1 Kasihan Bantul setelah pembelajaran pada materi
perubahan wujud zat. Soal posttest terdiri dari dua bagian yaitu bagian
pertama mengenai keterampilan proses sains yang berjumlah 4 butir
soal isian dan bagian kedua yaitu pengetahuan tentang perubahan wujud
zat yang berjumlah 3 butir soal isian. Soal post-test dapat dilihat pada
lampiran 7.
2. Observasi
Observasi atau pengamatan meliputi kegiatan pemusatan perhatian
terhadap sesuatu obyek dengan menggunakan seluruh alat indera (Suparno,
2007: 63). Observasi berisi daftar ceklist mengenai aktivitas siswa dan siswi
SMA Negeri 1 Kasihan Bantul kelas X MIA 4 selama proses pembelajaran
tentang materi perubahan wujud zat. Lembar observasi digunakan saat siswa
dan siswi melakukan eksperimen di dalam kelas. Lembar observasi ini
bertujuan untuk memperkuat data dari hasil pretest dan posttest setiap siswa
dan siswi pada kelompok eksperimen. Lembar observasi dapat dilihat pada
Adapun kegiatan yang dilakukan observan pada saat mengobservasi
siswa adalah sebagai berikut:
a. Observan berada di dekat kelompok.
b. Observan mengamati kegiatan siswa dan memberi tanda (√) cek list
sesuai dengan indikator penelitian yang muncul dalam kegiatan
percobaan.
c. Observan diperkenankan bertanya seputar percobaan perubahan
wujud kepada siswa.
d. Observan mengamati siswa pada saat membuat perencanaan sampai
pada melakukan percobaan.
[image:57.595.87.513.173.750.2]Berikut klasifikasi observasi secara lebih rinci:
Tabel 3.6. Indikator keterampilan proses sains.
No Aspek keterampilan proses sains
Skor Indikator penelitian Skor siswa 1 Menyusun hipotesis 3 Jika membuat perkiraan atau
dugaan sementara sebelum melakukan percobaan dengan benar dan logis untuk dapat menjelaskan kejadian perubahan wujud
2 Jika membuat perkiraan atau dugaan sementara sebelum melakukan percobaan dengan benar tapi kurang tepat 1 Jika membuat perkiraan atau
dugaan sementara sebelum melakukan percobaan dengan kurang benar tapi kurang tepat 0 Jika tidak membuat perkiraan
atau dugaan sementara sebelum melakukan percobaan
2 Merencanakan penyelidikan
runtut
2 Jika memilih alat dan bahan dengan benar dan lengkap, tapi kurang lengkap dan runtut dalam membuat prosedur percobaan 1 Jika memilih alat dan bahan
dengan benar tapi lengkap, serta dapat membuat prosedur percobaan dengan benar tapi kurang runtut
0 Jika memilih alat dan bahan kurang benar dan kurang lengkap, serta tidak dapat membuat prosedur percobaan dengan benar dan runtut
3 Menentukan var
