DESAIN PEMBELAJARAN FISIKA SMA PADA DUA BELAS TOPIK PADA BIDANG MEKANIKA DENGAN METODE DEMONSTRASI DAN HASIL UJI COBANYA DI ASRAMA PUTRI ST ANGELA SMA PANGUDI LUHUR SEDAYU

(1)

i

DESAIN PEMBELAJARAN FISIKA SMA

PADA DUA BELAS TOPIK PADA BIDANG MEKANIKA

DENGAN METODE DEMONSTRASI

DAN HASIL UJI COBANYA DI ASRAMA PUTRI ST ANGELA

SMA PANGUDI LUHUR SEDAYU

Skripsi

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh:

Thomas Enggar Dwi Prasetyo NIM: 081424047

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN

ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

(2)

(3)

(4)

iv

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“

Karena kasih karunia Allah aku adalah sebagaimana aku ada sekarang,

dan kasih karunia yang dianugerahkanNya kepadaku tidak sia-sia

(1 Kor. 15 : 10).”

Skripsi ini kupersembahkan untuk:

Tuhan Yesus Kristus & Bunda Maria

Bapak & Ibuku : Paulus Murtija & Maria Goreti Sri Marsi

Kakak & Adikku : Th. Nuri Endarwati N & M. Tri Nurcahyana

PakLikku : Sri Mujianto & keluarganya

Guru Fisika & Matematika SMAku dulu: Bapak Budi & Alm. Bapak Dwi, kalian akan selalu menjadi inspirasi kehidupanku.

Dosen Pembimbing Skripsiku: Prof. Dr. Paul Suparno, S.J.

Semua Dosen Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Semua teman Pendidikan Fisika USD angkatan 2008.

(5)

(6)

(7)

vii ABSTRAK

Desain Pembelajaran Fisika SMA Pada Dua Belas Topik Pada Bidang Mekanika dengan Metode Demonstrasi

dan Hasil Uji Cobanya di Asrama Putri St Angela SMA Pangudi Luhur Sedayu

Oleh:

Thomas Enggar Dwi Praseetyo

Desain ini berisikan dua belas topik modul pembelajaran fisika SMA pada bidang mekanika dengan metode demonstrasi. Keduabelas topik itu adalah Gerak Jatuh Bebas, Hukum I Newton, Hukum II Newton, Hukum III Newton, Gaya Gesek, Gerak Melingkar, Gaya Sentripetal, Gerak Parabola, Usaha & Energi, Tumbukan, Dinamika Rotasi, dan Kesetimbangan Benda Tegar.

(8)

viii ABSTRACT

A High School Physics Teaching - Learning Design on Twelve Topics of Mechanics with Demonstration Method and its Test Result at Sedayu High School Pangudi Luhur St Angela's Girls Boarding

By:

Thomas Enggar Dwi Prasetyo

This thesis is a high school physics teaching - learning design on twelve topics of mechanics with demonstration method. The twelve topics are Free Fall Motion, Newton first Law, Newton Second Law, Newton Third Law, Frictional Force, Circular Motion, Centripetal Force, Projectile Motion, Work & Energy, Collision, Rotational Dynamics, and Equilibrium of Rigid Bodies.

This design was written because of the influence of the researcher experience in physics lessons that were taught using mathematics only. The goal of this design is to make a design that improves students active learning by using demonstration method in twelve topics of mechanics.

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Terimakasih dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, karena berkat dan

anugerahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang

berjudul “DESAIN PEMBELAJARAN FISIKA SMA PADA DUA BELAS

TOPIK PADA BIDANG MEKANIKA DENGAN METODE DEMONSTRASI

DAN HASIL UJI COBANYA DI ASRAMA PUTRI ST ANGELA SMA

PANGUDI LUHUR SEDAYU”, dengan baik dan lancar. Skripsi ini disusun

sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Program Studi

Pendidikan Fisika di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Keberhasilan penulisan skripsi ini tidak terlepas dari berbagai pihak yang

telah membantu dan mendukung penulis. Oleh karena itu, pada kesempatan ini

penulis ingin mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua

pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya skripsi ini, khususnya

kepada:

1. Prof. Dr. Paul Suparno, S.J., selaku Dosen Pembimbing skripsi yang telah

memberi masukan, bimbingan, saran dan kritik serta memberi dorongan dan

semangat untuk terus maju dan tidak menyerah.

2. Drs. A. Atmadi, M.Si., selaku Kaprodi Pendidikan Fisika Universitas Sanata

Dharma, yang telah banyak membantu serta memberi dorongan untuk

(10)

x

3. Bapak Sugeng, Ibu Heni, dan Mas Arif, selaku petugas sekretariat JPMIPA

Universitas Sanata Dharma, yang telah banyak membantu selama ini,

sehingga skripsi ini semakin lancar untuk peneliti selesaikan.

4. Mas Agus dan Mas Made, selaku petugas ruang baca skripsi, yang telah

membantu bagaimana mencari dan melihat skripsi-skripsi kakak tingkat.

5. Semua Dosen dan karyawan khususnya di Jurusan Pendidikan Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, yang

telah membimbing dan membantu selama ini.

6. Suster Cornelia, H.K., selaku Kepala Asrama Putri St. Angela SMA

Pangudi Luhur Sedayu, yang telah memberi kesempatan kepada penulis

untuk melaksanakan ujicoba modul demonstrasi di Asrama Putri St. Angela

SMA Pangudi Luhur Sedayu.

7. Siswi-siswi di Asrama Putri St. Angela SMA Pangudi Luhur Sedayu, kelas

XI IPA 1 (Anas, Agatha, Dea, Hesty, Messa, Vero) dan siswi-siswi kelas X

(Hilaria, Paula, Tika, dan Vita), yang telah mau meluangkan waktunya

untuk menjadi sampel ujicoba modul demonstrasi ini. Tanpa kalian modul

demonstrasi ini tidak akan lengkap.

8. Bapakku Paulus Murtija dan Ibuku MG. Sri Marsi, yang telah banyak

membantuku dalam berbagai macam hal. Terimakasih telah mau

mendidikku selama ini dan terimakasih untuk ibukku yang sudah mau

menjadi artis bersama dengan adikku dalam video “melempar bola sambil

(11)

xi

9. Kakakku Theresia Nuri Endarwati Ningsih dan adikku Martinus Tri

Nurcahyana, yang telah banyak membantu selama membuat video

pembelajaran modul demonstrasi.

10. PakLikku Sri Mujianto dan keluarganya, yang selalu memberi bantuan,

dukungan, masukan, dan memberi semangat untuk tidak pernah menyerah.

11. Sahabatku Onto Kisworo dan sekali lagi adikku Martinus Tri Nurcahyana,

yang telah menemani dan membantu mengambil video dan foto saat ujicoba

modul demonstrasi di Asrama Putri St. Angela SMA Pangudi Luhur

Sedayu.

12. Sahabat dan teman seperjuangan Frater Radja & Frater Silva, yang telah

meminjamkan kamera digitalnya sehingga foto-foto dan video-video

kenangan selama penyusunan skripsi dan ujicoba modul demonstrasi dapat

diabadikan. “Maaf ya aku pinjam kameranya lama banget.” Frater Radja terimakasih untuk motivasinya, “kita pasti bisa mas!.”

13. Sahabatku Leo, yang telah banyak memberi dukungan, motivasi, masukkan,

dan terimakasih buat tumpangan kosnya selama jam kuliah kosong sehingga

saya bisa sejenak membaringkan tubuh sebelum kembali mengikuti kuliah.

14. Teman-teman dan sahabat-sahabatku: Onto, Salib, Yuni, Frater Radja,

Frater Silva, Suster Renata, Leo, Martina, Mita, Katrin, dan Ana.

Terimakasih atas semua kenangan dan persahabatan kita selama kuliah ini.

Sampai berjumpa lagi saat kita semua menjadi guru nanti! Atau apa pun

(12)

xii

15. Teman-teman seperjuangan dan sesama Dosen Pembimbing skripsi: Ganda,

Paul, Efraim, Frater Silva, Frater Raja, Suster Renata, Martina, dan Sinta.

Terimakasih buat sharing-sharingnya, motivasi, dan dukungannya. “Masih

ingat saat kita menuggu Dosen Pembimbing bareng-bareng?, itu adalah

salah satu yang menyenangkan dan takkan terlupakan!”

16. Teman-teman Pendidikan Fisika angkatan 2008, terimakasih buat

persahabatnya. Sukses buat kita semua.

17. Teman dan sahabat kecilku yang sekarang menjadi calon Romo, Frater

Wahyu. Terimakasih atas motivasinya, “Nggar awak dhewe le mlebu kuliah

bareng lho!.”

18. Teman-temanku di OMK St. Maria & St. Yosef Kleben. Terimakasih untuk

semua pengalamannya, Tuhan memberkati.

masih jauh dari sempurna ini dapat bermanfaat bagi perkembangan dunia

pendidikan di Indonesia dan di Dunia.

Yogyakarta, 31 Mei 2013

Penulis

(13)

xiii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi

ABSTRAK ... vii

A. METODE PEMBELAJARAN DEMONSTRASI ... 6

(14)

xiv

2. Metode Demonstrasi pada Pelajaran Fisika... 6

3. Proses Pembelajaran Demonstrasi yang Ideal ... 7

4. Syarat-syarat Pelaksanaan Metode Demonstrasi ... 9

5. Kelebihan dan Kekurangan Metode Demonstrasi ... 15

6. Beberapa Studi Tentang Demonstrasi ... 16

7. Model Demonstrasi yang Akan Dibuat ... 25

B. MEKANIKA ... 26

C. DUA BELAS TOPIK PADA BIDANG MEKANIKA YANG DIRENCANAKAN DALAM DESAIN PEMBELAJARAN ... 27

BAB III. MODUL DEMONSTRASI ... 30

A. GERAK JATUH BEBAS ... 31

1. Tujuan ... 31

2. Landasan Teori ... 31

3. Alat-alat Demonstrasi yang Dipakai... 32

4. Proses Demonstrasi ... 33

5. Urutan Kegiatan Pembelajaran ... 33

6. Pertanyaan/ Persoalan ... 35

7. Kunci Konsep Fisikanya ... 35

8. Uji Modul Demonstrasi ... 36

B. HUKUM I NEWTON ... 39

1. Tujuan ... 39

(15)

xv

C. HUKUM II NEWTON ... 48

1. Tujuan ... 48

D. HUKUM III NEWTON ... 57

1. Tujuan ... 57

(16)

xvi

E. GAYA GESEK ... 65

1. Tujuan ... 65

F. GERAK MELINGKAR ... 75

1. Tujuan ... 75

G. GAYA SENTRIPETAL ... 84

1. Tujuan ... 84

(17)

xvii

H. GERAK PARABOLA ... 98

1. Tujuan ... 98

I. USAHA & ENERGI ... 110

1. Tujuan ... 110

(18)

xviii

J. TUMBUKAN ... 121

1. Tujuan ... 121

K. DINAMIKA ROTASI ... 134

1. Tujuan ... 134

L. KESETIMBANGAN BENDA TEGARA ... 147

1. Tujuan ... 147

(19)

xix

BAB IV. PENUTUP ... 159

A. KESIMPULAN ... 159

B. SARAN ... 160

DAFTAR PUSTAKA ... 161

(20)

xx

DAFTAR LAMPIRAN

Nama Lampiran Halaman

Lampiran 1. Surat Ijin Penelitian ... 164

Lampiran 2. Surat Keterangan Sudah Penelitian ... 165

Lampiran 3. Lembar Kuisioner Penelitian ... 166

Lampiran 4. Lembar Jawaban Kuisioner Siswa ... 167

Lampiran 5. Lembar Pekerjaan Siswa Selama Penelitian ... 168

Lampiran 6. Foto-foto Selama Penelitian Skripsi ... 169

(21)

xxi

DAFTAR GAMBAR

Nama Gambar Halaman

Gambar 2.1. Demonstrasi Dua Jari pada Sebuah Tongkat... 17

Gambar 2.2. Demonstrasi Tongkat dan Satu Jari yang Diberi Minyak ... 17

Gambar 2.3. Demonstrasi Salah Satu Ujung Tongkat yang Diberi Beban .... 18

Gambar 2.4. Demonstrasi dengan Tongkat dengan Posisi Miring ... 18

Gambar 2.5. Demonstrasi dengan Tongkat yang Salah Satu Ujungnya

Dibuat Tetap ... 18

Gambar 2.6. Demonstrasi dengan Papan/ Meja yang Bagian Atasnya

Terdapat Benda-Benda ... 19

Gambar 2.7. Demonstrasi Osilasi dari Tongkat pada Dua Poros ... 19

Gambar 2.8. Alat-alat dalam Demonstrasi Momentum dan Energi

Kinetik Total Selama Tumbukan ... 20

Gambar 2.9. Grafik Energi Kinetik Kedua Benda Sebelum dan Sesudah

Tumbukan yang Dibaca Oleh Komputer ... 21

Gambar 2.10. Grafik Momentum Sebelum dan Sesudah Tumbukan ... 22

Gambar 2.11. Alat-alat dalam Demonstrasi Hukum III Newton Dramatis.... 23

Gambar 2.12. Proses Demonstrasi Hukum III Newton Dramatis ... 24

Gambar 2.13. Penjelasan Konsep Demonstrasi Hukum III Newton

Dramatis ... 25

Gambar 3.1. Alat-alat Demonstrasi Gerak Jatuh Bebas ... 32

(22)

xxii

Gambar 3.3. Alat-alat Demonstrasi Hukum II Newton ... 50

Gambar 3.4. Sketsa Masalah Gaya-gaya pada Suatu Benda di Lantai

dan di Papan miring... 54

Gambar 3.5. Alat-alat Demonstrasi Hukum III Newton ... 58

Gambar 3.6. Alat-alat Demonstrasi Gaya Gesek ... 67

Gambar 3.7. Alat-alat Demonstrasi Gerak Melingkar ... 77

Gambar 3.8. Alat-alat Demonstrasi Gaya Sentripetal ... 86

Gambar 3.9. Sketsa Masalah Tali yang Diikat dengan Beban (Bola) ... 91

Gambar 3.10. Sketsa Masalah Ember Diisi Bola Kemudian Diputar ... 95

Gambar 3.11. Alat-alat Demonstrasi Gerak Parabola ... 100

Gambar 3.12. Alat-alat Demonstrasi Usaha & Energi ... 113

Gambar 3.13. Sketsa Masalah Perubahan Energi Pada Bola

yang Dilempar ... 117

Gambar 3.14. Alat-alat Demonstrasi Tumbukan ... 123

Gambar 3.15. Alat-alat Demonstrasi Dinamika Rotasi ... 136

Gambar 3.16. Alat-alat Demonstrasi Kesetimbangan Benda Tegar ... 150

Gambar 3.17. Sketsa Masalah Kaleng Kosong Diletakkan Miring ... 154

(23)

1 BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dari pengalaman saat Program Pengalaman Lapangan (PPL) di SMA pada

semester VII yang lalu, peneliti benar-benar merasakan secara langsung

bagaimana pembelajaran fisika yang sebenarnya di salah satu sekolah.

Memang kondisi dan situasi pembelajaran saat PPL tidak ada bedanya seperti

yang peneliti rasakan dulu saat masih SMA. Kebanyakan dalam pelajaran

fisika tersebut hanya diajarkan bagaimana mengerjakan soal-soal fisika dan

mencatat rumus-rumus. Bahkan ada satu pengalaman yang menarik saat PPL

yaitu, ada seorang siswa yang menuliskan suatu kesan dan sarannya terhadap

pelajaran fisika begini,“Saya lebih suka dikasih rumus, terus latihan terus tiap hari. Kalo denger ceramah ntar aku bosen, kalo demonstrasi ntar gak tau cara mengaplikasikannya. Pokoknya latihan!.” Dari tulisan itu dapat disimpulkan bahwa kebanyakan siswa di sekolah hanya diajarkan untuk latihan soal-soal

saat pelajaran fisika, lebih-lebih sekarang ini pelajaran fisika dimasukkan

dalam ujian nasional.

Unsur yang terpenting dalam pembelajaran yang baik adalah (1) siswa

yang belajar, (2) guru yang mengajar, (3) bahan pelajaran, dan (4) hubungan

antara guru dan siswa. Dalam belajar fisika yang terpenting adalah siswa yang

aktif belajar fisika. Maka semua usaha guru harus diarahkan untuk membantu

(24)

diharapkan menguasai bahan yang mau diajarkan, mengerti keadaan siswa

sehingga dapat mengajar sesuai dengan keadaan dan perkembangan siswa,

dapat menyusun bahan sehingga mudah ditangkap siswa (Suparno, 2007: 2).

Dari penyataan di atas yang terpenting dalam pelajaran fisika adalah siswa

yang aktif belajar sendiri tentang fisika dan guru hanya berperan sebagai

pemandu yang akan mengarahkan. Berawal dari pernyataan itu juga peneliti

ingin membuat suatu desain pembelajaran fisika menggunakan suatu metode

pembelajaran fisika yang menarik dan membuat siswa aktif belajar sendiri.

Sebenarnya metode pembelajaran fisika yang menarik dan membuat siswa

aktif belajar sendiri, sangat banyak. Tetapi dari sekian banyak metode

pembelajaran fisika itu, peneliti memilih menggunakan metode demonstrasi

dalam desain pembelajaran ini. Adapun beberapa alasan peneliti memilih

metode demonstrasi tersebut yaitu:

1. Belum banyak ditemui yang menggunakan satu macam metode

pembelajaran dalam satu desain pembelajaran, khususnya metode

demonstrasi.

2. Peneliti ingin mengajar disertai dengan praktek/praktikum dan permainan

yang menarik tetapi praktikumnya dan permainannya tidak perlu

rumit-rumit dan panjang-panjang. Jadi, dengan memilih metode demonstrasi ini

peneliti dapat mengajar disertai praktikum yang singkat tetapi jelas dan

tepat sasaran.

3. Jika dibandingkan dengan menggunakan metode pembelajaran dengan

(25)

hanya memperhatikan saja tetapi juga mengalami dan mempraktekan

langsung.

Desain pembelajaran dengan menggunakan metode demonstrasi ini oleh

peneliti nanti diterapkan pada dua belas topik pada bidang mekanika di SMA.

Sebenarnya peneliti pun ingin menerapkan desain pembelajaran tersebut dalam

semua topik di SMA, tetapi karena keterbatasan waktu dari peneliti dan saran

dari Dosen Pembimbing maka, akhirnya peneliti memutuskan untuk memilih

dua belas topik pada bidang mekanika saja. Ada pun beberapa alasan lain

mengapa peneliti memilih dua belas topik pada bidang mekanika di SMA

dalam desain pembelajaran ini:

1. Supaya peneliti membuat desain pembelajaran sehingga dapat lebih siap

mengajar. Keterkaitan mekanika dengan hal tersebut adalah mekanika

adalah ilmu dasar dari fisika, jadi dengan membuat desain pembelajaran

pada dua belas topik pada bidang mekanika ini peneliti akan semakin

paham dan siap mengajar fisika.

2. Saat masih SMA peneliti mulai menyukai pelajaran fisika di kelas XI dan

kelas XII. Jadi, peneliti kurang memahami materi fisika pada bidang

mekanika. Hal ini pun kemudian menjadi kendala saat peneliti mulai

terjun mengajar. Melalui desain pembelajaran pada dua belas topik pada

bidang mekanika ini diharapkan peneliti akan semakin memahami

(26)

Melalui penggunaaan metode demonstrasi dalam pelajaran fisika ini

diharapkan nantinya pelajaran fisika lebih hidup, menyenangkan, dan lebih

mengajak siswa untuk aktif berpikir dan belajar sendiri tentang fisika serta

pelajaran fisika nantinya tidak hanya pelajaran yang sekedar latihan soal-soal.

B.

Perumusan Masalah

Masalah utama yang ingin peneliti bahas dalam tulisan ini, yaitu bagaimana

membuat desain pembelajaran fisika SMA pada dua belas topik pada bidang

Mekanika dengan menggunakan metode pembelajaran demonstrasi yang bisa

membuat siswa aktif belajar fisika sendiri.

C.

Tujuan Penulisan

Sesuai dengan perumusan masalah di atas tujuan penelitian ini adalah

menghasilkan desain pembelajaran fisika SMA yang membuat siswa aktif

belajar fisika sendiri yaitu dengan menggunakan metode pembelajaran

demonstrasi pada dua belas topik pada bidang mekanika.

D.

Manfaat Penulisan

Manfaat yang dapat diambil melalui penulisan ini, antara lain:

1. Bagi guru: dapat digunakan untuk mengajar mata pelajaran fisika

khususnya yang ingin mengajar pelajaran fisika dengan metode

(27)

2. Bagi mahasiswa calon guru: dapat digunakan sebagai contoh ataupun

acuan merancang suatu pembelajaran yang mengutamakan keaktifan

siswa untuk berpikir sendiri melalui metode demonstrasi.

3. Bagi peneliti sendiri: dapat digunakan sebagai bahan rancangan

pembelajaran jika mengajar nanti sehingga dapat lebih siap untuk

(28)

6 BAB II

LANDASAN TEORI

A.

Metode Pembelajaran Demonstrasi

1. Pengertian Metode Demonstrasi Secara Umum

Metode demonstrasi adalah cara penyajian pelajaran dengan

meragakan atau mempertunjukkan kepada siswa suatu proses, situasi, atau

benda tertentu yang sedang dipelajari, baik sebenarnya ataupun tiruan,

yang sering disertai dengan penjelasan lisan. Dengan metode demonstrasi,

proses penerimaan siswa terhadap pelajaran akan lebih berkesan secara

mendalam, sehingga membentuk pengertian dengan baik dan sempurna.

Juga siswa dapat mengamati dan memperhatikan apa yang diperlihatkan

selama pelajaran berlangsung. Metode demontrasi baik digunakan untuk

mendapatkan gambaran yang lebih jelas tentang hal-hal yang berhubungan

dengan proses mengatur sesuatu, proses membuat sesuatu, proses

bekerjanya sesuatu, proses mengerjakan atau menggunakannya,

komponen-komponen yang membentuk sesuatu, membandingkan suatu

cara dengan cara lain, dan untuk mengetahui atau melihat kebenaran

sesuatu (Djamarah, 2010: 90-91).

2. Metode Demonstrasi pada Pelajaran Fisika

Demonstrasi berasal dari kata demonstration yang berarti pertunjukan. Maka model pembelajaran dengan demonstrasi diartikan

(29)

mengamati proses, informasi, peristiwa, alat dalam pelajaran fisika.

Tujuannya sangat jelas agar siswa lebih memahami bahan yang diajarkan

lewat suatu kenyataan yang dapat diamati sehingga mudah mengerti.

Siswa lewat demonstrasi dapat mengamati sesuatu yang nyata dan

bagaimana cara bekerjanya proses tersebut.

Model demonstrasi ini dapat bersifat konstruktivis bila dalam

demonstrasi guru tidak hanya menunjukkan proses ataupun alatnya, tetapi

disertai banyak pertanyaan yang mengajak siswa berpikir dan menjawab

persoalan yang diajukan. Maka demonstrasi yang baik selalu diawali

dengan pertanyaan-pertanyaan dari guru, sehingga siswa berpikir dan

membuat hipotesis ataupun ide awal. Setelah itu baru guru menunjukkan

demonstrasinya dan siswa dapat mengamati apakah yang mereka pikirkan

dan jawabkan itu sama dengan yang mereka amati. Selama proses

demonstrasi dan juga pada akhir, guru tetap dapat terus mengajukan

pertanyaan kepada siswa. Dengan pertanyaan itulah, siswa dibantu terus

mengembangkan gagasan mereka dan aktif berpikir. Dengan demikian,

siswa bukan hanya melihat, tetapi aktif memikirkan, mengolah proses itu

dalam pikirannya, dan mengambil kesimpulan. Bila selama demonstrasi

hanya guru yang aktif maka dapat terjadi siswa menjadi pasif dan tidak

belajar secara konstruktivitis (Suparno, 2007: 142-143).

3. Proses Pembelajaran Demonstrasi yang Ideal

Pembelajaran dengan metode demonstrasi yang ideal adalah

(30)

baik sesuai dengan yang direncanakan dan sungguh dapat membantu siswa

mengerti. Menurut Suparno (2007: 143-144) agar demonstrasi sungguh

berjalan dengan baik sesuai dengan yang direncanakan dan sungguh dapat

membantu siswa mengerti, perlulah guru mempersiapkan apa yang mau

didemonstrasikan, peralatannya, dan juga kesiapan menyajikannya.

Beberapa catatan berikut sangat berguna bagi guru:

a. Guru mengidentifikasi konsep atau prinsip fisika yang mau diajarkan.

Lalu membuat design demonstrasi macam apa yang akan digunakan untuk menjelaskan prinsip di atas.

b. Bila prinsip yang mau dijelaskan panjang, sebaiknya dipotong-potong

menjadi lebih pendek dan kecil sehingga mudah dijelaskan. Kadang

demonstrasinya perlu per bagian.

c. Rencanakan agar siswa sungguh terlibat dalam proses demonstrasi,

bukan hanya sebaagai pengamat saja. Misalnya siswa diminta maju ke

depan dan mengukur sendiri.

d. Rencanakan peralatan yang digunakan secara teliti. Bila kelas kita

luas, maka peralatan demonstrasi sebaiknya dipilih yang besar

sehingga dapat nampak dari belakang.

e. Cobalah peralatan demonstrasi itu sebelum pelajaran di mulai,

sehingga guru siap dan tidak grogi dalam pelajaran sesungguhnya

karena alat tidak jalan.

(31)

g. Ada baiknya dalam demonstrasi sendiri tidak terlalu lamban sehingga

siswa menjadi bosan; juga tidak terlalu cepat sehingga siswa tidak

mengerti apa-apa. Di sini guru diharapkan mengerti situasi siswa.

4. Syarat-syarat Pelaksanaan Metode Demonstrasi

Menurut Djajadisastra (1981: 96), agar metode demonstrasi dapat

dilaksanakan dengan sebaik-baiknya, harus memperhatikan syarat-syarat

antara lain:

a. Menetapkan tujuan demonstrasi. Penetapan tujuan ini benar-benar

harus diperhatikan karena tanpa tujuan yang jelas pelaksanaan metode

demonstrasi hanya akan merupakan pemborosan waktu, materi, dan

tenaga saja. Dari penetapan tujuan dapat diketahui kecakapan apa

yang diharapkan akan dimiliki murid setelah suatu demonstasi selesai

dilakukan.

b. Guru harus mempersiapkan diri sebaik-baiknya. Ia tidak boleh

berpendirian “bagaimana nanti” atau “bagaimana besok saja.” Dialah

yang akan menjelmakan metode dan mempertunjukkan atau

menjelaskan obyek atau hal-hal yang harus diketahui dan dimiliki

murid. Ia tidak boleh ragu-ragu dan melupakan sesuatu yang

seharusnya disajikan kepada murid. Apalagi membuat kesalahan pada

waktu demonstrasi. Hal itu berarti bahwa guru harus mempersiapkan

diri baik secara teoritis maupun praktis. Jika ada alat peraga yang akan

dijelaskan maka ia harus mengetahui betul-betul seluk beluk alat

(32)

sistematika yang tepat, mana yang harus dijelaskan terlebih dahulu

dan mana yang kemudian. Apalagi bila alat peraga itu harus

dipertunjukkan denganmula-mula membongkarnya dan kemudian

memasangnya kembali. Oleh karena itu, sebelum guru

mendemonstrasikan sesuatu ia harus mempelajari teorinya dan

berlatih mempraktekkannya sendiri terlebih dahulu.

c. Mempersiapkan alat-alat peraga yang akan dipergunakan pada waktu

demonstrasi. Alat-alat peraga ini mungkin benda-benda yang

sebenarnya, mungkin tiruannya, potretnya atau gambar bagannya.

Penempatan alat peraga di depan harus pula diatur agar tidak

mengganggu ketertiban maupun urut-urutan penyajian pada waktu

demonstrasi dilakukan. Ini harus sesuai dengan langkah-langkah

demonstrasi yang akan dilakukan.

d. Mempersiapkan tempat di mana demonstrasi akan dilaksanakan.

Tempat di mana guru akan mendemonstrasikan sesuatu harus

dipersiapkan dengan memperhitungkan tempat di mana murid-murid

akan berdiri atau duduk saja dibangkunya masing-masing danberapa

banyaknya murid di kelas itu. Apakah dengan cara duduk saja di

bangku masing-masing semua murid akan dapat melihat apa yang

ditunjukkan guru? Apakah jika murid-murid mengelilingi guru baik

sambil duduk maupun sambil berdiri akan akan dapat melihat dengan

jelas apa yang sedang didemonstrasikan guru? Apakah murid-murid

(33)

mereka atau mungkin dapat merusak benda-benda yang dipergunakan

dalam demonstrasi? Tidakkah ruangan kelas terlampau gelap? Apakah

dinding kelas memiliki lubang-lubang udara dan jendela-jendela yang

cukup bagi pergantian udara pada waktu demonstrasi dilakukan? Hal

ini pun harus diperhatikan jika apa yang didemonstrasikan akan

mengeluarkan asap atau bau-bauan laiinya yang dibutuhkan oleh

reaksi-reaksi zat-zat kimia. Udara di dalam kelas harus selalu dijaga

agar tetap bersih.

e. Seperti sama halnya dengan metode-metode mengajar yang lainnya,

metode demonstrasi pun harus membagi-bagi waktu yang disediakan

itu untuk penjelasan-penjelasan teoritis, menjelaskan obyek yang

didemonstrasikan dan menarik kesimpulan atau inti atau

prinsip-prinsip dari hal-hal yang telah dipertunjukkan tadi. Jika waktu yang

disediakan adalah Sembilan puluh menit maka kira-kira sepuluh menit

teoritis termasuk penjelasan mengenai tujuan demonstrasi, lima puluh

menit untuk demonstrasi dan kira-kira tiga puluh menit lagi untuk

menarik kesimpulan-kesimpulan. Waktu yang diberikan untuk

demonstrasi harus terbanyak jatahnya karena metode demonstrasi

memang bermaksud agar agar murid-murid dapat memperoleh

kesempatan untuk belajar langsung dari pengamatan terhadap

obyeknya. Oleh karena itu murid-murid harus diberikan cukup waktu

untuk supaya dapat melakukan pangamatan dengan cermat, teliti, dan

(34)

obyek yang didemonstrasikan. Walaupun demikian, pembagian jatah

waktu ini bergantung pula pada jenis kegiatan atau obyek yang akan

didemonstrasikan. Misalnya dalam pelajaran olahraga, guru cukup

memberikan cara loncat tinggi beberapa kali dan selanjutnya

memperhatikan bagaimana murid-murid melakukannya. Dengan

demikian memperhitungkan waktu yang diperlukan bagi pelaksanaan

suatu demonstrasi dalam metode demonstrasi sangat penting agar

mengajar itu berhasil.

f. Jangan mendemonstrasikan sekaligus terlalu banyak hal atau obyek

karena cara semacam itu hanya akan mengacaukan

tanggapan-tanggapan murid mengenai benda-benda yang diamatinya. Demikian

pula bila obyek yang akan dipertunjukkan dan dijelaskan itu terlalu

kompleks atau rumit. Dalam keadaan seperti itu sebaiknya selalu

dibantu dengan bagan obyek yang disederhanakan agar murid-murid

dapat memperoleh gambaran yang lebih jelas mengenai obyek yang

sedang diamati. Bagan-bagan yang dibuat mungkin berupa

penampang-penampang lintang atau membujur yang harus dapat

memperjelas apa yang sedang didemonstrasikan. Dalam hal ini papan

tulis merupakan alat bantu bagi guru untuk memperjelas apa yang

sedang didemonstrasikan dengan menggambarkan bagian-bagian yang

harus dijelaskan itu pada papan tulis. Papan tulis dapat pula digunakan

untuk menempelkan gambar-gambar yang sudah disediakan dengan

(35)

waktu daripada dengan cara menggambarkan sendiri pada waktu

demonstrasi delakukan. Harus selalu diingat bahwa suatu demonstrasi

diadakan guna memperjelas sesuatu yang tidak dapat

dijelaskandengankata-kata. Oleh karena itu janganlah

mendemonstrasikan terlalu banyak hal atau obyek sekaligus.

g. Suatu demonstrasi tidak selalu harus dilakukan oleh guru saja.

Murid-murid sendiripun harus diberikan banyak kesempatan unutk

melakukan demonstasi. Dalam hal ini, guru dapat mempertimbangkan

sendiri apa yang dapat diserahkan kepada murid untuk

mendemonstrasikan sesuatu dan yang bagaimana yang harus

dilakukan sendiri oleh guru. Misalnya, murid dapat diminta untuk

mendemonstrasikan bagaimana gerak-gerik mengintip pada waktu

menerangkan pengertian “mengintip”, bagaimana gerak mata pada

melirik untuk menerangkan pengertian kata “melirik.” Tetapi pada

waktu akan mendemonstrasikan bagaimana susunan bunga Kembang

Sepatu, maka guru itu sendirilah yang harus memperlihatkan

bagaimana melakukan pemotongan untuk memperoleh penampang

memanjang dari bunga tersebut. Kemudian guru menerangkan yang

mana bagian-bagian dari bunga itu.

h. Pada waktu guru mendemonstrasikan sesuatu, murid-murid harus

betul-betul memperhatikan hal-hal yang sedang dijelaskan guru.

Tetapi itu tidak berarti bahwa murid-murid harus diam saja. Ajakan

(36)

segala yang sedang dipertunjukkan itu. Berikanlah

sebanyak-banyaknya kesempatan untuk bertanya kepada murid-murid sehingga

mereka puas dan memahami apa yang sedang atau telah mereka amati.

Tanya-jawab yang terjadi pada waktu demonstrasi dilakukan tidak

usah menjadikan guru ketakutan akan kehabisan waktu untuk

menerangkan obyek yang sedang diperlihatkan. Demonstrasi memang

diadakan dengan maksud agar murid dapat mempelajari sesuatu

langsung dengan mengamati sendiri obyeknya. Jadi, bila ada hal-hal

yang dipahami oleh murid-murid, sudah seharusnya bahwa hal itu

segera mereka tanyakan pada saat itu juga. Kesempatan bertanya

harus diberikan dan keberanian bertanya harus tetap dipupuk dan

dikembangkan demi kemajuan pelajaran murid-murid. Sesuatu yang

disajikan dengan metode demonstrasi tentu sudah jelas bagi guru

tetapi masih gelap bagi murid-murid. Adalah tugas guru untuk

menerangkan kepada murid dengan cara yang sebaik-baiknya,

sehingga pada akhir pelajaran, sesuatu yang didemonstasikan menjadi

jelas dan dipahami oleh murid. Untuk dapat mencapai tujuan itu, guru

harus mau memberikan kepada murid untuk bertanya. Sebab,

bagaimana guru dapat mengetahui bahwa murid-murid sudah

memahaminya bila murid-murid tidak meyatakan pendapatnya.

Dengan demikian, tanya jawab pada saat demonstrasi dilakukan tetap

diperlukan untuk menilai sampai di mana murid-murid mengerti

(37)

i. Guru tidak boleh segan atau malas untuk menyajikan suatu pelajaran

dengan menggunakan metode demonstrasi. Sifat malas inilah yang

merupakan penghalang bagi suksesnya mengajar dari seorang guru.

Guru harus sadar bahwa perkembangan jiwa murid, terutama di

sekolah dasar dan lebih-lebih di kelas-kelas rendahan, belumlah

berkembang dengan sempurna. Kemampuan berpikir murid masih

harus dibantu dengan alat-alat peraga. Kemampuan berpikir secara

abstrak masih dalam perkembangan. Tanpa bantuan alat-alat peraga

yang dipergunakan pada waktu demonstrasi, atau tanpa diragakan,

pengertian tentang sesuatu obyek atau perbuatan tidak akan terbentuk

dalam jiwa anak dengan jelas. Oleh karena itu guru tudak boleh

segan-segan untuk meragakan sesuatu baik dengan benda aslinya, tiruannya

atau melalui yang hendak diterangkan. Metode demonstrasi membantu

mencegah terjadinya verbalisme, yaitu hanya tahu-kata tetapi tidak

memiliki pengertian tentang apa yang dikatakan.

5. Kelebihan dan Kekurangan Metode Demonstrasi

Menurut Djamarah (2010: 91), metode demonstrasi memiliki kelebihan

dan kekurangannya, yaitu:

a. Kelebihan metode demonstrasi

1) Dapat membuat pengajaran menjadi lebih jelas dan lebih konkret,

sehingga menghindari verbalisme (pemahaman secara kata-kata

atau kalimat).

(38)

3) Proses pengajaran lebih menarik.

4) Siswa dirangsang untuk aktif mengamati, menyesuaikan antara

teori dengan kenyataan, dan mencoba melakukannya sendiri.

b. Kekurangan metode demonstrasi

1) Metode ini memerlukan keterampilan guru secara khusus, karena

tanpa ditunjang dengan hal itu, pelaksanaan demonstrasi akan

tidak efektif.

2) Fasilitas seperti peralatan, tempat, dan biaya yang memadai tidak

selalu tersedia dengan baik.

3) Demonstrasi memerlukan kesiapan dan perencanaan yang matang

di samping memerlukan waktu yang cukup panjang, yang

mungkin terpaksa mengambil waktu atau jam pelajaran lain.

6. Beberapa Studi Tentang Demonstrasi

Ada beberapa artikel yang diambil dari jurnal the physics teacher yang berisi tentang pembelajaran fisika dengan menggunakan metode

demonstrasi. Dari artikel-artikel di jurnal tersebut, peneliti memilih tiga

artikel yaitu:

a. Mencari lokasi pusat massa: gaya normal dan gaya gesek

b. Demonstrasi momentum dan energi kinetik total selama tumbukan

(39)

Ketiga artikel tersebut akan dijelaskan lebih lanjut di bawah ini:

a. Mencari lokasi pusat massa: gaya normal dan gaya gesek

Mengajar konsep fisika dengan bahan dasar yang ada di sekitar kita

adalah salah satu keindahan fisika. Tanpa bahan praktikum mahal dan

percobaan yang panjang, konsep fisika dapat diajarkan kepada siswa

menggunakan alat sederhana. Demonstrasi dengan alat sederhana ini

dapat ditunjukkan sebagai kegiatan yang mengejutkan, memukau atau

menimbulkan teka-teki bagi siswa. Dalam jurnal ini dijelaskan

beberapa variasi dari demonstrasi “dua jari pada sebuah tongkat”

(Balta, 2012: 456).

Variasi demonstrasinya yaitu:

1) Demonstrasi dua jari pada sebuah tongkat

2) Demonstrasi tongkat dan satu jari yang diberi minyak

Gambar 2. 1

(40)

3) Demonstrasi salah satu ujung tongkat yang diberi beban

4) Demonstrasi dengan tongkat dengan posisi miring

5) Demonstrasi dengan tongkat yang salah satu ujungnya dibuat

tetap

Gambar 2. 3

Gambar 2. 4

(41)

6) Demonstrasi dengan papan/ meja yang bagian atasnya terdapat

benda-benda

7) Osilasi dari tongkat pada dua poros

Hasil dari demonstrasi ini adalah dengan memakai alat sederhana

yaitu tongkat, dapat menjelaskan beberapa konsep fisika antara lain:

pusat massa, torsi, gaya gesek, dan gaya normal.

b. Demonstrasi momentum dan energi kinetik total selama tumbukan

Tumbukan adalah sebuah fenomena fisika yang biasa terjadi dalam

kehidupan kita sehari-hari. Di dalam kelas, guru biasanya

mendemonstrasikan tumbukan untuk meningkatkan siswa dalam

memahami konsep kekekalan momentum dan kekekalan energi

Gambar 2. 6

(42)

kinetik pada tumbukan. Hasil demonstrasi tersebut menunjukkan

bahwa momentum total dan energi kinetik total untuk tumbukan

elastis dari kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah sama.

Menunjukkan momentum dan energi kinetik saat kedua benda dalam

proses tumbukan dapat memberikan tambahan pengetahuan pada

konsep tumbukan. Hasil demonstrasi selama benda bertumbukan

jarang dijelaskan, tetapi, karena waktu selama proses tumbukan sangat

singkat, hal ini membuat penentuan kecepatan atau momentum dari

setiap benda menjadi sangat sulit. Pada jurnal ini akan dijelaskan

sebuah interaksi demonstrasi yang diusulkan untuk menjelaskan hasil

dari kekekalan momentum dan kekekalan energi kinetik secara

bersamaan untuk keseluruhan dari tumbukan (Sawadthaisong, 2011:

56).

Alat-alat yang dipakai dalam demonstrasi ini:

Gambar 2. 8

1) 2 sensor

2) 2 benda

(43)

4) Komputer

Proses demonstrasi:

Benda 1 massanya lebih besar daripada benda 2. Benda pertama

diletakkan di dekat sensor pertama. Dan benda 2 diletakkan di antara

sensor pertama dan kedua. Saat kedua benda saling didorong maka

benda 1 akan bergerak melewati sinar sensor pertama kemudian

menabrak benda 2 dan benda ke dua akan melewati sinar dari sensor

kedua. Kecepatan sebelum tumbukan dan sesudah tumbukan dari

kedua benda dapat langsung dihitung lewat sinar dari sensor. Sinar

sensor akan membaca kecepatan dari kedua benda dan akan diteruskan

ke komputer sehingga hasilnya dapat langsung dibaca dan dilihat di

komputer. Di komputer ada software yang akan menghitung nilai dari momentum dan energi kinetik dari benda tadi dan hasilnya bisa

langsung dilihat dan dibaca.

(44)

Gambar 2. 10

Demonstrasi ini akan sangat membantu siswa untuk semakin

memahami konsep dari tumbukan. Karena siswa tidak hanya melihat

demonstrasi dari benda yang saling bertumbukan tetapi konsepnya

bisa semakin dipahami dengan melihat hasil perhitungan yang terjadi

selama tumbukan.

c. Demonstrasi hukum III Newton Dramatis

Pemahaman konsep dari hukum III Newton sering sulit dipahami

oleh siswa. Contoh umum dari konsep ini diberikan untuk gaya kontak

yang lebih dekat dengan pengalaman sehari-hari dari siswa.

Terkadang hal ini adalah sebuah pemikiran yang baik secara umum,

gaya reaksi kadang-kadang dapat diterima begitu saja, dan siswa dapat

kehilangan kesempatan untuk benar-benar berpikir tentang apa yang

sedang terjadi. Dalam kasus dari gaya magnet, bagaimanapun,

gagasan tindakan dari jauh benar-benar memerlukan sebuah

pemeriksaan yang teliti dari gaya yang terlibat dan dengan demikian

akan membuat analisis lebih rinci tentang situasi. Pada jurnal ini,

(45)

dalam konteks magnet jatuh melalui sebuah tabung yang berlubang.

Hasilnya adalah sudah jelas dan memudahkan siswa untuk sebuah

bukti yang tak terbantahkan dari hukum III Newton.

Untuk sebagian besar, contoh penerapan dari hukum III Newton

diberikan dalam hal gaya kontak. Contohnya, jika kamu mendorong

sebuah dinding sambil mengenakan sepatu luncur es, kamu bergerak

mundur menjauh dari dinding. Hal ini terjadi karena dinding

memberikan sebuah gaya kepadamu sebagai sebuah reaksi terhadap

dorongan yang kamu berikan pada dinding. Intuitif ini mungkin (atau

tidak mungkin!) memuaskan bagi siswa, tetapi sulit untuk dihitung,

sebagai guru umumnya kita berharap bahwa siswa akan

“memahaminya” dan kemudian kita lanjutkan (Feldman, 2011: 103).

Inti dari demonstrasi ini adalah tidak hanya mendemonstrasikan

konsep dari hukum III Newton tetapi juga memberikan sebuah bukti

perhitungan pada saat demonstrasi sehingga siswanya semakin

memahami konsep dari hukum III Newton.

Alat-alat yang dipakai dalam demonstrasi ini:

(46)

1) Logam tabung

2) Magnet yang berbentuk silinder

3) Timbangan digital

Proses demonstrasi:

Demonstrasi untuk kasus ini adalah sangat sederhana dan hasilnya

sangat mencolok. Sebuah timbangan digital digunakan untuk

mengukur berat (dalam satuan massa) dari pipa logam (72,65 g) dan

magnet (12,20 g) secara terpisah. Ketika magnet dijatuhkan melalui

pipa, pembacaan langsung dari skala seharusnya, pada prinsipnya,

memberikan nilai stabil (84,85 g) selama magnet bergerak, jika

magnet yang jatuh pada sebuah kecepatan konstan. Ini adalah tepat

apa yang akan diharapkan dari hukum III Newton, karena fakta bahwa

pipa memberikan sebuah gaya ke atas pada magnet dan oleh karena itu

harus ada reaksi ke bawah yang besarnya sama pada pipa (Feldman,

2011: 104).

(47)

Gambar 2. 13

Demonstrasi ini sangat sederhana, sangat efektif, dan tidak perlu

peralatan yang rumit-rumit. Dan hasilnya pasti akan lebih dipahami

oleh siswa karena, dalam demonstrasi juga diperlihatkan

perhitungannya.

7. Model Demonstrasi yang Akan Dibuat

Peneliti memilih metode demonstrasi dalam pembelajaran fisika ini

supaya siswa aktif berpikir sendiri dan supaya pelajaran tidak hanya

sekedar hitung-menghitung saja. Maka ada beberapa point model

demonstrasi yang diharapkan dan diimpikan oleh peneliti yaitu:

a. Model demonstrasi ini dibuat dengan sifat konstruktivis, yaitu di

dalam demonstrasi ini lebih banyak mengajak siswa berpikir dan

terlibat dalam peragaan demonstrasi, jadi siswa nantinya tidak hanya

sebagai pengamat saja. Bukan hanya itu saja tetapi model demonstrasi

ini juga kadang-kadang akan dikaitkan dengan diskusi dari siswa

sehingga akan lebih mengasyikkan dan siswa sungguh dapat

(48)

b. Alat-alat yang digunakan dalam model demonstrasi ini adalah alat-alat

sehari-hari yang mudah ditemukan dan sering ditemui, sehingga terasa

dan terkesan lebih nyata dalam diri siswa, karena siswa sendiri pernah

lihat dan pernah menggunakan alat tersebut.

c. Model demonstrasi akan dibuat bervariasi yaitu bisa diterapkan di

awal pembelajaran, di tengah, ataupun di akhir pembelajaran

tergantung situasi dan model topik materinya. Hal ini sengaja dibuat

supaya pembelajaran semakin menarik dan seru bagi siswa.

d. Meskipun menggunakan model demonstrasi dalam pembelajaran

fisika tetapi tidak meninggalkan hitung-menghitung dalam pelajaran

fisika nantinya. Jadi, model demonstrasi ini diharapkan untuk

melengkapi pelajaran fisika supaya lebih menarik, seru,

mengasyikkan, dan bertujuan membuat siswa dapat belajar aktif

sendiri.

B.

Mekanika

Gejala yang paling biasa dan nyata yang kita amati di sekeliling kita

adalah gerak. Udara yang bertiup, gelombang dalam samudra, burung yang terbang, hewan yang berlari, daun yang gugur - semuanya adalah gejala gerak.

Praktis semua proses yang dapat dibayangkan, dapat dilacak kembali ke gerak

obyek tertentu. Bumi dan planet bergerak di sekeliling matahari; elektron

bergerak di dalam atom yang menimbulkan absorpsi dan emisi cahaya, atau

(49)

gas bergerak menimbulkan tekanan. Pengalaman kita sehari-hari menyatakan

kepada kita bahwa gerak suatu benda dipengaruhi oleh benda-benda di

sekelilingnya, yaitu oleh antaraksi-nya dengan mereka (Alonso, 1994: 56). Studi mengenai gerak benda, konsep-konsep gaya dan energi yang

berhubungan, membentuk satu bidang yang disebut mekanika. Mekanika

biasanya dibagi menjadi dua bagian: kinematika, yang merupakan penjelasan

mengenai bagaimana benda bergerak, dan dinamika, yang menangani masalah

gaya dan menjelaskan mengapa benda bergerak sedemikian rupa (Giancoli,

2001: 22).

Pelajaran mekanika di SMA dibagi menjadi beberapa topik materi

pembelajaran yaitu kinematika gerak lurus, gerak melingkar beraturan,

dinamika gerak lurus yang diajarkan di SMA kelas X dan beberapa topik materi yang diajarkan di SMA kelas XI yaitu kinematika dengan gerak analisis vektor, hukum-hukum Newton tentang gerak dan gravitasi, elastisitas, usaha dan

energi, momentum dan impuls, dinamika rotasi, dan kesetimbangan benda

tegar.

C.

Dua Belas Topik Pada Bidang Mekanika yang direncanakan dalam

Desain Pembelajaran

Dalam desain pembelajaran demonstrasi ini akan digunakan pada pokok

bahasan mekanika. Dua belas topik yang direncanakan dalam desain

pembelajaran ini adalah topik-topik pada bidang mekanika SMA. Mekanika di

(50)

mekanikanya juga dipilih dari kelas X dan XI SMA. Keduabelas topik itu

antara lain:

1. Gerak Jatuh Bebas

2. Hukum I Newton

3. Hukum II Newton

4. Hukum III Newton

5. Gaya Gesek

6. Gerak Melingkar

7. Gaya Sentripetal

8. Gerak Parabola

9. Usaha & Energi

10. Tumbukan

11. Dinamika Rotasi

12. Kesetimbangan Benda Tegar

Adapun beberapa alasan peneliti memilih keduabelas topik pada bidang

mekanika SMA ini yaitu:

1. Berdasarkan referensi yang dibaca oleh peneliti, untuk mencari alat-alat

demonstrasi dari keduabelas topik tersebut lebih mudah daripada

topik-topik pada bidang mekanika yang lain.

2. Berdasarkan referensi yang dibaca oleh peneliti, keduabelas topik pada

bidang mekanika tersebut adalah topik yang mudah diterapkan dengan

(51)

3. Keterbatasan waktu. Sebenarnya peneliti ingin menambahkan beberapa

topik pada bidang mekanika lagi supaya nantinya lebih lengkap, tetapi

karena keterbatasan waktu maka, peneliti akhirnya memutuskan untuk

(52)

30 BAB III

MODUL DEMONSTRASI

Dalam bab III ini akan dijelaskan dua belas topik modul pembelajaran

pada bidang mekanika dengan pendekatan demonstrasi. Keduabelas topik itu

antara lain:

1. Gerak Jatuh Bebas

2. Hukum I Newton

3. Hukum II Newton

4. Hukum III Newton

5. Gaya Gesek

6. Gerak Melingkar

7. Gaya Sentripetal

8. Gerak Parabola

9. Usaha & Energi

10. Tumbukan

11. Dinamika Rotasi

12. Kesetimbangan Benda Tegar.

Di dalam modul ini peneliti mencantumkan beberapa point dalam setiap

topiknya supaya modul demonstrasi ini lebih jelas dipahami dan digunakan. Point

tersebut yaitu tujuan, landasan teori, alat-alat demonstrasi yang dipakai beserta

(53)

persoalan, kunci dari konsep-konsep fisikanya,dan terakhir adalah uji modul

demonstrasi.

A.

Gerak Jatuh Bebas

1. Tujuan:

a. Menunjukkan bahwa semua benda (baik yang bermassa sama atau

berbeda) yang dijatuhkan akan sampai di tanah secara bersamaan

jika tanpa adanya hambatan udara.

b. Menunjukkan bagaimana caranya mengurangi hambatan udara

pada selembar kertas.

2. Landasan Teori

Galileo menegaskan bahwa semua benda, berat atau ringan, jatuh dengan percepatan yang sama, paling tidak jika tidak ada udara. Jika Anda memegang selembar kertas secara horisontal pada satu tangan dan

sebuah benda lain yang lebih berat – katakanlah, sebuah bola baseball –

di tangan yang lain, dan melepaskan kertas dan bola tersebut pada saat

yang sama, benda yang lebih berat akan lebih dulu mencapai tanah.

Tetapi jika Anda mengulang percobaan ini, kali ini dengan membentuk

kertas menjadi gumpalan kecil, Anda akan melihat bahwa kedua benda

tersebut mencapai lantai pada saat yang hampir sama. Galileo yakin

bahwa udara berperan sebagai hambatan untuk benda-benda yang sangat

ringan yang memiliki permukaan yang luas. Tetapi pada banyak keadaan

(54)

telah dihisap, maka benda ringan seperti bulu atau selembar kertas yang

dipegang horisontal pun akan jatuh dengan percepatan yang sama seperti

benda yang lain. Sumbangan Galileo yang spesifik terhadap pemahaman

kita mengenai gerak benda jatuh dapat dirangkum sebagai berikut:

Pada suatu lokasi tertentu di Bumi dan dengan tidak adanya hambatan udara, semua benda jatuh dengan percepatan konstan yang sama.

Kita menyebut percepatan ini percepatan yang disebabkan oleh gravitasi pada Bumi, dan memberinya simbol g. Besarnya kira-kira, g = 9,80 m/s2 (Giancoli, 2001: 38-39).

3. Alat-alat Demonstrasi yang Dipakai:

Gambar 3. 1

a. Buku

b. Bola Tenis

c. Bola Biliard

(55)

4. Proses Demonstrasi

a. Mendemonstrasikan bola tenis, bola biliard, dan selembar kertas

1) Kertas diremas menjadi sebuah bola dan selembar kertas.

Kedua benda dijatuhkan secara bersama-sama. Dilihat apa

yang terjadi.

2) Dua kertas yang diremas menjadi sebuah bola. Keduanya

dijatuhkan secara bersama-sama. Dilihat apa yang terjadi.

3) Bola tenis dan kertas yang diremas menjadi bola. Kedua

b. Mendemonstrasikan buku dan selembar kertas

Selembar kertas ditaruh di atas buku, kemudian kedua benda

dijatuhkan. Dilihat apa yang terjadi. Kemudian kertas yang

diletakkan di bawah buku. Dilihat apa yang terjadi.

5. Urutan Kegiatan Pembelajaran

a. Guru menunjukkan alat-alat demonstrasi yang dibawa, kemudian

menjelaskan dengan singkat urutan pembelajaran dan apa yang

harus dilakukan oleh siswa selama demonstrasi nanti.

(56)

c. Sebelum demonstrasi pertama dimulai guru memberikan

pertanyaan/persoalan awal kepada siswa, “Menurut kalian dari

kedua benda ini jika dijatuhkan secara bersamaan dengan

ketinggian yang sama, mana yang akan sampai di lantai lebih

dahulu? Mengapa? Jelaskan?”

d. Guru menyuruh siswa dalam kelompoknya untuk membuat

hipotesis awal dan diminta mencatat hipotesisnya tersebut.

e. Setiap kelompok melakukan demonstrasi dan mencatat hasil

eksperimennya kemudian mempresentasikan hasil dari demonstrasi

mereka.

f. Hasil demonstrasi siswa dibandingkan dengan hipotesis awal siswa

dan terakhir guru membuat kesimpulan bersama-sama dengan

siswa.

g. Supaya siswa semakin jelas, guru melakukan demonstrasi di depan

semua siswa (dipilih tempat yang mudah dilihat oleh semua siswa).

Sambil melakukan demonstrasi guru menjelaskan kosep fisikanya.

h. Demonstrasi kedua “Buku dan Selembar Kertas”. Selembar kertas

diletakkan di atas buku dan keduanya dijatuhkan secara bersamaan.

i. Sebelum demonstrasi guru memberikan pertanyaan/persoalan awal

kepada siswa, “Apa yang akan terjadi jika kertas ini diletakkan di

atas buku, kemudian keduannya dijatuhkan? Apakah buku akan

(57)

j. Guru menyuruh siswa dalam kelompoknya untuk membuat

k. Setiap kelompok melakukan demonstrasi dan mencatat hasil

mereka.

l. Hasil demonstrasi siswa dibandingkan dengan hipotesis awal siswa

siswa.

m.Di bagian akhir pertemuan supaya siswa semakin jelas, guru

menjelaskan konsep fisikanya sambil mendemonstrasikan lagi di

depan para siswa.

6. Pertanyaan/ Persoalan

a. Menurut kalian dari kedua benda ini jika dijatuhkan secara

bersamaan dengan ketinggian yang sama, mana yang akan sampai

di lantai lebih dahulu? Mengapa? Jelaskan?

b. Apa yang akan terjadi jika kertas ini diletakkan di atas buku,

kemudian keduannya dijatuhkan? Apakah buku akan jatuh lebih

dahulu daripada kertas? Mengapa? Jelaskan?

7. Kunci Konsep Fisikanya

a. Demonstrasi bola tenis dan selembar kertas

Semua benda yang mempunyai massa sama atau pun berbeda jika

dijatuhkan pada waktu yang sama akan sampai di tanah secara

(58)

mendapat percepatan yang besar dan arahnya sama yaitu ke bawah

dan percepatan itu dinamakan percepatan gravitasi.

b. Demonstrasi buku dan selembar kertas

Selembar kertas jika dijatuhkan ke bawah pasti jatuhnya akan

melambat karena pengaruh hambatan udara, sehingga jatuhnya

tidak akan sama dengan buku. Untuk memperkecil hambatan udara

itu sehingga selembar kertas dapat jatuh bersamaan dengan buku,

ada beberapa cara yaitu menaruh selembar kertas itu di atas buku

atau di bawah buku (mungkin ada cara lain lagi, silahkan mencari

lagi). Saat kertas berada di atas buku hambatan udara akan

mengenai buku sehingga kertas dan buku akan jatuh secara

bersamaan dan saat kertas di bawah buku hambatan udara akan

mengenai kertas tetapi karena kertas terdorong oleh buku maka,

kertas dan buku akan jatuh secara bersamaan.

8. Uji Modul Demonstrasi a. Waktu pelaksanaan:

Selasa, 13 November 2012

Jam 19:00 – 21:00 WIB

b. Tempat pelaksanaan:

Asrama Putri St. Angela SMA PL Sedayu, Bantul, Yogyakarta

c. Sampel penelitian:

Modul ini diujikan kepada enam siswi asrama Sedayu. Semuanya

(59)

d. Hasil uji modul demonstrasi:

Modul demonstrasi untuk topik gerak jatuh bebas sudah berjalan

lancar.

Pada demonstrasi pertama, di awal hipotesis banyak siswi yang

menjawab bahwa benda yang bermassa lebih berat akan jatuh lebih

dahulu dibandingkan benda yang bermassa lebih ringan.

Sementara pada demonstrasi kedua, ternyata siswa dalam

kelompok masih banyak yang tertipu lagi konsep dari gerak jatuh

bebas. Hampir semua siswa menjawab bahwa buku akan jatuh

lebih dahulu daripada kertas, padahal sesudah demonstrasi yang

pertama sudah dijelaskan konsep dari gerak jatuh bebas.

e. Kekurangan modul demonstrasi:

Ada tiga masalah yang akan diuraikan dalam kekurangan modul

demonstrasi ini, yaitu masalah kognitif, psikomotorik, dan masalah

lainnya yang terjadi selama uji coba modul demonstrasi ini. Ketiga

masalah itu akan lebih dijelaskan sebagai berikut:

1) Kognitif

Hampir semua jawaban hipotesis siswa masih kurang tepat,

jawaban mereka singkat dan penjelasannya kurang tepat.

Sebagai contohnya masih banyak siswa yang menjawab

bahwa benda yang massanya lebih besar/ berat akan jatuh ke

tanah terlebih dahulu daripada benda yang bermassa lebih

(60)

2) Psikomotorik

Pada saat siswa dalam kelompok disuruh untuk mencoba

mendemonstrasikan alatnya terlebih dahulu, ternyata masih

banyak siswa yang terlihat malas-malasan untuk

mendemonstrasikan alat demonstasi. Hanya ada satu atau dua

siswa yang benar-benar terlihat mau dan bersemangat untuk

mencoba mendemonstrasikan alat demonstasi.

3) Masalah lainnya

Masih ada siswa yang mencoba terlebih dahulu saat guru

sedang memberikan pertanyaan awal. Jadi, diharapkan urutan

pembelajaran harus dipersiapkan dengan matang. Sehingga

nantinya tidak ada siswa yang mencoba terlebih dahulu saat

guru sedang memberikan pertanyaan.

f. Kelebihan modul demonstrasi:

Meskipun ada beberapa siswa yang terlihat kurang bersemangat

tetapi ternyata saat siswa-siswa diberi tugas untuk menjawab

pertanyaan mereka tetap aktif menjawab pertanyaan-pertanyaan

tersebut dalam hipotesis. Siswa-siswa ternyata juga tetap aktif

untuk mendemonstrasikan alat-alat demonstrasinya saat ditunjuk

(61)

B.

Hukum I Newton

1. Tujuan:

a. Menunjukkan konsep fisika (gaya-gaya yang bekerja) pada benda

yang diam. (∑F = 0).

b. Menunjukkan sifat inersia/ kemalasan benda.

c. Menunjukkan inersia/ kelembaman dari sebuah benda, makin besar

massanya maka, akan semakin besar pula kelembaman benda

tersebut.

2. Landasan Teori:

Analisis Newton tentang gerak dirangkum dalam “tiga hukum

gerak”-nya yang terkenal. Dalam karya besarnya, Principia (diterbitkan tahun 1687), Newton menyatakan terima kasihnya kepada Galileo. Pada

kenyataannya, hukum gerak Newton pertama sangat dekat dengan kesimpulan Galileo. Hukum tersebut menyatakan bahwa:

Setiap benda tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak dengan laju tetap sepanjang garis lurus, kecuali jika diberi gaya total yang tidak nol.

Kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankan keadaan diam atau

(62)

3. Alat-alat Demonstrasi yang Dipakai:

Gambar 3. 2

a. Meja (bisa juga benda yang lainnya)

b. Gelas ukuran sedang berisi air

c. Koin

d. Kertas

4. Proses Demonstrasi

a. Mendemonstrasikan meja

Meja diletakkan di depan kelas yang dapat dilihat oleh semua

siswa. Guru memberikan pertanyaan kepada siswa “Mengapa meja

ini bias diam dan tidak bergerak? Jelaskan?”. Kemudiain dua siswa

disuruh untuk mendorong meja dari sisi yang saling berlawanan.

b. Mendemonstrasikan kertas dan gelas yang diisi air

Kertas ditindih dengan gelas dan ditaruh di meja. Kemudian kertas

secara pelan-pelan ditarik. Dilihat apa yang terjadi.

(63)

c. Mendemonstrasikan koin dan kertas

Koin ditaruh diatas kertas. Kemudian kertas ditarik pelan-pelan.

Dilihat apa yang terjadi.

Berikutnya kertas ditarik secara cepat. Dilihat apa yang terjadi.

Bandingkan dengan demonstrasi kedua.

5. Urutan Kegiatan Pembelajaran

a. Guru menunjukkan alat-alat demonstrasi yang dibawa, kemudian

menjelaskan dengan singkat urutan pembelajaran dan apa yang

harus dilakukan oleh siswa selama demonstrasi nanti.

b. Siswa dibagi ke dalam kelompok-kelompok.

c. Demonstrasi pertama adalah mendemonstrasikan meja. Sebelum

demonstrasi pertama dimulai guru memberikan

pertanyaan/persoalan kepada siswa, “Apa yang terjadi dengan

meja, jika kedua orang mendorong dengan kekuatan yang sama

besar? Dan apa yang akan terjadi dengan meja, jika kedua orang

mendorong dengan kekuatan yang berbeda?”

d. Guru menyuruh siswa dalam kelompoknya untuk membuat

e. Setiap kelompok melakukan demonstrasi dan mencatat hasil

(64)

f. Hasil demonstrasi siswa dibandingkan dengan hipotesis awal siswa

dan kemudian guru membuat kesimpulan bersama-sama dengan

siswa.

g. Guru memberi tambahan sebuah pertanyaan kepada siswa,”

Mengapa meja ini bisa diam dan tidak bergerak? Jelaskan?”

h. Setiap kelompok disuruh untuk menjawab pertanyaan tersebut dan

kemudian hasil jawaban semua kelompok dipresentasikan dan

terakhir guru memberikan tambahan penjelasan konsep fisikanya.

i. Demonstrasi kedua dan ketiga lebih ke demonstrasi permainan

j. Sebelum demonstrasi guru memberikan pertanyaan/persoalan awal

kepada siswa,“Bagaimanakah keadaan gelas jika kertas ditarik

secara perlahan-lahan? Mengapa? Bagaimana keadaan gelas ketika

kertas ditarik secara cepat? Mengapa?”

k. Guru menyuruh siswa dalam kelompoknya untuk membuat

l. Setiap kelompok melakukan demonstrasi kertas yang ditindih gelas

diisi air kemudian kertas ditarik secara perlahan-lahan dilanjutkan

kertas ditarik secara cepat dan mencatat hasil eksperimennya

kemudian mempresentasikan hasil dari demonstrasi mereka.

m.Sebelum hasil hipotesis awal siswa dan hasil pengamatan

demonstrasi siswa dibahas bersama, dilanjutkan terlebih dahulu ke

demonstrasi ketiga.

(65)

o. Pertanyaan/persoalan awal kepada siswa,“Apa yang akan terjadi

dengan gelas ini jika kertas yang ada di bawah gelas ditarik pelan?

Jelaskan?,Apa yang akan terjadi dengan gelas ini jika kertas yang

ada di bawah gelas ditarik cepat? Jelaskan?,Apa yang akan terjadi

dengan koin ini jika kertas yang ada di bawah gelas ditarik pelan?

Jelaskan?,Apa yang akan terjadi dengan koin ini jika kertas yang

ada di bawah gelas ditarik cepat? Jelaskan?”

p. Setiap kelompok melakukan demonstrasi dan mencatat hasil

mereka.

q. Hasil demonstrasi siswa dibandingkan dengan hipotesis awal siswa

siswa (pembahasan digabung dari demonstrasi kedua dan ketiga).

r. Di bagian akhir pertemuan supaya siswa semakin jelas, guru

menjelaskan konsep fisikanya sambil mendemonstrasikan lagi di

depan para siswa.

6. Pertanyaan/ Persoalan

a. (Dua orang mendorong meja dari dua sisi yang berlawanan) Apa

yang terjadi dengan meja, jika kedua orang mendorong dengan

kekuatan yang sama besar? Dan apa yang akan terjadi dengan

meja, jika kedua orang mendorong dengan kekuatan yang berbeda?

(66)

c. Apa yang akan terjadi dengan gelas ini jika kertas yang ada di bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap. Jadi, sesuai dengan hukum I Newton, meja diam karena gaya-gaya yang

bekerja pada meja sama dengan nol/ saling meniadakan.

Contoh lebih jelasnya terlihat pada saat ada dua orang yang saling

mendorong sebuah meja dengan kekuatan yang sama maka, meja

tidak akan bergerak.

b. Demonstrasi kertas dan gelas yang diisi air

Benda cenderung mempertahankan keadaan geraknya, maksudnya