163
Kendali Motor Tiga Fasa Berbasis Mikrokontroller
Nanda Bagus Haditama
＊a), Anik Nur Handayani 2
a),
Dyah Lestari 3
b)Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan media pembelajaran untuk peserta didik Jurusan Teknik Elektronika Industri. Dengan dilakukan pengembangan dalam penelitian ini diharapkan mampu memberikan wawasan yang lebih luas kepada peserta didik tentang penggunaan mikrokontroller. Pengendali motor tiga fasa yang
sebelumnya menggunakan Programmable Logic Controller (PLC) diubah dengan memanfaatkan hasil praktikum
peserta didik berupa minimum system ATmega16. Metode penelitian yang digunakan mengadaptasi dari metode
Borg & Gall. Dengan dilakukan pengujian sampai tiga kali, diharapkan dapat menghasilkan media pembelajaran yang mempunyai tingkat keefektifitas tinggi, sehingga dapat diimplementasikan di sekolah dengan baik. Sehingga
dengan memanfaatkan mikrokontroller yang memiliki harga jauh lebih murah dibandingkan Programmable Logic
Control, peserta didik dapat melakukan praktikum secara mandiri tanpa perlu menunggu giliran praktikum.
Kata-kata kunci : mikrokontroller, ATmega16, motor tiga fasa, metode penelitian Borg & Gall
1. Pendahuluan
Pendidikan merupakan suatu upaya untuk
mencerdaskan kehidupan suatu bangsa. Pendidikan dapat ditempuh dengan pendidikan formal maupun pendidikan informal. Pendidikan formal yang diterapkan di negara Indonesia berlangsung dari Sekolah Dasar sampai dengan Sekolah Menengah Lanjutan Tingkat Atas. Tolak ukur dari pencapaian hasil belajar pada pendidikan formal berupa prestasi akademik peserta didik selama mengikuti proses pembelajaran.
Berdasarkan hasil penelitian awal yang telah dilakukan di sekolah, ditemukan pencapaian hasil belajar praktikum pada mata pelajaran Kendali Sistem Otomasi masih
dibawah nilai rata-rata KKM yang ditentukan. Hasil belajar
yang kurang memuaskan disebabkan oleh pemrograman
Programmable Logic Control menggunakan console yang
belum dikuasai oleh peserta didik kelas XII TEI. Pendalaman penelitian awal dilakukan untuk menemukan alternatif pemecahan masalah yang dihadapi.
Dari hasil penelitian awal lanjutan, diperoleh hasil
praktikum peserta didik kelas XI berupa minimum system
ATmega16 yang tidak digunakan. Kemudian dilakukan pembahasan lebih lanjut kepada pihak Jurusan tentang pengembangan media pembelajaran sistem otomasi motor tiga fasa menggunakan mikrokontroller ATmega16. Sehingga ditemukan alternatif pemecahan masalah dengan melakukan pengembangan media pembelajaran berupa
trainer untuk kegiatan praktikum di kelas.
Tujuan utama dari pengembangan media pembelajaran ini adalah meningkatkan pencapaian hasil belajar praktikum peserta didik kelas XII TEI. Pihak sekolah mendapat keuntungan dengan bertambahnya sarana pembelajaran di sekolah, sehingga dapat membantu guru dalam kegiatan praktikum di kelas. Tujuan lain dilakukan penelitian ini adalah memberikan referensi media pembelajaran untuk penelitian lain oleh peneliti lain.
Penelitian ini mempunyai batasan lingkup
permasalahan agar cakupan pembahasan tidak terlampau
luas. Batasan penelitian ini antara lain (a) pencapaian hasil belajar difokuskan pada aspek keterampilan untuk pengendalian motor tiga fasa, (b) pengembangan media
pembelajaran berupa trainer yang dilengkapi dengan buku
tugas, (c) peningkatan pencapaian hasil belajar dibatasi sampai dengan tahap menalar (menggunakan gradasi Kurikulum 2013), dan (d) implementasi dan uji coba dilaksanakan di SMK Negeri 1 Kepanjen.
2. Metode
A. Penelitian dan Pengumpulan Informasi
Pengumpulan informasi terkait lingkup penelitian bertujuan untuk menemukan landasan yang digunakan untuk menentukan solusi terhadap permasalahan media pembelajaran pada Jurusan Teknik Elektronika Industri di SMK Negeri 1 Kepanjen. Penelitian awal juga diperlukan
sebagai penguat informasi-informasi yang telah
dikumpulkan. Langkah penelitian dan pengumpulan informasi ini terdiri dari tiga tahap, yaitu (a) pengukuran kebutuhan, (b) studi literatur, dan (c) penelitian skala kecil. Pengukuran kebutuhan merupakan tahap menganalisis jenis media pembelajaran yang efektif untuk menyelesaikan permasalahan yang timbul pada Jurusan Teknik Elektronika Industri di SMK Negeri 1 Kepanjen. Studi literatur merupakan tahap pengkajian teori yang berhubungan dengan proses penelitian dan pengembangan yang dilakukan. Pengkajian ini bertujuan untuk menemukan
konsep-konsep maupun landasan-landasan secara teoristis
tentang pengembangan media pembelajaran. Penelitian
skala kecil merupakan penelitian awal (pra-pengembangan)
yang digunakan dalam pengumpulan informasi awal. Penelitian skala kecil digunakan sebagai upaya penunjang hasil pengukuran kebutuhan dan studi literatur untuk memberikan dasar kongkrit sebagai pengembangan media pembelajaran.
B. Perencanaan
Langkah perencanaan merupakan langkah lanjutan setelah menyelesaikan langkah penelitian dan pengumpulan informasi. Hasil analisa dan data berupa informasi yang telah didapat pada langkah sebelumnya digunakan sebagai
＊ Korespondensi: nbagus65@gmail.co.id
164
landasan untuk menyusun perancangan trainer dan buku
tugas. Sukmadinata (2013:173) [1] menguraikan bahwa terdapat empat acuan yang digunakan dalam langkah perencanaan, yaitu (a) tujuan penggunaan produk, (b) subjek pengguna produk, (c) waktu dan lokasi uji coba produk, serta (d) deskripsi dari komponen yang digunakan sebagai pembangun produk.
(a) Tujuan penggunaan produk
Tujuan penggunaan produk adalah sebagai media untuk meningkatkan hasil belajar peserta didik pada Jurusan Teknik Elektronika Industri di SMK Negeri 1 Kepanjen. Seperti uraian pada latar belakang masalah, rata-rata hasil
belajar peserta didik untuk aspek keterampilan masih
dibawah nilai KKM. Hasil pengembangan trainer ini
diharapkan mampu mempermudah peserta didik pada saat melakukan praktikum dan meningkatkan keterampilan peserta didik dalam memprogram mikrokontroler yang diaplikasikan pada sistem otomasi bertegangan tinggi.
(b) Subjek pengguna produk
Subjek pengguna produk dalam penelitian ini merupakan
orang yang berpeluang menggunakan trainer untuk
keperluan pembelajaran. Subjek pengguna produk meliputi seluruh peserta didik kelas XII Jurusan Teknik Elektronika Industri di SMK Negeri 1 Kepanjen, para guru pengajar mata pelajaran Pemrograman Sistem Otomasi, dan petugas perawatan. Daftar subjek pengguna produk dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Daftar Subjek Pengguna Produk
Subjek Pengguna Jumlah PenggunaL P Total
Guru mata
pelajaran 3 0 3
Peserta didik XII EI-1 20 15 35
XII EI-2 30 10 40
XII EI-3 22 13 35
Petugas perawatan 1 0 1
Jumlah total 76 38 114
(c) Waktu dan lokasi uji coba produk
Waktu pelaksanaan uji coba produk dilaksanakan saat semester gasal pada tahun ajaran 2017/2018. Lokasi uji coba produk di Sekolah Menengah Kejuruan Negeri 1 Kepanjen yang beralamat di Jalan Raya Kedung Pedaringan kota Kepanjen kabupaten Malang.
(d) Komponen penyusun produk
Komponen penyusun produk merupakan semua bahan
habis pakai yang digunakan untuk menyusun trainer, buku
tugas, dan buku pegangan. Komponen ini dibagi menjadi
dua bagian, yaitu bagian produk benda nyata (trainer) dan
bagian produk cetak (buku tugas dan buku pegangan). Uraian komponen penyusun produk diuraikan sebagai berikut,
(1) Komponen utama trainer
Komponen utama yang digunakan dalam trainer ini
menggunakan komponen yang digunakan pada trainer di
sekolah, yaitu mikrokontroler ATmega16, relai Omron
MY4N, kontaktor magnet Mitsubishi S-N21, dan motor tiga
fasa dengan daya 2,7 kW.
(2) Analisis komponen pendukung trainer
Komponen pelengkap trainer merupakan komponen yang digunakan sebagai pendukung komponen utama. Komponen yang terletak pada input digunakan sebagai pengkondisi sinyal masukan oleh push button, sensor LDR, maupun sensor photodioda. Komponen yang terletak pada output digunakan sebagai rangkaian driver penguat arus untuk penyalaan LED dan pengendali relai Omron MY4N. Tata letak komponen pelengkap trainer dapat diilustrasikan menggunakan blok diagram pada Gambar 1.
Gambar 1. Blok Diagram Trainer
Rangkaian pengkondisi sinyal masukan
Rangkaian pengkondisi sinyal untuk push button
menggunakan resistor pull down yang berfungsi untuk
memastikan ATmega16 menerima logika low pada saat
tidak ditekan, dan memastikan ATmega16 menerima logika
high pada saat ditekan. Rangkaian pengkondisi sinyal untuk
sensor mengadaptasi rangkaian pembagi tegangan dengan menggunakan persamaan (1) dan gambar rangkaian pengkondisi sinyal masukan dapat dilihat pada Gambar 2.
𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝑅1+𝑅2𝑅2 𝑉𝑐𝑐 ... Persamaan (1)
Gambar 2. Rangkaian Pengkondisi Sinyal Masukan
Rangkaian driver LED
Rangkaian driver LED menggunakan transistor NPN
sebagai saklar semikonduktor. Transistor yang dipilih memiliki spesifikasi nilai tegangan VCE rendah dan faktor
penguat DC tidak terlalu tinggi. Hal ini bertujuan untuk menghindari penggunaan nilai resistor tinggi pada basis transistor. Penambahan dioda berfungsi sebagai pencegah arus balik menuju mikrokontroler. Dengan menggunakan spesifikasi kerja dari transistor 2N3903, Persamaan (2),
Persamaan (3), dan Persamaan (4) maka rangkaian driver
LED dapat dilihat pada Gambar 3.
𝑉𝐶𝐶= 𝑉𝐶𝐸+ (𝐼𝐶 𝑥 𝑅𝐶) ... Persamaan (2)
165
VCC = Tegangan pada catu daya DC (Volt)
VCE = Tegangan antara kaki kolektor dan emitor (Volt)
IC = Arus yang mengalir kaki kolektor (Ampere)
RC = Beban pada kaki kolektor (Ω)
𝐼𝐶= 𝛽𝐷𝐶 𝑥 𝐼𝐵 ... Persamaan (3)
IC = Arus yang mengalir kaki kolektor (Ampere)
βDC = Faktor penguat DC
IB = Arus pada kaki basis (Ampere)
𝑅 = 𝑉𝐼 ... Persamaan (4)
R = besar resistansi (Ω) V = besar tegangan (Volt) I = besar arus (Ampere)
Gambar 3. Rangkaian Driver LED
Rangkaian driver relay
Rangkaian driver relay mengadaptasi dari rangkaian
penguat transistor Sziklai (penguat Darlington
complement). Penguat Sziklai memiliki keunggulan
dibandingkan dengan penguat Darlington karena hanya
membutuhkan tegangan sebesar 1 x VBE untuk
mengaktifkan dua buah transistor. Pasangan transistor yang
dipilih memiliki spesifikasi nilai tegangan VCE rendah dan
faktor penguat DC tidak terlalu tinggi. Dengan menggunakan spesifikasi kerja dari transistor 2N3903, transistor 2N3905, Persamaan (2), Persamaan (3), dan
Persamaan (4) maka rangkaian driver relay dapat dilihat
pada Gambar 4.
Gambar 4. Rangkaian Driver Relay dengan Penguat Sziklai
Rangkaian catu daya DC
Rangkaian catu daya DC mengadaptasi rangkaian penyearah gelombang penuh dengan menggunakan dioda
bridge. Untuk meningkatkan efisiensi hasil penyearahan
gelombang perlu ditambahkan filter kapasitor. Penggunaan indikator LED bertujuan sebagai penanda kerja dari rangkaian catuu daya DC. Dengan menggunakan Persamaan (4) dan Persamaan (5) maka rangkaian catu daya DC dapat dilihat pada Gambar 5.
𝑐 = 2 𝑥 𝑓 𝑥 𝑅2+𝑟𝑖𝑝𝑝𝑙𝑒 (%)
𝐿 𝑥 𝑟𝑖𝑝𝑝𝑙𝑒 (%) ... Persamaan (5)
c = nilai kpasitor (Farad)
ripple (%) = ripple tegangan yang diinginkan (%)
f = frekuensi (Hz) RL = beban (Ω)
Gambar 5. Rangkaian Catu Daya DC
Rangkaian kendali motor tiga fasa
Untuk mengendalikan arah putaran motor tiga fasa diperlukan dua buah kontaktor magnet, sedangkan untuk mengendalikan jenis sambungan motor tiga fasa diperlukan tiga buah kontaktor magnet. Semua kontaktor magnet yang digunakan dikendalikan oleh sebuah mikrokontroler
ATmega16. Wiring diagram kendali motor tiga fasa dapat
dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7.
Gambar 6. Wiring Diagram Kendali Arah Putar
Gambar 7. Wiring Diagram Kendali Star Delta
C. Pengembangan Bentuk Awal Produk
Hasil pengembangan bentuk awal produk masih berupa produk kasar yang membutuhkan serangkaian uji coba sebelum diimplementasikan ke sekolah. Rangkaian uji coba
diawali dengan melakukan evaluasi trainer dan validasi
media pembelajaran secara mandiri. Uji coba awal bersifat
perkiraan atau judgement berdasarkan analisis dan logika
penguji trainer. Evaluasi trainer bertujuan untuk menilai
fungsi kerja trainer, sedangkan validasi media
pembelajaran bertujuan untuk mengukur tingkat validitas media pembelajaran.
D. Uji Lapangan Awal
166
hasil pengembangan produk awal, maka selanjutnya dilakukan uji coba lapangan awal di kelas. Uji coba dilakukan di kelas lebih baik karena peserta didik dapat berpraktikum dalam situasi yang sesungguhnya. Mengikuti saran dari Borg & Gall (dalam Sukmadinata, 2013: 170) [1] bahwa uji coba lapangan awal dapat dilakukan dengan jumlah sampel uji sebanyak 6 sampai dengan 12 peserta didik Kelas XII TEI di SMK Negeri 1 Kepanjen.
Uji coba lapangan awal difokuskan untuk menguji hasil pengembangan media pembelajaran yang telah dibuat. Peserta didik akan diberi perintah untuk memprogram kendali arah putar motor tiga fasa menggunakan media pembelajaran hasil pengembangan. Setelah proses pengujian selesai, setiap peserta didik diberikan angket sebagai media respon peserta didik terhadap media pembelajaran yang baru.
E. Revisi Produk
Revisi dilakukan berdasarkan masukan-masukan yang
diberikan pada pengujian lapangan awal. Revisi produk dilakukan untuk menyiapkan media pembelajaran pada saat dilakukan uji coba lapangan utama.
F. Uji Lapangan Utama
Media pembelajaran yang sudah direvisi masih perlu dilakukan uji coba dan penyempurnaan satu kali lagi. Hal ini dilakukan karena media pembelajaran hasil pengembangan merupakan produk standar, yang berlaku untuk lingkup kelas XII di SMK Negeri 1 Kepanjen. Uji coba lapangan utama masih difokuskan pada pengembangan media pembelajaran, belum memperhatikan kelayakan produk.
Agar menghasilkan suatu hasil produk yang standar, maka jumlah sampel uji coba yang digunakan harus lebih banyak dibandingkan dengan uji lapangan awal. Tujuannya agar sampel yang digunakan dapat mewakili jumlah populasi. Mengikuti saran dari Borg and Gall (dalam Sukmadinata, 2013: 179) [1] bahwa uji coba lapangan utama dapat dilakukan dengan jumlah sampel uji sebanyak 30 sampai dengan 100 peserta didik kelas XII TEI di SMK Negeri 1 Kepanjen.
Pada uji coba lapangan utama peserta didik tetap diberikan perintah untuk memprogram kendali arah putar motor tiga fasa, tetapi dengan peserta didik yang baru. Tujuannya adalah untuk mengukur tingkat keberhasilan pengembangan media pembelajaran dengan tingkat kesulitan materi yang sama.
G. Revisi Produk Operasional
Revisi produk operasional merupakan tahap
penyempurnaan media pembelajaran. Revisi dilakukan
berdasarkan masukan-masukan yang diberikan pada saat uji
coba lapangan utama. Penyempurnaan dilakukan untuk menyiapkan media pembelajaran pada uji lapangan operasional.
H. Uji lapangan Operasional
Uji lapangan operasional digunakan untuk menguji kelayakan media pembelajaran dan mengetahui
keunggulan-keunggulan jika dibandingkan dengan media
pembelajaran yang lama. Uji coba dilakukan menggunakan materi dan jumlah peserta didik yang sama dengan uji coba lapangan. Uji coba menggunakan kelompok kontrol dan kelompok eksperimen dengan jumlah yang seimbang.
Sukmadinata (2013: 181) [1] mengungkapkan bahwa kelompok kontrol dan kelompok eksperimen merupakan kelompok uji dengan karakteristik dan kemampuan yang sama, tetapi mendapat perlakuan yang berbeda. Kelompok kontrol akan melakukan praktikum dengan menggunakan media pembelajaran yang disediakan di sekolah, sedangkan kelompok eksperimen akan melakukan praktikum dengan menggunakan media pembelajaran hasil pengembangan.
Mengikuti saran dari Borg & Gall (dalam Sukmadinata,
2013: 170) [1] bahwa uji coba lapangan operasional dapat dilakukan dengan jumlah sampel uji sebanyak 40 sampai dengan 200 peserta didik kelas XII TEI di SMK Negeri 1 Kepanjen.
Perbedaan signifikansi hasil pretest kelompok kontrol
dan eksperimen menunjukkan perbedaan kemampuan awal kelompok uji. Perbedaan signifikansi hasil kerja kelompok
kontrol dan eksperimen menunjukkan pengaruh trainer dan
bahasa pemrograman yang digunakan pada materi pokok pengendalian motor tiga fasa menggunakan mikrokontroler. Perbedaan signifikansi nilai soal uraian kelompok kontrol
dan eksperimen menunjukkan pengaruh trainer terhadap
aspek pengetahuan. Perbedaan signifikansi nilai pretest dan
rata-rata nilai hasil kerja dan soal uraian menunjukkan
pencapaian hasil belajar.
I. Penyempurnaan Produk Akhir
Penyempurnaan produk akhir digunakan sebagai bentuk perbaikan terhadap kelemahan media pembelajaran yang ditemukan berdasarkan saran dan masukan pada langkah uji coba operasional. Penyempurnaan ini juga dilakukan untuk
mempersiapkan media pembelajaran sebelum
diimplementasikan secara resmi pada SMK Negeri 1 Kepanjen. Tidak adanya perbaikan karena media pembelajaran telah dipandang sempurna setelah proses revisi produk operasional.
J. Diseminasi dan Implementasi
Diseminasi dan implementasi dilakukan setelah
dihasilkan suatu produk akhir berupa trainer yang
dilengkapi dengan buku tugas dan manual book.
Diseminasi merupakan tahap mensosialisasikan yang berupa hasil laporan skripsi. Implementasi merupakan tahap penerapan produk ke SMK Negeri 1 Kepanjen sebagai media praktikum.
3. Desain Uji Coba
167
(1) Desain Uji CobaBerdasarkan langkah penelitian dan pengembangan Borg & Gall, terdapat tiga kali uji coba yang dilakukan, yaitu (a) uji coba lapangan awal, (b) uji coba lapangan, dan (c) uji pelaksanaan lapangan. Ketiga uji coba ini digunakan untuk mengevaluasi perkembangan dan menguji tingkat kelayakan dari media pembelajaran yang sedang dikembangkan. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali untuk mendapatkan tingkat kelayakan yang tinggi.
Borg & Gall (dalam Sugiyono, 2015: 11) [2] menyatakan bahwa pengujian produk pada penelitian dan pengembangan yang bersifat hipotetik dapat menggunakan penelitian eksperimen. Dengan demikian, desain uji coba pada ketiga uji coba yang digunakan dalam penelitian mengadaptasi desain penelitian eksperimen. Terdapat dua desain yang diadaptasi, yaitu one-shot case study dan pre-test post-pre-test control grup design.
Desain one-shot case study merupakan salah satu desain penelitian pre-experimental yang belum merupakan bentuk penelitian eksperimen sesungguhnya. Hal ini terjadi karena tidak adanya variabel kontrol sebagai variabel luar yang mempengaruhi variabel dependen. Desain penelitian ini cocok diterapkan untuk uji coba lapangan awal dan uji coba lapangan. Desain one-shot case study dapat dilihat pada Gambar 8.
Desain pre-test post-test control grup merupakan salah satu desain penelitian true eksperimen yang merupakan penelitian eksperimen sesungguhnya. Hal ini terjadi karena semua variabel yang mempengaruhi jalannya penelitian dapat dikontrol. Desain penelitian ini cocok diterapkan untuk uji pelaksanaan lapangan yang memiliki kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Desain pre-test post-test control grup dapat dilihat pada Gambar 9.
X O
Gambar 8. Desain One-shot Case Study
R O1 X O2
R O3 O4
Gambar 9. Desain Pre-test Post-test Control Grup
a) Subjek Coba
Subjek coba merupakan peserta didik yang bertugas untuk mencoba hasil media pembelajaran yang sedang dikembangkan. Seluruh subjek coba yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari Kelas XI Jurusan Teknik Elektronika Industri di SMK Negeri 1 Kepanjen. Seluruh subjek coba ini selanjutnya digunakan sebagai populasi dalam penelitian ini. Jumlah populasi yang digunakan berjumlah 110 peserta didik dengan uraian pada Tabel 1. Penentuan subjek coba dipengaruhi oleh dua hal, yaitu teknik pengambilan sampel dan jumlah sampel.
Penelitian ini menggunakan aturan strata atau kelompok dalam penentuan subjek uji coba. Kelompok uji coba yang
digunakan terdiri dari kelompok bahasa assembly dan kelompok bahasa C. Penggunaan aturan strara supaya adanya keseimbangan data antara peserta didik yang sudah memahami bahasa C dan peserta didik yang hanya memahami bahasa assembly saja.
a. Penentuan jumlah subjek uji coba
Berdasarkan hasil penelitian dalam skala kecil diketahui bahwa 73,3% peserta didik hanya mengetahui bahasa assembly saja, sedangkan 26,7% peserta didik sudah memahami bahasa C. Kedua data ini jika digeneralisasi dengan jumlah peserta didik sebanyak 110 orang, maka 81 orang berada dalam kelompok assembly dan 29 orang berada dalam kelompok C. Jika menggunakan pedoman penentuan jumlah sampel Sugiyono, maka dengan populasi sebanyak 110 orang dan taraf signifikansi 5%, jumlah sampelnya sebanyak 84 orang. Dengan menggunakan aturan strata secara proporsional, penentuan jumlah sampel setiap uji coba dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Penentuan Jumlah Sampel pada Setiap Langkah
Langkah penelitian dan
pengembangan Assembly C Total
Uji lapangan awal 4 2 6
b. Penentuan teknik pengambilan subjek uji coba
Teknik yang digunakan untuk pengambilan sampel adalah teknik pengambilan sampel strata secara acak. Teknik ini digunakan jika populasi mempunyai unsur/anggota yang heterogen dan berstrata. Cara pengambilan sampel ini dengan membuat daftar berurutan dari sampel pertama sampai terakhir, kemudian diambil dengan cara memberikan pola tertentu.
b) Jenis Data nol. Data rasio merupakan jenis data tertinggi karena dapat dioperasikan menggunakan aturan matematika.
Data interval akan diterapkan pada semua jenis uji coba yang digunakan, dimulai dari uji coba lapangan awal, uji coba lapangan, sampai dengan uji pelaksanaan lapangan. Data interval berfungsi untuk mengukur sikap persetujuan responden terhadap media pembelajaran yang sedang dikembangkan. Skala sikap yang digunakan adalah skala Likert dengan lima skala
168
menggunakan rentang skala 0 sampai dengan 100. Skala penilaian pada Kurikulum 2013.c) Instrumen Pengumpulan Data
Instrumen pengumpulan data yang digunakan berupa angket dan tes. Angket merupakan instrumen pengumpulan data berupa sejumlah pernyataan atau pertanyaan yang harus direspon oleh responden. Tes merupakan instrumen pengumpulan data yang bersifat mengukur. Bentuk angket yang digunakan adalah angket tertutup, sedangkan bentuk tes yang digunakan adalah tes hasil belajar.
Instrumen angket digunakan pada semua pengujian produk yang dilakukan sebagai media untuk mengukur proses perkembangan kelayakan produk. Angket yang digunakan berisi sejumlah pernyataan yang harus direspon oleh peserta didik. Angket yang digunakan pada ketiga pengujian tersebut berisi sama. Hanya saja pada pengujian lapangan awal dan pengujian lapangan utama bersifat mengevaluasi kelayakan produk sebagai proses pengembangan produk. Angket yang digunakan pada uji operasional produk bertujuan untuk memberikan kesimpulan terhadap produk yang dihasilkan dari proses pengembangan.
Instrumen tes hanya digunakan pada uji operasional produk saja. Tes yang digunakan terdiri dari dua macam, yaitu tes yang digunakan untuk mengukur tingkat pengetahuan dan tes yang digunakan untuk mengukur tingkat keterampilan. Penyusunan indikator tes berdasarkan aturan kurikulum 2013 yang terurai pada Permendikbud No. 20 tahun 2016 BAB II mengenai karakteristik pembelajaran.
d) Teknik Analisis Data
Sugiyono (2012:27) [2] menyatakan bahwa data interval atau rasio yang digunakan untuk mengetahui pengaruh perlakuan atas dua kelompok menggunakan rumus t-test dua sampel. Selain itu, Akbar (2015:82) [3] menyatakan bahwa untuk mengetahui tingkat keefektifan implementasi media pembelajaran menggunakan kriteria pencapaian nilai. Berdasarkan uraian tersebut, maka teknik analisis data yang digunakan adalah teknik t-test dua sampel untuk menguji hipotesis dan teknik kriteria pencapaian nilai untuk mengukur persentase tingkat keefektifan trainer.
a. Analisis menggunakan t-test
Analisis t-test dilakukan untuk membuktikan perbandingan antara dua variabel yang berhubungan. Analisis ini digunakan untuk menganalisis data hasil tes untuk mengukur pecapaian kompetensi pengetahuan maupun keterampilan pada uji operasional produk. Terdapat tujuh langkah dalam proses analisis menggunakan t-test, yaitu
1. Merumuskan hipotesis awal 2. Menentukan jumlah sampel
3. Pengujian normalitas sebaran data setiap kelompok penelitian menggunakan Persamaan (6).
4. Jika kedua kelompok memiliki sebaran data normal, maka dilanjutkan dengan melakukan pengujian homogenitas varians menggunakan Persamaan (7). 5. Jika salah satu atau kedua kelompok memiliki sebaran
data tidak normal, maka dilanjutkan dengan pengujian
rata-rata (mean) menggunakan analisis statistik non-parametrik.
6. Jika varians kedua kelompok diketahui homogen, maka dilanjutkan dengan menghitung deviasi standar gabungan (dsg) menggunakan Persamaan (8) kemudia melakukan pengujian t menggunakan Persamaan (9). 𝑥2= ∑( 𝑖 𝐸𝑖)
𝐸𝑖 ... = 𝑉 𝑟𝑖 𝑒 𝑟𝑉 𝑟𝑖 𝑒 𝑖𝑙 ...
= √( 1)𝑉+ + ( 2 1)𝑉 ...
dsg = deviasi standar gabungan n1 = banyaknya jumlah kelompok 1 n2 = banyaknya jumlah kelompok 2 V1 = varians kelompok 1
V2 = varians kelompok 2
𝑡 = ̅ ̅
𝑔 √ + ...
t = t hitung
x1 = rata-rata data kelompok 1 x2 = rata-rata data kelompok 2 dsg = deviasi standar gabungan n1 = banyaknya jumlah kelompok 1 n2 = banyaknya jumlah kelompok 2
b. Analisis (%) kriteria keefektifan
Analisis persentase dilakukan untuk mengukur proses perkembangan kelayakan produk. Analisi ini diterapkan pada semua uji yang dilakukan dengan menggunakan Persamaan (10).
(%) 𝑡 = 𝑒 𝑥 % ...
4. Kesimpulan
Hasil penelitian dan pengembangan yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa penvapaian hasil belajar peserta didik di SMK Negeri 1 Kepanjen untuk aspek keterampilan dapat memenuhi standar minimal KKM dan peserta didik memiliki wawasan lebih luas tentang pemrograman mikrokontroller. Selain itu, motor tiga fasa juga dapat dikendalikan dengan piranti kontrol berupa ATmega16 yang dibantu oleh transistor dan relay.
Daftar Pustaka
[1] Sukmadinata, N.S. “Metode Penelitian Pendidikan”.
Bandung: Remaja Rosdakarya, 2013.
[2] Sugiyono. “Metode Penelitian Pendidikan
(Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D)”. Bandung: Alfabeta, 2015.
