i
PENGEMBANGAN KETERAMPILAN PROSES ILMIAH SISWA KELAS X M-IPA 1 SMA NEGERI 1 KALASAN DALAM PEMBELAJARAN TENTANG
PERPINDAHAN KALOR DENGAN METODE POE (PREDICTION-OBSERVATION-EXPLANATION)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd)
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh:
Setyarini (101424048)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
“Tak ada kata gagal dan menyerah dalam hidup ini, karena kegagalan
adalah keberhasilan yang tertunda. Hal yang utama adalah kegigihan kita untuk
menuju pintu kesuksesan”.
Skripsi ini dipersembahkan untuk:
1. Allah SWT yang selalu menyertai setiap langkah saya.
2. Bapak dan Ibu yang selalu mendukung saya dalam keadaan apapun serta
memberikan dukungan materi, kasih sayang serta doa yang tak ternilai
harganya.
3. Kakak perempuan saya yang selalu memberikan semangat dan nasehat.
4. Mochammad Bimas Afrizal yang setia memberikan motivasi untuk saya lebih
semangat menulis skripsi.
5. Nita Indra Purwanti yang selalu setia memberikan masukan serta membantu
saya saat mengalami kesulitan dalam menulis skripsi.
6. Wahyu Prabawati yang selalu menguatkan saya ketika saya merasa ingin
menyerah.
Karena orang-orang hebat di atas, saya bisa merasa lebih kuat dan lebih memiliki
semangat menyelesaikan studi saya. Saya ingin memberikan yang terbaik untuk
vii ABSTRAK
Setyarini: ”Pengembangan Keterampilan Proses Ilmiah Siswa Kelas X M-IPA 1 SMA Negeri 1 Kalasan Dalam Pembelajaran Tentang Perpindahan Kalor Dengan Metode POE (Prediction-Observation-Explanation)”.
Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta (2010).
Penelitian bertujuan untuk: (1) mengembangkan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa dalam memprediksi pada pembelajaran tentang perpindahan kalor melalui metode POE, (2)mengembangkan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa dalam menjelaskan hasil observasi pada pembelajaran tentang perpindahan kalor melalui metode POE.
Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 1 Kalasan pada tanggal 15 April- 29 April 2014. Penelitian ini mengambil sampel sebanyak 1 kelas dengan jumlah sampel 26 siswa. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah LKS (Lembar Kerja Siswa) dan lembar pengamatan. LKS digunakan untuk mengetahui perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa dalam hal memprediksi dan mengetahui perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa dalam hal menjelaskan. Lembar pengamatan digunakan peneliti untuk mencatat hasil perkembangan keterampilan memprediksi dan menjelaskan secara tertulis.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa: (1) kemampuan keterampilan siswa dalam memprediksi ada perkembangan, (2) kemampuan keterampilan siswa dalam menjelaskan hasil ada perkembangan.
viii ABSTRACT
Setyarini: "Scientific Process Skills Development Class X Students M-IPA 1 SMAN 1 Kalasan In Learning About Heat Transfer Method POE (Prediction-Observation-Explanation)".
Physics Education Study Program, Department of Mathematics and Sciences Education, Faculty of Teacher Training and Education, University of Sanata Dharma Yogyakarta (2010).
The research aims to: (1) develop the students 'ability of scientific process skills in predicting the heat transfer through learning about the POE method, (2) develop the students' ability of scientific process skills in explaining the results of observations on learning about heat transfer through the POE method.
This study was conducted in SMA 1 Kalasan on 15 April-29 April 2014 This study took a sample of one class with a sample of 26 students. The instrument used in this study is LKS (Student Worksheet) and the observation sheet. Worksheets used to determine the development of students' scientific process skills ability in terms of the ability to predict and determine the development of science process skills of students in terms of explaining. Researchers used the observation sheet to record the results of the development of skills to predict and explain in writing.
The results of this study indicate that: (1) the ability of the student's skills in predicting of improvement, (2) the ability of the student's skills in explaining the results of improvement.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT yang telah menyertai dari awal hingga akhir
penyusunan skripi saya yang berjudul,” Pengembangan Keterampilan Proses Ilmiah
Siswa Kelas X M-IPA 1 SMA Negeri 1 KalasanDalam Pembelajaran Tentang
Perpindahan Kalor Dengan Metode POE (Prediction-Observation-Explanation)”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada semua orang
yang telah berperan dalam penulisan skripsi ini sehingga skripsi ini dapat
terselesaikan dengan baik. Ucapan terimakasih ini terutama untuk:
1. Drs. T. Sarkim, M.Ed, Ph.D selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan dorongan, semangat, kritik dan saran serta bimbingan dalam
penulisan skripsi ini.
2. Drs. H. Tri Sugiarto selaku kepala sekolah SMA NEGERI 1 KALASAN yang telah
memberikan ijin penulis untuk melakukan penelitian.
3. Drs. Sutarto sekalu guru fisika X M- IPA 1 SMA NEGERI 1 KALASAN yang telah
membimbing, memberikan waktu dan membantu penelitian.
4. Bapak dan ibu guru SMA NEGERI 1 KALASAN yang telah membantu kelancaran
penelitian.
5. Siswa kelas X M- IPA 1 SMA NEGERI 1 KALASAN bersedia menjadi sampel
penelitian dan membantu kelancaran penelitian.
6. Ibu Katarina selaku petugas laboratorium SMA NEGERI 1 KALASAN yang telah
x
7. Staf Sekretariat JPMIPA yang telah membantu dan melayani demi kelancaran studi.
8. Segenap dosen Pendidikan Fisika Unversitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah
memberikan bekal ilmu selama penulis menimba ilmu di bangku perkuliahan.
9. Teman-teman satu angkatan yang telah mengisi hari-hari yang indah selama
perkuliahan.
10.Bapak, ibu serta mbakku tercinta yang telah memberikan dukungan,
semangat, serta kasih sayangnya dalam penulisan skripsi.
11.Mochammad Bimas Afrizal yang telah memberikan dukungan dan semangat
demi kelancaran penulisan skripsi ini.
12.Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu atas doa, bantuan
dan dukungannya selama menempuh studi di Pendidikan Fisika.
Penulis sadar bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu
penulis masih membutuhkan kritik dan saran sangat diharapkan. Penulis berharap
agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembacanya.
xi DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... Error! Bookmark not defined. HALAMAN PENGESAHAN ... Error! Bookmark not defined. HALAMAN PERSEMBAHAN...iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... Error! Bookmark not defined. LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUANPUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... Error! Bookmark not defined. ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Perumusan Masalah ... 5
BAB II LANDASAN TEORI ... 8
A. Hakekat IPA ... 8
B. Hakekat Belajar dan Mengajar ... 12
1. Hakekat Belajar ... 12
2. Hakekat Mengajar ... 16
C. Keterampilan Proses Ilmiah ... 17
xii
1. Pengertian Metode POE ... 19
2.Tujuan metode POE ... 21
E. Ringkasan Materi Perpindahan Kalor ... 21
1. Konduksi ... 22
2. Konveksi ... 24
F. Langkah- Langkah Penerapan Metode POE dalam Pembelajaran ... 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 32
A. Jenis Penelitian ... 32
B. Populasi dan Sampel Penelitian ... 33
C. Tempat dan Waktu Penelitian ... 33
D. Variabel Penelitian... 33
F. Design Penelitian ... 34
G. Treatment ... 36
H. Instrumen Penelitian ... 38
I. Validitas ... 44
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 45
A. Deskripsi Penelitian ... 45
B. Rangkuman Penelitian ... 69
xiii
BAB V PENUTUP ... 78
A. Kesimpulan ... 78
B. Keterbatasan Penelitian... 79
C. Saran ... 79
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Alat dan bahan yang digunakan untuk percobaan ... 40
Tabel 2. Rubrik perkembangan kemampuan memprediksi ... 41
Tabel 3. Rubrik perkembangan kemampuan menjelaskan hasil observasi ... 42
Tabel 4. Kegiatan Pelaksanaan Penelitian ... 45
Tabel 5. Data penilian kemampuan keterampilan proses memprediksi pada sub bab konduksi (LKS I) ... 48
Tabel 6. Data penilaian kemampuan keterampilan proses menjelaskan pada sub bab konduksi (LKS I) ... 51
Tabel 7. Data penilaian kemampuan keterampilan proses memprediksi pada sub bab konveksi (LKS II) ... 54
Tabel 8. Perbandingan rata-rata keterampilan proses mempresiksi pada percobaan pertama dengan percobaan kedua ... 56
Tabel 9. Data penilaian kemampuan keterampilan proses menjeaskan pada sub bab konveksi (LKS II) ... 58
Tabel 10. Perbandingan rata-rata keterampilan proses menjelaskan dari percobaan pertama dengan percobaan kedua ... 60
Tabel 11. Data penilaian kemampuan keterampilan proses memprediksi pada sub bab radiasi (LKS III) ... 62
Tabel 12. Perbandingan rata-rata keterampilan proses memprediksi dari percobaan kedua dengan percobaan ketiga ... 64
xv
Tabel 14. Perbandingan rata-rata keterampilan proses menjelaskan dari percobaan kedua
dengan percobaan ketiga ... 67
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Mekanisme perpindahan kalor secara konduksi pada batang logam yang
dipanaskan... 23 Gambar 2. Mekanisme perpindahan kalor secara konveksi ... 25
xvii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 1. Grafik perbandingan nilai rata-rata dalam keterampilan memprediksi antara
percobaan pertama dengan percobaan kedua ... 57 Grafik 2. Grafik perbandingan nilai rata-rata dalam menjelaskan antara percobaan pertama
dengan percobaan kedua ... 61 Grafik 3. Grafik perbandingan nilai rata-rata dalam memprediksi antara percobaan pertama
dengan percobaan ketiga ... 65
Grafik 4. Grafik perbandingan nilai rata-rata dalam keterampilan menjelaskan antara
percobaan kedua dengan percobaan ketiga ... 69
Grafik 5. Grafik perkembangan kemampuan keterampilan memprediksi siswa kelas X
M-IPA1 ... 72
Grafik 6. Grafik perkembangan kemampuan keterampilan menjelaska hasil observasi siswa
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Surat Izin Penelitian ... 83
Lampiran 2 Surat Keterangan Telah Melakukan Penelitian ... 84
Lampiran 3 Rencana Program Pembelajaran ... 85
Lampiran 4 Laporan Hasil Observasi Siswa ... 98
1 BAB I
PENDAHUAN
A. Latar Belakang
Pada era globalisasi ini diperlukan sumber daya manusia yang
berkualitas dalam ilmu untuk menghadapi tantangan perkembangan zaman yang
sangat pesat. Oleh karena itu harus dipersiapkan sumber daya manusia yang
kompeten dalam ilmu pengetahuannya dengan cara meningkatkan kualitas
pendidikannya. Apabila kualitas pendidikan ditingkatkan, nantinya tercipta
sumber daya manusia yang berkualitas. Sehingga diperlukannya persiapan yang
matang untuk menciptakan sumber daya manusia yang berkualitas.
Pendidikan merupakan bagian yang tidak dapat terlepas dari kehidupan
setiap manusia di muka bumi.Hal ini karena manusia hidup dan berkembang
dan perkembangan setiap manusia tersebut karena hasil belajar yang telah
mereka lakukan. Maka pendidikan itu dianggap penting dalam setiap kehidupan
manusia demi menjadi manusia yang lebih berkualitas.
Belajar itu tidak hanya memperoleh kepandaian atau ilmu pengetahuan
tetapi juga menekankan. Menurut Fosnot (1989) dalam Suparno (2007: 13),
pengalaman dengan membuat hipotesis, meramalkan, mengetes hipotesis,
memanipulasi objek, memecahkan persoalan, mencari jawaban,
menggambarkan, meneliti, berdialog, mengadakan refleksi mengungkapkan
pertanyaan, mengekspresikan gagasan, dan lain-lain, untuk membentuk
konstruksi pengetahuan yang baru.
Belajar merupakan suatu usaha sadar yang dilakukan oleh individu untuk
mencapai tujuan peningkatan diri atau perubahan diri melalui latihan-latihan
dan pergaulan-pergaulan dan perubahan yang terjadi bukan karena peristiwa
kebetulan (Mulyati, 2005: 5).
Berdasarkan beberapa pengertian belajar yang telah diungkapkan oleh
beberapa tokoh tersebut, dapat disimpulkan bahwa dalam proses belajar itu
ditujukan adanya sebuah perubahan yang baik dari siswa yang belajar. Sehingga
siswa dapat memperbaharui pengetahuannya atau memperoleh pengetahuan
baru dari proses pembelajaran yang berlangsung. Perubahan yang diinginkan
yaitu dari semula tidak tahu menjadi tahu, kurang tahu menjadi lebih tahu, dan
kurang baik menjadi lebih baik.Menurut Suparno (2007: 2), unsur terpenting
dalam pembelajaran yang baik adalah (1) siswa yang belajar, (2) guru yang
mengajar, (3) bahan belajar, dan (4) hubungan antar guru dan siswa. Keempat
unsur tersebut sangat penting dalam proses pembelajaran sehingga proses
Proses pembelajaran yang digolongkan baik adalah proses pembelajaran
yang konstruktivis sehingga dalam proses pembelajaran itu siswa yang
mendominasi kegiatan pembelajaran dan guru hanya sebagai fasilitator.
Pembelajaran IPA itu sangat luas jangkauannya. Belajar IPA itumencakup
beberapa hal yaitu proses, produk dan sikap. Dimana produk itu sering ditemui
dalam pembelajaran IPA, contohnya adalah fakta, prinsip dan teori-teori yang
terkait dengan materi pembelajaran. Namun, pembelajaran saat ini menuntut
siswa itu aktif dan paham dengan ilmu pengetahuan yang mereka dapatkan.
Siswa tidak hanya mengetahui suatu rumusan yang sudah tersedia tetapi siswa
juga harus tahu bagaimana proses untuk mendapatkan rumusaan atau teori
tersebut. Proses dalam pembelajaran sains ini sering disebut dengan proses
ilmiah. Siswa disini dapat membentuk pengetahuannya secara langsung melalui
proses yang telah dilalui siswa.Dalam suatu proses ilmiah diperlukan suatu
keterampilan proses ilmiah. Keterampilan proses ilmiah ini adalah bagian yang
dapat diamati. Proses akan lebih ditekankan dalam pembelajaran IPA karena
dalam sebuah proses, siswa akan lebih kreatif dan inovatif untuk
mengembangkan penemuan yang mereka dapatkan. Siswa dapat aktif, kreatif
dan inovatif dalam membangun pengetahuannya secara mandiri.
Proses ilmiah dapat diterapkan dalam pembelajaran IPA, termasuk belajar
fisika. Proses ilmiah ini bisa diterapkan dalam sebuah pembelajaran fisika
menarik seperti inilah yang diharapkan siswa agar mereka dapat
mengembangkan kekreatifan mereka dalam belajar.
Berdasarkan pengalaman peneliti pula, mayoritas guru menggunakan
metode ceramah dalam proses pembelajaran. Guru yang menggunakan metode
lama dimana guru menjelaskan kemudian guru menulis di papan tulis, memberi
contoh soal, siswa mencatat. Banyak juga siswa yang berbicara di luar mata
pelajaran yang sedang diajarkan oleh guru. Siswa membutuhkan inovasi metode
pembelajaran agar siswa menjadi turut aktif dalam proses pembelajaran. Metode
pembelajaran yang menuntut siswa aktif itulah yang dibutuhkan dalam
pembelajaran fisika.
Pembelajaran fisika seringkali dianggap tidak menarik oleh siswa karena
hanya berkaitan dengan rumus-rumus yang rumit dan perlu dihafalkan. Namun,
disini guru yang berperan sebagai fasilitator di dalam kelas dapat memilih atau
menggunakan metode yang bisa membuat siswa tertarik untuk belajar fisika.
Salah satu metode yang dapat diterapkan dalam pembelajaran adalah metode
pembelajaran POE (Prediction-Observation-Explanation). Metode ini dipilih
guna untuk mengembangkan keterampilan proses ilmiah dari siswa dalam
membuat prediksi dan membuat penjelasan berdasarakan hasil observasi yang
Berdasakan uraian di atas, maka peneliti tertarik untuk mengembangkan
pembelajaran fisika dengan metode POE dan hal yang akan dinilai adalah
keterampilan memprediksi dan keterampilan menjelaskan hasil observasi yang
dilakukan secara tertulis. Adapun judul dari penelitian ini adalah,”
PENGEMBANGAN KETERAMPILAN PROSES ILMIAH SISWA
KELAS X M-IPA 1 SMA NEGERI 1 KALASAN DALAM
PEMBELAJARAN TENTANG PERPINDAHAN KALOR DENGAN
METODE POE (PREDICTION-OBSERVATION-EXPLANATION)”.
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, serta minat penulis terhadap topik
perpindahan kalor, penulis membatasi masalah yang ingin diteliti dalam dua
persoalan berikut:
1. Apakah ada perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa
dalam memprediksi pada pembelajaran tentang perpindahan kalor melalui
metode POE (Prediction-Observation-Explanation)?
2. Apakah ada perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa
dalam menjelaskan hasil observasi pada pembelajaran tentang perpindahan
C. Tujuan Penelitian
Sesuai rumusan masalah di atas, adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui apakah ada perkembangan kemampuan keterampilan
proses ilmiah siswa dalan memprediksi pada pembelajaran tentang
perpindahan kalor melalui metode POE (
Prediction-Observation-Explanation)?
2. Untuk mengetahui apakah ada perkembangan kemampuan keterampilan
proses ilmiah siswadalam menjelaskan hasil observasi pada pembelajaran
tentang perpindahan kalor melalui metode POE (
Prediction-Observation-Explanation)?
D. Manfaat Penelitian
1. Untuk Guru
Untuk mengetahui perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah
dari siswa dengan menerapkan metode POE (
Prediction-Observation-Explanation)
2. Untuk Siswa
Dari hasil penelitian yang akan dilakukan, diharapkan lebih merangsang
siswa untuk aktif dalam pembelajaran dan dapat mengungkapkan ide-ide dan
3. Untuk Peneliti
Sebagai bekal dan pengalaman mengajar bagi penulis untuk mengajar besok
dan untuk menambah wawasan bagimana cara mengembangkan kemampuan
keterampilan proses ilmiah siswa dalam memprediksi dan menjelaskan hasil
observasi dalam pembelajaran tentang perpindahan kalor melalui metode
POE (Prediction-Observation-Explanation)
4. Untuk Universitas
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan pemikiran dan
informasi yang dapat dijadikan pertimbangan bagi peneliti yang berkaitan
dengan bidang pendidikan khususnya fisika.
5. Untuk Pembaca
Penelitian ini dapat memberikan informasi perkembangan kemampuan
keterampilan proses ilmiah siswa dalam pembelajaran tentang perpindahan
8 BAB II
LANDASAN TEORI
A.Hakekat IPA
IPA adalah sebuah sistem untuk mengetahui tentang alam semesta melalui
pengumpulan data dengan observasi dan mengontrol eksperimen. Selama data
dikumpulkan, teori itu selanjutnya digunakan untuk menjelaskan dan laporan hasil
observasi. Apabila mengkaji ulang mengenai pengertian Ilmu Pengetahuan Alam,
akan ditemukan tiga pokok bagian yaitu proses, produk dan sikap (Carin, 1970: 4).
Ilmu Pengetahuan Alam dibangun atas dasar produk ilmiah, proses ilmiah dan
sikap ilmiah. Selain itu, Ilmu Pengetahuan Alam dipandang pula sebagai proses,
sebagai produk, dan sebagai prosedur (Marsetio Donosapoetro dalam Trianto,
2012:137).
IPA berkaitan dengan cara mencari tahu tentang alam secara sistematis
sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa
fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses
penemuan (Trianto, 2012: 153).
IPA adalah suatu kesimpulan pengetahuan yang diperoleh dengan
menggunakan metode-metode yang berdasarkan observasi (Fisherdalam
Ilmu Pengetahuan Alam adalah suatu kumpulan pengetahuan yang tersusun
secara sistematik, yang dalam penggunaannya secara umum terbatas pada
gejala-gejala alam. Perkembangan IPA ditujukan tidak hanya oleh kumpulan fakta saja
(produk ilmiah) tetapi juga oleh timbulnya metode ilmiah dan sikap ilmiah
(Carindalam Amien,1987: 4).
Menurut beberapa sumber yang menjelasakan tentang hakekat IPA, dapat
disimpulkan bahwa IPA adalah sekumpulan fakta atau kebenaran dari hasil
pemikiran akal sehat yang terorganisir dan sistematis. IPA juga merupakan sistem
yang digunakan untuk mengetahui tentang gejala yang ada di alam dengan cara
pengumpulan data melalui observasi dan mengontrol eksperimen dan selanjutnya
membuat laporan hasil observasinya. IPA terbagi dari tiga pokok bagian yaitu
proses, produk dan sikap. Karena fisika juga merupakan bagian dari IPA, maka
dapat disimpulkan bahwa hakekat fisika sama dengan hakekat ilmu pengetahuan
alam.
Penjelasan lebih lanjut mengenai proses, produk dan sikap adalah sebagai
berikut:
1. Proses ilmiah
Ada beberapa pendapat yang mengemukakan tentang proses ilmiah,
antara lain adalah:
Menurut Amien proses atau metode ilmiah adalah metode yang biasanya
Berdasar dari beberapa pendapat di atas, proses atau metode ilmiah itu
dapat dikataan sebagai suatu cara yang digunakan oleh para ilmuwan untuk
menyelidiki suatu masalah yang mereka temukan. Proses ilmiah yang
digunakan oleh para ilmuwan dahulu, sudah berkembang dan digunakan
dalam pemecahan masalah yang berhubungan dengan berbagai gejala alam
sekitar. Pada Langkah-langkah dalam proses ilmiah adalah sebagai berikut:
a. Mengidentifikasi dan menyatakan suatu problem,
b. Merumuskan hipotesis,
c. Mendisain dan melaksanakan eksperimen,
d. Observasi,
e. Mengumpulkan dan menganalisis data,
f. Mengulang kembali eksperimen untuk mencocokkan/ membuktikan
sebenarnya data,
g. Menarik kesimpulan.
2. Produk ilmiah
Menurut Amien, produk atau sasaran Ilmu Pengetahuan Alam antara lain
adalah konsep, prinsip dan teori ilmiah (Amien, 1987: 15).
Jadi produk itu adalah hasil dari proses ilmiah. Wujud dari produk ilmiah
3. Sikap ilmiah
Menurut Amien sikap ilmiah itu misalnya hasrat ingin tahu, kerendahan
hati, sikap keterbukaan, jujur, pendekatan positif terhadap kegagalan dan
sebagainya (Amien, 1987: 12).
Berdasarkan beberapa pengertian tentang sikap imliah, dapat disimpulkan
bahwa di dalam penelitian itu juga penting memperhatikan sikap ilmiah dari
para peneliti. Sikap ilmiah yang dimaksud antara lain adalah optimisme, rasa
ingin tahu, rendah hati, kerjasama antar tim, dll. Hal ini diperlukan dalam
penelitian karena peneliti dalam melakukan penelitiannya tidak seorang diri,
pasti akan membutuhkan orang lain untuk mencari informasi atau melakukan
penelitian secara berkelompok. Diperlukannya sikap ilmiah agar peneliti dapat
mengambil nilai hidup yang peneliti alami dalam melakukan penelitiannya,
Belajar IPA tidak akan terlepas dari proses, produk, dan sikap ilmiah
karena satu sama lain saling berkaitan. Namun, produk dan sikap ilmiah itu
sudah tercakup dalam proses ilmiah. Karena dari proses itu akan
menghasilkan sebuah produk dan pada sebuah proses itu dituntut sikap ilmiah
dari seorang peneliti. Oleh karena itu untuk pembelajaran ilmu pengetahuan
B. Hakekat Belajar dan Mengajar
1. Hakekat Belajar
Belajar adalah suatu proses usaha yang dilakukan individu untuk
memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang baru secara keseluruhan,
sebagai hasil pengalaman individu itu sendiri dalam interaksi dengan
lingkungan (Slameto dalam Djamarah, 2011: 13)
Belajar dapat didefinisikan sebagai suatu proses di mana suatu organisme
berubah perilakunya akibat pengalaman. Sealin itu Gagne juga memaknai
belajar sebagai sebuah proses untuk memperoleh motivasi dalam
pengetahuan, keterampilan, kebiasaan, dan tingkah laku. Gagne menekankan
bahwa belajar sebagai suatu upaya memperoleh pengetahuan atau
keterampilan melalui instruksi (R. Gagnedalam Susanto, 2013: 1).
Menurut Burton (dalam Usman dan Setiawatidalam Susanto, 2013: 3),
belajar dapat diartikan sebagai perubahan tingkah laku pada diri individu
berkat adanya interaksi antara individu dengan individu lain dan individu
dengan lingkungannya sehingga lebih mampu berinteraksi dengan
lingkungannya.
Berdasarkan beberapa pengertian belajar yang telah diuraikan di atas, dapat
disimpulkan bahwa belajar adalah susatu kegiatan jiwa raga untuk
pengalaman individu dalam berinteraksi dengan lingkungannya yang
menyangkut kognitif, afektif, dan psikomotor.
Ada beberapa prinsip umum belajar. Hal ini sebagai simpulan terhadap
berbagai prinsip belajar menurut konsep behaviorisme, kognitivisme maupun
kontruktivisme. Sukmadinata dalam Suyono (2011: 120-121) menyampaikan
bahwa prinsip umum belajar adalah sebagai berikut:
a) Belajar merupakan bagian dari perkembangan.
Dalam perkembangan dituntut belajar, sedangkan melalui belajar terjadi
perkembangan individu secara pesat.
b)Belajar berlangsung seumur hidup. Hal ini sesuai dengan prinsip
pembelajaran sepanjang hayat.
c) Keberhasilan belajar dipengaruhi oleh faktor-faktor bawaan lingkungan,
kematangan, serta usaha indvidu secara aktif.
d)Belajar mencakup semua aspek kehidupan. Oleh sebab itu belajar harus
mengembangkan aspek kognitif, afektif, psikomotor dan keterampilan
hidup.
e) Kegiatan belajar berlangsung di sembarang tempat dan waktu.
f) Belajar berlangsung baik dengan guru maupun tanpa guru. Berlangsung
dalam situasi formal, informal, dan nonformal.
g)Belajar yang terencana dan disengaja menuntut motivasi yang tinggi.
h)Perbuatan belajar bervariasi dari yang paling sederhana sampai dengan
i) Dalam belajar dapat terjadi hambatan-hambatan. Hambatan yang dapat
terjadi karena belum ada penyesuaian individu dengan tugasnya, adanya
hambatan dari lingkungan, kurangnya motivasi, kelelahan atau kejenuhan
belajar.
j) Dalam hal tertentu belajar memerlukan adanya bantuan dan bimbingan dari
orang lain.
Apabila hakekat belajar adalah perubahan tingkah laku, maka ada beberapa
perubahan tertentu yang dimasukkan ke dalam ciri-ciri belajar yaitu sebagai
berikut (Djamarah, Syaiful B, 2002: 15-16):
a) Perubahan yang terjadi secara sadar
Perubahan yang terjadi secara sadar yang dimaksudkan adalah seorang
indvidu yang belajar itu menyadari bahwa terjadi perubahan itu atau
sekurang-kurangnya individu merasakan telah terjadi adanya suatu
perubahan dalam dirinya. Misalnya ia menyadari bahwa pengetahuannya
bertambah, kecakapannya bertambah, dll.
b) Perubahan dalam belajar bersifat fungsional
Perubahan dalam belajar bersifat fungsional yang dimaksudkan adalah
perubahan yang terjadi secara terus menerus atau berkelanjutan dan tidak
statis. Suatu perubahan yang terjadi akan menyebabkan perubahan
berikutnya dan akan berguna bagi kehidupan ataupun proses belajar
berikutnya. Misalnya, jika seorang anak beajar menulis, maka ia akan
c) Perubahan dalam belajar bersifat positif dan aktif
Perubahan yang dimaksudkan adalah perubahan-perubahan itu selalu
bertambah dan tertuju untuk memperoleh suatu yang lebih baik dari
sebelumnya.
d) Perubahan dalam belajar bukan bersifat sementara
Perubahan yang terjadi karena proses belajar bersifat menetap atau
permanen. Ini berarti bahwa tingkah laku yang terjadi karena belajar
bersifat menetap. Misalnya kecakapan anak menggunakan termometer,
selamanya tidak akan hilang melainkan terus dimiliki dan bahkan makin
berkembang bila terus dipergunakan atau dilatih.
e) Perubahan dalam belajar bertujuan atau terarah
Ini berarti bahwa perubahan tingkah laku iitu terjadi karena ada tujuan
yang akan dicapai. Perubahan belajar terarah dan benar-benar disadari.
Misalnya seseorang yang belajar cara menggunakan micrometer sekrup,
sebelumnya sudah menerapkan apa yang mungkin dicapai dalam belajar
menggunakan micrometer sekrup, atau tingkat kecapakapan mana yang
dicapainya.
f) Perubahan mencakup seluruh aspek tingkah laku
Perubahan yang diperoleh individu setelah melalui suatu proses belajar
meliputi perubahan keseluruhan tingkah laku. Jika seseorang belajar
menyeluruh dalam sikap kebiasaan, keterampilan, pengetahuan, dan
sebagainya.
2. Hakekat Mengajar
Kegiatan mengajar bagi seorang guru menghendaki hadirnya sejumlah
siswa Berbeda dengan belajar, belajar tidak selamanya memerlukan kehadiran
seorang guru. Cukup banyak aktivitas yang dilakukan oleh seseorang di luar
dari keterlibatan guru. Mengajar pasti merupakan kegiatan yang mutlak dan
memerlukan keterlibatan inidividu siswa (Djamarah, 2010: 38).
Peran guru dalam kegaiatan mengajar adalah sebagai fasilitator.
Berdasarkan pendekatan konstruktivise sosial, guru lebih berperan sebagai
fasilitator. Sehinga guru hanya membantu siswa memperoleh pemahamannya
sendiri terhadap pokok bahasan atau konten kurikulum. Dalam skenario lama,
siswa berperan pasif dalam pembelajaran namun sekarang siswa yang
berperan aktif dalam pembelajaran (Suyono, 2011:113-114).
Sedangkan peranan siswa menurut prinsip konstruktivisme dalam kegiatan
pembelajaran yaitu melibatkan diri secara aktif dalam kegiatan pembelajaran.
Sehingga siswa dapat mengkonstruksi sendiri pengetahuannya. Siswa secara
aktif mengolah bahan, mencerna, memikirkan, menganalisis, dan akhirnya
yang terpenting merangkum sebagai suatu pengertian yang utuh. Tanpa
keaktifan siswa dalam membangun pengetahuannya sendiri, mereka tidak
C. Keterampilan Proses Ilmiah
Keterampilan proses merupakan keterampilan yang mengarah kepada
pembangunan kemampuan mental, fisik, dan sosial yang mendasar sebagai
penggerak kemampuan lebih tinggi dalam diri individu siswa. Keterampilan
berarti kemampuan menggunakan pikiran, nalar, dan perbuatan secara efektif dan
efisien untuk mencapai suatu hasil tertentu, termasuk kreativitasnya (Usman dan
Setiawati dalam Susanto, 2013: 9).
Keterampilan proses merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah terarah (baik
kognitif maupun psikomotorik) yang dapat digunakan untuk menemukan suatu
konsep atau prinsip atau teori, untuk mengembangkan konsep yang telah ada
sebelumnya, atau untuk melakukan penyangkalan terhadap suatu penemuan
(Indrawati dalam Susanto, 2013: 9).
Indrawati juga menyebutkan enam aspek keterampilan proses, yaitu meliputi:
observasi, klasifikasi, pengukuran, mengkomunikasikan, memberikan penjelasan
atau interpretasi tehadap suatu pengamatan, dan melakukan eksperimen atau
percobaan.
Menurut Dirawat (1993: 17) merumuskan bahwa keterampilan proses adalah
keterampilan mengelola dan memproses perolehannya dalam proses belajar
mengajar. Keterampilan proses merupakan kemampuan fisik, mental, sosial,
adalah kreativitas. Keterampilan proses perlu dilatih dan dikembangkan agar
siswa mampu mencari, menemukan ilmu pengetahuan, memecahkan masalah,
menjelajahi alam jadag raya sehingga dapat mengelola kehidupan berlandaskan
temuan yang berupa ilmu pengetahuan, pemecahan masalah dan kompetensi
sosial positif.
Keterampilan proses terdiri dari delapan macam keterampilan proses, yakni:
(1) keterampilan bertanya, (2) mengamati, (3) mengklasifikasi, (4) menafsirkan/
menginterpretasi, (5) meramalkan atau memprediksi, (6) menerapkan prinsip,
dalil, hukum, dan rumus, (7) merencanakan atau melaksanakan penelitian, dan (8)
mengkomunikasikan atau menjelaskan.
Dengan demikian, keterampilan proses ini harus dikembangkan dalam
pembelajaran. Karena keterampilan proses itu sangat penting dalam pembelajaran
IPA terutama fisika. Apabila keterampilan proses dapat ditingkatkan dalam
pembelajaran diharapkan dari situlah siswa dapat menemukan dan
mengembangkan sendiri fakta dan konsep serta menumbuhkan sikap dan nilai
yang dituntut. Dengan mengembangkan keterampilan proses ini, guru dapat
membangun pembelajaran dan kondisi belajar siswa yang aktif.
Siswa diharapkan dapat mengembangkan kemampuan keterampilan proses
dalam hal keterampilan membuat hipotesis berdasarkan permasalahan yang
dilakukan. Kemudian siswa dapat menjelaskan hasil observas yang telah mereka
lakukan. Jadi pokok penelitian yang akan dilakukan adalah mengamati
perkembangan keterampilan siswa memprediksi dan keterampilan siswa
menjelaskan hasil observasi secara tertulis.
D. Metode POE (Prediction-Observation-Explanation)
1. Pengertian Metode POE
POE adalah singkatan dari prediction, observation, explanation
(Suparno, 2007: 102). Pembelajaran dengan metode POE (
Prediction-Observation-Explanation) mengggunakan tidakan atau langkah utama dari
metode ilmiah yaitu:
a) Prediksi
Pada tahap prediksi, siswa membuat dugaan terhadap peristiwa fisika yang
diajukan oleh guru. Siswa diminta membuat dugaan apa yang akan terjadi.
Dalam membuat dugaan, siswa sekaligus membuat alasan mengapa ia
membuat dugaan seperti itu. Guru tidak boleh membatasi dugaanyang
dibuat siswa. Semakin banyak dugaan yang muncul dari siswa, guru
mengerti bagaimana konsep dan pengertian fisika siswa tentang persoalan
yang diajukan.
Pada tahap observasi ini, berdasarkan dugaan-dugaan yang diungkapkan
maka harus dibuktikan melalui percobaan-percobaan maka harus
dibuktikan melalui percobaaan-percobaan. Siswa diajak melakukan
percobaan untuk membuktikan apakah dugaan yang mereka ungkapkan
benar atau tidak. Berdasarkan percobaan yang dilakukan, maka siswa
dapat mengetahui yang terjadi dan siswa dapat melakukan perhitungan
secara matematik bila diperlukan. Jadi tahapan ini sangat penting dalam
kegiatan pembelajaran dengan metode POE.
c) Menjelaskan
Pada tahapan menjelaskan, siswa menjelaskan hasil observasi yang telah
dilakukan dan membandingkan dengan dugaan awal yang mereka
paparkan. Apakah dugaan mereka benar atau tidak. Dalam tahapan ini,
siswa memperkuat dengan menjelaskan hasil pengamatan. Pada tahapan
ini siswa dapat memperkuat dengan menjelaskan hasil percobaan yang
dilakukan. Disini siswa mendapat pengertian yang benar. Namun, apabila
ada ketidaksesuaian antara dugaan dengan hasil observasi atau percobaan
maka guru membantu siswa untuk mencari penjelasan mengapa prediksi
tidak benar dan dapat menemukan kesalahan dalam prediksinya. Sehingga
2. Tujuan metode POE
Apabila dilihat dari prosesnya, metode pembelajaran POE ini mirip
dengan problem solving. Metode POE memiliki tujuan agar siswa aktif
berfikir sebelumnya tentang suatu persoalan lalu membuktikan dari apa yang
mereka pikirkan. Model metode pembelajaran ini sangat konstruktivis karena
siswa diberik kebebasan memikirkan persoalan fisika yang diajukan oleh
guru. Siswa mencoba membangun pengetahuannya sendiri lewat berpikir,
praktek, dan mencari penjelasan (Suparno, 2007: 104)
3. Langkah-langkah pembelajaran POE
Adapun langkah-langkah pembelajaran POE (Suparno, 2007: 104):
a) Guru mengajukan persoalan fisika.
b) Siswa membuat prediksi tentang persoalan itu.
c) Siswa membuat observasi dari persoalan lewat percobaan, pengamatan,
dan lain-lain.
d) Siswa menarik kesimpulan dari observasi, dan mencocokkan dengan
prediksinya, apakah tepat atau tidak.
e) Siswa memberikan keterangan mengapa demikian.
E. Ringkasan Materi Perpindahan Kalor
Kalor berpindah dari benda atau sistem bersuhu tinggi ke benda atau
sistem bersuhu rendah. Terdapat tiga mekanisme perpindahan kalor antar medium
yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Kalor berpindah dari benda bersuhu lebih
tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Penjelasan lebih lanjut adalah sebagai
berikut:
1. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan kalor yang tidak disertai dengan
perpindahan partikel.
Konduksi atau hantaran diartikan sebagai perpindahan panas dari
partikel-partikel yang lebih energik dari zat ke partikel-partikel yang
berdekatan yang kurang energik, sebagai akibat dari interaksi antara
partikel-partikel tersebut. Jadi untuk terjadi perpindahan panas dengan hantaran harus
ada perbedaan suhu dari partkel-partikel yang berdekatan. Konduksi dapat
terjadi pada zat padat, zat cair dan gas (Suparno, 2009: 58)
Laju perpindahan secara konduksi menurut Hukum Konduksi Panas
Fourier, bergantung pada panjang L, luas penampang A, konduktivistas
termal k, dan beda suhu ∆T
H=kA
Dengan:
A= penampang logam (m2)
k= koefisien hantaran panas (watt/m0C)
Perpindahan kalor secara konduksi dapat terjadi dalam dua proses berikut:
Gambar1. Mekanisme perpindahan kalor secara konduksi pada batang logam
yang dipanaskan
a. Pemanasan pada satu ujung zat yang menyebabkan partikel-partikel pada
ujung itu bergetar lebih cepat dan suhunya naik, atau energi kinetiknya
bertambah. Partikel-partikel yang energi kinetiknya lebih besar ini
memberikan sebagian energi kinetiknya kepada partikel-partikel
tetangganya melalui tumbukan sehingga lebih besar. Selanjutnya
partikel-partikel ini memberikan sebagian energi kinetiknya ke partikel-partikel-partikel-partikel
tetangga berikutnya. Demikian seterusnya sampai kalor mencapai ujung
yang dingin (tidak dipanasi).
b. Dalam logam, kalor dipindahkan melalui elektron-elektron bebas yang
dengan mudah dapat berpindah dari satu atom ke atom yang lain.Di
tempat yang dipanaskan, energi elektron-elektron bertambah besar. Oleh
karena elektron bebas mudah berpindah, pertambahan energi ini dengan
cepat dapat diberikan ke elektron-elektron lain yang letaknya lebih jauh
melalui tumbukan. Dengan cara ini kalor berpindah lebih cepat. Oleh
karena itu logam tergolong konduktor yang sangat baik (penghantar panas
yang baik).
Berdasarkan kemampuan menghantarkan kalor, zat dibagi dua golongan
besar, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang mudah
menghantarkan kalor. Isolator adalah zat yang sukar menghantarkan
kalor.
2. Konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi hanya terjadi pada zat cair dan gas
saja (fluida) karena partikel-partikelnya dapat bergerak bebas. Perpindahan
kalor secara konveksi merupakan perpindahan kalor karena adanya
perpindahan partikel. Perpindahan kalor secara konveksi dapat dilihat dari
Gambar2. Mekanisme perpindahan kalor secara konveksi
Gambar di atas menunjukkan contoh perpindahan kalor secara konveksi
yaitu ketika memanaskan tabung yang berisi air.Pada gambar, air dipanasi
dari sebelah kanan. Molekul air yang dipanasi, volumenya bertambah besar.
Karena volumenya bertambah besar, maka massa jenis molekul akan
menjadi lebih kecil, karena massa air tetap. Karena massa jenis molekul air
menjadi kecil, maka molekul air itu akan naiik. Kekosongan tempat dari
molekul yang naik akan diisi oleh molekul sebelahnya yang belum menjadi
panas. Proses demikian terjadi secara terus menerus, sehingga terjadi aliran air
yang membawa perpindahan panas. Proses akan berhenti bila sudah ada
kesetimbangan termal secara keseluruhan (Suparno, 2009: 67).
Secara sederhana besarnya panas yang dialirkan drumuskan seperti di
bawah ini dan diberi nama Hukum Newton:
Dengan:
H= besar panas yang dialirkan (watt)
h= koefisien konveksi (watt/m2.oC)
A= luasan permukaan dimana konveksi terjadi (m2)
Konveksi dibedakan menjadi dua jenis yaitu konveksi paksaan dan
konveksi alamiah:
a) Konveksi paksaan terjadi bila fluida yang mengalir karena dipaksa dari
luar. Misalnya, dengan kipas angin yang diputar di atas lempengan logam
panas sehingga sehingga lempengan itu cepat menjadi dingin. Uap panas
dalam tabung ditiup dengan angin kuat sehingga arah aliran uap panas
menuju kea rah tertetu saja.
b) Konveksi alamiah atau bebas ini terjadi bila aliran fluidanya sungguh
murni hanya karena ada perubahan suhu atau gaya bouyance. Misalnya,
lempengan logam panas dibiarkan begitu saja, dan akhirnya menjadi
dingin karena panas dikonveksikan keluar, tanpa rekayasa. Kalau kita
meletakkan teh panas di cangkir diletakkan di ruangan terbuka, lalu
dibiarkan maka the itu akhirnnya menjadi dingin secara alamiah.
3. Radiasi
Perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan panas dari suatu
benda ke benda lain dalam bentuk gelombang elektromaknetik. Untuk radiasi
Radiasi kalor pada dasarnya merupakan gelombang elektromagnetik yang
terdiri atas gelombang yang memiliki frekuensi orde 1014-1011 Hz. Energi
tersebut dipancarkan dalm bentuk paket-paket kecil energi yang disebut foton.
Foton mudah bergerak melewati ruang hampa dan memiliki kecepatan sebesar
3x108 m/s. Di dalam spectrum elektromagnetik, radiasi itu adalah radiasi infra
merah.
Penyerap kalor radiasi yang baik dan buruk
Gambar3. Permukaan benda yang berperan sebagai penyerap kalor yang
baik dan buruk
Permukaan benda yang hitam sempurna merupakan permukaan benda
yang berperan sebagai penyerap kalor yang baik sedangkan permukaan
yang berwarna putih merupakan penyeram kalor yang buruk. Apabila
dibandingkan jika memakai baju putih mengkilap dan baju hitam kusam
di siang dan malam hari. Di siang hari baju hitam kusam terasa lebih
kusam menyerap kalor radiasi lebih baik daipada baju putih mengkilap.
Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa:
1) Permukaan yang hitam dan kusam adalah penyerapan kalor radiasi
yang baik sekaligus pemancar kalor yang baik pula.
2) Permukaan yang putih dan mengkilap adalah penyerap kalor yang
buruk sekaligus pemancar kaloryang buruk pula.
3) Jika diinginkan agar kalor yang merambat secara radiasi berkurang,
permukaan benda harus dilapisi dengan suatu bahan agar megkilap.
Misalnya dilapisi dengan perak.
a. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju kalor radiasi
Berapa besarkah laju kalor radiasi yang dipancarkan oleh permukaan
suatu benda? Pada tahun 1879, Joseph Stefan melakukan pengukuran
daya total yang dipancarkan oleh benda hitam sempurna. Dia menyatakan
bahwa daya total itu sebanding dengan pangkat empat suhu mutlaknya.
Lima tahun kemudian, Ludwig Bolztmann menurunkan hubungan yang
sama. Persamaan yang didapat dari hubungan ini dikenal sebagai Hukum
Stefan-Bloztman, yang berbunyi energi yang dipancarkan oleh suatu
permukaan hitam dalam bentuk radiasi kalor tiap waktu (Q/t) sebanding
dengan permukaan (A) dan sebanding dengan pangkat empat suhu
mutlak permukaan itu (T4).
= T4
Tetapan (dibaca sigma) sebagai tetapan Stefan-Bolztmann dan dalam
satuan SI mempunyai nilai:
= 5,67x10-8 W/m2K4
Tidak semua benda dianggap sebagai benda hitam sempurna. Oleh karena
itu diperlukan sedikit modifikasi. Misalnya dengan melapisi permukaan
benda dengan tinta berwarna hitam.
F. Langkah- Langkah Penerapan Metode POE dalam Pembelajaran
Metode POE diyakini dapat mengembangkan kemampuan keterampilan
proses ilmah siswa dalam memprediksi dan menjelaskan hasil observasi. Hal ini
bisa diyakini bahwa pada setiap tahap metode POE dapat menembangkan
keterampilan proses ilmiah siswa dalam memprediksi dan menjelaskan hasil
observasi. Pada tahapan prediction, siswa dituntut dapat membuat prediksi
berdasarkan permasalahan yang diajukan oleh guru. Tahapan observation, ini
dituntut siswa dapat melakukan observasi untuk pembuktian prediksi yang telah
mereka buat. Pada tahap terakhir yaitu explanation, siswa dituntut untuk
menjelaskan apa yang telah didapat berdasarkan observasi yang telah dilakukan.
Adapun langkah-langkah penerapan metode POE adalah sebagai berikut ini:
1. Pada pembelajaran dengan metode POE ini, guru membagi siswa dalam
2. Lalu guru menyajikan sebuah permasalahan kepada siswa, siswa diharapkan
secara individu dapat membuat prediksi dari permasalahan yang disajikan.
Nantinya guru akan melihat bagaimana prediksi yang dibuat oleh
masing-masing siswa. Jadi guru dapat mengamati ada atau tidaknya perkembangan
proses ilmiah siswa dalam memprediksi sebuah
3. Dari prediksi yang telah dibuat oleh siswa, kemudian siswa secara
berkelompok melakukan percobaan sederhana untuk melakukan pembuktian
dari prediksi yang telah dibuat oleh masing-masing siswa. Siswa melakukan
observasi dari percobaan yang telah dilakukan, apakah prediksi yang mereka
buat itu sesuai dengan permasalahan yang disajikan oleh guru.
4. Tahap akhir dalam metode POE adalah siswa dituntut untuk bisa menjelaskan
hasil observasi yang telah dilakukan secara tertulis. Siswa menjelaskan hasil
observasi secara individu. Penjelasan yang dibuat oleh siswa akan dilihat dan
dinilai oleh guru. Dari mulai membuat penjelasan pertama, kedua hingga
ketiga akan dilihat keterampilan proses ilmiah siswa dalam menjelaskan hasil
32 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A.Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan adalah eksperimental lemah (Weak
Eksperimental Designs). Eksperimen lemah merupakan metode penelitian
eksperimen yang desain dan perlakuannya seperti eksperimen tetapi tidak ada
pengontrolan variabel sama sekali. Pada penelitian ini hanya menggunakan satu
kelas untuk pengambilan data tanpa ada kelas pembanding. Penelitian ini
menggunakan satu kelas dengan diberi treatment untuk diamati bagaimana
perkembangan keterampilan proses siswanya. Treatment yang digunakan adalah
mengajar dengan metode POE (Prediction- Observation- Explanation) kemudian
melihat pengaruh dari metode tersebut terhadap keterampilan proses ilmiah siswa
dalam membuat prediksi dan menjelaskan hasil observasi secara tertulis dan
terhadap hasil belajar siswa. Penelitian ini merupakan penelitian ekperimental dan
B.Populasi dan Sampel Penelitian
1. Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah siswa SMA Negeri 1
Kalasan
2. Sampel yang diambil adalah siswa kelas X M-IPA 1 SMA Negeri 1 Kalasan
C.Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian telah dilaksanakan pada:
Tempat: SMA Negeri 1 Kalasan
Waktu: 15 April- 29 April 2014
D.Variabel Penelitian
Dalam hal ini penelitian dilakukan sesuai dengan judul yang diangkat dan
terdiri dari dua variabel penelitian, yaitu:
1. Variabel bebas/ independent variable (X), yaitu:metode pembelajaran POE
(Prediction-Observation-Explanation).
2. Variabel terikat/ dependent variable (Y), yaitu: keterampilan proses ilmiah
siswa dalam membuat prediksi dan menjelaskan hasil percobaan.
E. Kegiatan Pembelajaran
Adapun bagan kegiatan pembelajaran adalah sebagai berikut:
Mulai Penerapan Metode
POE Pengamatan
F. Design Penelitian
Penelitian ini terdiri dari 3 bagian yaitu:
1. Pra-pembelajaran
a. Pada tahap pra-pembelajaran ini peneliti menentukan tujuan dari
pembelajaran yang akan diterapkan, yaitu: untuk mengembangkan
kemampuan keterampilan proses ilmiah dalam hal membuat prediksi dan
menjelaskan hasil observasi.
b. Penentuan materi dan tujuan yang ingin dicapai. Pada tahapan ini peneliti
memilih materi yang akan diajarkan dalam kegiatan pembelajaran. Peneliti
memilih materi perpindahan kalor. Lalu menentukan tujuan yang akan
dicapai dalam kegiatan pembelajaran, yaitu mengembangkan kemampuan
keterampilan proses ilmiah siswa dalam membuat prediksi dan dalam hal
menjelaskan hasil observasi secara tertulis.
c. Pemilihan metode mengajar yang akan digunakan. Untuk mencapai tujuan
belajar yang diinginkan, maka metode yang digunakan dalam pembelajaran
harus sesuai. Maka dipilih metode pembelajaran POE (
Prediction-Observation-Explanation)
d. Pembuatan langkah-langkah percobaan. Tujuan penelitian ini adalah
mengembangkan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa dalam hal
membuat prediksi dan menjelaskan sesuai hasil observasi, maka perlu
dilakukan tahap demi tahap dari metode POE. Mulai dari memprediksi,
diperlukan pada tahap observasi ini diperlukannya percobaan sederhana
untuk pembuktian dari prediksi yang telah disampaikan oleh
masing-masing siswanya.
e. Pengadaan alat dan bahan yang digunakan untuk percobaan.
Pada tahap ini peniliti mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan
untuk melakukan observasi.
2. Proses Pembelajaran
a. Peneliti memberikan pengarahan pada siswa tentang proses belajar
mengajar yang akan dilaksanakan.
b. Peneliti melakukan kegiatan belajar mengajar dengan metode POE
(Prediction- Observation- Explanation) guna untuk meningkatkan
kemampuan keterampilan proses ilmiah dalam hal membuat prediksi dan
dalam menjelaskan hasil observasi secara tertulis.
c. Peneliti menjelaskan tentang apa itu prediksi.
d. Peneliti menjelaskan dari prediksi yang baik itu bagaimana.
e. Siswa diberikan permasalahan fisika tentang perpindahan kalor, kemudian
siswa membuat prediksi. Peneliti mengamati prediksi yang dibuat oleh
masing-masing siswa sesuai dengan aspek yang ingin dinilai.
f. Siswa membuktikan prediksinya melalui percobaan sederhana, lalu siswa
melakukan observasi.
g. Peneliti mengamati penjelasan masing-masing siswa yang telah dituliskan
kriteria-kriteria menjelaskan yang baik. Jadi penilaian yang dilakukan
peneliti harus sesuai aspek yang dijabarkan dalam instrument penelitian.
Pengamatan dilakukan sebanyak 3kali untuk mengamati ada atau tidaknya
perkembangan keterampilan proses ilmiah siswa dalam hal menjelaskan.
h. Kemudian peneiliti menjelaskan kepada siswa bagaimana kriteria
menjelaskan yang baik dan benar sehingga pada saat siswa melakukan
tahap POE, siswa dapat menjelaskan hasil observasi mereka sesuai dengan
kriteria menjelaskan yang baik.
3. Setelah Pembelajaran
a. Peneliti menganalisis hasil pengamatan tentang keterampilan proses
memprediksi dan menjelaskan hasil observasi, apakah ada peningkatan
atau tidak.
G. Treatment
Menurut Paul Suparno (2010: 51), treatment perlakuan peneliti kepada subyek
yang akan diteliti agar nantinya didapatkan data yang diinginkan. Treatment
adalah perlakuan khusus peneliti terhadap yang diteliti agar instrumen dapat
digunakan dan diambil datanya. Dalam penelitian ini treatment yang dilakukan
oleh peneliti yaitu memberikan rancangan model pembelajaran kepada guru
yaitu model pembelajaran POE. Berdasarkan implikasi metode POE dalam
diterapkan dalam kegiatan pembelajaran dan mengetahui perkembangan
kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa dalam hal memprediksi dan
menjelaskan. Adapun treatment yang dilakukan adalah sebagai berikut:
a. Peneliti menjelaskan kepada siswa mengenai metode POE tentang
perpindahan kalor.
b. Peneliti memberikan permasalahan tentang perpindahan kalor.
c. Siswa memprediksi tentang permasalahan yang diajukan guru, Siswa diberi
kebebasan untuk memberikan prediksi mereka masing-masing. Prediksi
disertai dengan alasan-alasan, teori penguat, dan aspek lain yang akan diamati
dalam penelitian
d. Siswa didampingi oleh peneliti untuk melakukan percobaan. Selain siswa
dapat mengobservasi tapi siswa juga dapat mencacat hasil percobaan, siswa
juga mencoba sendiri percobaannya untuk membuktikan prediksi mereka
benar atau salah. Tahapan disebut tahap observasi di mana siswa
membuktikan prediksi mereka.
e. Siswa mengambil kesimpulan dari observasi dan memberikan penjelasan
tentang hasil observasi secara tertulis. Penjelasan harus disertai dengan teori
yang mendukung kebenaran dari observasi dan ilustrasi yang sesuai dengan
percobaan.
f. Siswa didampingi oleh peneliti untuk melakukan refleksi dan menarik
kesimpulan.
H.Instrumen Penelitian
Menurut Paul Suparno (2010: 55-56), instrmen adalah alat yang digunakan
untuk mengumpulkan data dalam penelitian. Bentuknya dapat berupa: tes tertulis,
angket, wawancara, dokumentasi, dan observasi.
Ada dua macam instrument yang digunaan dalam penelitian ini, yaitu
instrument untuk melakukan kegiatan pembelajaran dan instrument untuk
pengambilan data. Instrumen untuk kegiatan pembelajarana antara lain bahan
(materi) proses pembelajaran,RPP, dan lembar kerja siswa. Kemudian instrumen
untuk pengambilan data antara lain adalah lembar pengamatan perkembangan
keterampilan proses ilmiah dalam hal memprediksi dan menjelaskan. Adapun
instrument untuk kegiatan pembelajaran dan instrument untuk pengambilan data
adalah sebagai berikut:
1. Instrumen Kegiatan Pembelajaran
Instrumen kegiatan pembelajaran adalah alat yang digunakan untuk
mengumpulkan data dalam kegiatan pembelajaran, yaitu:
a. Bahan (materi) yang digunakan untuk proses pembelajaran.
Materi untuk meningkatkan keterampilan menjelaskan secara tertulis,
yakni pengertian menjelaskan, ciri menjelaskan yang baik dan contoh
menjelaskan yang baik.
Sedangkan materi yang digunakan sebagai indikator untuk melatih
keterampilan memprediksi dan menjelaskan hasil percobaan yaitu
dilakukannya kegiatan percobaan dengan menggunakan alat sederhana
dengan konsep-konsep yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari.
b. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
Bagian dari rencana pelaksanaan pembelajaran anatara lain adalah:
1) Identifikasi yang meliputi: mata pelajaran, satuan pendidikan, kelas,
semester, metode pendidikan, dan alokasi waktu.
2) Standar kompetensi
3) Kompetensi dasar
4) Indikator pencapaian kompetensi
5) Tujuan pembelajaran
6) Materi pembelajaran
7) Langkah-langkah kegiatan
8) Sumber pembelajaran
9) Penilaian
c. Lembar Kerja Siswa
Lembar kerja siswa akan memuat topic, sub topic, petunjuk penggunaan
alat, masalah yang disajikan, serta lembar tugas yang diisi atau dikerjakan
oleh siswa. Dengan lembar kerja siswa bisa melihat penjelasan siswa
secara tertulis berdasarkan pembuktian pada tahap observasi.
d. Alat dan bahan yang digunakan untuk melakukan demonstrasi
Peralatan yang akan digunakan siswa untuk melakukan demonstrasi,
Tabel1. Alat dan bahan yang digunakan untuk percobaan
2. Instrument Pengambilan Data
Instrumen pengambilan data adalah instrument yang digunakan peneliti
untuk mengumpulkan data yang diperlukan sesuai dengan tujuan penelitian
yang dilaksanakan. Dalam penelitian ini, instrument yang digunakan untuk
pengambilan data adalah:
a. Lembar pengamatan perkembangan keterampilan proses ilmiah siswa
dalam memprediksi
Lembar pengamatan ini digunakan sebagai lembar untuk mengamati
perkembangan siswa dalam membuat prediksi dan menjelaskan hasil
observasi. Pengamatan dilakukan sebanyak 3 kali untuk mengetahui
hasil observasi. Penilaian keterampilan memprediksi dan keterampilan
menjelaskan di uraikan dengan rubrik penilaian keterampilan proses.
Dalam keterampilan memprediksi, ada beberapa aspek yang dinilai
seperti menjawab permasalahan, disertai alasan, teori relevan, dan kalimat
jelas. Aspek tersebut membantu melihat keterampilan siswa dalam
memprediksi.
Tabel2. Rubrik perkembangan kemampuan memprediksi
Kode
Siswa
Aspek Keterampilan Memprediksi Total
Skor
1) Bila semua kriteria dipenuhi: skor 4
2) Bila salah satu kriteria tidak dipenuhi:skor 3
3) Bila hanya dua kriteria dipenuhi: skor 2
4) Bila hanya satu kriteria dipenuhi: skor 1
a. Skor maksimal yang dicapai siswa
Skor maksimal = jumlah skor tiap keterampilan x skor maksimal
= 1x4
= 4
b. Skor minimal yang dicapai siswa
Skor maksimal = jumlah skor tiap keterampilan x skor maksimal
= 1 x 1
= 1
b. Lembar pengamatan perkembangan keterampilan proses ilmiah siswa
dalam menjelaskan hasil observasi
Sedangkan keterampilan menjelaskan adalah keterampilan
menjelaskan hasil percobaan. Yang dinilai dalam keterampilan
menjelaskan antara lain adalah sesuai dengan percobaan yang dilakukan
atau tidak, teori yang relevan, analisis sebab akibat, kalimat jelas, disertai
ilustrasi. Berikut tabel rubrik penilaian keterampilan proses dalam
memprediksi dan menjelaskan.
Tabel3. Rubrik perkembangan kemampuan menjelaskan hasil observasi
Kode
Siswa
Aspek Keterampilan Memprediksi Total
Skor Berdasarkan
Percobaan Teori Relevan
Ada Analisis
Sebab Akibat
Disertai
Kode
Siswa
Aspek Keterampilan Memprediksi Total
Skor Berdasarkan
Percobaan Teori Relevan
Ada Analisis
a) Bila semua kriteria dipenuhi: skor 4
b) Bila salah satu kriteria tidak dipenuhi:skor 3
c) Bila hanya dua kriteria dipenuhi: skor 2
d) Bila hanya satu kriteria dipenuhi: skor 1
Penilaian Keterampilan Menjelaskan dan Skor Penilaian Setiap Aspek
Total skor yang diperoleh tiap kelompok adalah penjumlahan skor
keterampilan memprediksi dan keterampilan menjelaskan.
Skor keterampilan menyimpulkan dan mengkomunikasikan didapat :
a. Skor maksimal yang dicapai siswa
Skor maksimal = jumlah skor tiap keterampilan x skor maksimal
= 1 x 4
b. Skor minimal yang dicapai siswa
Skor maksimal = jumlah skor tiap keterampilan x skor maksimal
= 1 x 1
= 1
I. Validitas
Lembar pengamatan penjelasan siswa dalam hal membuat predksi
berdasarkan permasalahan yang diajukan oleh guru dan menjelaskan hasil
observasi yang digunakan dalam penelitian ini tidak diuji cobakan terlebih dahulu
untuk mengetahui kualitasnya. Pembuatan instrument-instrument ini dilakukan
oleh peneliti dan dikonsltasikan dengan dosen pembimbing dan guru pamong.
Validitas yang digunakan dalam penelitian ini adalah validitas isi (Content
Validity), sebuah instrument tersebut sesuai tujuan penelitian. Sehingga
instrument tersebut dibuat dengan sungguh-sungguh dan sesuai dengan tujuan
45 BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Penelitian
Pada deskripsi penelitian ini, dipaparkan jadwal penelitian yang telah
dilaksakan. Peneliti memulai meminta izin kepada kepala sekolah SMA Negeri 1
Kalasan pada tanggal 1 April 2014. Setelah mendapatkan ijin dari kepala sekolah,
kemudia peneliti dipertemukan dengan guru pengampu bidang studi fisika kelas
X SMA Negeri 1 Kalasan untuk membicarakan langkah-langkah dan struktur
penelitian. Peneliti terjun langsung di dalam kelas mulai tanggal dilaksanakan di
kelas X M-IA 1 SMA Negeri 1 Kalasan. Adapun jadwal penelitiannya adalah
sebagai berikut:
Tabel4. Kegiatan Pelaksanaan Penelitian
No. Hari/Tanggal Waktu Kegiatan
1. Selasa, 15
April 2014
11.30-14.00 Mendampingi siswa melakukan percobaan untuk LKS pertama
Siswa membuat laporan hasil percobaan secara mandiri
Peneliti menerima laporan hasil
percobaan
Menyampaikan contoh prediksi dan
No. Hari/Tanggal Waktu Kegiatan
Menyampaikan kriteria prediksi
dan menjelaskan yang baik
Mendampingi siswa melakukan refleksi laporan hasil percobaan
Mendampingi siswa untuk menarik
kesimpulan
2. Selasa, 22
April 2014
11.30-14.00 Menjelaskan serta menegaskan tentang kriteria memprediksi dan
menjelaskan yang baik
Menegaskan ulang hasil refleksi dan kesimpulan siswa
Mendampingi siswa melakukan
percobaan untuk LKS kedua
Peneliti menerima hasil laporan
hasil percobaan
Mendampingi siswa melakukan
refleksi laporan hasil percobaan
Mendampingi siswa untuk menarik
kesimpulan
3. Selasa, 29
April 2014
11.30 -
14.00
Menyampaikan apa itu prediksi dan
menjelaskan
Menjelaskan serta menegaskan
tentang kriteria memprediksi dan
menjelaskan yang baik
Menegaskan ulang hasil refleksi
dan kesimpulan siswa
No. Hari/Tanggal Waktu Kegiatan
percobaan untuk LKS kedua
Peneliti menerima hasil laporan
hasil percobaan
Mendampingi siswa melakukan refleksi laporan hasil percobaan
Mendampingi siswa untuk
menarik kesimpulan
1. Pelaksanaan Penelitian Hari Selasa, 15 April 2014
Kegiatan awal penelitan pada tanggal 15 April 2014 ini adalah
perkenalan dan dilanjutkan dengan melakukan pendampingan percobaan
pertama. Pembelajaran dilaksanakan di laboratorium fisika SMA Negeri 1
Kalasan. Pada awal pertemuan tidak dijelaskan terlebih dahulu bagaimana
memprediksi dan menjelaskan hasil percobaan secara tertulis yang baik.
Sehingga siswa membuat prediksi dan menjelaskan hasil percobaan secara
tertulis semampu siswa. Saat melakukan percobaan siswa dibimbing oleh guru
untuk memahami lembar kerja siswa. Siswa membutuhkan waktu sekitar
60menit untuk menyelesaikan percobaan dan mengerjakan hasil laporan hasil
percobaan. Laporan hasil percobaan ini digunakan untuk menilai keterampilan
proses siswa dalam memprediksi dan menjelaskan hasil observasi.
Setelah laporan hasil percobaan siswa sudah terkumpul, guru
dan penjelasan yang baik serta menyampaikan kriteria dari prediksi dan
penjelasan yang baik. Prediksi yang dibuat oleh siswa dilihat dalam LKS
yaitu pada kolom prediksi yaitu 3b serta kolom 3c yang disitu. Pada kolom 3b
dapat dilihat apakah prediksi siswa menjawab permasalahan, disertai alasan
atau tidak, menggunakan kalimat yang jelas sesuai aturan penulisan kalimat
atau tidak. Sedangkan kolom 3c digunakan untuk melihat prediksi yang dibuat
oleh siswa disertai dasar teori yang relevan atau tidak. Kemudian guru
mendampingi siswa untuk melakukan refleksi dari laporan hasil percobaan,
apakah prediksi yang telah dibuat memenuhi kriteria-kriteria dari prediksi dan
penjelasan yang baik. Sehingga dari refleksi tersebut dapat ditemukan
kelebihan dan kekurangan prediksi serta penjelasan yang telah dibuat. Berikut
adalah hasil penilaian prediksi dan penjelasan yang telah dibuat oleh siswa
dalam percobaan pertama:
Tabel5. Data penilian kemampuan keterampilan proses memprediksi pada sub
bab konduksi (LKS I)
Nomor
Absen
Siswa
Aspek Keterampilan Memprediksi Total
Nomor
Absen
Siswa
Aspek Keterampilan Memprediksi Total
