i
KONSTRUKSI PEMAHAMAN SISWA KELAS X TENTANG
KARAKTERISTIK RANGKAIAN SERI DAN PARALEL
MELALUI EKSPERIMEN-DISCOVERY
SKRIPSI
Diajukan Untuk Menenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Disusun Oleh :
Y. Wisnu Asmoro
NIM : 021424017
Pendidikan Fisika
Jurusan Pendidikan Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Skripsi ini dipersembahkan kepada :
1. Pendampingku Bernadeta Yuniarti dan kebanggaanku Bernardus Fajar Ariyanto
2. Bapak Gabriel Sujito dan Ibu Maria Miyem
v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuatkarya ataubagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
vii
”Konstruksi Pemahaman SiswaKelas X Tentang Karakteristik Rangkaian Seri Dan Paralel Melalui Eksperimen Discovery”
Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Matematika Dan Imu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan, Universitas SanataDharma
Y. Wisnu Asmoro ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan apakah dengan pendekaan eksperimen discovery siswa kelas X dapat menemukan, menyebutkan, dan membandingkan karakteristik rangkaian seri dan rangkaian paralel.Penelitian dilakukan di SMA Budi Mulya Minggir, Sleman, Yogyakarta pada bulan januari-Februari 2010 dengan sampel 4 siswa kelas X. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah (1) Lembar Kerja Siswa (LKS) yng berisi panduan kegiatan dan langkah yang harus dilakukan oleh para siswa, (2) Lembar Observasi untuk mendokumentasikan berbagai proses yang dilakukan siswa, dan (3) Posttest untuk mengetahui konstruksi pemahaman yang dibangun oleh masing-masing siswa. Semua data yang terkumpul dalam penelitian ini dianalisis secara kualitatif dan lebih didominasi deskripsi setiap kejadian yang terjadi selama proses pembelajaran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan eksperimen discovery siswa kelas X dapat menemukan, menyebutkan ciri dan karakteristik masing-masing rangkaian, dan juga membandingkan ciri/karakteristik kedua rangkaian tersebut. Ciri/karakteristik yang ditemukan dan dibangun sebagai sebuah pengetahuan mengenai konsep rangkaian seri dan rangkaian paralel adalah bentuk rangkaian, karakteristik kuat arus dan tegangan yang mengalir pada masing-masing lampu, keadaan lampu lain bila salah satu titik pada rangkaian diputus, jumlah jalan arus pada rangkaian. Terjadi peningkatan pemahaman tentang rangkaian, siswa yang semula mengalami kesulitan membuat rangkaian walaupun sudah diberi gambar akhirnya dapat membuat rangkaian dengan benar.
viii
”The Construction of Understanding of Student of the 10th Class About the Characteristic of Serial and Parallel Circuit Through Discovery Experiment”
Physics Education Study Programe, Mathematics and Science Education Department, Faculty of Teacher Training and Education, Sanata Dharma University
Y. Wisnu Asmoro
ABSTRACT
This research is aimed to describe whether by using experiment discovery approach, the student of the 10th class are able to find, mention, and compare the characteristic of serial and parallel circuit. The research has been conducted at Budi Mulya Senior High Schoolin Minggir Subdistrict, Sleman District,Yogyakarta Province in January to February 2010 byusing sample of four student at the 10th class.The instrument which have been used in
this research are (1) Student work book (Lembar Kerja Siswa/LKS) containing the guidance of activities and step which to be done bystudent, (2) Observation paper to documenting various processes done by the student, and (3) Posttest to know the construction of understanding developed by each of the student. All adat collected in this research have been analyzed qualitatively and have been dominated by description of each of event happened during the study process.The study shows that by using Experiment Discovery approach, the student of the 10th class are able to find, to mention the characteristic of each ofthe circuit, and to compare the characteristic of both of the circuit. The characteristics found and developed as knowlegde about the concept of serial and parallel circuit are: form the circuit, the characteristic of the strength of the stream and voltage flew on every lamp, the condition of other lamp if one of the point of the circuit has been cut off, and the number of stream on the circuit. The raise of understanding on the circuit happened, the student who at first experienced difficultiesin making circuit although they had been given graphic, at the end they can make circuit correctly
ix
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah atas segala karunia dan anugrah-Nya skripsi yang berjudul “Konstruksi Pemahaman Siswa Kelas X Tentang Karakteristik Rangkaian Seri dan Paralel Melalui Eksperimen Discovery” dapat terselesaikan dengan baik.
Tersusunnya skripsi ini tidak terlepas dari keterlibatan pihak lain. Untuk itu penulis tidak lupa mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Romo Dr. Paul Suparno, S.J, M.S.T, selaku dosen pembimbing yang dengan sabar membimbing penulis hingga terselesaikannya skripsi ini.
2. Bapak Nico Kanthi Raharjo selaku kepala sekolah SMA budi Mulya Minggir yang telah berkenan memberikan ijin penelitian.
3. Bapak Supriyadi selaku guru fisika SMA Budi Mulya Minggir yang telah berkenan memberikan bantuan dan saran dalam penelitian ini.
4. Bapak dan Ibu tercinta diLampung dan di Sampit, atas dorongan semangat, doa yang tulus, dan biaya yang diberikan kepada penulis hingga dapat terselesaikannya penulisan skripsi ini.
5. Istriku Bernadeta Yuniari, S.Si dan jagoan kecilku Bernardus Fajar Ariyanto atas dorongan semangat, doa, dan pengertian yang telah diberikan selama ini.
x
7. Teman-teman Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma angkatan 2002atas dukungan yang diberikan kepada penulis.
8. Rekan-rekan anggota ORARI lokal Sleman, khususnya: YC2VSE, YD2WUC, YD2WXQ, Komunitas 147.260.00 MHz dan semua pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini.
9. Keluarga besar Bapak GatotKrismanto dan teman-teman satu atapku : PrayadiSulistyanto (Becak), Blasius DwiYandu, Seno, Grace MT.
Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itusegala saran dan kritik yang membangun sangat diharapkandan akan dipertimbangkan dengan senang hati demi kesempurnaan skripsi ini.
xi
DAFTAR ISI
JUDUL ... i
PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 4
D. Tujuan Penelitian ... 4
E. Manfaat Penelitian ... 5
BAB II LANDASAN TEORI A. Pengkonstruksian Pengetahuan ... 6
B. Konsep dan Konsepsi ... 7
xii
D. Eksperimen ... 9
E. Metode Discovery ... 10
F. Pendekatan Eksperimen Discovery dalam Pembelajaran Fisika... 12
G. Lembar Kerja Siswa (LKS) ... 14
H. Deskripsi Belajar ... 14
I. Konsep Rangkaian Seri Dan Paralel ... 15
1. Rangkaian Seri ... 16
2. Rangkaian Paralel ... 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 21
B. Tempat dan Waktu Penelitian ... 22
C. Sampel Penelitian ... 22
D. Treatmen ... 22
E. Instrumen ... 26
1. Lembar Kerja Siswa (LKS) ... 26
2. Lembar Observasi ... 26
3. Post-test ... 29
F. Metode Analisis Data ... 31
1. Data Lembar Kerja Siswa ... 31
2. Data Lembar Observasi ... 31
xiii
G. Validitas Instrumen Penelitian ... 34
1. Lembar Kerja Siswa (LKS) ... 34
2. Lembar Observasi ... 36
3. Post-test ... 37
BAB IV DATA DAN ANALISIS DATA A. Pelaksanaan Penelitian ... 39
1. Deskripsi Kelas Penelitian ... 39
2. Deskripsi Kegiatan Penelitian ... 41
B. Data ... 47
1. Data Lembar Kerja Siswa ... 47
2. Data Proses (Lembar Observasi) ... 54
3. Data Post-test ... 58
C. Analisis Data ... 58
1. Data Lembar Kerja Siswa (LKS) ... 58
a. Rangkaian Seri ... 59
b. Rangkaian Paralel ... 60
2. Data Proses (Lembar Observasi) ... 61
a. Aktivitas 1 ... 61
b. Aktivitas 2 ... 63
c. Aktivitas 3 ... 64
xiv
e. Aktivitas 5 ... 65
3. Data Hasil Post-test ... 67
4. Keterbatasan Penelitian ... 70
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 71
B. Saran ... 74
DAFTAR PUSTAKA ... 75
LAMPIRAN A. Lembar Kerja Siswa ... 77
B. Lembar Observasi ... 94
C. Soal Posttest ... 95
D. Pedoman Jawaban ... 96
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kegiatan pembelajaran yang dilakukan oleh guru kepada siswa mempunyai tujuan agar siswa memahami materi yang dipelajari. Untuk mencapai tujuan tersebut, guru yang dalam hal ini lebih berperan sebagai fasilitator dan pendamping siswa dalam belajar, dapat secara kreatif menciptakan dan menggunakan metode pembelajaran yang efektif untuk menyampaikan materi pelajaran dengan topik tertentu. Berbagai strategi pembelajaran yang dapat digunakan oleh guru antaranya adalah dengan mengaktifkan dan melibatkan siswa dalam proses pembelajaran, agar terbentuk suatu pemahaman pada diri siswa yang bukan hanya sekedar diperoleh dengan mendengar dari guru tetapi lebih pada kesimpulan dari sebuah pengalaman dan pengkonstruksian mandiri. Pemahaman yang dibangun oleh siswa dapat dibangun melalui berbagai cara/strategi bentuk belajar.
2
menggunakan metode ini dalam menyampaikan semua materi dalam mata pelajaran tertentu, terlebih pelajaran sains. Metode pembelajaran yang digunakan oleh guru dalam menyampaikan materi pelajaran akan menentukan bentuk-bentuk cara belajar siswa.
Ada dua bentuk umum cara siswa belajar, yaitu belajar secara aktif dan belajar secara pasif. Belajar secara pasif lebih sering dan tepat digunakan oleh guru untuk menyampaikan materi pelajaran yang bersifat informatif insidental. Misalnya pengetahuan tentang ketatanegaraan terkini, revisi kebenaran sebuah sejarah dan penemuan terbaru di berbagai bidang, walaupun untuk memperoleh informasi seperti ini pun siswa sering diaktifkan untuk mencari sendiri dari berbagai sumber media cetak dan juga media elektronik. Belajar secara aktif lebih sering dialami oleh siswa ketika mempelajari konsep, hukum, dan teori. Khususnya Konsep, hukum, dan teori dalam pelajaran sains.
Eksperimen adalah salah satu metode pembelajaran yang memberikan kesempatan kepada siswa untuk mempelajari konsep, hukum, dan teori. Dengan eksperimen siswa akan mengalami dan melakukan berbagai kegiatan secara langsung. Dengan pengalaman langsung siswa akan membangun sebuah pemahaman dari apa yang sudah dialami. Konsep, hukum, dan teori dalam sains adalah relatif tetap.
3
konsep, hukum dan teori yang sudah dipatenkan mengalami perubahan, walaupun tidak menutup kemungkinan dapat direvisi bahkan diubah seiring dengan perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan. Tetapi kejadian diubahnya sebuah konsep mendasar dalam sains adalah sebuah kejadian yang istimewa, luar biasa dan jarang sekali terjadi. Sehingga apa yang sudah tercetak dalam buku-buku pelajaran, khususnya buku pelajaran sains jarang sekali mengalami perubahan secara mendasar, yang mungkin hanyalah perbaikan untuk lebih melengkapi dan bukan untuk mengubah maksud/konsep dasarnya.
4
Dengan melakukan eksperimen, diharapkan siswa dapat lebih menemukan, mengenali, dan memahami ciri/karakteristik rangkaian seri dan rangkaian paralel dengan mengacu pada sifat tegangan dan kuat arus listrik yang mengalir pada masing-masing rangkaian. Kegiatan yang dilakukan oleh siswa ini masuk dalam golongan belajar secara aktif.
Berdasarkan latar belakang yang dipaparkan di atas, maka topik penelitian ini adalah KONSTRUKSI PEMAHAMAN SISWA KELAS X TENTANG RANGKAIAN SERI DAN PARALEL MELALUI
EKSPERIMEN-DISCOVERY.
B. Rumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang di atas maka rumusan masalah yang ingin dijawab melalui penelitian ini adalah apakah dengan eksperimen-Discovery siswa dapat menemukan dan menyebutkan serta membandingkan karakteristik/ciri rangkaian seri dan rangkaian paralel?
C. Tujuan Penelitian
Dengan melakukan penelitian ini peneliti ingin menemukan jawaban dari rumusan masalah di atas. Adapun hal-hal mendasar yang ingin diungkap oleh peneliti melalui penelitian ini adalah :
5
2. Menyatakan bahwa setelah siswa menemukan ciri/karakteristik, siswa mampu menyebutkan ciri/karakteristik untuk masing-masing rangkaian. 3. Mendeskripsikan bahwa melalui eksperimen-discovery siswa mampu
membandingkan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel.
D. Manfaat Penelitian
Bila dengan melakukan eksperimen –Discovery akhirnya siswa dapat menemukan gagasan-gagasan pokok yang berupa ciri/karakteristik rangkaian seri dan rangkaian paralel dan membandingkannya untuk selanjutnya dijadikan sebagai sebuah bangunan pengetahuan maka strategi pembelajaran ini dapat dijadikan sebagai sebuah strategi pembelajaran yang tepat bagi para pendidik dalam menyampaikan materi tentang rangkaian seri dan rangkaian paralel.
6
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Pengkonstruksian Pengetahuan
Menurut teori konstruktivisme pengetahuan dianggap sebagai suatu proses pembentukan (konstruksi) yang terus menerus, terus berkembang dan berubah (Suparno,1997:18). Manusia dapat membangun pengetahuan mereka melalui obyek, fenomena, dan pengalaman dalam lingkungan mereka.
Dua aspek penting dalam pembentukan pengetahuan adalah (Piaget,1970, dalam Suparno 1997:20): (1) aspek berpikir figuratif, dan (2) aspek berpikir operatif. Aspek berpikir figuratif adalah imaginasi keadaan sesaat dan bersifat statis, aspek ini mencakup persepsi, imaginasi, dan gambaran mental seseorang terhadap suatu obyek atau fenomena. Aspek berpikir operatif berkaitan dengan transformasi dari satu level ke level lain yang lebih tinggi.
7
B. Konsep dan Konsepsi
Secara umum konsep dapat dibedakan menjadi konsep fisis, konsep logika matematis, dan konsep filosofis (Kartika Budi,1991:39). Konsep fisis adalah konsep yang berkaitan langsung atau mengacu pada obyeknya (benda, besaran, proses dari benda atau besaran, dan relasi antara besaran). Konsep logis matematis adalah konsep yang tidak berkaitan langsung dengan obyeknya, namun mengacu pada perilaku dan operasi dalam menangani suatu obyek. Konsep filosofis merupakan konsep yang berhubungan dengan kuantitas suatu obyek.
Dalam pembelajaran fisika, yang kita hadapi adalah konsep-konsep fisis, sedangkan alat yang kita pakai merupakan konsep logika matematis. Untuk itu perlu disadari agar kegiatan belajar mengajar tidak bergeser menjadi kegiatan mengajar matematik. Konsep fisika yang dipelajari merupakan konsep-konsep fisis, karena yang ditanamkan pada pengetahuan fisika adalah besaran-besaran fisis beserta relasi dan sifatnya.
8
C. Pemahaman Konsep
Pemahaman adalah suatu bentuk pengertian yang menyebabkan seseorang mengetahui apa yang sedang dibicarakan. Seseorang dikatakan dapat memahami apabila ia dapat menjelaskan suatu situasi, menafsirkan grafik, mengubah hukum kedalam persamaan matematis, mengubah persamaan matematis ke dalam kalimat, dan menafsirkan tabel (Irmina Umi Purwanti,2002:17). Sehingga pemahaman konsep dapat didefinisikan sebagai bentuk pengertian terhadap suatu gambaran atau abstraksi tentang situasi-situasi atau ciri-ciri yang memiliki ciri khas yang terwakili dalam setiap budaya oleh suatu benda atau simbol.
9
suatu pokok bahasan. Hasil belajar yang dicapai seseorang dapat diketahui berdasarkan beberapa indikator diatas.
D. Eksperimen
Pengertian eksperimen adalah salah satu bentuk belajar, di mana individu yang sedang belajar tersebut melakukan percobaan tentang suatu hal, mengamati prosesnya serta menuliskan hasil percobaannya, kemudian hasil pengamatan tersebut disampaikan kepada orang lain (N.K. Roestiyah 2001:80).
Eksperimen (percobaan) memungkinkan seseorang yang melakukannya menemukan hal-hal baru dan bahkan mungkin menjawab pertanyaan yang selama ini adalah misteri menjadi sebuah pemahaman ilmiah. Dengan eksperimen sampel akan menemukan bukti sebuah teori.
Dalam dunia pendidikan, khususnya metode mengajar, kerap kali eksperimen dijadikan sebuah metode. Alasan-alasan dipilihnya eksperimen adalah karena keunggulan eksperimen. Adapun keunggulan-keunggulan metode eksperimen dalam dunia pengajaran adalah (N.K Roestiyah 2001:82) : 1. Dengan eksperimen siswa terlatih menggunakan metode ilmiah dalam
10
2. Mereka lebih aktif berfikir dan berbuat, di mana itu sangat diharapkan dalam kegiatan mengajar yang modern yaitu siswa lebih banyak aktif belajar sendiri dengan bimbingan guru.
3. Dengan eksperimen, selain memperoleh ilmu pengetahuan juga memperoleh pengalaman yang praktis serta ketrampilan dalam menggunakan alat-alat percobaan.
4. Dengan eksperimen siswa membuktikan sendiri kebenaran sebuah teori, sehinga akan mengubah sikap mereka yang tahayul menjadi peristiwa ilmiah.
E. Metode Discovery
Pembelajaran dengan menggunakan metode discovery adalah bila siswa mengalami proses mental sedemikian sehingga mereka menemukan atau membangun sendiri konsep, prinsip atau hukum (Kartika Budi,2005:42). Pembelajaran dengan menggunakan metode discovery berbentuk sebuah kegiatan pencarian, analisis dan menarik kesimpulan. Melakukan berbagai aktivitas yang mengarah pada pencapaian tujuan, yaitu menemukan konsep yang sedang dipelajari.
11
lalu siswa tersebut membuat suatu konsep tentang atom dan mungkin selanjutnya siswa menemukan sebuah prinsip ilmiah yang menyatakan bahwa atom tidak dapat dibagi-bagi lagi.
Suatu kegiatan discovery dirancang sedemikian rupa sehingga siswa dapat menemukan konsep-konsep atau prinsip-prinsip melalui proses mentalnya sendiri. Pengajaran dengan metode discovery harus meliputi pengalaman-pengalaman belajar untuk menjamin siswa dapat mengembangkan proses-proses discovery.
12
F. Pendekatan Eksperimen-Discovery dalam Pembelajaran Fisika
Strategi atau teknik, metode dan pendekatan merupakan tiga hal yang berbeda meskipun penggunaannya sering bersama-sama dijumpai dalam pembelajaran. Pendekatan merupakan teori atau asumsi. Metode adalah pengembangan yang lebih kongkret dari teori tersebut, berupa prosedur-prosedur berdasarkan teori tersebut dalam bentuk kegiatan kelas. Pusat pelajaran fisika adalah eksperimen. Eksperimen adalah bagian yang tidak terpisahkan dari pelajaran fisika itu sendiri. Melalui fisika siswa dapat memperoleh pengalaman langsung dengan gejala fisika yang dialami.
Fisika sebagai ilmu yang memiliki karakteristik tersendiri dalam mempelajarinya tidak cukup hanya melalui minds-on tetapi juga harus melalui hands-on. Secara teoritis dan dengan prosedur-prosedur yang tepat kerja laboratoriumlah pendekatan yang tepat digunakan dalam pembelajaran fisika.
Cara berpikir dalam pelajaran fisika mengikut sertakan ketrampilan proses yang harus dimiliki dan dibangun oleh siswa. Ketrampilan proses dalam fisika dibagi dalam dua golongan yaitu ketrampilan dasar proses sains dimulai dari observasi sampai dengan meramal dan ketrampilan terpadu proses sains yang berupa identifikasi variable sampai dengan yang paling kompleks yaitu eksperimen.
13
Pendekatan discovery merupakan pendekatan yang memerlukan proses mental, seperti mengamati, ,mengukur, menggolongkan, menduga, menjelaskan dan mengambil kesimpulan. Pada pendekatan discovery guru hanya memberikan masalah dan siswa diminta memecahkan masalah melalui percobaan.
Beberapa keuntungan mengajar dengan menggunakan pendekatan eksperimen-discovery menurut Jerome Bruner (2009), seorang professor psikologi dari Harvard University Amerika Serikat adalah sebagai berikut :
1. Siswa akan memahami konsep-konsep dasar dengan ide yang lebih baik. 2. Membantu dalam menggunakan daya ingat dan transfer pada
situasi-situasi proses belajar yang baru.
3. Mendorong siswa untuk berpikir dan bekerja atas inisiatifnya sendiri. 4. Mendorong siswa untuk berpikir inisiatif dan hipotesisnya sendiri. Di
dalam proses belajar melalui discovery tugas belajar dibuat “open-ended” sehingga siswa bebas untuk mengembangkan hipotesis-hipotesisnya sendiri.
14
G. Lembar Kerja Siswa (LKS)
Lembar Kerja Siswa yang selanjutnya kita sebut dengan nama LKS merupakan sebuah buku yang berisi rangkain kegiatan yang harus dilakukan oleh siswa. LKS disusun oleh peneliti dengan tujuan sebagai acuan bagi siswa dalam melakukan percobaan. Adapun kegiatannya adalah membaca, mengamati, mengukur, mencatat dan membuat kesimpulan sementara. LKS, dalam penelitian ini juga berfungsi sebagai buku panduan praktikum. Berbagai urutan kegiatan yang sistematik, disusun sedemikian rupa sehingga dengan melakukan tahap-tahap kegiatan pada akhirnya siswa akan menemukan sebuah pengalaman yang selanjutnya dijadikan sebagai pemahaman. Berbagai kegiatan yang tertulis dalam LKS dibuat meruncing pada pokok materi yang dipelajari. Dimulai dengan kegiatan yang bersifat umum selanjutnya kegiatan yang lebih fokus pada topik yang akan dipelajari.
H. Deskripsi Belajar.
15
menghasilkan pola kelakuan tertentu yang belum dimiliki sebelumnya tetapi juga mungkin juga mengubah pola kelakuan yang telah dimiliki sebelumnya.
Sehingga dengan demikian dapat dinyatakan bahwa belajar merupakan proses perubahan tingkah laku yang relative mantap dan menyangkut berbagai aspek kepribadian baik fisik maaupun psikis yang belum dimiliki atau sudah sudah dimilki sebelumnya melalui latihan atau pengalaman.
I. Konsep Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel
Arus listrik adalah elektron yang mengalir melalui satu rangkaian listrik dan membuat alat listrik bekerja. Arus listrik juga didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik (positif maupun negative) yang menglir melalui penampang suatu pengahantar per satuan waktu (Kamajaya dan Linggih S : 163). Dalam kehidupan sehari-hari listrik banyak kita jumpai dan nampak pada alat-alat maupun rangkain yang bekerja menggunakan energi, dalam hal ini energi listrik. Terdapat dua bentuk umum rangkaian listrik, yaitu rangkaian yang terangkai seri dan rangkaian yang terangkai paralel. Pemasangan jaringan listrik PLN di rumah-rumah menggunakan bentuk rangkaian parallel. Dua beban terangkai seri apabila beban-beban tersebut hanya membentuk satu jalan arus, tidak ada titik cabang pada terminal yang bersekutu. Dua beban yang terangkai parallel adalah apabila sepasang-sepasang terminalnya berhubungan secara langsung.
16
maksudnya adalah apabila merupakan suatu siklus dan di dalamnya terdapat sumber arus.
1. Rangkaian Seri
Skema sederhana sebuah rangkaian seri yang terdiri dari 4 beban (resistor) dan menggunakan 2 sumber arus searah (DC) adalah seperti ditunjukkan pada gambar 1 :
Gambar 1. Rangkaian seri sumber tegangan dan empat beban.
Secara sederhana dengan melihat skema di atas, rangkaian seri adalah rangkaian yang hanya memiliki satu jalan arus. Sehingga tersusun seperti berbaris. Dalam rangkaian seri berlaku ketentuan sebagai berikut :
a. Empat prinsip susunan seri komponen-komponen listrik adalah sebagai berikut :
Susunan seri bertujuan untuk memperbesar hambatan suatu rangkaian.
Kuat arus (I) melalui tiap-tiap komponen adalah sama, yaitu sama besar dengan kuat arus yang mengalir melalui hambatan pengganti serinya.
Tegangan pada ujung-ujung hambatan pengganti seri sama dengan jumlah tegangan pada setiap ujung-ujung komponen.
R1 R2 R3 R4
17
Susunan seri berfungsi sebagai pembagi tegangan, di mana tegangan pada ujung-ujung setiap komponen sebanding dengan hambatannya. Dengan persamaan matematis sering dinyatakan dalam bentuk v1:v2:v3 = R1:R2:R3.
b. Kelemahan rangkaian seri
Kelemahan atau kekurang efektifan penggunaan rangkaian seri komponen-komponen listrik adalah sebagai berikut : apabila terdapat rangkaian seri yang terdiri dari dua lampu dan satu sumber arus seperti gambar 2 berikut :
Gambar 2. Rangkaian seri sumber tegangan dan dua beban.
Jika salah satu filamen rusak (misalnya L1 putus) maka rangkaian listrik menjadi sebuah rangkaian yang terbuka dan akibatnya adalah semua lampu akan menjadi padam. Oleh karena itu penerapan rangkaian seri tidak diwujudkan pada pembuatan rangkaian lampu hias yang terdiri dari banyak lampu. Apabila sederet lampu hias dirangkai seri apabila salah satu lampu rusak kita harus memeriksa satu demi satu lampu untuk menemukan lampu yang rusak tersebut. Pekerjaan memeriksa ini memerlukan waktu yang lama.
L1 L2
18
c. Manfaat rangkaian seri
Dalam banyak rangkaian, sekering sengaja dirangkai seri dengan rangkaian komponen-komponen lain dengan tujuan untuk pengamanan. Konduktor pada sekering didesain untuk melebur dan membuka rangkaian pada arus maksimum tertentu. Bergantung pada batas arus maksimum yang boleh melalui komponen yang dirangkai seri dengan sekering. Komponen-komponen listrik dikatakan disusun seri jika komponen-komponen tersebut dihubungkn sedemikian sehingga kuat arus yang melalui tiap-tiap komponen sma besar (Kanginan M :296).
2. Rangkaian Paralel
19
Gambar 3 : Rangkaian paralel sumber tegangan dengan empat beban.
Rangkaian parallel memiliki ciri yang sederhana, yaitu adanya titik percabangan di dalam rangkaian. Untuk ciri-ciri/ karakterisitik yang lain dari rangkaian parallel adalah sebagai berikut :
a. Rangkaian parallel memiliki tegangan persekutuan. Artinya di setiap titik dala rangkaian parallel bila diukur tegangannya adalah sama besar. Maka tegangan yang sama besar dalam setiap titik di dalam rangkaian ini disebut sebagai tegangan persekutuan. Dengan notasi matematika sering ditulis sebagai berikut : V = V1 = V2 = V3 = V4. b. Kuat arus yang mengalir pada rangkaian parallel memiliki ciri bahwa
20
Sesuai dengan pernyataan di atas, kuat arus yang masuk melalui titik percabangan akan sama besarnya dengan kuat arus yang keluar dari titik percabangan setelah melewati beban. Dengan pernyataan matematis sering disimbolkan dengan SI masuk = SI keluar.
21
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Jenis penelitian ini dikategorikan sebagai penelitian deskriptif kualitatif, penelitian yang menghasilkan data-data deskriptif. Data yang dikumpulkan adalah berupa seluruh kegiatan yang teramati selama proses penelitian dan lembar kerja yang dikerjakan oleh sampel. Penelitian ini menekankan pada keadaan yang sesungguhnya dan berusaha untuk mengungkapkan kejadian-kejadian yang muncul selama penelitian berlangsung.
Rancangan kegiatan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Peneliti menyusun instrumen penelitian yang berupa lembar kerja praktikum dan lembar observasi.
2. Peneliti melakukan percobaan sesuai dengan lembar kerja praktikum yang sudah disusun. Tujuan percobaan awal ini adalah sebagai pedoman hasil percobaan yang nantinya akan dilakukan oleh sampel. Percobaan yang dilakukan oleh peneliti dapat dijadikan sebagai pedoman sebab pada eksperimen yang nantinya akan dilakukan oleh sampel alat-alat dan bahan yang digunakan adalah sejenis.
3. Sampel dikelompokkan dengan satu kelompok terdiri dari 6 siswa. 4. Masing-masing kelompok diberi LKS, alat dan bahan eksperimen.
22
6. Selama sampel melakukan eksperimen, peneliti melakukan observasi dengan melakukan pengamatan dan mengisi lembar observasi penelitian. 7. Peneliti dibantu oleh satu rekan yang akan mendokumentasikan kegiatan
eksperimen-discovery menggunakan kamera digital.
B. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di SMU Budi Mulia Minggir pada bulan Januari-februari 2010.
C. Sampel Penelitian
Sampel pada penelitian ini adalah 5 orang siswa kelas X SMU Budi Mulia Minggir. Jumlah siswa di sekolah ini memang hanya sedikit. Jumlah keseluruhan siswa dari kelas X hingga kelas XII tidak lebih dari 20 siswa. Jumlah siswa kelas X adalah sebanyak 5 orang siswa. Data tentang jumlah siswa kelas X diperoleh dengan melihat daftar nama pada presensi.
D. Treatmen
23
melalui berbagai kegiatan yang direncanakan oleh peneliti. Secara kongkrit bentuk rencana kegiatan itu diwujudkan dalam bentuk lembar kerja siswa (LKS).
LKS berisi panduan kegiatan yang harus dilakukan dan juga pertanyaan-pertanyaan yang harus dijawab oleh sampel. Dalam setiap sub topik diberikan pertanyaan-pertanyaan umpan untuk menuntun sampel menemukan dan membangun konsep tentang rangkaian seri dan rangkaian paralel.
Kegiatan-kegiatan yang merupakan isi LKS yang dilakukan sampel dalam rangka memahami ciri dan karakteristik rangkaian seri dan rangkaian paralel :
a. Membuat rangkaian untuk melakukan pengukuran tegangan dan kuat arus pada rangkaian seri dan rangkaian paralel.
b. Mengukur tegangan dan kuat arus yang mengalir di dalam rangkaian.
c. Menuliskan hasil pengukuran yang dibaca dari alat ukur pada tabel yang telah disediakan.
d. Menganalisis hasil pengukuran tegangan dan pengukuran kuat arus pada rangkaian seri.
e. Meminta siswa menganalisis hasil pengukuran tegangan dan pengukuran kuat arus pada rangkaian paralel.
24
g. Menyimpulkan definisi rangkaian yang baru saja dipelajari melalui praktikum dan menuliskannya pada bagian akhir tiap sub topik.
Berikut ini merupakan bentuk kongkrit kegiatan yang dilakukan oleh sampel yang terdapat pada lembar kerja siswa sesuai dengan tujuan memahami ciri dan karakteristik rangkaian seri dan rangkaian paralel (tabel 1):
Tabel 1. Tabel Kisi-kisi isi LKS
No Hal yang diteliti Kegiatan pada LKS
1 Mentransformasikan gambar rangkaian ke dalam obyek rangkaian nyata
-Membuat rangkaian seri sesuai gambar.
-Membuat rangkaian paralel antara sumber tegangan dan voltmeter.
-Membuat rangkaian seri antara sumber arus, amperemeter dan lampu.
2 Menyusun rangkaian seri dan paralel
-Membuat rangkain seri yang terdiri dari 4 lampu.
-Membuat rangkaian paralel yang terdiri dari 2 lampu
3 Mengukur tegangan yang dihasilkan sumber tegangan
-Mengukur besarnya tegangan yang dihasilkan oleh 4 sumber tegangan arus searah (baterai) 4 Mengukur tegangan yang
mengalir pada masing-masing beban untuk rangkaian seri
-Mengukur tegangan yang mengalir pada lampu1, lampu 2, lampu 3, lampu 4
5 Mencari dan menemukan hubungan nilai kuat arus yang dihasilkan sumber dengan nilai kuat arus yang mengalir untuk masing-masing beban pada
25
rangkaian seri
6 Menemukan hubungan nilai kuat arus yang dihasilkan sumber dengan nilai kuat arus yang mengalir untuk masing-masing beban pada rangkaian seri
-Mengukur kuat arus pada masing-masing lampu
-Menuliskan hasil pengukuran pda tabel
-Menggunakan notasi matematika untuk membandingkan nilai kuat arus
7 Mengukur tegangan yang mengalir pada masing-masing beban untuk rangkaian paralel
-Mengukur tegangan pada lampu 1 dan lampu 2 yang terangkai paralel.
8 Menemukan hubungan antara besar nilai tegangan yang dihasilkan sumber dengan tegangan yang mengalir pada masing-masing beban pada rangkaian paralel
-Mengukur tegangan yang dihasilkan oleh sumber tegangan -Membaca table hasil pengukuran tegangan pada masing-masing lampu
Membuat perbandingan menggunakan notasi matematika untuk menyatakan perbandingan tegangan sumber dan tegangan yang mengalir pada lampu
9 Menemukan hubungan nilai kuat arus yang dihasilkan sumber dengan nilai kuat arus yang mengalir untuk masing-masing beban pada rangkaian paralel
-Membaca table pengukuran hasil pengukuran kuat arus sebelum melewati lampu
-Membaca table hasil pengukuran kuat arus yang mengalir pada setiap lampu
-Membaca table hasil pengukuran kuat arus setelah melewati lampu dan kembali menuju kutup negatif baterai
10 Mendefinisikan rangkaiaan seri dan rangkaian paralel dari sudut pandang kuat arus dan tegangan yang mengalir pada
26
masing rangkaian rangkaian
- Mendefinisikan rangkaian paralel dengan mengacu pada pengukuran kuat arus dan tegangan yang mengalir pada rangkaian
Dengan instrumen ini data yang terkumpul adalah berupa jawaban-jawaban pada lembar kerja siswa. Sehingga akan terkumpul lima LKS hasil kerja siswa.
E. Instrumen
Instrumen yang digunakan pada penelitian ini adalah : lembar kerja siswa (LKS), lembar observasi proses, dan posttest.
1. Lembar Kerja Siswa (LKS)
Lembar kerja siswa (LKS) sekaligus juga digunakan sebagai instrumen untuk pengumpulan data. Lebih rinci LKS yang juga digunakan sebagai instrumen dapat dilihat di depan (pada treatmen).
2. Lembar Observasi
27
dalamnya adalah ketelitian, kecermatan dan kewaspadaan dalam menggunakan alat ukur.
Lembar observasi berisi daftar point-point kegiatan yang dilakukan siswa. Peneliti memberi tanda cek untuk setiap point yang terjadi dan teramati. Lembar observasi ini diberlakukan untuk setiap kelompok. Sehingga kegiatan setiap kelompok akan terdata dan terdokumentasi secara tertulis pada lembar observasi.
Lembar observasi terdiri dari 5 pernyataan. Pernyataan-pernyataan tersebut menyatakan keadaan siswa pada saat melakukan eksperimen-discovery. Lembar observasi juga digunakan untuk menyatakan proses yang dilakukan oleh setiap siswa, proses dalam melakukan kegiatan eksperimen-discovery. Pada lembar observasi pengamat hanya memberikan tanda cek untuk masing-masing pernyataan yaitu pada kolom “YA” atau “TIDAK”.
28
Tabel 2. Kisi-kisi pengukuran ketrampilan proses
No Ketrampilan yang diukur Aktivitas yang dilakukan 1 Cermat, hati-hati dalam
menggunakan alat ukur
-Membaca dengan teliti petunjuk praktikum sebelum melakukan setiap aktivitas praktikum
2 Ketrampilan mengatur fungsi alat ukur sesuai dengan keperluan
pengukuran dan
ketrampilan membaca hasil pengukuran
-Mampu mengkalibrasikan dan memfungsikan dengan benar
multimeter sebagai alat ukur tegangan. -Mampu memfungsikan/mengatur dengan benar multimeter sebagai alat ukur kuat arus.
-Mampu membaca hasil pengukuran pada skala alat ukur walaupun batas ukurnya diubah-ubah
3 Terampil dalam membuat rangkaian
-Merangkai dengan benar alat ukur dengan beban yang akan diukur
4 Terjadi proses kerjasama dalam satu kelompok selama melakukan aktivitas eksperimen-discovery
-Terjadi penggiliran antara satu sampel dengan sampel lain dalam satu kelompok dalm melakukan aktivitas percobaan
29
3. Post-test
Sebagai acuan untuk menyatakan apakah kegiatan eksperimen-discovery sungguh dapat membuat siswa membangun konsep tentang rangkaian seri dan rangkaian paralel dilakukan test. Test ini dilakukan untuk menganalisi konstruksi pemahaman yang dilakukan setiap sampel. Soal test dikerjakan oleh masing-masing siswa.
Pertanyaan-pertanyaan dalam soal test mencakup proses berpikir dan juga cara-cara menggunakan alat ukur listrik, khususnya untuk mengukur kuat arus dan tegangan. Berbagai kegiatan yang dilakukan selama ekspertimen-discovery untuk menemukan konsep rangkaian seri dan paralel dijadikan sebagai soal yang harus dijawab dan dijelaskan oleh siswa secara individu. Postest terdiri dari 10 soal esay. Kisi-kisi soal posttest ditunjukkan dalam tabel 3.
Tabel 3. Kisi-kisi soal posttest
No Pemahaman yang diukur Soal
1 Pemahaman tentang fungsi alat ukur listrik.
- Sebutkanlah fungsi dari voltmeter dan amperemeter!
2 Merangkai alat ukur untuk melakukan pengukuran besaran listrik.
- Gambarkan dan beri penjelasan cara mengukur besaran kuat arus dan tegangan pada satu rangkaian tertutup yang terdiri dari 1 bateray dan 1 beban! 3 Ketrampilan menyusun
rangkaian listrik.
30
dengan L2 dan L3 yang terangkai paralel. Selanjutnya L1 dan L2 kembali terangkai seri dengan kutup negative baterai! 4 Kemampuan memprediksi
nilai tegangan melalui gambar rangkaian.
- Menggunakan gambar pada soal nomor 3. Menurutmu bagaimanakah hubungan antara tegangan pada L1, L2 dan L3? Nyatakan dalam bentuk notasi matematika (< atau >), berikan juga penjelasan mengenai hubungan itu!
5 Kemampuan memprediksi nilai kuat arus melalui gambar rangkaian.
- Menggunakan gambar pada soal nomor 3. Menurutmu bagaimanakah hubungan antara kuat arus pada L1, L2 dan L3? Nyatakan dalam bentuk notasi matematika (< atau >), berikan juga penjelasan mengenai hubungan itu!
6 Pemahaman mengenai definisi rangkaian tertutup.
- Jelaskan apakah yang dimaksud dengan rangkaian tertutup! 7 Pemahaman mengenai
rangkaian seri.
- Apakah ciri atau karakteristik rangkaian tertutup yang tersusun seri?
8 Pemahaman mengenai rangkaian paralel.
- Apakah ciri atau karakteristik rangkaian tertutup yang tersusun paralel?
9 Definisi rangkaian seri dan rangkaian paralel.
- Apakah yang dimaksud dengan rangkaian seri dan rangkaian paralel?
10 Penggunaan rangkaian seri dalam kehidupan sehari-hari.
- Berikan contoh nyata penggunaan rangkaian seri dan paralel dalam kehidupan sehari-hari.
31
F. Metode Analisis Data
1. Data Lembar kerja Siswa
Data penelitian ini akan berupa jawaban-jawaban sampel pada lembar kerja praktikum, yang menyatakan proses berpikir yang dilakukan oleh sampel dalam menemukan dan membangun sebuah konsep tentang rangkaian seri dan rangkaian paralel melalui pengalaman eksperimen discovery.
Setiap topik akan dianalisis mulai dari rangkaian seri kemudian rangkaian paralel. Dalam setiap topik terdapat beberapa butir pertanyaan yang jawabannya juga akan dianalisis perbagian, sehingga apabila sampel mengalami kesalahan, penyebab atau mulai dari mana kesalahan itu terjadi, dapat segera diketahui. Selanjutnya akan dianalisis bagaimana sampel menyimpulkan hasil eksperimen untuk menyatakan rangkaian seri dan juga rangkaian paralel. Analisis yang sedemikian rupa juga dilakukan pada sampel-sampel yang lain. Analisis data dilakukan dengan acuan dasar teori yang digunakan dalam penelitian ini. Dilakukan sebuah pembandingan antara data yang diperoleh pada penelitian ini dengan landasan teori yang digunakan dalam penelitian ini.
2. Data Lembar Observasi
32
menemukan konsep. Kegiatan yang akan dijadikan sebagai laporan dalam lembar observasi adalah aspek ketrampilan sampel dalam melakukan kegiatan praktikum. Dalam lembar observasi akan nampak beberapa point penting yang idealnya terjadi selama proses eksperimen-discovery. Ketrampilan dan kelancaran dalam menggunakan alat pada akhirnya juga akan mendukung proses berpikir untuk menemukan dan membangun konsep tentang rangkaian seri dan paralel.
Data yang terkumpul melalui lembar observasi adalah berupa jawaban pernyataan “YA” atau “TIDAK”. Untuk masing-masing jawaban pernyataan “YA” akan diberi skor 20. Sehingga apabila kelompok berhasil mengumpulkan jawaban pernyataan “YA” untuk seluruh pernyataan yang dicantumkan pada lembar observasi maka dinyatakan kecakapan dan ketelitian kelompok dalam melakukan proses adalah sangat baik. Proses yang baik tentunya akan berpengaruh pada pencapaian hasil dalam pembelajaran ini. Kriteria penggolongan ketrampilan, kecakapan, ketelitian kelompok dalam melakukan aktivitas eksperimen-discovery dinyatakan dalam tabel 4 berikut :
Tabel 4. Tabel Kriteria proses konstruksi (Kartika Budi. 2005:50)
No Interval skor Kriteria proses 1 81 - 100 Sangat baik
2 61- 80 Baik
33
4 21 - 40 Kurang
5 =20 Sangat kurang
Hasil analisis ini akan menggambarkan ketrampilan dan kemampuan siswa dalam mentransformasikan rangkaian bentuk gambar menjadi obyek nyata dan juga ketrampilan menggunakan alat ukur.
3. Post-test
Posttest berupa soal-soal esay. Jumlah soal pada posttest adalah 10 soal. Masing-masing soal memiliki skor 1. Sehingga apabila siswa berhasil menjawab 10 soal dengan benar maka akan memperoleh skor maksimal yaitu 10.
Tabel 5 adalah tabel kriteria hasil konstruksi pemahaman yang berhasil dibangun oleh siswa:
Tabel 5. Tabel kriteria hasil konstruksi pemahaman
No Intervl skor Kriteria hasil konstruksi 1 8,5 -10 Sangat Baik
2 7,0 – 8,5 Baik
3 6,0 – 7,0 Cukup
4 5,5 – 6,0 Kurang
34
Apabila siswa memperoleh nilai persis pada batas interval pembulatan yang dilakukan adalah pembulatan angka desimal ke atas, yang artinya siswa tersebut termasuk dalam kriteria golongan interval di atasnya. Misalnya seorang siswa mempunyai skor 8,5 maka siswa tersebut termasuk dalam kriteria “Sangat Baik”.
G. Validitas Instrumen Penelitian
1. Lembar Kerja siswa (LKS)
Validitas instrumen LKS juga dapat dilihat menggunakan kisi-kisi isi LKS (lihat tabel 1)
Tabel 6. Tabel validitas isi LKS
No Hal yang akan diteliti instrumen
1 Mentransformasikan gambar rangkaian ke dalam obyek rangkaian nyata
Kegiatan : I:1. II:4a, 4b. IV:6. V:7,8. VI:10. VII:11. VIII:16. IX:17. X:18
2 Menyusun rangkaian seri dan paralel Kegiatan I:1, kegiatan VI:8
35
sumber tegangan
4 Mengukur tegangan yang mengalir pada masing-masing beban untuk rangkaian seri
Kegiatan II:4b
5 Menemukan hubungan antara besar nilai tegangan yang dihasilkan sumber dengan tegangan yang mengalir pada masing-masing beban pada rangkaian seri
Kegiatan III: e, d
6 Menemukan hubungan nilai kuat arus yang dihasilkan sumber dengan nilai kuat arus yang mengalir untuk masing-masing beban pada rangkaian seri
Kegiatan V: 7
7 Mengukur tegangan yang mengalir pada masing-masing beban untuk rangkaian paralel
Kegiatan VII: 11
8 Menemukan hubungan antara besar nilai tegangan yang dihasilkan sumber dengan tegangan yang mengalir pada masing-masing beban pada rangkaian
36
paralel
9 Menemukan hubungan nilai kuat arus yang dihasilkan sumber dengan nilai kuat arus yang mengalir untuk masing-masing beban pada rangkaian paralel
Kegiatan VIII : 16, kegiatan IX : 17, kegiatan X : 21
10 Mendefinisikan rangkaiaan seri dan rangkaian paralel dari sudut pandang kuat arus dan tegangan yang mengalir pada masing-masing rangkaian
Kegiatan X : 21
2. Lembar Observasi
Validitas instrument untuk lembar observasi pada penelitian ini menggunakan kisi-kisi pengukuran ketrampilan proses (lihat tebel 2). Lembar observasi dengan validitas ketrampilan proses adalah sebagai berikut :
Tabel 7. Tabel validitas Proses konstruksi
No Ketrampilan yang diukur Instrumen
37
alat praktikum no:1
2 Ketrampilan mengatur fungsi alat ukur sesuai dengan keperluan pengukuran dan ketrampilan dalam membaca hasil pengukuran
Tabel observasi no : 2, 3
3 Terampil dalam membuat rangkaian Tabel observasi no : 4
4 Mampu membaca dengan benar alat ukur dan mengakuratkan dahulu alat yang akan digunakan
Tabel observasi no : 2, 5
3. Post-test
Validitas untuk instrument posttest mengacu pada kisi-kisi soal posttest (lihat tabel 3). Validitas untuk soal posstest ditunjukkan oleh tabel 8 .
Tabel 8. Validitas isi Soal
No Pemahaman yang diukur soal
1 Pemahaman tentang fungsi alat ukur listrik. Soal no. 1
2 Merangkai alat ukur untuk melakukan pengukuran besaran listrik.
38
3 Ketrampilan membuat rangkaian listrik. Soal no. 3
4 Kemampuan memprediksi nilai tegangan melalui gambar rangkaian.
Soal no. 4
5 Kemampuan memprediksi nilai kuat arus melalui gambar rangkaian.
Soal no. 5
6 Pemahaman mengenai definisi rangkaian tertutup. Soal no. 6
7 Pemahaman mengenai rangkaian seri. Soal no. 7
8 Pemahaman mengenai rangkaian paralel. Soal no. 8
9 Definisi rangkaian seri dan rangkaian paralel. Soal no. 9
10 Penggunaan rangkaian seri dalam kehidupan sehari-hari.
39
BAB IV
DATA DAN ANALISIS DATA
A. Pelaksanaan Penelitian
1. Deskripsi Kelas Penelitian.
Jumlah murid di kelas hanya lima siswa dan dalam hari-hari efektif belajar tidak dapat dipastikan berapa siswa yang mengikuti pelajaran di sekolah, sehingga yang sering terjadi adalah seperti halnya jadwal piket. Hari senin yang mengikuti pelajaran adalah siswa A, B, dan C sedangkan siswa yang lain tidak hadir di sekolah. Hari berikutnya justru siswa A dan B yang tidak masuk dan siswa yang hari kemarin tidak masuk hari ini mengikuti pelajaran. Namun pada saat peneliti melakukan penelitian tentang situasi kelas tersebut ditemukan dua siswa yang mengikuti kegiatan belajar mengajar. Melalui pengamatan yang dilakukan tampak bahwa kedua siswa ini memiliki semangat belajar yang tinggi. Kemauan untuk tahu dan bisa menguasai suatu pelajaran tertentu nampak pada kedua siswa ini.
40
SMU Budi Mulya Minggir sejak hari pertama masuk sekolah hanya empat siswa saja. Sehingga pada saat penelitian ini dilakukan sampel yang digunakan pada penelitian ini sebanyak empat siswa. Keempat siswa tersebut kami beri lambang siswa I, siswa II, siswa III, dan siswa IV.
Sarana penunjang pembelajaran juga sangat sedikit. Yang terdapat di kelas hanya sebuah papan tulis lama yang warnyanya tidak hitam tapi hijau. Warna papan tulis sudah mulai kusam dan kurang kontras dengan warna kapur tulis yang berwarna putih. Sarana penunjang belajar yang kedua adalah kapur tulis dan sebuah penggaris kayu yang berukuran satu meter. Buku-buku palajaran juga sangat terbatas. Siswa memiliki fotocopy buku yang dipakai oleh guru mata pelajaran.
Kelas sedikit kurang tertata, meja kursi yang jumlahnya kurang dari sepuluh tersusun sedikit kurang teratur. Ukuran kelas yang digunakan adalah ukuran standar kelas-kelas di sekolah lain, hanya saja isi dan perawatan kelas masih kurang. Menurut sejarah SMU Budi Mulia Minggir memang tidak menempati gedung baru. SMU Budi Mulia Minggir menggunakan gedung yang sebelumnya digunakan sebagai gedung SLTP Sanjaya. Pada mulanya SMU Budi Mulia diasuh oleh konggregasi bruder-bruder Budi Mulia yang selanjutnya dikelola oleh paroki Klepu, Sleman, Yogyakarta.
41
semester akhir. Dalam segala keterbatasan ini komunitas SMU Budi Mulia yang terdiri dari siswa, guru dan karyawan bersama-sama bangkit dengan semangat belajar yang tinggi untuk kecerdasan siswa.
2. Deskripsi Kegiatan Penelitian
Desain pembelajaran yang digunakan oleh peneliti adalah eksperimen-discovery. Siswa melakukan percobaan, mengamati, mencatat data dan selanjutnya membuat kesimpulan. Masing-masing siswa melakukan setiap kegiatan yang terdapat di dalam LKS. Alat yang digunakan adalah satu set untuk semua siswa, sehingga dilakukan bergantian. Pada saat satu siswa melakukan praktek, siswa lain ikut memperhatikan dan mengamati sambil menunggu gilirannya melakukan praktikum. Dalam praktek ini juga terjadi diskusi kecil dan sanggahan-sanggahan untuk siswa yang sedang melakukan praktikum dari siswa lain. Sanggahan-sanggahan paling sering terjadi pada saat membuat rangkaian, mentransfer gambar rangkaian menjadi rangkaian nyata dan juga pada saat pembacaan skala pada multimeter.
42
kongkrit kegiatan pertama ini adalah peneliti masuk pada kelas penelitian (kelas X) bersama dengan guru mata pelajaran fisika. Guru mata pelajaran memperkenalkan peneliti kepada para siswa, lengkap dengan tujuan dan misi yang dibawa oleh peneliti datang ke sekolah tersebut. Selanjutnya guru mata pelajaran membuat penjadwalan bahwa dua pertemuan yang akan datang akan digunakan untuk mengadakan penelitian. Kegiatan perkenalan dan pengamatan ini dilaksanakan pada hari senin, 25 Januari 2010. Pengamatan dilakukan untuk memperoleh informasi apakah alat-alat dan bahan yang nantinya akan digunakan dalam kegiatan pembelajaran sudah tersedia atau belum di sekolah tersebut.
Kegiatan yang berikutnya diadakan pada hari selasa, 2 Februari 2010. Kegiatan yang diadakan adalah kegiatan belajar mengajar dengan menggunakan metode eksperimen-discovery. Lama waktu yang digunakan dalam kegiatan ini adalah tiga kali jam mata pelajaran atau 3 x @45 menit yaitu pada jam pelajaran keempat sampai dengan jam pelajaran keenam. Kegiatan awal yang dilakukan adalah mengenali alat ukur dan fungsinya. Pada bagian ini peneliti memberikan sedikit informasi tentang besaran-besaran listrik. Peneliti juga menanyakan satuan dari tegangan dan satuan dari besaran kuat arus. Para siswa ternyata masih sedikit ingat konsep-konsep yang dulu sudah pernah dipelajari pada waktu SMP.
43
ukur tersebut valid atau akurat. Selanjutnya masing-masing siswa secara bergantian mengkalibrasikan alat ukur. Sebelum alat ukur dikalibrasikan oleh siswa, alat ukur tersebut dikacaukaan dulu akurasinya oleh peneliti. Sehingga pelan-pelan siswa mengkalibrasikan alat ukur tersebut hingga keadaan yang presisi. Pada kegiatan ini pun siswa diminta menunjukkan syarat ketika multimeter dikalibrasi. Syarat tersebut adalah selector fungsi diarahkan pada pilihan ohmmeter ( ).
44
50 volt. Untuk siswa lain peneliti meminta multimeter difungsikan sebagai voltmeter ataupun ampermeter dengan batas ukur tertentu.
Kegiatan diskusi dan saling mempertahankan argument mendominasi kegiatan praktikum. Pada saat satu siswa membuat rangkaian, siswa lain memperhatikan sambil melihat LKS yang dimiliki oleh masing-masing siswa. Tiba-tiba satu siswa memberikan sanggahan “….kui ora ngono, iki lo gambare….” (itu tidak begitu, ini gambarnya) sambil menunjukkan gambar rangkaian di LKS pada siswa yang sedang melakukan percobaan dan juga kepada siswa lain seolah ingin mencari dukungan pembenaran.
45
akan meng-iyakan, namun apabila rangkainnya masih salah peneliti memberikan kesempatan untuk mengulanginya lagi sampai benar.
Kegiatan yang selanjutnya adalah memasang alat ukur pada rangkaian yang baru saja dibuat. Pada kegiatan ini pun peneliti membiarkan siswa melakukan aktifitas itu sendiri hanya dengan panduan LKS dan monitoring dari siswa lain. Ada dua tahap pengukuran yang dilakukan dalam kegiatan ini. Kegiatan-kegiatan tersebut adalah mengukur tegangan dan kuat arus yang mengalir dalam suatu rangkaian yang tertutup. Sesuai dengan petunjuk gambar pada LKS multimeter dirangkai paralel dengan beban ketika akan mengukur tegangan pada beban tersebut dan dirangkai seri terhadap beban ketika hendak mengukur kuat arus yang mengalir pada beban tersebut. Pada kegiatan ini masing-msing siswa mendapat kesempatan untuk melakukan setiap kegiatan pengukuran, baik mengukur tegangan maupun kuat arus, pada rangkaian seri dan juga rangkain paralel.
Sanggahan-sanggahan yang terjadi adalah terkait angka yang ditunjukkan oleh jarum pada multimeter. Para siswa masih sering keliru dalam membaca angka mana yang harus digunakan, walaupun pada awalnya sudah disepakati digunakan batas ukur tertentu.
46
usulan. Semua pendapat itu ditampung oleh semua siswa dan ditulis sebagai sebuah kesimpulan bersama. Sistematika penyimpulan dilakukan setiap selesai melakukan percoban untuk satu jenis rangkaian. Contohnya setelah selesai melakukan percobaan untuk rangkaian yang tersusun seri langsung diadakan penyimpulan definisi rangkaian seri. Setelah menyimpulkan baru dilanjutkan pada materi berikutnya yaitu rangkaian paralel. Setelah selesai melakukan urutan rangkaian kegiatan untuk memahami rangkaian paralel pun para siswa kembali megadakan diskusi untuk menyimpulkan definisi rangkaian paralel. Data yang diperoleh dari kegiatan yang kedua ini adalah lembar kerja siswa yang dikumpulkan oleh masing-masing siswa dan data proses yang dilakukan oleh siswa dalam menggunakan alat ukur listrik. Data proses ini dicatat dalam lembar observasi.
47
akan terlihat bagaimana kualitas pemahaman yang dibangun oleh setiap siswa melalui semua kegiatan eksperimen-discovery yang sudah dilakukan.
B. DATA
1. Data Lembar Kerja Siswa
a. Kegiatan I (point 1-2): membuat rangkaian seperti pada gambar.
Pada kegiatan ini siswa I, siswa II, siswa III dan juga siswa IV dapat membuat rangkaian seperti pada gambar. Masing-masing siswa dapat melakukan dengan benar tanpa proses pengulangan.
Kegiatan I (point 3): membandingkan terang redupnya lampu menggunakan tanda lebih dari dan kurang dari.
Para siswa melakukan aktivitas pengamatan terhadap empat lampu. Hasil pengamatan tersebut berupa perbandingan terang redupnya nyala lampu. Hasil pengamatan tersebut ditunjukkan pada tabel 9.
Tabel 9. Tabel pembandingan terang redup nyala lampu
Siswa I Siswa II Siswa III Siswa IV L1dan L2 L1= L2 L1= L2 L1= L2 L1= L2 L2dan L3 L2= L3 L2= L3 L2= L3 L2= L3 L3dan L4 L3= L4 L3= L4 L3= L4 L3= L4 L4dan L1 L4= L1 L4= L1 L4= L1 L4= L1
b. Kegiatan II (point 4b) : mengukur sumber tegangan.
48
c. Kegiatan III (mengukur tegangan pada masing-masing lampu)
Tabel 10. Tabel hasil pengukuran tegangan rangkaian seri
Siswa I Siswa II Siswa III Siswa IV L1 2,5 volt 2,5 volt 2,5 volt 2,5 volt L2 2,5 volt 2,5 volt 2,5 volt 2,5 volt L3 2,5 volt 2,5 volt 2,5 volt 2,5 volt L4 2,0 volt 2,0 volt 2,0 volt 2,0 volt
Kegiatan III (point 4b): Pendapat yang diberikan oleh masing-masing siswa.
Semua siswa memberikan pernyataan bahwa jumlah tegangan yang mengalir pada semua lampu dalam rangkaian itu adalah 9,5 volt.
d. Kegiatan IV (point 6): mengukur kuat arus yang memasuki rangkaian. Pengukuran kuat arus yang mengalir pada rangkaian dilakukan oleh semua siswa menghasilkan data seperti ditunjukkan pada tabel 11 berikut:
Tabel 11. Pengukuran Kuat Arus Pada Rangkaian Seri
49
e. Kegiatan V mengukur kuat arus pada masing-masing lampu Tabel 12. Tabel hasil pengukuran kuat arus rangkaian seri pada
masing-masing lampu
Siswa I Siswa II Siswa III Siswa IV
Lampu 1 1,2 A 1,2 A 1,2 A 1,2 A
Lampu 2 1,2 A 1,2 A 1,2 A 1,2 A
Lampu 3 1,2 A 1,2 A 1,2 A 1,2A
Lampu 4 1,2 A 1,2 A 1,2 A 1,2 A
Apabila salah satu titik pada rangkaian tersebut diputus maka yang akan terjadi adalah
Semua siswa memberikan jawaban semualampu menjadi padam.
Definisi rangkaian seri yang dinyatakan oleh siswa I, siswa II, siswa III dan siswa IV
Tabel 13. Kriteria Rangkaian Seri
Pernyataan yang sama Pernyataan Lain Hanya ada satu jalan arus
Jumlah tegangan pada setiap lampu sama dengan tegangan sumber
Jumlah tegangan empat lampu dalam tegangan sumber
Semua lampu akan mati bila salah satu titik pada rangkaian terputus
f. Kegiatan VI (point 8) : masing-masing siswa membuat rangkaian paralel.
50
Hasil Proses mengulang
Siswa I Benar 1 kali
Siswa II Benar 2 kali
Siswa III Benar -
Siswa IV Benar 2 kali
Kegiatan VI (point 9): membandingkan terang redupnya lampu menggunakan tanda kurang dari dan lebih dari.
Semua siswa memberikan jawaban bahwa nyala L1 lebih terang dibandingkan nyala (L2+L3)
g. Kegiatan VII mengukur sumber tegangan
Semua siswa memperoleh hasil pengukuran tegangan sumber sebesar = 11 volt.
h. Kegiatan VIII (point 11) : membuat rangkaian
Tabel 15. Pengamatan Merangkai Alat Ukur Dengan Beban
Hasil Proses mengulang
Siswa I Benar 2 kali
SiswaII Benar 3 kali
Siswa III Benar -
Siswa IV Benar 1 kali
51
Kegiatan VIII (point 12): merangkai voltmeter dan mengukur tegangan masing-masing lampu.
Tabel 16. Tegangan Yang Mengalir Pada Rangkaian Paralel Nilai tegangan yang diukur oleh :
Siswa I Siswa II Siswa III Siswa IV
Lampu 1 10,5 10,5 10,5 10,5
Lampu (2+3) 10,5 10,5 10,5 10,5
Kegiatan VIII (point 14): membandingkan tegangan antara tegangan pada L1 (VL1) dengan tegangan pada L1 dan L2 yang terangkai seri V(L1 + L2).
Semua siswa memberikan pernyataan VL1 = V(L2+L3).
i. Kegiatan IX (point 16): memasang amperemeter pada rangkaian. Tabel 17. Tingkat Kesalahan Dalam Merangkai Amperemeter Dengan Beban
Hasil Proses Mengulang
Siswa I Benar 2 kali
Siswa II Benar 2 kali
Siswa III Benar -
Siswa IV Benar 1 kali
Mengukur kuat arus yang mengalir sebelum melalui lampu:
52
j. Kegiatan X (point 17) : mengukur kuat arus yang mengalir pada masing-masing lampu
Tabel 18. Tabel hasil pengukuran kuat arus rangkaian paralel Kuat arus yang diukur oleh
Siswa I Siswa II Siswa III Siswa IV
L1 9 9 9 9
(L2+L3) 3,5 3,5 3,5 3,5
k. Kegiatan XI (point 18): mengukur kuat arus setelah melewati lampu-lampu.
Hasil pengukuran kuat arus setelah melalui rangkaian yang dilakukan oleh setiap siswa menghasilkan data 12,5 ampere.
Data kuat arus sebelum melalui lampu, saat melalui lampu, setelah melewati lampu.
Tabel 19. Tabel hasil pengukuran kuat arus berbagai titik pada rangkaian paralel
Sebelum melewati lampu
Pada lampu L1 dan (L2+L3)
Sesudah
melewatiu lampu
Siswa I 12,5 A 9 + 3,5 A 12,5 A
Siswa II 12,5 A 9 + 3,5 A 12,5 A
Siswa III 12,5 A 9 + 3,5 A 12,5 A
Siswa IV 12,5 A 9 + 3,5 A 12,5 A
53
Masing-masing siswa mendefinisikan rangkaian paralel. Tabel 20. Kriteria Rangkaian Paralel
Konteks Pernyataan
Bentuk Tersusun bertingkat
Hubungan antar lampu Bila salah satu lampu diputus lampu lai tetap
menyala
Kuantitas tegangan Tegangan yang mengalir pada setiap cabang adalah
sama besar
Nilai kuat arus yang terukur Hasil pengukuran terbaca 12,5 ampere
Distribusi kuat arus pada rangkaian Kuat arus sebelum memasuki prcabangan sama
besar dengan ketika keluar dari percabangan
Setelah para siswa selesai melakukan praktikum untuk topic rangkaian seri dan juga rangkaian parallel, selanjutnya para siswa membuat pembandingan antara ke dua rangkaian tersebut. Perbandingan yang dibuat oleh para siswa ditunjukkan oleh tabel 21.
Tabel 21. perbandingan rangkaian seri dan rangkaian paralel
No Rangkain Seri Rangkaian Paralel 1 Bentuk berurutan,
berbaris,lurus
Bentuk bertingkat, bersusun, bercabang
2 Kuat arus sama Tegangan sama
3 Satu jalan arus Jalan arus = jumlah percabangan
4 Satu titik terputus semua padam
Satu titik terputus yang lain tetap menyala
54
2. Data Proses (Lembar Observasi)
Pada saat siswa melakukan aktivitas praktikum, peneliti mengadakan pengamatan. Hal-hal yang diamati adalah point-point ketrampilan, ketelitian, dan kemampuan siswa seperti ditunjukkan pada lembar observasi. Berikut ini adalah data tabel observasi untuk setiap siswa :
Tabel 22. Tabel hasil pengamatan lembar observasi
No Aktivitas SISWA
Siswa I Siswa II Siswa III Siswa IV
Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak
1 Nomor 1 X X X X
2 Nomor 2 X X X X
3 Nomor 3 X X X X
4 Nomor 4 X X X X
5 Nomor 5 X X X X
55
Persamaan dan perbedaan proses yang dilakukan oleh setiap siswa selama melakukan praktikum untuk setiap point yang diamati pada lembar observasi adalah sebagai berikut :
a. Hasil pengamatan aktivitas 1.
Membaca dengan teliti petunjuk praktikum sebelum melakukan aktivitas praktikum.
Tabel 23. Pengamatan Aktivitas 1.
Proses yang sama Proses yang berbeda
- Membaca petunjuk praktikum berulang-ulang sebelum melakukan tindakan.
- Membaca panduan praktikum sambil sesekali melihat ke arah alat dan bahan praktikum. - Menggunakan jari tangan untuk
menunjuk teks yang sedang dibaca.
- Menanyakan hal yang belum dimengerti di sela-sela proses membaca.
b. Hasil pengamatan aktivitas 2.
Mengkalibrasikan dan memfungsikan multimeter sebagai alat pengukur tegangan.
Tabel 24. Pengamatan Aktivitas 2
Proses yang sama Proses yang berbeda
- Memutar selector multimeter pada fungsi ohmmeter.
- Mengajukan pertanyaan spontan.
- Mengkalibrasi multimeter hingga keadaan presisi
56
c. Hasil pengamatan aktivitas 3.
Mengatur dan memfungsikan multimeter sebagai alat pengukur kuat arus searah.
Tabel 25. Pengamatan Aktivitas 3
Proses yang sama Proses yang berbeda
- Memutar selector multimeter pada fungsi DCA (pengukur kuat arus searah)
d. Hasil pengamatan aktivitas 4.
Membuat rangkaian, memasang alat ukur pada rangkaian yang akan diukur tegangan dan kuat arusnya.
Tabel 26. Pengamatan Aktivitas 4
Proses yang sama Proses yang berbeda
- Terjadi kesalahan dalam menentukan potensial
- Terjadi proses pengulangan dalam membuat rangkaian.
e. Hasil pengamatan aktivitas 5.
Membaca hasil pengukuran pada skala alat ukur walaupun batas ukurnya diubah-ubah.
57
Proses yang sama Proses yang berbeda
- Mengalami kesulitan pembacaan skala yang harus digunakan.
Pada akhirnya semua siswa dapat melakukan dengan benar semua aktivitas yang menjadi point pengamatan seperti ditunjukkan dalam lembar observasi siswa. Proses yang lebih terperinci untuk masing-masing siswa dan masing-masing aktivitas dapat dibaca pada halaman lampiran.
Berikut ini adalah tabel skor ketuntasan proses yang dilakukan oleh setiap siswa :
Tabel 28. Skor Ketuntasan Proses
No Siswa Skor yang diperoleh
1 I 100
2 II 100
3 III 100
4 IV 100
58
3. Data Post-test
Tabel ini adalah nilai yang diperoleh masing-masing siswa melalui kegiatan posttest.
Tabel 29. Tabel daftar nilai posttest
No Siswa Nilai
1 Siswa I 6,25
2 Siswa II 9,5
3 Siswa III 9,0
4 Siswa IV 6,5
Lembar jawaban posttest, analisis jawaban dan penilaian dapat dilihat pada halaman lampiran.
C. Analisis Data
1. Data Lembar Kerja Siswa (LKS)
Data LKS adalah data yang berupa lembar kegiatan yang dilakukan oleh siswa dan terdiri dari beberapa aktifitas diantaranya membuat rangkaian, mengukur besaran kuat arus dan tegangan, mencatat data hasil pengukuran, membandingkan, menganalisa dan membuat kesimpulan.
59
Roestiyah N.K, 2001:20) yaitu discovery merupakan proses mental. Salah satu bentuk praktis dari proses mental adalah mengamati. Dalam hal ini para siswa mengamati panduan praktikum selanjutnya melakukan pengamatan terhadap obyek nyata yang berupa alat dan bahan praktikum.
Melakukan kegiatan pengukuran seperti nampak dalam kegiatan II (point 4b) yaitu mengukur tegangan yang dihasilkan oleh sumber tegangan juga dapat digolongkan sebagai proses discovery. Pendekatan discovery merupakan pendekatan yang memerlukan proses mental, seperti mengamati, ,mengukur, menggolongkan, menduga, menjelaskan dan mengambil kesimpulan.
a. Rangkaian Seri
60
atau membangun sendiri konsep, prinsip atau hukum (Kartika Budi,2005:42).
Adanya jawaban yang sedikit berbeda tentang rangkaian seri yaitu : “Jumlah tegangan empat lampu dalam tegangan sumber” dimungkinkan mempunyai maksud bahwa tegangan yang mengalir dalam setiap lampu bila dijumlahkan nilainya akan sama dengan tegangan yang dihasilkan oleh sumber tegangan. Jawaban ini disampaikan oleh siswa I.
b. R
