commit to user i
ANALISIS KESALAHAN DALAM MENYELESAIKAN SOAL FISIKA PADA SISWA KELAS XI
SMA NEGERI 1 GEMOLONG TAHUN PELAJARAN 2010/2011
SKRIPSI Oleh :
NOVIA DYAH KUSUMA DEWI K2307041
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2011
commit to user ii
ANALISIS KESALAHAN DALAM MENYELESAIKAN SOAL FISIKA PADA SISWA KELAS XI
SMA NEGERI 1 GEMOLONG TAHUN PELAJARAN 2010/2011
Oleh :
NOVIA DYAH KUSUMA DEWI K 2307041
Skripsi
Ditulis dan diajukan untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2011
commit to user iii
commit to user iv
commit to user v ABSTRAK
Novia Dyah Kusuma Dewi. ANALISIS KESALAHAN DALAM MENYELESAIKAN SOAL FISIKA PADA SISWA KELAS XI SMA NEGERI 1 GEMOLONG TAHUN PELAJARAN 2010/2011, Skripsi.
Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, Oktober 2011.
Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengetahui: (1) jenis kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal-soal fisika materi keseimbangan benda tegar, (2) penyebab siswa melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal-soal fisika materi keseimbangan benda tegar.
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kualitatif yang dilakukan pada siswa kelas XI IA 2 SMA Negeri 1 Gemolong. Analisis data dilakukan terhadap 6 siswa yang dipilih sebagai subjek penelitian dari 32 siswa kelas XI IA 2. Pemilihan subjek penelitian dengan teknik purposive sampling yaitu siswa yang melakukan kesalahan yang secara umum dilakukan oleh siswa lain. Teknik pengumpulan data dengan menggunakan teknik observasi, tes, dan teknik wawancara. Validasi data dilakukan dengan triangulasi data, membandingkan data hasil observasi, data hasil tes, dan data hasil wawancara serta dilakukan iterasi.
Analisa data dilakukan melalui tahap reduksi data, penyajian data, dan penarikan kesimpulan.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan: jenis dan penyebab kesalahan yang dialami siswa dalam menyelesaikan soal keseimbangan benda tegar adalah (a) Kesalahan terjemahan (83,38%), yaitu kesalahan dalam memahami maksud soal yang disebabkan oleh siswa kurang teliti, siswa belum paham tentang penguraian gaya ke sumbu x dan y, dan siswa cenderung mengerjakan soal secara langsung tanpa menggambarkan sketsa soal;
(b) Kesalahan strategi (68,75%), yaitu kesalahan dalam menentukan langkah penyelesaian soal yang disebabkan oleh siswa kurang latihan; (c) Kesalahan konsep (78,13%), yaitu kesalahan memahami konsepnya yang disebabkan oleh siswa tidak memahami konsep momen gaya, dan siswa kurang memperhatikan saat diterangkan; (d) Kesalahan hitung (9,38 %), yaitu kesalahan dalam melakukan operasi hitung yang disebabkan oleh siswa kurang teliti; (e) Kesalahan tanda (21,88%), yaitu kesalahan dalam menentukan arah vektor gayanya yang disebabkan oleh siswa belum memahami bahwa gaya merupakan besaran vektor yang juga memperhatikan arahnya positif atau negatif, dan siswa kurang teliti;
(f) Kesalahan dalam trigonometri (6,25 %) yaitu kesalahan dalam penerapan konsep trigonometri yang disebabkan oleh siswa belum memahami konsep trigonometrinya.
commit to user vi
Implikasi dari penelitian ini guru diharapkan dapat: (1) memberikan motivasi siswa dalam kegiatan pembelajaran fisika sehingga siswa tidak takut dan menjadi suka dalam mengikuti pembelajaran serta dalam mengerjakan soal-soal fisika; (2) memberikan tugas untuk mengerjakan soal-soal fisika secara terpadu disertai pembahasannya sehingga melatih kreatifitas siswa dalam mengerjakan soal; (3) mengingatkan dan menjelaskan kembali tentang materi prasyarat yaitu gaya yang diperlukan dalam penyelesaian soal keseimbangan benda tegar; serta (4) memberikan konsep dasarnya sehingga siswa tidak kebanyakan menghapal rumus serta siswa tidak cenderung menggunakan rumus praktis.
commit to user vii ABSTRACT
Novia Dyah Kusuma Dewi. ANALYSIS OF MISTAKES IN SOLVING PHYSICS PROBLEM AT STUDENT CLASS XI SMAN 1 GEMOLONG SCHOOL YEAR 2010/2011, Skripsi. Surakarta: Teacher Training and Education Faculty Sebelas Maret University Surakarta, October 2011.
The purposes of this Research are to know: (1) the type of mistakes made by the students in solving physics problems about equilibrium of rigid body, (2) the cause of mistakes made by the students in solving physics problems about equilibrium of rigid body.
This Research uses a descriptive qualitative method, it do at class XI IA2 SMA N 1 Gemolong. The data analysis was performed on six students selected as research subjects from 32 students in XI IA 2 class. Selection of research subjects with purposive sampling techniques is students who made mistakes generally other student made also. Data collection techniques are taken by using observation, tests, and interview techniques. Data validation is done by triangulation data, comparing the data from observation results, test results, and interview results and with iteration. Analysis of data is done through the stages of data reduction, data presentation, and drawing conclusions.
Based on the research results can be concluded: the type & the causes of mistakes experienced by students in solving physics problems about equilibrium of rigid body such as (a) translate mistake (83.38 %), is about a mistake in understanding the mean problem, it is because students are less rigorous, students don’t understand about the decomposition of force to the x and y axis, students doing the problem directly without sketching the illustration of the problem;
(b) strategies mistake (68.75%), is about a mistake in determining steps to solve the problem, it is because students are less exercises; (c) concept mistake (78.13%), is about a mistake in understanding the concept, it is because students don’t understand the concept of torque and students are less attention in the learning process; (d) count mistake (9.38%), is about a mistake in doing a count operation, it is because the students are less rigorous; (e) sign mistake (21.88 %), is about mistake in determining the direction of force, it is because students don’t understand that force is a vector quantity which attention to positive or negative direction, and students are less rigorous; (f) mistake in trigonometry (6.25 %), is about a mistake in applying the concept of trigonometry, it is because the students don’t understand the concept of trigonometry.
The implications of this research teacher are expected to: (1) motivate students in physics learning activity so students aren’t afraid and like follow physics learning activity and also like do the physics problem; (2) give task for
commit to user viii
doing physics problem in an integrated manner with their explanation so it can exercise creativity of students to solving physics problem; (3) remind and explain about preconditions matter of force which necessary in solve a rigid body equilibrium problems; (4) give the basic concept so students aren’t too much in memorize the formula and students not only use the practical formula but also know the basic concept.
commit to user ix MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (dari sesuatu urusan) kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain. Dan hanya kepada Tuhan-Mulah hendaknya kamu berharap. (QS. Insyirah: 6-8) Mari kita hapus kata putus asa dari kamus kehidupan kita (Bimbo)
Lakukan lah selagi kamu bisa, be the best (Penulis)
commit to user x
PERSEMBAHAN
Skripsi ini dipersembahkan kepada:
1. Bapak semoga tenang di sisi-Nya 2. Ibu, untuk do’a dan dukungannya.
3. Mbak Enno, Titin, Yuli, Janita dan keluarga besarku atas dukungan serta perhatiannya.
4. Teman-teman Pend. Fisika 2007 serta keluarga besar Pend. Fisika FKIP UNS atas motivasi dan dukungannya.
5. Keluarga besar SMAN 1 Gemolong atas bantuannya selama penelitian.
6. Sahabat-sahabatku tercinta Isna, Yanti, Aya, Eni
commit to user xi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi ini guna memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan.
Penyusunan Skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Prof. Dr. H. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd., sebagai Dekan Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Sukarmin, S.Pd., M.Si, Ph.D., sebagai Ketua Jurusan P MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, sekaligus sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingannya dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Drs. Supurwoko, M.Si., selaku Ketua Program Fisika P MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Dra. Rini Budiharti, M.Pd., selaku Koordinator I Skripsi sekaligus sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingannya dalam menyelesaikan skripsi ini.
5. Drs. Surantoro, M. Si., selaku Koordinator II Skripsi.
6. Drs. Mohammad Amir Zubaidi, selaku kepala sekolah SMA Negeri 1 Gemolong yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk mengadakan penelitian.
7. Sukarni, S.Pd., selaku guru mata pelajaran Fisika kelas XI SMA Negeri 1 Gemolong atas bantuannya dalam penelitian.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi diri penulis dan pihak lain yang berkepentingan.
Surakarta, Oktober 2011
Penulis
commit to user xii DAFTAR ISI
hal.
JUDUL ... i
PENGAJUAN SKRIPSI... ... ii
PERSETUJUAN ... ... iii
PENGESAHAN ... ... iv
ABSTRAK... ... v
MOTTO... ... ix
PERSEMBAHAN ... ... x
KATA PENGANTAR... ... xi
DAFTAR ISI... ... xii
DAFTAR TABEL... ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... ... xvi
BAB I PENDAHULUAN... ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Identifikasi Masalah ... 2
C. Pembatasan Masalah ... 2
D. Perumusan Masalah ... 3
E. Tujuan Penelitian ... 3
F. Manfaat Penelitian ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 4
A. Tinjauan Pustaka ... 4
1. Hakikat Belajar... 4
a. Pengertian Belajar ... 4
b. Tujuan Belajar ... 5
2. Pembelajaran Fisika di SMA ... 7
a. Hakikat Fisika ... 7
b. Pembelajaran Fisika di SMA ... 8
c. Tujuan Pembelajaran Fisika ... 10
3. Prestasi Belajar ... 11
commit to user xiii
a. Pengertian Prestasi Belajar ... 11
b. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Prestasi Belajar ... 12
4. Masalah dalam Pembelajaran Fisika ... 14
5. Materi Keseimbangan Benda Tegar ... 19
B. Hasil Penelitian yang Relevan ... 25
C. Kerangka Berfikir... 27
D. Pertanyaan Penelitian ... 30
BAB III METODE PENELITIAN... 31
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 31
B. Bentuk dan Strategi Penelitian ... 31
C. Sumber Data ... 32
D. Teknik Sampling ... 32
E. Teknik Pengumpulan Data ... 33
F. Validitas Data ... 37
G. Analisis Data ... 37
H. Prosedur Penelitian ... 38
BAB IV HASIL PENELITIAN ... 39
A. Deskripsi Data ... 39
B. Analisis Data ... 44
C. Hasil Analisis Data ... 72
BAB V KESIMPULAN ... 81
A. Kesimpulan ... 81
B. Implikasi ... 82
C. Saran ... 82
DAFTAR PUSTAKA ... 84
LAMPIRAN ... 86
commit to user xiv
DAFTAR TABEL
hal.
Tabel 2.1 Tabel 2.2
Klasifikasi Kesalahan Menurut Watson...
Jenis dan Deskripsi Kesalahan Siswa...
16 18
commit to user xv
DAFTAR GAMBAR
hal.
Gambar 2.1 Konsep Titik Berat………... 19 Gambar 2.2 Letak Titik Berat Berbagai Benda Homogen yang
Bentuknya Teratur... 20 Gambar 2.3 Berat w Adalah Resultan Gaya Berat Partikel-
Partikelnya... 20
Gambar 2.4 Beban yang Digantung……….. 24 Gambar 2.5 Diagram Kerangka Berpikir Penelitian... 29
commit to user xvi
DAFTAR LAMPIRAN
hal.
Lampiran 1.
Lampiran 2.
Lampiran 3.
Lampiran 4.
Lampiran 5.
Lampiran 6.
Lampiran 7.
Lampiran 8.
Lampiran 9.
Lampiran 10.
Lampiran 11.
Lampiran 12.
Lampiran 13.
Lampiran 14.
Lampiran 15.
Lampiran 16.
Lampiran 17.
Lampiran 18.
Lampiran 19.
Lampiran 20.
Lampiran 21.
Lampiran 22.
Lampiran 23.
Lampiran 24.
Lampiran 25.
Lampiran 26.
Prakonsep, Scope dan Sequence Bahan Pembelajaran..
Kisi-kisi Soal Tes Uraian...
Lembar Soal...
Lembar Jawab...
Kunci Jawaban ...
Lembar Penelaahan Butir Soal...
Reliabilitas Soal...
Lembar Observasi...
Draf Pertanyaan Wawancara...
Kelengkapan Sarana & Prasarana Siswa...
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran...
Dokumentasi Observasi...
Daftar Jenis Kesalahan Siswa dalam Menyelesaikan Soal Keseimbangan Benda Tegar...
Tabel Kesalahan Siswa...
Hasil Lembar Jawaban Subjek Penelitian I...
Hasil Lembar Jawaban Subjek Penelitian II...
Hasil Lembar Jawaban Subjek Penelitian III...
Hasil Lembar Jawaban Subjek Penelitian IV...
Hasil Lembar Jawaban Subjek Penelitian V...
Hasil Lembar Jawaban Subjek Penelitian VI...
Rekap Wawancara dengan Subjek Penelitian I...
Rekap Wawancara dengan Subjek Penelitian II...
Rekap Wawancara dengan Subjek Penelitian III...
Rekap Wawancara dengan Subjek Penelitian IV...
Rekap Wawancara dengan Subjek Penelitian V...
Rekap Wawancara dengan Subjek Penelitian VI...
87 89 90 92 98 106 107 109 114 115 116 120
122 139 143 148 153 158 163 168 173 180 184 191 196 201
commit to user xvii Lampiran 27.
Lampiran 28.
Lampiran 29.
Lampiran 30.
Lampiran 31.
Lampiran 32
Persentase Kesalahan Siswa...
Triangulasi Data...
Permohonan Ijin Menyusun Skripsi...
Surat Keputusan Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Tentang Ijin Menyusun Skripsi...
Permohonan Ijin Research/Try Out Kepada Kepala Sekolah SMA Negeri 1 Gemolong...
Surat Keterangan Research (Penelitian) di SMA Negeri 1 Gemolong ...
209 210 242
243
244
245
commit to user BAB I PENDAHULUAN
A. Latar belakang Masalah
Fisika merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu.
Dewasa ini banyak siswa yang menganggap fisika itu pelajaran yang sulit, dan banyak rumus yang harus dihapalkan.
Hal tersebut menyebabkan siswa sulit menyelesaikan soal-soal fisika dengan tepat. Padahal dalam pendidikan di Indonesia hasil tes dalam menyelesaikan soal dijadikan patokan/ ukuran kemampuan siswa. Salah satunya pada pembelajaran fisika, nilai dari suatu tes dianggap patokan yang dapat menunjukkan seberapa kemampuan pemahaman siswa tersebut. Keadaan tersebut membuat siswa gugup dalam mengerjakan soal tes fisika.
Secara psikologis hal itu berdampak tidak baik untuk kemampuan berfikirnya karena dalam kondisi gugup siswa tidak bisa berfikir secara jernih untuk mengerjakan soal tes fisika sehingga sering terjadi kesalahan-kesalahan dalam mengerjakan soal fisika. Kesalahan tersebut sering kali diabaikan dan tanpa tindak lanjut untuk mengetahui kesalahan-kesalahan yang terjadi pada siswa saat mereka mengerjakan soal dikarenakan mereka kurang memahami soal ataukah miskonsepsi atau ada kesalahan–kesalahan yang lain. Hal tersebut perlu dipahami utamanya bagi guru dan calon guru sehingga dapat ditelaah kesalahan kesalahan tersebut dan tidak berulang untuk pengajaran selanjutnya.
Meskipun memang satu siswa dengan siswa lain mungkin bisa saja kesalahan yang dilakukan tidak sama, namun dapat ditelaah secara keseluruhan sehingga kesalahan yang yang umumnya terjadi pada siswa dapat diatasi dan tidak berulang lagi pada pembelajaran selanjutnya. Karena tanpa menelaah kesalahan yang sebelumnya terjadi akan sulit untuk memperbaiki sehingga menganalisis kesalahan siswa dalam mengerjakan soal itu sangatlah penting.
Dalam pembelajaran fisika kelas XI IPA materi keseimbangan benda tegar merupakan materi yang cukup sulit untuk dipahami. Pada materi tersebut perlu
1
commit to user
pemahaman yang menyeluruh dalam konsepnya dan juga dalam menggambarkannya agar tidak ada kesalahan dalam mengerjakan soal keseimbangan benda tegar.
Oleh karena itu, diadakan penelitian yang akan mengungkap jenis-jenis kesalahan serta penyebab kesalahan yang dilakukan siswa SMA kelas XI dalam menyelesaikan soal kesetimbangan benda tegar. Sehingga dengan diperolehnya informasi tersebut, diharapkan dapat meningkatkan hasil belajar fisika terutama pada materi keseimbangan benda tegar.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, terdapat beberapa masalah yang muncul, yaitu:
1. Siswa yang menganggap fisika itu pelajaran yang sulit, dan banyak rumus yang harus dihapalkan, salah satu materi yang dianggap sulit adalah materi keseimbangan benda tegar.
2. Siswa sulit menyelesaikan soal-soal fisika dengan tepat.
3. Sering terjadi kesalahan-kesalahan dalam mengerjakan soal fisika.
4. Apa sajakah kesalahan yang sering dilakukan oleh siswa dalam menyelesaikan soal-soal fisika materi keseimbangan benda tegar.
5. Apakah penyebab siswa melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal-soal fisika materi keseimbangan benda tegar.
C. Pembatasan Masalah
Dari identifikasi masalah di atas, agar permasalahan yang dikaji lebih terarah, maka penulis membatasi masalah tersebut sebagai berikut:
1. Beberapa jenis kesalahan yang dilakukan oleh siswa dalam menyelesaikan soal-soal fisika materi keseimbangan benda tegar.
2. Hal yang menyebabkan siswa melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal-soal fisika materi keseimbangan benda tegar?
commit to user
D. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan di atas, penulis mencoba menarik rumusan masalah yang menjadi fokus dalam penelitian ini. Adapun perumusan masalah yang penulis ajukan sebagai berikut :
1. Apa saja jenis kesalahan yang dilakukan oleh siswa dalam menyelesaikan soal-soal fisika materi keseimbangan benda tegar?
2. Apa yang menyebabkan siswa melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal-soal fisika materi keseimbangan benda tegar?
E. Tujuan Penelitian
Sesuai dengan pertanyaan penelitian yang telah diuraikan tersebut, tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui jenis kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal- soal fisika materi keseimbangan benda tegar.
2. Mengetahui penyebab siswa melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal- soal fisika materi keseimbangan benda tegar.
F. Manfaat Penelitian
Informasi tentang kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal fisika, diharapkan dapat:
1. Memberikan informasi kepada siswa, calon guru dan guru mengenai jenis dan penyebab kesalahan yang dilakukan oleh siswa dalam menyelesaikan soal-soal fisika materi keseimbangan benda tegar supaya hal tersebut tidak terulang lagi.
2. Memberikan petunjuk kepada guru, bagaimana seharusnya melaksanakan penekanan dalam proses pembelajaran terutama pada materi kesetimbangan benda tegar.
3. Sebagai referensi bagi penelitian sejenis, dalam upaya peningkatan kualitas pembelajaran.
commit to user BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka 1. Hakikat Belajar a. Pengertian Belajar
Dalam pengertian umum, belajar merupakan suatu proses aktif yang memungkinkan manusia untuk menemukan hal-hal baru di luar informasi yang diberikan kepada dirinya. Belajar yang dilakukan oleh manusia merupakan bagian dari hidupnya, berlangsung seumur hidup, kapan saja, dimana saja, baik di sekolah maupun di luar sekolah.
Winkel (1991:36) mendefinisikan “Belajar adalah suatu aktivitas mental/psikis, yang berlangsung dalam interaksi aktif dengan lingkungan, yang menghasilkan perubahan-perubahan dalam pengetahuan-pemahaman, keterampilan dan nilai-sikap. Perubahan itu bersifat secara relatif konstan dan berbekas”.
Selaras dengan Winkel, Slameto (1995: 2), menyatakan “ Belajar ialah suatu proses usaha yang dilakukan seseorang untuk memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang baru secara keseluruhan, sebagai hasil pengalamannya sendiri dalam interaksi dengan lingkungannya.” Perubahan yang terjadi dalam diri seseorang banyak sekali baik sifat maupun jenisnya karena itu sudah tentu tidak setiap perubahan dalam diri seseorang merupakan perubahan dalam arti belajar.
Perubahan dalam belajar terjadi secara sadar, bersifat kontinu dan fungsional, bersifat positif dan aktif, bukan bersifat sementara, bertujuan dan terarah serta mencakup seluruh aspek tingkah laku.
Sedangkan menurut Dimyati dan Mudjiono (1999:26), “Belajar merupakan kegiatan peningkatan kemampuan kognitif, afektif, dan psikomotorik menjadi lebih baik.” Selanjutnya Sardiman (2004:21 ), menyatakan “Belajar itu sebagai rangkaian kegiatan jiwa raga, psiko-fisik untuk menuju ke perkembangan
4
commit to user
pribadi manusia seutuhnya, yang berarti menyangkut unsur cipta, rasa dan karsa, ranah kognitif, afektif dan psikomotorik. “
Bertolak dari beberapa definisi yang telah diuraikan di atas, dapat diterangkan bahwa belajar adalah suatu aktivitas individu dengan lingkungan yang menghasilkan perubahan ke arah yang lebih baik dalam peningkatan kemampuan kognitif, afektif, dan psikomotorik untuk menuju ke perkembangan pribadi manusia seutuhnya.
b. Tujuan Belajar
Tujuan belajar menurut Sardiman (2005:26-28) dibagi menjadi tiga jenis yaitu:
1. Untuk mendapatkan pengetahuan 2. Penanaman konsep dan ketrampilan 3. Pembentukan sikap.
Pencapaian tujuan belajar maka berarti akan menghasilkan hasil belajar yang meliputi ranah kognitif, afektif, dan psikomotorik. Ketiga hasil belajar ini merupakan tiga hal yang secara perencanaan terpisah tetapi setelah proses internalisasi, terbentuklah suatu kepribadian utuh dalam diri siswa.
Ranah kognitif menurut taksonomi Bloom (Dimyati&Mudjiono, 1999:26- 27) terdiri dari enam jenis perilaku sebagai berikut :
(1) Pengetahuan, mencapai kemampuan ingatan tentang hal yang telah dipelajaridan tersimpan dalam ingatan. Pengetahuan itu berkenaan dengan fakta, peristiwa, pengertian, kaidah, teori, prinsip, atau metode.
(2) Pemahaman, mencakup kemampuan menangkap arti dan makna tentang hal yang dipelajari.
(3) Penerapan, mencakup kemampuan menerapkan metode atau kaidah untuk menghadapi masalah yang nyata atau baru. Misalnya menggunakan prinsip.
(4) Analisis, mencakup kemampuan merinci suatu kesatuan ke dalam bagian- bagian sehingga struktur keseluruhan dapat dipahami secara baik.
commit to user
(5) Sintesis, mencakup kemampuan membentuk suatu pola baru. Misalnya kemampuan menyusun suatu program kerja.
(6) Evaluasi, mencakup kemampuan membentuk pendapat tentang beberapa hal berdasarkan kriteria tertentu.
Dalam ranah afektif menurut Krathwohl (Dimyati &Mudjiono, 1999:27- 29), ranah tersebut terdiri dari lima perilaku-perilaku sebagai berikut:
(1) Penerimaan, yang mencakup kepekaan terhadap hal tertentu dan kesediaan memperhatikan hal tersebut.
(2) Partisipasi, yang mencakup kerelaan, kesediaan memperhatikan dan berpartisipasi dalam suatu kegiatan.
(3) Penilaian dan penentuan sikap, mencakup penerimaan suatu nilai, menghargai, mengakui, dan menentukan sikap.
(4) Organisasi, yang mencakup kemampuan membentuk suatu sistem nilai sebagai pedoman dan pegangan hidup.
(5) Pembentukan pola hidup, yang mencakup kemampuan menghayati nilai dan membentuknya menjadi pola nilai kehidupan.
Sedangkan menurut Simpson ranah psikomotorik terdiri dari tujuh jenis perilaku antara lain:
(1) Persepsi, yang mencakup kemampuan memilah-milahkan (mendeskri- minasikan) hal-hal secara khas, dan menyadari adanya perbedaan yang khas tersebut.
(2) Kesiapan, yang mencakup kemampuan penempatan diri dalam keadaan di mana akan terjadi suatu gerakan atau rangkaian gerakan. Kemampuan ini mencakup jasmani dan rohani.
(3) Gerakan terbimbing, mencakup kemampuan melakukan gerakan sesuai contoh, atau gerakan peniruan.
commit to user
(4) Gerakan yang terbiasa, mencakup kemampuan melakukan gerakan-gerakan tanpa contoh.
(5) Gerakan kompleks, yang mencakup kemampuan melakukan gerakan atau keterampilan yang terdiri dari banyak tahap, secara lancar, efisien dan tepat.
(6) Penyesuaian pola gerakan, yang mencakup kemampuan mengadakan perubahan dan penyesuaian pola gerak-gerik dengan persyaratan khusus yang berlaku.
(7) Kreativitas, mencakup kemampuan melahirkan pola gerak-gerik yang baru atas dasar prakarsa sendiri. (Dimyati&Mudjiono, 1999:29)
Tujuan belajar akan tercapai secara optimal jika didukung oleh faktor internal dan eksternal siswa. Faktor intern yaitu faktor yang berasal dari dalam individu yang belajar, misalnya kecerdasan, bakat, pertumbuhan, motivasi, dan kemampuan. Sedangkan faktor ekstern adalah faktor yang berasal dari luar individu belajar, misalnya kondisi keluarga, pendekatan & metode yang digunakan guru dalam pembelajaran, sarana prasarana dan lain sebagainya.
2. Pembelajaran Fisika di SMA a. Hakikat Fisika
Ilmu fisika merupakan salah satu cabang dalam Ilmu Pengetahuan Alam (IPA). IPA merupakan suatu kumpulan pengetahuan yang diperoleh dengan menggunakan metode-metode yang didasarkan pada observasi dan tersusun secara sistematik yang didalam penggunaannya secara umum terbatas pada gejala-gejala alam.
Kata Fisika berasal dari bahasa Yunani "Physic" yang berarti "alam"
atau "hal ikhwal alam" sedangkan fisika (dalam bahasa inggris "Physic") ialah ilmu yang mempelajari aspek-aspek alam yang dapat dipahami dengan dasar- dasar pengertian terhadap prinsip-prinsip dan hukum-hukum elementernya.
Selanjutnya fisika dapat didefinisikan dalam berbagai pengertian, satu diantaranya
commit to user
mengatakan bahwa fisika adalah ilmu yang mempelajari suatu zat dan energi atau zat dan gerakan. (Harrys, 2003 : 1)
Pengertian lainnya yaitu:
Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari benda-benda di alam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta interaksi dari benda-benda di alam tersebut. Gejala-gejala ini pada mulanya adalah apa yang dialami oleh indera kita, misalnya penglihatan menemukan optika/cahaya dan pendengaran menemukan pelajaran tentang bunyi. Fisika adalah ilmu pengetahuan yang tujuannya mempelajari bagian-bagian dari alam dan interaksi antara bagian tersebut.
(http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/ilmu_alamiah_dasar/bab10fisika.pdf) Menurut Gerthsen (1985) yang dikutip oleh Druxes (1986: 3) menyatakan “Fisika adalah suatu teori yang menerangkan gejala-gejala alam sesederhana mungkin dan berusaha menemukan hubungan antara kenyataan- kenyataan persyaratan utama untuk pemecahan soal adalah dengan mengamati gejala-gejala tersebut.”
Sedangkan pendapat Brockhaus (1972) yang dikutip oleh Herbert Druxes (1986:3), “Fisika adalah pelajaran tentang kejadian alam yang memungkinkan penelitian dengan percobaan dan pengujian secara sistematis dan berdasarkan peraturan umum”.
Dari definisi-definisi di atas dapat disimpulkan bahwa Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari benda-benda di alam, gejala-gejala, kejadian- kejadian alam serta interaksi dari benda-benda di alam tersebut yang bersifat fisik dan dapat dipelajari secara pengamatan dan eksperimen serta teori. Hasil-hasil Fisika diungkapkan dalam bentuk fakta, konsep, prinsip, hukum dan teori.
b. Pembelajaran Fisika di SMA
Dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP), pembelajaran fisika di SMA mengacu pada Permendiknas Nomor 41 tahun 2007, dimana pelaksanaan pembelajaran meliputi kegiatan pendahuluan, kegiatan inti dan kegiatan penutup.
commit to user
Dalam kegiatan pendahuluan, guru menyiapkan peserta didik secara psikis dan fisik untuk mengikuti proses pembelajaran, mengajukan pertanyaan yang mengaitkan pengetahuan sebelumnya dengan materi yang akan dipelajari, menjelaskan tujuan pembelajaran atau kompetensi dasar yang akan dicapai, menyampaikan cakupan materi dan penjelasan uraian kegiatan sesuai silabus.
Kegiatan inti menggunakan metode yang disesuaikan dengan karakteristik peserta didik dan mata pelajaran, yang dapat meliputi proses eksplorasi, elaborasi, dan konfirmasi.
Dalam kegiatan eksplorasi, guru melibatkan peserta didik mencari informasi yang luas dan dalam tentang topik/tema materi yang akan dipelajari dengan menerapkan prinsip alam takambang jadi guru dan belajar dari aneka sumber, menggunakan beragam pendekatan pembelajaran, media pembelajaran, dan sumber belajar lain, memfasilitasi terjadinya interaksi antarpeserta didik serta antara peserta didik dengan guru, lingkungan, dan sumber belajar lainnya, melibatkan peserta didik secara aktif dalam setiap kegiatan pembelajaran, dan memfasilitasi peserta didik melakukan percobaan di laboratorium, studio, atau lapangan.
Dalam kegiatan elaborasi, guru membiasakan peserta didik membaca dan menulis yang beragam melalui tugas-tugas tertentu yang bermakna, memfasilitasi peserta didik melalui pemberian tugas, diskusi, dan lain-lain untuk memunculkan gagasan baru baik secara lisan maupun tertulis, memberi kesempatan untuk berpikir, menganalisis, menyelesaikan masalah, dan bertindak tanpa rasa takut, memfasilitasi peserta didik dalam pembelajaran kooperatif dan kolaboratif, memfasilitasi peserta didik berkompetisi secara sehat untuk meningkatkan prestasi belajar, memfasilitasi peserta didik membuat laporan eksplorasi yang dilakukan baik lisan maupun tertulis, secara individual maupun kelompok, memfasilitasi peserta didik untuk menyajikan hasil kerja individual maupun kelompok, memfasilitasi peserta didik melakukan pameran, turnamen, festival, serta produk yang dihasilkan, memfasilitasi peserta didik melakukan kegiatan yang menumbuhkan kebanggaan dan rasa percaya diri peserta didik.
Dalam kegiatan konfirmasi, guru memberikan umpan balik positif dan
commit to user
penguatan dalam bentuk lisan, tulisan, isyarat, maupunhadiah terhadap keberhasilan peserta didik, memberikan konfirmasi terhadap hasil eksplorasi dan elaborasi peserta didik melalui berbagai sumber, memfasilitasi peserta didik melakukan refleksi untuk memperoleh pengalaman belajar yang telah dilakukan, memfasilitasi peserta didik untuk memperoleh pengalaman yang bermakna dalam mencapai kompetensi dasar: berfungsi sebagai narasumber dan fasilitator dalam menjawab pertanyaan peserta didik yang menghadapi kesulitan, dengan menggunakan bahasa yang baku dan benar; membantu menyelesaikan masalah; memberi acuan agar peserta didik dapat melakukan pengecekan hasil eksplorasi; memberi informasi untuk bereksplorasi lebih jauh;
memberikan motivasi kepada peserta didik yang kurang atau belum berpartisipasi aktif.
Dalam kegiatan penutup, guru bersama-sama dengan peserta didik dan/atau sendiri membuat rangkuman/simpulan pelajaran; melakukan penilaian dan/atau refleksi terhadap kegiatan yang sudah dilaksanakan secara konsisten dan terprogram; memberikan umpan balik terhadap proses dan hasil pembelajaran; merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk pembelajaran remedi, program pengayaan, layanan konseling dan/atau memberikan tugas balk tugas individual maupun kelompok sesuai dengan hasil belajar peserta didik;
menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya.
Pelaksanaan proses pembelajaran fisika harus sesuai dengan peraturan pemerintah tersebut.
c. Tujuan Pembelajaran Fisika
Pembelajaran Fisika merupakan proses belajar mengajar yang didalamnya mempelajari alam dan kejadian-kejadiannya. Pembelajaran Fisika akan lebih cepat dipahami jika diajarkan sesuai hakikat Fisika, yaitu menyangkut produk, proses dan sikap ilmiah dari Fisika agar dapat mencapai tujuan pembelajaran.
Tujuan pembelajaran Fisika di SMA dalam GBBP SMA adalah agar siswa mampu menguasai konsep-konsep Fisika dan saling keterkaitannya serta mampu menggunakan metode ilmiah yang dilandasi oleh sikap ilmiah untuk
commit to user
memecahkan masalah-masalah yang dihadapinya sehingga lebih menyadari keagungan Tuhan Yang Maha Esa.
Menurut Bleichroth dalam Druxes (1986: 70) menyatakan, “Tujuan pengajaran Fisika adalah untuk memperoleh wawasan, pengetahuan, dan keterampilan yang memungkinkan ia dapat menunjukkan dan menerangkan gejala-gejala yang berlangsung di dalam lingkungan kehidupannya serta dunia lingkungan pekerjaannya di kemudian hari”.
Dari uraian tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa tujuan pembelajaran Fisika adalah memperoleh wawasan dan menguasai konsep-konsep Fisika dan saling keterkaitannya dengan sikap ilmiah, kritis, dan obyektif.
Berdasarkan tujuan pembelajaran Fisika di SMA tersebut diharapkan siswa mampu menggunakan metode ilmiah baik mempelajari konsep dan saling keterkaitannya maupun untuk masalah-masalah yang terjadi di lingkungannya.
Bentuk nyata penerapan metode ilmiah pada tingkat SMA lebih kepada tujuan untuk melatih menjelaskan proses ditemukannya suatu konsep bukan untuk menemukan suatu konsep ataupun teori yang baru. Pembelajaran Fisika tidak hanya mengajarkan sejumlah fakta untuk diketahui siswa dan juga menanamkan sikap hidup serta proses bekerja yang baik dan berurutan serta dapat bermanfaat untuk dirinya dan orang lain.
3. Prestasi Belajar a. Pengertian Prestasi Belajar
Dalam kegiatan pembelajaran prestasi belajar merupakan salah satu indikator yang menunjukkan berhasil atau tidaknya proses pembelajaran yang dilaksanakan. Prestasi belajar berasal dari dua kata yaitu prestasi dan belajar.
Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia, yang dimaksud dengan prestasi adalah hasil yang telah dicapai (dilakukan, dikerjakan dan sebagainya).
Kemudian kata yang kedua adalah belajar, pada hakikat belajar (point a) dijelaskan pengertian belajar. Sehingga dari dua pengertian tersebut maka prestasi belajar dapat dikatakan hasil yang telah dicapai siswa setelah melakukan aktifitas belajar. Atau dengan kata lain prestasi belajar merupakan hasil evaluasi belajar
commit to user
yang diperoleh atau dicapai oleh siswa setelah mengikuti proses belajar mengajar dalam kurun waktu tertentu. Bentuk konkrit dan prestasi belajar adalah dalam bentuk skor akhir dari evaluasi yang dimasukkan dalam nilai raport.
Untuk mengetahui prestasi belajar siswa dilakukan evaluasi. Prestasi belajar merupakan wujud yang menggambarkan usaha belajar yang melibatkan interaksi antara guru dan siswa, ataupun orang lain dan lingkungannya. Sehingga dapat dikatakan prestasi belajar adalah hasil yang dicapai siswa setelah melalui proses belajar yang ditunjukkan dalam bentuk angka, huruf ataupun tindakan yang mencerminkan prestasi anak dalam periode tertentu dalam belajar.
b. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Prestasi Belajar.
Prestasi belajar seseorang tentu tidak bias disamaratakan. Masing-masing orang tentunya memiliki kemampuan dan kelemahan masing-masing. Jika diuraikan faktor-faktor yang mempengaruhi prestasi belajar menurut Slameto (1995: 54-72) dapat digolongkan dalam dua bagian, yaitu faktor intern dan faktor ekstern. Faktor Intern adalah faktor yang mempengaruhi prestasi belajar yang berasal dari dalam diri siswa. Faktor-faktor intern itu antara lain :
1) Kesehatan
Siswa yang kesehatannya baik akan lebih mudah dalam belajar dibandingkan dengan siswa yang kondisi kesehatannya kurang baik, sehingga hasil belajarnya juga akan lebih baik.
2) Kecerdasan / intelegensia
Kecerdasan/intelegensia besar pengaruhnya dalam menentukan seseorang dalam mencapai keberhasilan.
3) Perhatian
Untuk dapat menjam`in hasil belajar yang baik, maka siswa harus mempunyai perhatian terhadap bahan yang dipelajarinya.
4) Minat
Seorang siswa yang belajar dengan minat yang tinggi maka hasil yang akan dicapai lebih baik dibandingkan dengan siswa yang kurang berminat dalam belajar.
commit to user 5) Bakat
Siswa yang belajar sesuai dengan bakatnya akan lebih berhasil dibandingkan dengan orang yang belajar di luar bakatnya.
6) Motivasi
Motivasi sebagai faktor intern berfungsi menimbulkan, mendasari, mengarahkan perbuatan belajar. Dengan adanya motivasi maka siswa akan memiliki prestasi yang baik, begitu pula sebaliknya.
Faktor kedua adalah faktor ekstern merupakan faktor yang mempengaruhi prestasi belajar yang berasal dari luar diri siswa. Faktor-faktor ekstern itu antara lain :
1) Cara orangtua mendidik
Cara orangtua mendidik anaknya besar pengaruhnya terhadap belajar anaknya dan hal tersebut juga berpengaruh pada prestasi belajar siswa.
2) Suasana rumah
Agar siswa dapat belajar dengan baik perlulah diciptakan suasana rumah yang tenang dan tentram.
3) Status ekonomi sosial orang tua
Apabila anak hidup dalam keluarga yang miskin, kebutuhan pokok anak kurang terpenuhi, akibatnya kesehatan anak terganggu. Akibatnya, belajar anak juga terganggu.
4) Ketersediaan sarana dan prasarana di rumah dan sekolah
Sarana dan prasarana mempunyai arti penting dalam pendidikan dan sebagai tempat yang strategis bagi berlangsungnya kegiatan belajar mengajar di sekolah.
5) Metode mengajar
Agar siswa dapat belajar dengan baik maka metode yang digunakan guru dalam kegiatan pembelajaran hendaknya tepat, efektif, dan efisien.
6) Relasi guru dengan siswa
Guru yang kurang berinteraksi dengan siswa secara akrab, menyebabkan kegiatan pembelajaran kurang lancar. Juga siswa merasa jauh dari guru, maka segan berpartisipasi secara aktif dalam pembelajaran hal tersebut, itu bisa menyebabkan prestasi belajar siswa tidak maksimal.
commit to user
4.Masalah dalam Pembelajaran Fisika
Di samping faktor intern dan ekstern yang mempengaruhi prestasi belajar siswa, fisika yang dianggap sebagai momok oleh siswa secara psikologis berpengaruh juga terhadap hasil belajar siswa.
Many students have been losing their interest in physics. One of the essential reasons why students look away from physicsis the fact that they face difficulty in solving physicsproblems.Byun, T., Ha, S. & Lee, G (2008:87)
In a survey of why secondary students in the United Kingdom are not interested in studying physics, Williams et al.(2003:324) found that the main reason offered by students is that they perceive physics to be a difficult/hard subject.
Selain Byun dan Williams, Herbert juga memberikan gambaran secara umum masalah pelajaran fisika di sekolah. Berikut beberapa masalah pelajaran fisika di sekolah yang dikemukakan oleh Herbert Druxes, dkk (1986:27-30).
a. Fisika tidak disukai
Masih banyak dipertanyakan kegunaan hasil fisika bagi manusia, anggapan fisika sebagai ilmu pengalaman terurai secara murni sehingga hasil dan pernyataannya juga dianggap tidak mempunyai arti dalam gambaran dunia.
Orang beranggapan fisika kurang bermanfaat dalam kehidupan sehari- hari, sehingga orang tidak tertarik dan tidak suka untuk mempelajarinya, dan juga kebanyakan pendapat bahwa fisika itu sama dengan matematika, karena kebanyakan soal-soal diselesaikan dengan hitungan.
b. Fisika itu berat
Adanya pengertian dan model yang hampir tak ada hubungannya dengan dunia kita yang dapat diindera dan diamati. Sebagai contoh, untuk menjelaskan dalam menjelaskan gejala relativitas, orang berbicara tentang perbagai partikel elementer, yang terdiri atas kuark dan gluon, bahan ini termasuk ke dalam “keluarga-keluarga” tertentu dan mempunyai sifat-sifat yang “khas” dan membuatnya abstrak, tak tampak. Selain itu dalam pandangan para ahli fisika, dunia ini tidak menjadi sederhana, melainkan jauh lebih rumit.
commit to user
Fisika dianggap sebagai pelajaran yang sangat kompleks dan di dalamnya terdapat banyak terdapat simbol.
c. Pelajaran fisika tidak aktual
Dalam surat kabar misalnya terdapat berita tentang laser dan mikroprosesor hal tersebut berkaitan dengan ilmu fisika namun pembelajaran fisika di sekolah tidak mengaktualkan peristiwa-peristiwa fisika yang sedang terjadi.
d. Pelajaran fisika itu eksperimental
Pelajaran fisika itu eksperimental yaitu pelajaran fisika oleh guru harus dibarengi dengan percobaan di depan kelas dan di laboratorium oleh siswa, dalam proses memudahkan siswa dalam memahami materi yang diajarkan.
Dengan demikian terdapat pemberatan cukup besar bagi pengajar/guru.
Pelajaran fisika memerlukan percobaan/eksperimen. Hal ini tentu merepotkan guru dan menyita waktu. Apalagi jika di sekolahnya tidak mempunyai laboratorium atau alat untuk percobaan, maka guru akan semakin repot dalam mengajar.
Berbagai hal yang dikemukakan di atas berpengaruh dalam pembelajaran fisika di sekolah khususnya di Sekolah Menengah Atas (SMA) baik secara langsung maupun tidak langsung. Hal ini juga membuat siswa melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal fisika. Beberapa ahli mengemukakan penelitiannya mengenai kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal.
Menurut Arti Sriati (1994:8) dalam penelitian yang dilakukannya, menyatakan bahwa 14 jenis kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal matematika diantaranya :
a. Kesalahan strategi
Kesalahan strategi terjadi jika siswa memilih jalan yang tidak tepat yang mengarahkan ke jalan buntu. Misalnya menentukan akar-akar (x+p)2 = q2 dengan menjabarkan ruas kiri.
commit to user b. Kesalahan terjemahan
Kesalahan terjemahan merupakan kesalahan mengubah informasi ke ungkapan matematika.
c. Kesalahan konsep
Kesalahan konsep merupakan kesalahan dalam memahami gagasan abstrak. Misalnya siswa menganggap perpandingan sudut segitiga sama dengan perbandingan sisi.
d. Kesalahan sistematik
Kesalahan sistematik merupakan kesalahan yang berkenaan dengan pilihan yang salah atas teknik ekstrapolasi dan pengetahuan dasar yang kurang. Kesalahan sistematis merupakan kesalahan umum, dalam penelitian tersebut siswa menganggap (x+a)(x+b) = x2 + ab.
e. Kesalahan tanda f. Kesalahan tanpa pola
g. Kesalahan menentukan sudut di luar kuadran I
h. Kesalahan menentukan nilai fungsi trigonometri sudut-sudut istimewa.
i. Kesalahan hitung
Kesalahan hitung merupakan kesalahan dalam menghitung, seperti menjumlahkan, mengurangi, mengalikan, dan membagi.
Di samping Arti Sriati yang mengklasifikasikan jenis kesalahan yang dilakukan siswa dalam menyelesaikan soal matematika, ada juga ahli yang mengklasifikasikan kesalahan mengerjakan soal secara umum, yaitu Watson.
Tabel 2.1 Klasifikasi kesalahan menurut Watson No Jenis
Kesalahan
Istilah Latin Sing ka- tan
Keterangan
1. Data Tidak Tepat
Inappropriate data
Id Siswa berusaha mengoperasikan pada level yang tepat, tetapi memilih sebuah informasi atau data tidak tepat
commit to user 2. Prosedur
tidak tepat
Inappropriate procedure
Ip Siswa berusaha mengoperasikan pada level yang tepat tetapi dia menggunakan prosedur atau cara yang tidak tepat (menggunakan prinsip atau rumus dengan cara tidak tepat)
3. Data Hilang Ommited data
Od Siswa kehilangan satu data atau lebih, tidak menemukan informasi yang tepat, namun masih berusaha mengoperasikan pada level yang tepat.
4. Kesimpulan Hilang
Ommited conclution
Oc Siswa menunjukan alas an pada level yang tepat
5. Level konflik respon
Response level conflic
Rlc Siswa menunjukan suatu kompetisi operasi pada level tertentu dan kemudian menurunkan ke operasi yang lebih rendah untuk kesimpulan.
6. Manipulasi Tidak Langsung
Undered manipulation
Um Siswa merespon dengan benar tetapi alas an atau cara yang digunakan tidak logis atau acak.
7. Masalah Hirearki Keterampilan
Skill hierarchy problem
Shp Siswa tidak dapat menyelesaikan permasalahan karena kurang atau tidak
nampaknya kemampuan
keterampilannya.
8. Selain ke-7 kategori di atas
Above other Ao Kesalahan selain ketujuh kategori ini, diantaranya pengopian data yang salah dan tidak merespon.
Dengan menelaah penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dan kesesuaiannya dengan materi yang diambil penulis yakni keseimbangan benda tegar maka dalam penelitian ini jenis kesalahan yang diteliti dapat dilihat pada Tabel 2.2.
commit to user
Tabel 2.2 Jenis dan Deskripsi Kesalahan Siswa No Jenis
kesalahan
Deskripsi kesalahan siswa
1. Kesalahan Terjemahan
● Siswa tidak menuliskan apa yang diketahui dalam soal ke dalam istilah fisika
● Siswa salah dalam mengartikan maksud soal (misalkan salah dalam menggambarkan deskripsi soal)
● Siswa tidak dapat menuliskan apa yang diketahui, dan ditanyakan dalam soal.
● Siswa salah dalam mengartikan gambar
2. Kesalahan Strategi
● Siswa memilih jalan yang tidak tepat yang mengarahkan ke jalan buntu.
● Siswa bingung menentukan mengerjakan dengan cara seperti apa (misal konsep titik berat tapi dikerjakan dengan konsep keseimbangan) sehingga jawaban siswa asal-asalan
3. Kesalahan konsep
● Siswa tidak memahami syarat keseimbangan benda tegar ( 0
0
F dan ).
● Siswa tidak memahami tentang konsep torsi (dimana F
x
r
) dan lengan torsi (r) harus tegak lurus dengan F
● Siswa kurang memahami bagaimana penerapan titik berat dalam kehidupan
4. Kesalahan hitung
● Siswa melakukan kesalahan dalam menghitung, seperti menjumlahkan, mengurangi, mengalikan, dan membagi.
5. Kesalahan tanda
● Siswa melakukan kesalahan dalam menentukan tanda, dalam materi ini arah momen gaya bila searah jarum jam (+) dan berlawanan jarum jam (-) atau boleh sebaliknya tapi konsisten terkadang siswa tidak konsisten dalam menentukan tanda.
● Siswa melakukan kesalahan dalam menentukan arah vektor gayanya positif atau negatif
commit to user 6. Kesalahan
dalam trigonometri
● Siswa melakukan kesalahan dalam penggunaan sin, cos, atau tan (misalkan kalau dihadapan sudut itu pakai sin dsb. hal tersebut terkadang dilupakan siswa)
● Siswa melakukan kesalahan dalam menentukan nilai
trigonometri sudut-sudut istimewa (misalkan sin 60 = 0,5 hal tersebut salah)
5.Materi Keseimbangan Benda Tegar
Suatu benda tegar berada dalam keseimbangan statis bila mula-mula benda dalam keadaan diam dan resultan gaya pada benda sama dengan nol, serta torsi terhadap titik sembarang yang dipilih sebagai poros sama dengan nol.
Secara matematis, syarat keseimbangan benda tegar yang terletak pada suatu bidang datar (misal bidang xy) dinyatakan sebagai berikut :
a. Resultan gaya harus nol
(2.1) b. Resultan torsi harus nol
(2.2) Titik Berat
Setiap partikel dalam suatu benda tegar memiliki berat. Berat keseluruhan benda adalah resultan dari semua gaya gravitasi berarah vertikal ke bawah dari semua partikel ini, dan resultan ini bekerja melalui suatu titik tunggal, yang disebut titik berat (atau pusat gravitasi). Perhatikan Gambar 2.1 tentang konsep titik berat.
Gambar 2.1 Konsep Titik Berat
Titik berat merupakan suatu titik dimana resultan gaya gravitasi partikel- partikel terkonsentrasi pada titik ini. Karena itu, resultan torsi dari gravitasi partikel-partikel pada titik beratnya haruslah nol. Saat menumpu benda tegar pada
0 0 0
y x
F F F
0
commit to user
titik beratnya, maka benda ada dalam kondisi keseimbangan statis dan tidak akan mudah jatuh.
Menentukan letak titik berat benda homogen yang memiliki sumbu simetris misalnya seperti mistar kayu sangatlah mudah. Sumbu simetri dari mistar kayu dapat melalui titik tengah mistar. Ini berarti titik berat mistar kayu ada di titik tengah mistar. Karena itulah mistar seimbang ketika ditumpu oleh jari telunjuk tepat di titik tengah mistar.
Titik berat dari berbagai benda homogen yang bentuknya teratur (memiliki sumbu simetri) ditunjukkan Gambar 2.2 berikut ini.
Gambar 2.2 Letak Titik Berat Berbagai Benda Homogen Yang Bentuknya Teratur.
Sedangkan cara menentukan letak titik berat secara kuantitatif melalui perhitungan sebagai berikut. Pertimbangan suatu benda tegar dengan bentuk tak beraturan terletak pada bidang XY, seperti pada Gambar 2.3. Benda dapat kita bagi atas sejumlah besar partikel-partikel kecil, dengan berat masing-masing partikel adalah w1 , w2 , w3 ,... memiliki koordinat (x1,y1) (x2,y2) (x3,y3),... Tiap partikel menyumbang torsi terhadap titik pusat koordinat O sebagai poros, yaitu hasil kali antara gaya gravitasi dengan lengan torsinya. Misalnya torsi dari gaya gravitasi w1 adalah w1 x1, w2 adalah w2 x2 dan seterusnya.
w
x w2
x2,y2
G (titik berat)
x2
xG
x1
x1,y1
w1
O y
Gambar 2.3 Berat w Adalah Resultan Gaya Berat Partikel-Partikelnya.
commit to user
Untuk menentukan satu posisi dari gaya tunggal w, yaitu berat total benda, yang efek rotasinya sama dengan efek rotasi dari masing-masing gaya gravitasi partikel. Titik tunggal ini disebut titik berat benda. Misalkan absis dari gaya tunggal w adalah xG, maka torsinya adalah wxG. Tentu saja torsi ini sama dengan jumlah torsi dari masing-masing partikel. Dengan demikian
wxG w1x1w2x2w3x3...
w
x w x w x
xG w1 1 2 2 3 3 ...
i i i
G w
x w w
w w
x w x w x
x w
...
...
3 2 1
3 3 2 2 1
1 (2.3)
Dengan cara yang sama, koordinat y dari titik berat sistem bisa di dapatkan yaitu:
i i i
G w
y w w
w w
y w y w y
y w
...
...
3 2 1
3 3 2 2 1
1 (2.4)
Mengapa titik berat sering diidentikkan dengan pusat massa?
Benda tegar yang umum kita jumpai dalam keseharian ukarannya tidaklah terlalu besar, sehingga percepatan gravitasi g yang dialami oleh setiap partikel dalam benda dapat dianggap sama. Dalam persamaan (2.3) dan (2.4) percepatan gravitasi dapat ditiadakan. Muncullah notasi massa pada persamaan untuk menentukan koordinat xg dan yg. Titik koordinat (xg, yg) dalam kasus ini kita sebut sebagai pusat massa. Jadi secara umum titik berat sama dengan pusat massa. Rumus pusat massa dapat diturunkan dari persamaan (2.3) dan (2.4). Dan subtitusikan w1 = m1
g, w2 = m2 g, w3 = m3 g, … ke dalam persamaan (2.3), sehingga diperoleh
...
...
2 2 1
3 3 2 2 1 1
g m g m g m
gx m gx m gx xG m
...
...
2 2 1
3 3 2 2 1 1
m m m g
x m x m x m xG g
i i i
G m
x m m
m m
x m x m x x m
...
...
2 2 1
3 3 2 2 1
1 (2.5)
commit to user
Dengan cara yang sama koordinat y dari pusat massa sistem bisa didapatkan yaitu:
i i i
G m
y m m
m m
y m y m y y m
...
...
2 2 1
3 3 2 2 1
1 (2.6)
Untuk benda homogen berbentuk luasan (dua dimensi), massa tiap partikel dalam benda dapat dinyatakan dalam luas partikel sebagai berikut :
mi= Vi Ait
sehingga persamaan (2.5) dapat ditulis
ii
i iiii i i
G t A
x A t t
A x t A m
x x m
...
...
3 2 1
3 3 2 2 1 1
A A A
x A x A x A A
x x A
i i i
G (2.7)
...
...
3 2 1
3 3 2 2 1 1
A A A
y A y A y A A
y y A
i i i
G (2.8)
Untuk benda homogen berbentuk kurva (suatu dimensi), luas tiap partikel (Ai) dapat diganti dengan panjang tiap partikel ( ), sehingga persamaan (2.7) dan i (2.8) dapat ditulis,
...
...
3 2 1
3 3 2 2 1 1
x x x x
x
i i i
G (2.9)
...
...
3 2 1
3 3 2 2 1 1
y y y y
y
i i i
G (2.10)
Untuk benda homogen mempunyai volume (3 dimensi), maka :
...
...
3 2 1
3 3 2 2 1 1
V V V
x V x V x V V
x x V
i i i
G (2.11)
...
...
3 2 1
3 3 2 2 1 1
V V V
y V y V y V V
y y V
i i i
G (2.12)
commit to user Contoh 1 :
Majalah mobil melaporkan bahwa sebuah mobil sedan memiliki 53 % berat pada roda-roda depannya dan 47 % pada roda-roda belakangnya, dengan jarak antara poros roda depan dengan belakang adalah 2,46 m. Ini berarti bahwa gaya normal total pada kedua roda depan adalah 0,53w dan pada kedua roda belakang adalah 0,47w dengan w adalah berat total mobil. Berapa jauh dari poros roda belakang titik berat mobil tersebut?
Jawab :
w w
w w
w w
x w x w w
x x w
i i i
G 0,47 0,53
) 46 , 2 ( 53 , 0 ) 0 ( 47 , 0
2 1
2 2 1 1
meter 30 , ) 1 46 , 2 ( 53 , 0
0
w
xG w
Jenis-jenis Keseimbangan
Ada tiga jenis keseimbangan, yaitu : a. Keseimbangan stabil
adalah keseimbangan yang dialami benda dimana sesaat setelah gangguan kecil dihilangkan, benda akan kembali ke kedudukan keseimbangannya semula.
b. Keseimbangan labil
adalah keseimbangan yang dialami benda dimana sesaat setelah gangguan kecil dihilangkan, benda tidak akan kembali ke kedudukan keseimbangannya semula, bahkan gangguan tersebut makin meningkat.
c. Keseimbangan netral (indiferen)
adalah keseimbangan dimana gangguan kecil yang diberikan tidak akan mempengaruhi keseimbangan benda.
x 1= 0
x 2= 2,46 m
G
w1= 0,47 w w2= 0,53 w
titik berat mobil xG
y
commit to user
Penerapan Konsep Titik Berat dalam Kehidupan Sehari-hari
Salah satu penerapan konsep titik berat adalah pada desain kendaraan.
Sepeda memiliki titik berat yang tinggi dan dasar tumpuan yang tipis (dasar tumpuan adalah lebar ban). Desain seperti ini tidak stabil, sehingga sepeda sangat mudah jatuh. Bagaimana dengan desain truk dan mobil balap, mobil balap lebih stabil daripada truk. Mengapa? Hal ini karena mobil balap memiliki titik berat yang lebih rendah dan alas yang lebih lebar. Desain seperti ini menyebabkan mobil balap sukar terguling sewaktu menempuh belokan dengan kelajuan tinggi (sesuai dengan spesifikasinya).
Contoh 2. Masalah Benda Tegar dalam Keseimbangan Statis
Benda seperti pada Gambar 2.4 mempunyai berat 400 N dan digantung pada keadaan diam. Tentukan tegangan- tegangan pada kedua tali penahannya?
Jawab :
Komponen-komponen pada tegangan tali T1 adalah T1x dan T1y; sedangkan T2 adalah T2x dan T2y
Syarat keseimbangan statis partikel yaitu Fx 0 Fy 0, sehingga
400 8
, 0 6 , 0
0 400 8
, 0 6 , 0
0 0
2 1
2 1
2 1
T T
T T
w T T
F
y y
y
4 3 8
, 0
6 , 0
8 , 0 6
, 0
0 0
2 1
2 1
1 2
1 2
1 2
T T T T
T T
T T
T T
F
x x
x x
x
w 53o
37o x
T2
T2x T2y
T1x
T1y T1
(*)
(**)
400N 53o 37o
Gambar 2.4 Beban yang Digantung
