Skripsi
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd)
Program Studi Pendidikan Fisika
Disusun oleh : DWI ARIYANTO
021424026
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i Skripsi
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd)
Program Studi Pendidikan Fisika
Disusun oleh : DWI ARIYANTO
021424026
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
vi
Penelitian ini merupakan studi kasus yang mendalami suatu kelompok siswa, Untuk menganalisa hasil penelitian ini dilakukan dengan teknik analisis secara kualitatif dan kuantitatif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan pemahaman siswa tentang konsep-konsep yng berhubungan dengan Gerak Lurus melalui pembelajaran dengan menggunakan simulasi komputer, dan untuk mengetahui keterlibatan siswa dalam proses pembelajaran. Untuk mengetahui ada dan tidaknya peningkatan pemahaman siswa mengenai konsep Gerak Lurus, peneliti membandingkan pemahaman siswa sebelum dan sesudah pembelajaran dengan metode simulasi komputer. Keterlibatan siswa dalam proses pembelajaran dinyatakan dalam skor yang diperoleh siswa.
Penelitian ini dilakukan di SMA N I Karangnongko Klaten, pada bulan Maret 2009. partisipan penelitian adalah siswa-siswi kelas X.
Penelitian didesain menjadi empat tahap, yang terdiri dari membuat instrument, siswa mengerjakan soal pretes, pembelajaran dengan metode simulasi komputer, dan siswa mengerjakan soal postes. Tes berupa soal uraian yang berjumlah 10 pertanyaan mencakup konsep pokok yang berhubungan dengan Gerak Lurus.
vii
Karangnongko Klaten”
This research was case study that examined a group of students. The analysis of the result research was analyzed quantitatively and qualitatively. This research aimed at knowing improving the students’ comprehension on concepts related to the straight movement through learning by means of computer simulation, and knowing the students involvement in learning process. In order to find out whether there was improvement in students’ comprehension on straight movement concept; researcher compared the students’ comprehension before and following the learning with computer simulation method. Students’ involvement in the learning process was showed by their score.
This research was performed in SMA N I KARANGNONGKO Klaten in March 2009. Participants in the research were tenth grader.
This research was designed into four stages, which were first the researcher created the instruments; seconds, the student work with pre-test, third, learning with the computer simulation method; and the last, student work with their post-test. Each test included ten essays about main concepts that related to the straight movement.
viii
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “PENINGKATAN PEMAHAMAN SISWA TENTANG GERAK LURUS MENGGUNAKAN METODE SIMULASI KOMPUTER DI SMA N I KARANGNONGKO KLATEN ”, sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan strata satu.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis telah banyak mendapatkan bantuan baik moral maupun spiritual dan dukungan yang berupa bimbingan, dorongan, sarana maupun fasilitas dari berbagai pihak. Untuk itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bpk Drs. Domi Saverinus, M.Si., selaku Dosen Pembimbing atas bimbingan, bantuan dan pengarahan selama penelitian sampai penyusunan skripsi ini.
2. Bpk Drs. Kawit Sudiyono selaku kepala sekolah SMA N 1 KARANG NONGKO KLATEN atas ijin yang diberikan kepada penulis untuk melaksanakan penelitian di SMA N 1 KARANG NONGKO KLATEN. 3. Ibu Dra.Purwanti selaku koordinator Guru Fisika atas ijin yang diberikan
kepada penulis untuk melaksanakan penelitian di SMA N 1 KARANG NONGKO KLATEN.
ix
7. Kedua Mertuaku atas nasehat, dukungan, pengorbanan dan doanya. 8. Kakak-kakak iparku, makasih atas dukungan n doa kalian ya…...
9. Teman-temanku angkatan 2002 semuanya atas pengalaman hidup dalammenjalin persahabatan selama ini.
10.Teman-teman seperjuangan Nita, Eko kodok, Wisnu “Anakmu wes gedhe le”, Andre, atas kebersamaanya..
11.Anak-anak SMA N 1 KARANG NONGKO KLATEN kelas X E atas kesediannya menjadi partisipan dan kerjasamanya.
x
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN... iii
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI... xi
DAFTAR TABEL... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 6
C. Tujuan Penelitian ... 6
D. Manfaat Penelitian ... 7
BAB II DASAR TEORI A. Hakikat Fisika ... 8
xi
1. Pengertian Belajar ... 11
2. Pengertian Pembelajaran……….. 11
3. Pemahaman Konsep ... 14
4. Pembelajaran Mengaktifkan Siswa ... 20
D. Pembelajaran Dengan Bantuan Komputer ... 22
E. Penggunaan Komputer dalam Pembelajaran Fisika... 24
F. Gerak Lurus... 27
BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 38
B. Partisipan Penelitian... 38
C. Jenis Penelitian... 38
D. Ubahan ... 39
1. Jenis Ubahan ... 39
2. Definisi Operasional Ubahan ... 39
E. Desain Penelitian... 40
1. Penyusunan Instrumen ... 40
1.1Instrumen Pembelajaran... 40
1.2Instrumen Pengumpulan Data ... 45
2. Desain Pembelajaran... 47
xii
2. Analisis Peningkatan Pemahaman Konsep Siswa ... 50
3. Analisis Keterlibatan Siswa Dengan Metode Simulasi Komputer... 52
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN A. Pelaksanaan Penelitian ... 55
B. Data ... 58
1. Hasil Pretest ... 59
2. Hasil Postest ... 60
3. Hasil Pengamatan Keterlibatan Siswa ... 61
C. Analisis dan Pembahasan... 62
1. Pemahaman awal siswa tentang Gerak Lurus... 63
2. Pemahaman akhir siswa tentang Gerak Lurus ... 81
3. Peningkatan Pemahaman Konsep ... 101
4. Keterlibatan Siswa ... 109
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 115
B. Saran... 118
DAFTAR PUSTAKA ... 119
xiii Tabel 2. Distribusi soal postest menurut
materi dan aspek yang akan diukur……… 46
Tabel 3. Kegiatan dalam penelitian………. 47
Tabel 4. Variasi jawaban untuk setiap soal pre test dan post test untuk setiap siswa dan keseluruhan siswa.…………... 50
Tabel 5. Kualifikasi pemahaman setiap konsep……….. 50
Tabel 6. Kualifikasi pemahaman konsep siswa………... 51
Tabel 7. Peningkatan pemahaman konsep setiap siswa………... 51
Tabel 8. Lembar pengamatan aktifitas siswa di kelas ………. 52
Tabel 9. Kualifikasi skor tingkat keterlibatan siswa ………... 54
Tabel 10. Kualifikasi keterlibatan siswa ………... 54
Tabel 11. Data hasil pretest siswa ………... 59
Tabel 12. Data hasil postest siswa ………... 60
Tabel 13. Data keterlibatan siswa mengikuti proses pembelajaran...… 61
Tabel 14. Kualifikasi frekuensi pemahaman awal dari pretest untuk masing-masing soal...… 63
Tabel 15. Kualifikasi frekuensi pemahaman awal dari pretest... 63
Tabel 16. Variasi jawaban siswa dari soal pretest... 64
xiv
Tabel 21. Peningkatan Pemahaman Konsep...101
Tabel 22. Kualifikasi Keterlibatan Setiap Siswa...109
Tabel 23. Keterlibatan Seluruh Siswa...111
xv
Gambar 3. Diagram v-t... 30
Gambar 4. Diagram S-t... 30
Gambar 5. Diagram V-t... 32
Gambar 6. Gerak Peluru... 32
Gambar 7. Motion with constant acceleration………. 42
Gambar 8. Projectile Motion………...…. 42
Gambar 9. Gerak Lurus Beraturan…………...………. 43
1 A. Latar Belakang
Dewasa ini, bisa dikatakan bahwa kualitas pembelajaran fisika merosot
terutama di sekolah menengah. Euwe van de Berg (1991) menyatakan bahwa di
dalam maupun di luar negeri pembelajaran fisika dirasa sangat mengecewakan dan
para alumni sekolah menengah seakan-akan belum pernah mempelajari fisika
sebelumnya. Banyak isu bahwa fisika merupakan mata pelajaran yang kurang
diminati oleh para siswa tingkat SMP atau SMA. Salah satu penyebabnya adalah cara
penyajian materi fisika di kelas yang kurang menarik perhatian siswa. Oleh karena
itu, perlu dicari pola pembelajaran fisika yang menarik perhatian siswa dan
mempermudah pemahamannya. Selain itu, siswa dapat mempersiapkan dirinya untuk
mengembangkan kemampuannya secara mandiri.
Dalam pengajaran fisika di sekolah, aspek pemahaman suatu konsep
merupakan hal yang penting yang harus dimiliki siswa. Penggunaan alat-alat peraga
(media pembelajaran) yang tepat dalam pengajaran fisika di SMA tampaknya tidak
diragukan lagi dalam peningkatan pemahaman konsep. Walaupun demikian,
penggunaan alat peraga banyak mengalami kendala dalam pelaksanaannya, misalnya
pengadaan alat peraga atau media, waktu pengajaran yang relatif lebih lama dan
memerlukan keterampilan guru dalam menggunakan alat tersebut. Selain itu, masih
Metode ceramah kemungkinan besar menyebabkan siswa tidak berminat dan
sukar dalam belajar fisika. Metode pembelajaran fisika dengan ceramah seharusnya
dipadukan dengan metode yang lebih meningkatkan keaktifan siswa dalam proses
belajar mengajar di kelas. Oleh karena itu, siswa akan memperoleh pengalaman
secara langsung, serta lebih mengembangkan pemahaman siswa dalam belajar fisika.
Dengan usaha yang intensif tersebut, maka fisika akan dipandang sebagai pelajaran
yang menarik dan mudah untuk dipahami. Salah satu cara atau alternatif untuk
membuat siswa tertarik serta menyukai fisika adalah pembelajaran fisika dengan
metode simulasi komputer
Seperti yang kita ketahui bahwa ilmu pengetahuan dan teknologi semakin
berkembang seiring perkembangan zaman. Perkembangan ini mencakup dalam
semua bidang, yang salah satunya dalam bidang informasi yang menghasilkan sarana
informasi yang sangat berguna bagi kehidupan manusia. Perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi atau yang sering disebut dengan IPTEK ini, sangat
berpengaruh atau membawa dampak terhadap seluruh aspek kehidupan tidak
terkecuali dalam hal ini yang lebih ditekankan pada bidang pendidikan. Dalam bidang
ini, IPTEK dapat dijadikan objek kajian yang menantang dan menarik, dapat
dimanfaatkan sebagai alat untuk meningkatkan efektifitas dan efisiensi pelaksanaan
pendidikan, dan dapat membantu memecahkan permasalahan pendidikan. Pasalnya,
banayak sekali permasalahan dalam pendidikan yang membutuhkan peranan
Sebagai hasil dari produk perkembangan IPTEK, komputer sebagai salah satu
sarana untuk para siswa dalam belajar dengan menggunakan teknologi ini dan untuk
memberikan kemudahan kepada para siswa dalam menguasai dan mengembangkan
kemampuannya secara efektif dan efisien. Untuk menunjang potensi para siswa
dalam menggunakan komputer sebagai alat untuk memperoleh berbagai informasi
yang diperlukan dalam belajar, dapat mencarinya dengan mengakses program internet
yang telah tersedia. Penggunaan komputer yang lain dalam pendidikan di antaranya
komputer tutorial, program demonstrasi, program modeling toolkit, alat bantu
laboratorium, dan simulasi dalam pembelajaran.
Fasilitas-fasilitas lain yang disediakan komputer antara lain : (1)
menghasilkan suara, (2) membuat gambar baik statis maupun dinamis, (3) mengatur
teks, dan (4) mengolah data. Selain keunggulan tersebut komputer juga mempunyai
kesabaran yang luar biasa (Sumardi, 1995). Menurut Greenfield yang dikutip
Sumardi ( Widya Dharma, 1995), seorang anak berumur tujuh tahun berkata bahwa “
Komputer tidak membentak-bentak, dan komputer tidak pilih kasih …….“.
Mengingat banyaknya fungsi komputer dalam bidang pendidikan terutama
dalam proses belajar mengajar yang secara khusus pada mata pelajaran fisika yang
banyak menggunakan teori yang abstrak maka dengan komputer banyak teori yang
abstrak tersebut dapat dibuat hasil seperti yang dibayangkan dalam pikiran siswa.
Hasil penelitian Kulik, Bangert, dan William (1983), menyebutkan bahwa pengajaran
tertarik, tidak mudah menyerah, dan aktif dalam menyelesaikan tugas ( Sumardi,
1995).
Pada hakikat sains yang dikemukakan oleh para saintis dapat disimpulkan
bahwa ada dua aspek penting dalam sains yaitu proses sains dan produk sains (
Kartika Budi, 2005). Proses sains adalah eksperimen yang meliputi penemuan
masalah dan perumusannya, penemuan hipotesis, merancang percobaan, melakukan
pengukuran, menganalisis data, dan menarik kesimpulan. Dalam melakukan proses
ini perlu dilandasi sikap-sikap positif dari pelakunya, antara lain tidak mudah putus
asa, kritis, kreatif, terbuka untuk dikritik, dan memiliki rasa keingintahuan yang
sangat besar.
Pembelajaran fisika dapat mengantar siswa membangun sendiri konsepsi dan
definisi yang benar, serta proses dan sikap terbentuk melalui proses pembelajaran
bukan melalui informasi yang diperoleh ( Kartika Budi, 1998). Membangun sendiri
konsepsi dan definisi, dan proses merupakan penekanan dari prinsip konstruktivisme.
Prinsip-prinsip konstruktivisme dalam pembelajaran antara lain : (a) pengetahuan
dibangun oleh siswa secara aktif, (b) tekanan proses pembelajaran terletak pada
siswa, (c) mengajar adalah membantu siswa untuk belajar, (d) tekanan dalam proses
pembelajaran lebih pada prosesnya bukan hasil akhirnya, (e) kurikulum menekankan
partisipasi siswa, (f) guru adalah fasilitator ( Suparno, 1997).
Menurut Sutrisno (1999/2000: 80), fisika adalah suatu ilmu yang empiris
artinya pernyataan fisika harus didukung oleh serangkaian observasi baik yang
adalah hubungan tak terpisahkan dari hasil keilmuan berupa konsep-konsep fisis,
prinsip, hukum, dan teori ( Kartika Budi, 1992 : 113 ). Fisika oleh Piaget yang dikutip
Suparno (2007) dikelompokkan sebagai pengetahuan fisis, artinya pengetahuan akan
sifat-sifat fisis dari suatu objek atau kejadian seperti bentuk, besar, kekasaran, berat,
serta bagaimana objek-objek itu berinteraksi satu dengan yang lain ( Suparno, 2007).
Oleh karena itu fisika adalah pengetahuan fisis, karena untuk mempelajari fisika dan
membentuk pengetahuan fisika diperlukan kontak langsung dengan hal yang ingin
diketahui ( Suparno, 2007 ).
Sedangkan di dalam pembelajaran yang konstruktivistik siswa membangun
sendiri pengetahuannya melalui serangkaian interaksi dengan guru, teman, dan
lingkungannya ( Kartika Budi, 1997 : 47 ). Jika dikaitkan dengan hakikat
pembelajaran sains dan hakikat pembelajaran yang konstruktivistik yang
langkah-langkahnya sudah disusun secara sistematis, penggunaan komputer dalam
pembelajaran sangat cocok, karena dalam hal ini siswa dituntut untuk lebih aktif
dalam mengembangkan kemampuannya untuk melakukan proses sains dan sikap
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah yang telah dikemukakan di atas,
maka permasalahan yang akan diteliti oleh Penulis adalah :
1. Bagaimana pemahaman awal siswa tentang Gerak Lurus sebelum
pembelajaran dengan simulasi komputer ?
2. Bagaimana pemahaman akhir siswa tentang Gerak Lurus setelah
pembelajaran dengan simulasi komputer ?
3. Bagaimana peningkatan pemahaman siswa tentang Gerak Lurus setelah
pembelajaran dengan simulasi komputer ?
4. Bagaimana peran aktif siswa dalam pembelajaran fisika dengan menggunakan simulasi komputer ?
C. Tujuan Penelitian
Sesuai dengan rumusan permasalahan yang akan diteliti, maka penelitian ini
bertujuan untuk :
1. Mengetahui sejauh mana pemahaman awal siswa sebelum pembelajaran fisika
tentang Gerak Lurus dengan simulasi komputer.
2. Mengetahui sejauh mana pemahaman akhir siswa setelah pembelajaran fisika
tentang Gerak Lurus dengan simulasi komputer.
3. Mengetahui sejauh mana peningkatan pemahaman awal dan akhir siswa
sebelum dan setelah pembelajaran fisika tentang Gerak Lurus dengan simulasi
4. Mengetahui sejauh mana peran aktif siswa dalam pembelajaran fisika dengan menggunakan simulasi komputer.
D. Manfaat Penelitian
Jika penelitian tentang penggunaan simulasi komputer dalam pembelajaran
fisika khususnya pada pokok bahasan Gerak lebih efektif dan lebih memudahkan
siswa untuk meningkatkan pemahamannya dalam merumuskan sebuah konsep
pengetahuan maka hasil penelitian ini akan bermanfaat lebih secara efektif. Hasil ini
juga dapat memberikan informasi yang berharga bagi para calon guru Fisika, Penulis
sendiri yang juga sebagai calon guru menjadi lebih yakin dalam menggunakan sarana
komputer dalam proses belajar mengajar khususnya pada mata pelajaran Fisika di
Sekolah Menengah Pertama maupun Sekolah Menengah Atas. Kemudian selanjutnya,
akan dikembangkan pada pokok bahasan yang lain dengan model simulasi yang
8
A. Hakikat Fisika
Fisika adalah salah satu cabang dari Ilmu Pengetahuan Alam ( sains ). Fisika
juga merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala-gejala alam dan interaksi
gejala-gejala alam tersebut. Oleh karena itu, hakikat sains dapat ditinjau dan dipahami
melalui hakikat sains. Kartika (1991) berpendapat bahwa hakikat sains adalah apa
yang secara mendasar harus ada dalam sains dan apa ciri hakikinya; kalau seseorang
berpikir tentang sains, apa yang seharusnya muncul dalam pikirannya. Berdasarkan
pendapat Sund dan Conant seperti yang dikutip oleh Kartika (1991:8), sains adalah
suatu bangunan pengetahuan dan proses keilmuwan (scientific process) ; sains adalah
serangkaian konsep-konsep dan skema konsep-konsep yang saling terkait yang
dikembangkan sebagai hasil eksperimen dan observasi serta berguna untuk
eksperimen dan observasi selanjutnya.
Sedangkan menurut Cambell (yang dikutip Kartika dalam Sumaji, dkk 1998:
161), sains adalah pengetahuan (knowledge) yang bermanfaat dan praktis dan cara
atau metode untuk memperolehnya. Menurut Dawson (yang dikutip Kartika dalam
Sumaji, dkk 1998: 161), sains adalah aktivitas pemecahan masalah oleh manusia
yang termotivasi oleh keingintahuan akan alam di sekelilingnya dan keinginan untuk
Dari hasil pengertian atau definisi tentang sains, maka dapat dilihat ada tiga
aspek utama dalam sains yaitu aspek produk yang mencakup bangunan pengetahuan
(body of knowledge), aspek proses yang lebih dikenal dengan istilah metode, dan aspek sikap. Kesatuan dari ketiga aspek tersebut dapat digambarkan sebagai berikut
(Kartika Budi, dalam Widya Dharma, No 1 Th. IX, Oktober 2000: 46) :
menghasilkan
memacu/mendorong
dilandasi mengembangkan
menumbuhkan
Gambar 1. Hakikat Sains
1. Aspek Produk
Aspek produk sains terdiri atas konsep, prinsip, hukum, dan teori (Kartika
Budi, dalam Sumadji, dkk 1998). Produk dalam sains menyatakan hasil rekaan atau
buatan manusia dalam rangka memahami dan menjelaskan alam bersama dengan
berbagai fenomena yang terjadi di dalamnya (T. Sarkim, 1998). Konsep adalah suatu
ide yang digeneralisasi berdasarkan pengalaman yang khusus dan relevan (Carind dan
PROSES SAINS
PRODUK SAINS
Sund yang dikutip oleh Kartika Budi, 1998), yang dinyatakan dalam simbol atau
istilah yang diterima sesuai budaya setempat. Prinsip dan hukum adalah hubungan
sebab akibat antara dua konsep atau lebih yang merupakan generalisasi dari beberapa
kejadian khusus.
Teori adalah generalisasi prinsip-prinsip ilmiah yang berkaitan dan dapat
dipakai untuk menjelaskan gejala-gejala ilmiah. Teori dalam sains memuat tiga
kriteria menurut Carind dan Sund yang dikutip T. Sarkim (1998) yaitu : (1) mampu
menjelaskan fenomena yang telah diamati atau telah terjadi; (2) mampu memprediksi
peristiwa yang akan terjadi; dan (3) dapat diuji dengan eksperimen yang sejenis.
Di dalam pengajaran sains, aspek produk tampil dalam bentuk pengajaran
yang berisi pokok-pokok bahasan. Seperti misalnya pokok-pokok bahasan tentang
arus listrik, medan magnet, pemantulan cahaya (optika), dan sebagainya. Sebagai
pokok bahasan hal ini sering kali disajikan sebagai pengetahuan yang sudah jadi
tanpa harus menjelaskan bagaimana teori tersebut diperoleh.
2. Aspek Proses
Aspek proses mengacu pada suatu metode untuk memperoleh pengetahuan
atau metode keilmuwan. Metode keilmuwan merupakan perpaduan antara
rasionalisme (pikiran) dan empirisme (pengalaman), yang memiliki kerangka dasar
melalui tahap-tahap sebagai berikut (T. Sarkim dalam Sumadji, dkk 1998) :
a. Perumusan masalah
c. Perumusan hipotesis
d. Tes dan pengujian hipotesis
e. Penarikan kesimpulan
3. Aspek Sikap
Aspek sikap adalah berbagai keyakinan, opini, dan nilai-nilai yang harus
dipertahankan oleh seorang ilmuwan dalam menemukan pengetahuan yang baru.
Sikap-sikap yang terlibat dalam proses keilmuwan adalah rasa ingin tahu, rendah hati,
disiplin, dan terbuka dengan pendapat orang lain (T. Sarkim, 1998).
Sikap-sikap tersebut jelas berhubungan dengan sains dan sangat potensial
dikembangkan dalam pembelajaran sains. Dalam pembelajaran sains, aspek sikap
hanya dapat terlibat apabila guru secara sadar dan terus-menerus memperhatikan,
menegur, mengarahkan, dan menunjukkan sikap-sikap yang positif terhadap
siswanya.
B. Hakikat Pembelajaran
Pada hakikatnya pembelajaran mempunyai dua aspek utama yaitu belajar dan
mengajar atau juga disebut proses belajar mengajar. Disebut proses karena kegiatan
guru dan siswa berlangsung secara teratur dalam serangkaian kegiatan.
1. Pengertian Belajar
Belajar adalah suatu proses perubahan sikap dan tingkah laku setelah terjadi
guru, atau sesama teman. Belajar adalah kegiatan berproses dan merupakan unsur
yang sangat fundamental dalam setiap penyelenggaraan jenis dan jenjang pendidikan.
Berhasil atau gagalnya pencapaian tujuan pendidikan sangat bergantung pada proses
belajar siswa., baik ketika ia berada di sekolah maupun di lingkungan rumah atau
keluarga ( Muhibbin Syah, 1995 ).
Menurut Skiner belajar adalah suatu perilaku. Artinya, pada saat orang
belajar, maka responsnya menjadi lebih baik dan sebaliknya. Menurut James O.
Whitther (Abu Ahmadi dan Widodo Supriyono, 1991), belajar didefinisikan sebagai
proses di mana tingkah laku ditimbulkan atau diubah melalui latihan dan pengalaman.
Dengan demikian, perubahan-perubahan tingkah laku akibat pertumbuhan fisik atau
kematangan, kelelahan, penyakit, atau pengaruh obat-obatan tidak termasuk sebagai
belajar.
Para penulis buku psikologi belajar mendefinisikan belajar sebagi suatu
perubahan tingkah laku dalam diri seseorang yang relative menetap sebagai hasil dari
sebuah pengalaman. Menurut W.S. Winkel (1995), belajar adalah suatu aktivitas
mental yang berlangsung dalam interaksi aktif dengan lingkungannya, yang
menghasilkan perubahan-perubahan dalam pengetahuan, pemahaman, ketrampilan,
dan nilai sikap. Perubahan itu bersifat secara relatif konstan dan berbekas.
Menurut kaum konstruktivis (Suparno dalam Widya Dharma, 1996), belajar
adalah suatu proses organik untuk menemukan sesuatu, lebih daripada suatu proses
mekanik untuk mengumpulkan sesuatu. Belajar bukanlah suatu kegiatan
dengan membuat kerangka pengertian yang berbeda. Belajar pada dasarnya
merupakan proses menyadari sesuatu, memahami permasalahan, proses adaptasi dan
organisasi, proses asimilasi, dan akomodasi, proses menghayati dan memikirkan,
proses mengalami dan merefleksi, dan proses membuat komposisi dan membuka
ulang secara terbuka dan dinamis.
Belajar juga merupakan proses mengasimilasikan dan menghubungkan atau
bahkan yang dipelajari dengan pengertian yang sudah dipunyai seseorang sehingga
pengertiannya dikembangkan (Suparno, 1997: 61). Proses tersebut mempunyai
ciri-ciri sebagai berikut :
a. Belajar berarti membentuk makna. Makna diciptakan oleh siswa dari apa
yang dilihat, didengar, dirasakan, dan dialami.
b. Belajar bukanlah mengumpulkan fakta, melainkan lebih pada
pengembangan pemikiran dengan membuat pengertian yang baru.
c. Proses belajar yang sebenarnya terjadi pada waktu seseorang dalam
keadaan ragu yang merangsang pemikiran yang lebih lanjut.
d. Hasil belajar dipengaruhi oleh pengalaman siswa dengan dunia fisik dan
lingkungannya.
e. Hasil belajar seseorang tergantung pada apa yang telah diketahui siswa
meliputi : konsep-konsep, tujuan, dan motivasi yang mempengaruhi
interaksi dengan bahan yang dipelajari.
Belajar akan berjalan dengan baik dan efektif bila selama proses belajar ada
dengan bimbingan adalah kegiatan belajar di lembaga pendidikan formal atau
sekolah. Selama belajar di sekolah siswa akan diarahkan dan dibimbing untuk
memperoleh pengetahuan sebagai hasil belajarnya.
2. Pengertian Pembelajaran
Pembelajaran adalah proses interaksi baik antara manusia dengan manusia
maupun manusia dengan lingkungannya. Pembelajaran adalah proses interaksi
peserta didik dengan pendidik dan sumber belajar pada suatu lingkungan belajar.
Pembelajaran merupakan bantuan yang diberikan pendidik agar dapat terjadi proses
memperoleh ilmu dan pengetahuan, penguasaan kemahiran dan tabiat, serta
pembentukan sikap dan kepercayaan pada peserta didik. Dengan kata lain,
pembelajaran adalah proses untuk membantu peserta didik agar dapat belajar dengan
baik.
Bagi kaum konstruktivis, mengajar bukanlah memindahkan pengetahuan dari
guru ke siswa, tetapi suatu kegiatan yang memungkinkan siswa membangun sendiri
pengetahuannya (Suparno, 2005). Adapun kegiatan itu dapat diartikan sebagai
menciptakan situasi, kondisi, dan kemudahan, memberi pengarahan dan bimbingan
yang mengantar siswa melakukan sederetan proses secara berkesinambungan untuk
membangun sendiri konsepsi dan mendefinisikan (Kartika Budi, 1998:165).
Dipandang dari segi proses, pembelajaran yang efektif adalah pembelajaran yang :
a. Ada kesesuaian antara proses dengan tujuan yang akan dicapai yang telah
b. Cukup banyak tugas-tugas yang dievaluasi untuk mengetahui
perkembangan siswa dan untuk memperoleh umpan balik.
c. Ada variasi metode pembelajaran.
d. Pemantauan atau evaluasi perkembangan atau keberhasilan dilaksanakan
secara berkesinambungan.
e. Memberi siswa tanggung jawab yang lebih besar pada tugas yang
diberikan.
Dalam pembelajaran konstruktivistik, peran guru lebih sebagai fasilitator dan
moderator yang membantu siswa agar proses belajar siswa berjalan dengan baik.
Fungsi mediator dan fasilitator dapat dijabarkan dalam beberapa tugas sebagai berikut
(Suparno, 1997:66) :
a. Menyediakan pengalaman belajar yang memungkinkan siswa bertanggung
jawab dalam membuat rancangan, proses, dan penelitian.
b. Menyediakan atau memberikan kegiatan-kegiatan yang merangsang
keingintahuan siswa dan membantu mereka untuk mengekspresikan
gagasan-gagasannya dan mengkomunikasikan ide ilmiah mereka serta
menyediakan sarana yang merangsang anak berpikir secara produktif.
c. Memonitor, mengevaluasi, dan menunjukkan apakah pemikiran siswa
jalan atau tidak. Guru menunjukkan dan mempertanyakan apakah
pengetahuan siswa itu berlaku untuk menghadapi persoalan baru yang
3. Pemahaman Konsep
Salah satu hal penting dalam proses belajar di sekolah bagi siswa adalah
kemampuan untuk memahami hal yang dipelajari. Menurut Kartika Budi (dalam
”Sumbangan Pikiran terhadap pendidikan Matematika dan Fisika”,1987), berpendapat bahwa pemahaman merupakan salah satu aspek kognitif dalam
pelaksanaan kegiatan belajar. Aspek ini merupakan aspek yang sangat penting pada
pelaksanaan kegiatan belajar mengajar karena menjadi aspek yang paling menonjol.
Bila diadakan kegiatan belajar mengajar, maka pertama-tama yang akan dicapai
adalah memahami atau mengerti apa yang akan kita pelajari.
Di dalam pembelajaran sains yang harus dipahami adalah konsep-konsep,
prinsip-prinsip, dan teori-teori (Moh. Amien yang dikutip Kartika Budi, 1987). Maka
dari itu, menurut Kartika Budi pemahaman konsep merupakan dasar dari pemahaman
prinsip dan teori dalam arti untuk dapat memahami prinsip dan teori harus dipahami
dahulu konsep yang menyusun prinsap dan teori yang bersangkutan.
Seperti yang dikutip oleh Kartika Budi dalam artikelnya yang berjudul
“Konsep : Pembentukan dan Penanamannya”, dalam buku Sumbangan pikiran terhadap Pendidikan Matematika dan Fisika (1987:233), pemahaman konsep merupakan dasar dari pemahaman prinsip dan teorinya artinya untuk dapat
memahami prinsip dan teori harus dipahami terlebih dahulu konsep-konsep yang
menyusun prinsip dan teori yang bersangkutan. Berdasarkan ini maka pemahaman
konsep memegang peranan penting dalam kegiatan belajar mengajar dapat dimengerti
Menurut Kartika Budi (dalam Widya Dharma, Oktober 1992), ada beberapa
indikator yang menunjukkan pemahaman seseorang tentang konsep antara lain : (a)
dapat menyatakan pengertian konsep dalam bentuk definisi menggunakan kalimat
sendiri, (b) dapat menjelaskan makna dari konsep bersangkutan kepada orang lain, (c)
dapat menganilis hubungan antar konsep dalam suatu hukum, (d) menerapkan konsep
untuk : (i) menganalisis dan menjelaskan gejala-gejala alam secara praktis, (ii) untuk
memecahkan fisika baik secara teoritis maupun secara praktis, (iii) memperediksi
kemungkinan-kemungkinan yang bakal terjadi pada suatu sistem bila kondisi tertentu
dipenuhi. (e) dapat mempelajari konsep lain yang berkaitan dengan lebih cepat, (f)
dapat membedakan konsep yang satu dengan yang lain yang saling berkaitan, (g)
dapat membedakan konsepsi yang benar dengan konsepsi yang salah dan dapat
membuat peta konsep dari konsep-konsep yang ada dalam suatu pokok bahasan.
Nana Sudjana (1995:22) dalam Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar
menyebutkan bahwa menurut Bloom, klasifikasi hasil belajar secara garis besar dapat
dibagi menjadi tiga ranah yaitu ranah kognitif, ranah afektif, dan ranah psikomotor
(1995:22). Ranah kognitif berkenaan dengan hasil belajar intelektual yang terdiri dari
enam aspek yaitu pengetahuan atau ingatan, pemahaman, aplikasi, analisis, sintesis,
dan evaluasi. Kedua aspek pertama disebut kognitif tingkat rendah sedangkan
keempat aspek berikutnya termasuk kognitif tingkat tinggi.
Hasil belajar pemahaman adalah lebih tinggi daripada hasil belajar
pengetahuan. Misalnya menjelaskan dengan susunan kalimat sendiri sesuatu yang
menggunakan petunjuk penerapan untuk menyelesaikan masalah yang lain. Dalam
taksonomi Bloom, kesanggupan memahami setingkat lebih tinggi daripada
pengetahuan. Namun, tidaklah berarti bahwa pengetahuan tidak perlu ditanyakan,
sebab untuk dapat memahami perlu terlebih dahulu mengetahui atau mengenal (Nana
Sudjana, 1995:24).
Seseorang dapat dikatakan memahami suatu konsep apabila: 1) dapat
mendefinisikan konsep yang bersangkutan, 2) menjelaskan perbedaan antara konsep
yang bersangkutan dengan konsep-konsep yang lain, 3) menjelaskan hubungan
dengan konsep-konsep yang lain, 4) menjelaskan arti konsep dalam kehidupan
sehari-hari dan menerapkannya dalam memecahkan masalah dalam kehidupan sesehari-hari-sehari-hari
(Berg V.D, 1991). Maka seseorang dikatakan memahami konsep dengan baik bila
memenuhi semua kriteria diatas.
Sedangkan Kuhnelt H (1989) berpendapat bahwa kita dikatakan telah
memahami suatu konsep apabila: 1) dapat menghubungkan pemahaman yang baru
dengan pemahaman yang telah diketahui, 2) dapat menghubungkan konsep yang
tidak dikenal dengan konsep yang dikenal, 3) dapat menyatukan pemahaman baru
yang tidak dikenal dalam suatu pikiran kita.
Tingkat pemahaman konsep dibagi menjadi empat kriteria (Dahar R.W,
1989): 1) tingkat kongkret, 2) tingkat identitas, 3) tingkat klasifikatori, 4) tingkat
formal. Tingkat kongkret dicapai apabila telah mengenal suatu benda yang dihadapi
sebelumnya. Tingkat identitas dicapai apabila mengenal suatu objek sesudah suatu
itu, atau objek itu ditentukan. Sebagai contoh mengenal suatu bola dengan cara
menyentuh bola itu bukan melihatnya. Tingkat klasifikatori telah dicapai apabila
mengenal persamaan dari dua contoh yang berbeda dari kelas yang sama. Tingkat
formal telah dicapai apabila dapat menentukan atribut-atribut yang membatasi
konsep.
Pembelajaran yang dapat meningkatkan pemahaman siswa juga dapat ditinjau
dari pembelajaran peningkatan kemampuan berpikir. Pembelajaran ini adalah model
pembelajaran yang bertumpu pada pengembangan kemampuan berpikir siswa melalui
telaahan fakta-fakta atau pengalaman anak sebagai bahan untuk memecahkan
masalah yang diajukan (Wina Sanjaya, 2006). Terdapat beberapa faktor yang ada
dalam pengertian tersebut yaitu :
a. Pembelajaran peningkatan kemampuan berpikir bukan sekedar siswa dapat
menguasai sejumlah materi pelajaran, akan tetapi bagaimana siswa dapat
gagasan-gagasan atau ide-ide melalui kemampuan berbahasa secara verbal.
b. Telaahan fakta-fakta sosial atau pengalaman sosial merupakan dasar
pengembangan kemampuan berpikir.
c. Tujuan akhir pembelajaran adalah kemampuan anak memecahkan
masalah-masalah sesuai taraf perkembangan anak.
Menurut Sanjaya (2006), pembelajaran yang meningkatkan pemahaman atau
kemampuan berpikir mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :
a. Proses pembelajaran menekankan kepada proses mental siswa secara
tetapi menghendaki aktivitas siswa dalam proses berpikir. Dengan kata lain,
setiap kegiatan belajar itu disebabkan tidak hanya peristiwa hubungan
stimulus-respons saja tetapi juga disebabkan karena dorongan mental yang
diatur dalam otak siswa.
b. Proses pembelajaran untuk meningkatkan pemahaman dibangun dalam
suasana dialogis dan proses tanya jawab secara terus menerus. Proses
pembelajaran melalui dialog dan Tanya jawab itu di arahkan untuk
memperbaiki dan meningkatkan kemampuan berpikir siswa, dan dapat
membantu siswa untuk memperoleh pengetahuan yang mereka konstruksi
sendiri.
c. Proses pembelajaran untuk meningkatkan pemahaman merupakan model
pembelajaran yang menyandarkan kepada kedua sisi yang penting yaitu sisi
proses dan hasil belajar. Proses belajar diarahkan untuk meningkatkan
kemampuan berpikir, sedangkan hasil belajar diarahkan untuk membangun
pengetahuan atau penguasaan materi pembelajaran.
C. Pembelajaran yang Mengaktifkan Siswa
sendiri yang melaksanakan belajar. Aktifitas siswa yang dimaksud adalah aktifitas jasmaniah dan aktifitas mental yang dapat digolongkan dalam beberapa hal sebagai berikut :
a. Aktivitas visual (visual activities) seperti membaca, melakukan eksperimen, dan demonstrasi.
b. Aktivitas lisan (oral activities) seperti bercerita, tanya jawab, diskusi.
c. Aktivitas mendengarkan (listening activities) seperti mendengarkan ceramah guru, penjelasan guru, dan pengarahan.
d. Aktivitas gerak (motor activities) seperti senam, atletik, menari.
e. Aktivitas mengarang (writing activities) seperti membuat karangan, membuat makalah, membuat surat.
Setiap jenis aktivitas tersebut memiliki bobot yang berbeda tergantung pada segi tujuan mana yang akan dicapai dalam kegiatan belajar mengajar.
Sedangkan keterlibatan secara klasikal adalah keterlibatan siswa secara menyeluruh dalam satu kelas yang dilakukan secara bersama-sama atas permintaan guru atau kegiatan yang terdapat dalam lembar kerja siswa (LKS).
Ada beberapa cara untuk meningkatkan keterlibatan siswa secara aktif antara lain :
a. Mengenali dan membantu siswa-siswa yang kurang terlibat dan menyelidiki apa penyebabnya, dan usaha apa yang dapat dilakukan untuk meningkatkan partisipasi siswa tersebut.
b. Menyiapkan secara tepat, persyaratan awal apa yang diperlukan siswa untuk mempelajari tugas belajar yang baru.
c. Menyesuaikan pengajaran dengan kebutuhan-kebutuhan individual siswa. Hal ini sangat penting untuk meningkatkan usaha dan keinginan siswa untuk berperan aktif dalam kegiatan belajar mengajar. Setiap guru berhak mengetahui bahwa keterlibatan siswa secara aktif dalam kegiatan belajar mengajar, sangat diperlukan agar belajar menjadi efektif dan dapat mencapai hasil yang diinginkan.
D. Pembelajaran dengan Bantuan Komputer
Pada hakikatnya, proses belajar mengajar merupakan proses komunikasi
antara guru dan siswa. Agar proses komunikasi dapat berjalan dengan efektif maka
dibutuhkan sarana untuk membantu proses komunikasi yang disebut media. Tetapi
dalam beberapa tahun terakhir ini muncul media pembelajaran yang relatif modern
membuat proses pembelajaran menjadi lebih efektif, siswa belajar dengan suasana
yang lebih menyenangkan, karena para siswa merasa terhibur ketika belajar dengan
kecanggihan tampilan dan animasi yang dihasilkan oleh komputer tersebut (Ali
Akbar, 2006: 168).
Komputer dapat memainkan berbagai peran yang berbeda-beda dalam
keperluan belajar individu. Termasuk mengajar langsung kepada siswa, menilai, dan
mengelola sumber belajar, dan merawat data administrasif, dengan ini peranan
komputer sering disebut CAL (Computer Assisted Learning) atau komputer untuk belajar sendiri (Percival dan Ellington, 1988). Di dalam pengggunaan CAL, terdapat
dua model yang berbeda diperankan oleh komputer yaitu model tutor pengganti dan
model laboratorium simulasi. Menurut Robert Taylor, peranan komputer dalam
pendidikan dibagi menjadi tiga bagian yaitu tutor, tool, dan tutte (Aji, 2005). Sebagai
tutor komputer berperanan sebagai pengajar melalui pendekatan pengajaran berbantukan komputer atau yang disebut dengan CBE (Computer Based Education). Sebagai tool, komputer menjadi alat untuk memudahkan proses pengajaran dan pembelajaran. Sebagai tutte berperanan sebagai alat yang diajar atau yang disebut dengan CAI (Computer Assisted Instruction). Menurut Bell yang dikutip Sumardi dalam Widya Dharma (1995), pemakaian komputer dalam pendidikan dapat
dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu Computer Managed Instruction (CMI) dan
Computer Assisted Instruction (CAI).
(CAI) penggunaan komputer sebagai sarana pengajaran yaitu sebagai alat bantu siswa
memahami materi pelajaran, mengerjakan latihan-latihan soal, dan menguji
kemampuan siswa. CAI menyajikan pelajaran dari komputer, dimana komputer
deprogram untuk mengarahkan aktivitas pelajar ke arah pembentukan ketrampilan
dan pengetahuan.
E. Penggunaan Komputer dalam Pembelajaran Fisika
Fisika komputasi merupakan bidang fisika yang mengalami perkembangan
pesat dalam dasawarsa terakhir. Kemajuan teknologi perangkat keras dan lunak
komputer melahirkan cara baru dalam mempelajari gejala fisis. Dengan
memanfaatkan metode fisika komputasi, persamaan rumit dapat diselesaikan dengan
secara numeric dan gejala fisis yang rumit dapat disimulasikan. Menurut Sumardi
(2004), simulasi merupakan salah satu bentuk penggunaan atau pemanfaatan
komputer dalam fisika. Simulasi dapat memperlihatkan gejala alam yang tidak dapat
diamati karena berbagai alasan.
Menurut Gould dan Tobochnik (yang dikutip Sumardi, 2004), mengemukakan
bahwa salah satu bentuk penggunaan komputer dalam pembelajaran fisika adalah
simulasi. Menurut Greenblat (Suparno, 2007), simulasi adalah model dinamika yang
menggambarkan atau mengungkapkan sistem secara fisik (non manusia) atau sosial
(manusia) yang diabstraksikan dari kenyataan dan disederhanakan untuk proses
Sebagai model pembelajaran, simulasi termasuk yang sesuai dengan teori
konstrutivisme. Karena dengan simulasi, siswa dibantu untuk dapat mengkaitkan
pengetahuan yang mereka punyai dengan informasi atau suasana baru yang mereka
temui (Suparno, 2007). Keuntungan lain adalah siswa belajar dengan orang lain,
dengan teman. Siswa dipaksa aktif, berpikir, dan terlibat langsung dalam situasi
persoalan yang dihadapi. Simulasi sebaiknya didesain untuk membantu siswa belajar
dan menganalisis situasi dunia nyata dengan suatu proses dan terlibat aktif di
dalamnya.
Menurut Suparno (2007), keuntungan dan kegunaan simulasi antara lain sebagai
berikut :
a. Siswa tertarik dan senang belajar, motivasi belajar mereka tambah besar.
b. Pelajaran menjadi fun, menyenangkan. Pelajaran fisika menjadi lebih
menyenangkan, tidak tegang, dan kaku.
c. Siswa sungguh menghayati peran yang dilakukan dan pengetahuan mereka
menjadi realistik. Siswa menjadi lebih mengerti apa yang terjadi, bukan hanya
dalam pikiran.
d. Lebih menunjukkan pembelajaran konstruktivis, di mana siswa sungguh aktif
berpikir, kreatif, dan partisipasif dalam belajar.
Model pembelajaran modern yang sekarang banyak digunakan dalam
pembelajaran fisika adalah simulasi komputer. Menurut Suparno (2007), model
pembelajaran menggunakan program komputer untuk mensimulasikan beberapa
komputer dan siswa dapat mempelajarinya dari simulasi tersebut. Dalam simulasi
tersebut, siswa dapat memanipulasi data, mengumpulkan data, menganalisis data, dan
menarik kesimpulan. Dalam proses belajar seperti ini tampak jelas bahwa simulasi
komputer merupakan pembelajaran konstruktivis karena siswa berproses sendiri
membangun pengetahuan mereka.
Menurut Steiberg, tujuan penggunaan simulasi komputer adalah untuk
menjelaskan prinsip-prinsip atau konsep-konsep yang kompleks dan memaparkan
proses suatu peristiwa atau fenomena. Lebih lanjut dijelaskan bahwa dengan simulasi
komputer siswa diberi kebebasan untuk memilih yang terbaik karena komputer
memiliki berbagai tingkatan petunjuk, umpan balik, dan perbaikan informasi untuk
menolong siswa.
Simulasi komputer mempunyai beberapa keuntungan yang tidak dipunyai
pembelajaran konvensional bahkan juga oleh metode praktikum antara lain (Suparno,
1999) :
a. Praktikum fisika yang sulit dan mahal bahannya dapat diganti dengan simulasi
yang lebih murah dan jelas.
b. Siswa dapat mengulangi simulasi sendirian di rumah tanpa hadirnya guru,
yang tidak mungkin dibuat dengan pembelajaran konvensional di mana guru
perlu hadir.
c. Dengan simulasi siswa dipaksa belajar aktif.
d. Reaksi dan kejadian mikro dapat disimulasikan dengan jelas dalam model
e. Di internet banyak sekali percobaan dengan simulasi yang dapat dijadikan
tugas siswa untuk mengamati dan mempelajarinya.
f. Para ahli miskonsepsi menemukan bahwa simulasi komputer dapat membantu
menghilangkan miskonsepsi siswa karena siswa dapat membandingkan
pemikirannya yang tidak benar dengan simulasi yang mereka lakukan dan
lihat.
F. Gerak
1. Pengertian Gerak
Gerak adalah perubahan kedudukan atau tempat suatu benda terhadap titik
acuan atau titik asal tertentu. Jadi bila bila suatu benda kedudukannya berubah setiap
saat terhadap suatu titik acuan, maka benda tersebut dikatakan sedang bergerak.
Misalnya, kita mengatakan bahwa bus itu bergerak. Hal ini dimaksudkan bahwa bus
bergerak terhadap jalan atau kendaraan lain yang digunakan sebagai acuan. Jadi diam
atau bergerak merupakan keadaan yang harus ditinjau terhadap benda lain. Maka dari
itu, diam atau bergerak bersifat relatif bergantung pada benda lain yang dipandang
sebagai acuan.
Jenis gerak dari suatu benda ditentukan oleh bentuk lintasannya. Suatu gerak
disebut sebagai gerak lurus apabila lintasannya merupakan garis lurus. Gerak
melingkar, apabila lintasannya merupakan lingkaran dan gerak parabola, apabila
2. Jarak dan Perpindahan
Kedudukan adalah letak suatu benda pada suatu waktu tertentu terhadap suatu
acuan tertentu. Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda dalam
selang waktu tertentu. Perpindahan adalah dalah perubahan kedudukan suatu benda
karena adanya perubahan waktu.
A O B C
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 Gambar 2. Kedudukan benda pada suatu garis lurus
Sebagai titik acuan adalah titik O yang kedudukannya x0 = 0, kedudukan
dapat terletak di kiri dan di kanan titik acuan, sehingga untuk membedakannya
digunakan tanda positif atau negatif. Untuk membedakan antara jarak dan
perpindahan pada gambar di atas, dengan menggunakan persamaan ∆x = xt – x0 ,
persamaan ini diperoleh berdasarkan gerak benda. karena perpindahan merupakan
besaran vektor, maka dari itu tanda positif atau negatif kedudukan awal benda harus
diperhatikan. sedangkan untuk menghitung jarak dengan menggunakan persamaan
yang sama namun, karena jarak merupakan besaran skalar yang nilainya selalu positif
maka tidak bergantung pada tanda dimana kedudukan awal dan akhir suatu benda.
3. Kelajuan dan Kecepatan
Kelajuan adalah jarak yang ditempuh tiap satuan waktu. Besaran ini yang
kecepatan adalah perpindahan tiap satuan waktu. Besaran yang bergantung pada arah,
sehingga kecepatan merupakan besaran vektor. Secara matematis dapat dirumuskan :
h
secara matematis yang sama maka besarnya kecepatan dapat ditentukan sebagai berikut :
Sebagai contoh : Sebuah mobil bergerak 60 km/jam, apakah hal ini menunjukkan
kelajuan atau kecepatan ? Dan sebuah mobil bergerak 60 km/jam ke arah barat,
apakah hal ini menunjukkan kelajuan atau kecepatan ?
4. Gerak Lurus Beraturan
Gerak Lurus Beraturan adalah gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan
kecepatan tetap. Benda juga dikatakan bergerak lurus beraturan apabila dalam selang
waktu yang sama dapat menempuh jarak yang sama dan lintasannya merupakan garis
ditempuh oleh suatu benda terhadap waktu yang diperlukan. secara matematis dapat
ditulis sebagai berikut :
t S
v= S = v . t ……….. ( 4.1 )
Dimana :
v : kecepatan (m/s)
S : jarak yang ditempuh (m) t : waktu yang ditempuh (s)
Hubungan antara kecepatan (v) dengan waktu (t) dan jarak (S) dengan waktu dapat
digambarkan dengan grafik v-t dan S-t sebagai berikut :
V
C B
A t Gambar 3. Diagram v-t S
α
Dari gambar grafik v-t, tampak bahwa kecepatan selalu tetap tidak bergantung
oleh waktu, sehingga grafiknya berupa garis lurus yang sejajar dengan sumbu t. Jadi,
jarak yang ditempuh oleh benda (S) pada grafik v-t merupakan luas bidang yang
dibatasi oleh garis grafik v dan sumbu t dalam selang waktu tertentu.
Pada grafik S-t tampak bahwa jarak yang ditempuh oleh benda berbanding
lurus dengan waktunya sehingga grafiknya berupa garis lurus condong ke atas. Dari
persamaan v = S/t, ternyata pada grafik S-t kecepatan benda (v) merupakan tangens
sudut antara garis grafik S dan sumbu t. secara matematis dapat ditulis sebagai
berikut : v = tg α .Jadi semakin besar sudutnya semakin besar pula kecepatan gerak
lurus beraturan tersebut.
5. Gerak Lurus Berubah Beraturan
Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak yang lintasannya lurus dan
kecepatannya setiap saat berubah secara beraturan. gerak ini terdiri dari dua macam
yaitu : Gerak lurus berubah beraturan dipercepat yaitu gerak yang kecepatannya
semakin lama semakin bertambah besar.Gerak lurus berubah beraturan diperlambat
yaitu gerak yang kecepatannya semakin lama berkurang sehingga pada suatu saat
benda itu menjadi diam atau berhenti.
Karena perubahan kecepatan setiap satuan waktu disebut percepatan, maka
gerak lurus berubah beraturan dinyatakan sebagai gerak yang lintasannya lurus dan
(v) terhadap waktu (t) dari gerak lurus berubah beraturan, akan didapatkan sebagai Gambar 5. Grafik v-t
Dari grafik v-t tersebut gerak lurus dipercepat dengan kecepatan awal v0.
setelah t sekon kecepatan benda berubah menjadi vt. Hal ini berarti dapat ditemukan
adanya percepatan yaitu perubahan kecepatan tiap satuan waktu.
Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :
0
Dari persamaan itu dapat diperoleh besarnya kecepatan akhir dari gerak benda
sebagai berikut :
t = waktu (s)
Dari persamaan di atas dapat ditentukan besarnya percepatan secara matematis
sebagai berikut :
t a v
vt = 0+ .
t v v
a= t− 0 ………. ( 5.4 )
Untuk menentukan jarak dalam GLBB dapat dihitung melalui grafik v-t di
atas dengan menghitung luas sebuah trapesium. Jadi besarnya perpindahan sama
dengan luas trapesium tersebut, sebagai berikut :
Luas trapesium : jumlah sisi sejajar x ½ tinggi
Maka besarnya perpindahan adalah
S = ( v0 + vt ) x ½ t ………. ( 5.5 ) = { v0 + (v0 + a.t)} x ½ t ………….. ( 5.6 ) = {(2 v0 + a.t )} x ½ t ……….. ( 5.7 ) S = v0 .t + ½ a.t2 ……… ( 5.8 ) Dimana :
S = perpindahan (m) v0 = kecepatan awal (m/s) t = waktu (s)
a = percepatan (m/s2)
Jadi persamaan perpindahan pada GLBB merupakan fungsi kuadrat dari
waktu, jika ditulis dengan persamaan kuadrat menjadi y = ax2 + bx. Jika persamaan
kecepatan digunakan untuk mencari besarnya waktu yang ditempuh oleh benda yang
t
6. Gerak Parabola
Misalkan sebuah peluru ditembakkan dengan arah tembakan yang membentuk
sudut α dengan arah mendatar. Sudut α disebut sudut elevasi. Lintasan peluru
Y P vp = vx
vy0 v0 Ymaks
α Q
vx0 X Xo
Gambar 6. Gerak Peluru
Gerak peluru diuraikan menjadi dua komponen yaitu komponen mendatar sepanjang
sumbu X dan komponen vertikal sepanjang sumbu Y. kecepatan awal peluru
diuraikan pada arah sumbu X dan Y, masing-masing :
v0x = v0 cos α dan v0y = v0 sin α ……… ( 6.1 )
komponen gerak pada arah sumbu X adalah gerak lurus beraturan dengan kecepatan
tetap, maka berlaku :
vx = v0x = v0 cos α ……… ( 6.2 ) maka jaraknya : X = v0 cos α . t ………. ( 6.3 )
Komponen gerak pada sumbu Y adalah gerak lurus berubah beraturan dengan
kecepatan awal v0y = v0 sin α. Bila arah sumbu Y ke atas dinyatakan sebagai arah
positif maka percepatannya adalah a = -g, dan persamaan gerak menurut arah sumbu
Y adalah :
vy = v0y – gt ………. ( 6.4 )
Ketinggian yang dicapai peluru adalah :
Kecepatan peluru pada saat t detik adalah resultan dari kecepatan ke sumbu X
dan sumbu Y yaitu : v= vx2 +vy2
Tinggi maksimum yang dicapai peluru dalam gambar di atas pada titik P, maka komponen kecepatan vertikal di titik P = nol atau vyp = 0, maka :
Sedangkan tinggi maksimum yang dicapai peluru adalah :
Sedangkan jarak mendatar saat peluru mencapai titik tertinggi adalah :
Xp = v0 cos α . tp ……… ( 6.14 )
=
g v v cosα. 0sinα
0 ……… ( 6.15 )
Xp = g v
2 2 sin 2
0 α
……… ( 6.16 )
Jarak tembakan peluru pada gambar 5, sampai mencapai tanah terletak pada titik Q,
sehingga ketinggian titik Q sama dengan nol. Maka :
Yq = 0 ……….. ( 6.17 )
v0 sin α.tq – 1/2gtq2 = 0 ……… ( 6.18 ) tq (v0 sin α - 1/2gtq ) = 0 ……… ( 6.19 )
tq1 = 0 ( tidak memenuhi ), Maka
g v tq 2 0sinα
2 = ……….. ( 6.20 )
Karena X = v0 cos α . t ……… ( 6.21 )
Xq =
g v v cosα.2 0sinα
0 ……… ( 6.22 )
Xq = g v02sin2α
……… ( 6.23 )
Dimana :
X = jarak terjauh peluru mencapai tanah (m)
v0 = kecepatan awal peluru (m/s)
38
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Waktu : Februari 2009 – Maret 2009
Tempat : SMU N 1 KARANGNONGKO KLATEN.
B. Partisipan Penelitian
Partisipan penelitian dipilih siswa kelas X, dengan jumlah siswa 40 orang. Dalam penelitian ini dipilih siswa kelas X karena kepada mereka telah diajarkan materi tentang Gerak Lurus di SMP. SMA N 1 Karangnongko Klaten dipilih karena peneliti adalah alumni SMA tersebut sehingga mengenal lebih dalam dan guru fisika di SMA tersebut adalah kakak tingkat peneliti di Universitas Sanata Dharma. Faktor-faktor tersebut mempermudah peneliti untuk mendapatkan ijin penelitian dan memperlancar komunikasi peneliti dengan pihak sekolah.
C. Jenis Penelitian
D. Ubahan
1. Jenis Ubahan
Penelitian ini memiliki tiga jenis ubahan yaitu : a. Pemahaman siswa.
b. Simulasi komputer dan Power Point. c. Peningkatan pemahaman siswa.
Setiap ubahan dalam penelitian ini berdiri sendiri. Hal ini berarti tidak dicari pengaruh ubahan satu dengan yang lain sehingga tidak dibedakan mana ubahan terikat dan ubahan bebas.
2. Definisi Operasional Ubahan
a. Pemahaman siswa dalam pembelajaran fisika dilihat dari pemahaman atau pengetahuan awal dan akhir siswa tentang Gerak Lurus sebelum dan sesudah dilakukan pembelajaran dengan simulasi komputer adalah skor yang diperoleh siswa dari hasil pretes dan postest.
b. Simulasi Komputer dan Power Point yang digunakan dalam pembelajaran fisika dilihat dari pembelajaran menggunakan komputer tentang Gerak Lurus sesudah dilakukan pretest. Simulasi yang digunakan adalah Motion with constant acceleration, Projectile Motion, Excel dan Power Point tentang ringkasan materi.
E. Desain Penelitian
Sebelum dilakukan penelitian, peneliti menyusun desain penelitian dalam beberapa tahap, sebagi berikut :
1. Penyusunan Instrumen
Instrumen ini disusun berdasarkan tujuan penelitian, yakni mengetahui peningkatan pemahaman siswa tentang Gerak Lurus dan keaktifan siswa dalam pembelajaran dengan simulasi komputer.
Instrumen yang dipakai dalam penelitian terdiri dari :
A. Instrumen pembelajaran meliputi :
(a) desain pembelajaran berbentuk silabus, (b) rancangan simulasi pembelajaran.
A.1. Silabus
Format Silabus :
Mata Pelajaran : ………. Satuan Pendidikan : ………. Kelas / Semester : ………. Alokasi Waktu : ……….
I. Kompetensi Dasar :
II. Indikator : 1. 2.
III. Materi Pokok : IV. Analisis Konsep :
Indikator Konsep V. Uraian Konsep :
VI. Langkah Pembelajaran :
Indikator Pengalaman belajar VII. Sarana dan Sumber Belajar :
1. 2. Dst.
VIII.Penilaian : 1. Prosedur
2. Soal-soal
A.2. Rancangan Simulasi
matematisnya. Simulasi yang akan dipakai dalam proses pembelajaran adalah sebagai berikut :
Gambar 7.
Motion with constant acceleration
Gambar 8.
t s
1 15
2 30
3 45
4 60
5 75
6 90
7 105
8 120
9 135
10 150
v= 15
GERAK LURUS BERATURAN
keterangan:
s menyatakan jarak (meter)
t menyatakan waktu (sekon)
v menyatakan kecepatan (m/s)
dari grafik s vs t, kurva membentuk sudut tertentu terhadap sumbu t, sebut saja α
maka tg α=s/t menyatakan besarnya kecepatan (v)
Esensi dari gerak lurus beraturan adalah benda bergerak pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap.
Gambar 9.
Gerak Lurus Beraturan
t S a
1 6.5 5
2 18 5
3 34.5 5
4 56 5
5 82.5 5
6 114 5
7 150.5 5
8 192 5
9 238.5 5
10 290 5
GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN
Esensi:
Lintasannya lurus dan kecepatan selalu berubah secara tetap (percepatan tetap).
Besaran yang terlibat:
S menyatakan jarak (meter)
Vo menyatakan kecepatan awal (m/s)
GLBB
DIPERCEPAT
t menyatakan waktu (sekon) S=vo.t + 0.5a.t.t
a menyatakan percepatan (m/s.s) Vt=vo + a.t
Vt menyatakan kecepatan tertentu pada saat t tertentu (m/s)
Grafik tampak
seperti di atas.
Gambar 10.
Gerak Lurus Berubah Beraturan
A.3. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) adalah salah satu komponen yang sangat penting dalam proses belajar mengajar. Tujuan dari pembuatan RPP ini adalah untuk mempersiapkan pembelajaran sehingga tujuan dari pembelajaran akan tecapai. Hal yang terpenting dalam penyusunan RPP ini terletak pada kegiatan inti yang ada di dalamnya. Maka dari itu format RPP adalah sebagi berikut :
RENCANA PELAKSANAAN PEMPELAJARAN Mata pelajaran : ……… Satuan pendidikan : ……… Kelas / Semester : ……….…… Alokasi Waktu : ………
2. III. Materi Pokok : IV. Analisis Konsep :
Indikator Konsep
V. Uraian Konsep : VI. Langkah Pembelajaran :
Indikator Pengalaman belajar
VII. Sarana dan Sumber Belajar : 1.
2. Dst. VIII. Penilaian
a. Prosedur b. Soal – Soal
B. Instrumen pengumpulan data meliputi : B.1. Pretest
diukur adalah ingatan, pemahaman, dan penerapan atau aplikasi. Distribusi soal menurut materi dan aspek yang akan diukur adalah sebagai berikut :
Tabel 1.
Distribusi soal pretest menurut materi dan aspek yang akan diukur
Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan No. soal dan Aspeknya 1. Gerak Lurus a. Jarak dan Perpindahan.
b. Kelajuan dan Kecepatan. c. Gerak Lurus Beraturan
(GLB).
d. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
1 (Ingatan, Pemahaman) 2 (Pemahaman, Analisis) 3 (Ingatan, Pemahaman) 4 (Ingatan, Pemahaman) 5 (Pemahaman, Analisis) 6. (Ingatan, Pemahaman) 7. (Pemahaman, Analisis) 8. (Pemahaman, Analisis) 2. Memadu Gerak Gerak Parabola 9. (Pemahaman, Analisis) 10. (Pemahaman, Analisis)
B.2. Post test
Postest merupakan tes akhir yang diberikan kepada siswa setelah dilakukan pembelajaran dengan simulasi. Soal-soal dalam posttest jug berbentuk uraian dan disusun menurut konsep Gerak Lurus yang telah diberikan. Distribusi soal menurut materi dan aspek yang akan diukur sama seperti yang dilakukan pada pretest sebagai berikut :
Tabel 2.
Distribusi soal postest menurut materi dan aspek yang akan diukur
Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan No. soal dan Aspeknya 1. Gerak Lurus a. Jarak dan Perpindahan.
b. Kelajuan dan Kecepatan.
c. Gerak Lurus Beraturan (GLB).
d. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
4 (Pemahaman, Analisis) 5 (Pemahaman, Analisis) 6. (Ingatan, Pemahaman, Analisis)
7. (Pemahaman, Analisis) 8. (Pemahaman, Analisis) 2. Memadu Gerak Gerak Parabola 9. (Pemahaman, Analisis) 10. (Pemahaman, Analisis)
B.3. Lembar Pengamatan
Lembar pengamatan dibuat dengan tujuan untuk mencatat keterlibatan siswa dalam kegiatan pembelajaran, yang disusun berdasarkan perilaku siswa dalam mengikuti pembelajaran dengan simulasi. Kegiatan - kegiatan tersebut adalah :
1. Mengajukan pertanyaan. 2. Menjawab pertanyaan. 3. Menganalisis data. 4. Membuat kesimpulan.
2. Desain Pembelajaran
Untuk proses pembelajaran yang akan dilakukan selama penelitian, terdiri dari beberapa kegiatan yang akan dilaksanakan sebagai berikut :
Tabel 3.
Kegiatan dalam penelitian
Pertemuan Waktu Kegiatan I 1 x 45 menit ¾ Perkenalan
¾ Pretes
Gerak Lurus Beraturan.
III 2 x 45 menit ¾ Pembelajaran dengan simulasi pada pokok bahasan Gerak Lurus dan Memadu gerak tentang : Gerak Lurus Berubah Beraturan dan Gerak Parabola.
IV 1 x 45 menit ¾ Postest
F. Metode Pengumpulan Data
Dalam penelitian ini, pengumpulan data dilakukan dalam beberapa tahap sebagai berikut :
a. Mengajukan dan memberikan pertanyaan-pertanyaan (soal-soal) yang berhubungan dengan materi atau konsep Gerak Lurus, sebelum proses pembelajaran dilakukan atau yang disebut pretest. Pertanyaan (soal-soal) ini bertujuan untuk mengetahui pemahaman siswa tentang Gerak Lurus sebelum mereka mengukuti pembelajaran dengan menggunakan simulasi komputer. Jawaban atau respon dari siswa dijadikan data pemahaman awal untuk dibandingkan dengan pemahaman akhir siswa setelah mengikuti proses pembelajaran. Soal pre tes sebanyak 10 soal yang mencakup aspek-aspek yang akan diukur yaitu aspek ingatan, pemahaman, dan penerapan (aplikasi).
juga mengajukan pertanyaan sebagai permasalahan dan mendorong siswa untuk menyelesaikannya.
c. Setelah pembelajaran selesai dilakukan peneliti kembali mengajukan pertanyaan (soal-soal) yang sesuai dengan konsep yang telah diberikan atau yang disebut dengan Postest. Jawaban dari soal-soal ini dijadikan data pemahaman akhir untuk dibandingkan dengan data pemahaman awal yang diperoleh sebelumnya kemudian dianalisis untuk mengetahui tujuan penelitian ini. Soal Pos tes sebanyak 10 soal yang mencakup aspek-aspek yang akan diukur yaitu aspek ingatan, pemahaman, dan penerapan (aplikasi).
G. Metode Analisis Data
Data hasil penelitian akan dianalisis dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Analisis pemahaman awal dan pemahaman akhir siswa tentang Gerak Lurus.
Hasil jawaban siswa untuk pre test dan pos test dianalisis dengan acuan konsep ideal yang harus dipahami oleh setiap siswa setelah mengikuti proses pembelajaran. Analisis data dalam penelitian ini melewati dua tahap yaitu :
Tabel 4.
Variasi jawaban untuk setiap soal pre test dan post test untuk setiap siswa dan keseluruhan siswa.
No. Soal
Variasi jawaban Jumlah siswa Jumlah siswa (%)
Jumlah --- ---
b. Mendeskripsikan jawaban setiap soal menurut aspek yang termuat dalam indikator. Pemahaman siswa terhadap setiap aspek dikualifikasikan menjadi 5 (lima) macam yaitu sangat baik, baik cukup, kurang, dan sangat kurang. Kualifikasi pemahaman didistribusikan ke dalam tabel berikut ini
Tabel 5.
Kualifikasi pemahaman setiap konsep
Interval nilai Kualifikasi 81 – 100 Sangat baik
61 – 80 Baik
41 – 60 Cukup 21 – 40 Kurang
0 – 20 Sangat kurang
2. Analisis Peningkatan Pemahaman Konsep
yang diteliti. Kualifikasi pemahaman konsep ini dibagi dalam 3 (tiga) macam yaitu paham, kurang lengkap, dan tidak paham, seperti dalam tabel di bawah ini :
Tabel 6.
Kualifikasi pemahaman konsep siswa
Pre Test Post Test
a. Jarak dan Perpindahan. b. Kelajuan dan Kecepatan. c. Gerak Lurus Beraturan
Sedangkan untuk mengetahui peningkatan pemahaman konsep Gerak Lurus siswa, data diperoleh dari hasil rata-rata nilai tiap nomor soal baik dari pretest maupun postest kemudian dimasukkan dalam tabel peningkatan pemahaman konsep di bawah ini untuk keseluruhan siswa.
Tabel 7.
Peningkatan pemahaman konsep setiap siswa.
Kode siswa : b. Kelajuan dan Kecepatan. c. Gerak Lurus Beraturan
(GLB).
Beraturan (GLBB). II. Memadu Gerak
a. Gerak Parabola
3. Analisis Keterlibatan siswa.
Untuk mengetahui dan menganalisis tingkat keterlibatan siswa, baik secara individu maupun secara klasikal digunakan lembar pengamatan siswa baik sebelum proses pembelajaran maupun sesudah mengikuti pembelajaran dengan simulasi komputer. dengan memasukkan hasil pengamatan ke dalam tabel di bawah ini, kemudian dianalisis secara kualitatif sebagai berikut :
Tabel 8.
Lembar pengamatan aktifitas siswa di kelas Kelas / Semester :
Pokok Bahasan : Gerak Lurus Kode siswa :
Hasil pengamatan No
.
Aspek yang diamati Sangat Aktif
Aktif Kurang Aktif
Tidak Aktif
1. Mengajukan pertanyaan 2. Menjawab pertanyaan 3. Menganalisis data 4. Membuat kesimpulan
Aspek yang digunakan untuk mengetahui keterlibatan siswa dalam proses pembelajaran adalah sebagai berikut:
Jumlah Pertanyaan Skor
b. Aspek kemauan menjawab pertanyaan
Jumlah Jawaban Skor
Lebih dari 3
c. Aspek menganalisis data
Jenis Analisis Skor
1. Memberikan jawaban beserta rumus, analisis dan satuan benar
2. Memberikan jawaban beserta rumus dan analisis benar tetapi satuan tidak ada atau salah
3. Memberikan jawaban benar tetapi tanpa rumus, analisis dan satuan
4. Memberikan jawaban salah atau tidak memberikan jawa
3
2
1
0
d. Aspek Membuat Kesimpulan
Hasil Kesimpulan Skor
1. Jawaban tepat
2. Jawaban salah tetapi ada unsur kebenaran
3. Jawaban tidak tepat 4. Tidak menjawab
1 0
Tabel 9.
Kualifikasi skor tingkat keterlibatan siswa
Keterlibatan Skor Sangat Aktif 3
Aktif 2 Kurang Aktif 1
Tidak Aktif 0
Tabel 10.
Kualifikasi keterlibatan siswa
Interval nilai Kualifikasi 76 – 100 Sangat Aktif
51 – 75 Aktif 26 – 50 Kurang aktif
