Pengaruh penggunaan metode simulasi phet terhadap tingkat pemahaman siswa kelas XI MIPA SMA Yos Sudarso Cilacap terkait materi elastisitas - USD Repository

(1)

PENGARUH PENGGUNAAN METODE SIMULASI PHET TERHADAP TINGKAT PEMAHAMAN SISWA KELAS XI MIPA SMA YOS SUDARSO

CILACAP TERKAIT MATERI ELASTISITAS SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh :

Astuti Hestiningrum

NIM : 141424002

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(2)

(3)

(4)

iv

HALAMAN MOTTO

Bukan jadilah yang terbaik, tetapi lakukanlah yang terbaik dan teruslah berdoa

(5)

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Karya ini saya persembahkan kepada :

1. Universitas Sanata Dharma

2. Program Studi Pendidikan Fisika

3. Keluarga: Kedua orang tua saya yaitu R. Sumarto dan Surati beserta kedua

adik saya, Aditiya S.S dan Retno P.P.

4. Sahabat-sahabat saya: Agatha, Stella, Vero, Anas, Dewa dan Aan

5. Teman-teman Pendidikan Fisika 2014, boarding house family, sahabat

(6)

vi

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang telah saya tulis ini

tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan

dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 23 Januari 2019

Penulis

(7)

vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Astuti Hestiningrum

NIM : 141424002

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma untuk menyimpan karya ilmiah saya

yang berjudul:

“PENGARUH PENGGUNAAN METODE SIMULASI PHET TERHADAP TINGKAT PEMAHAMAN SISWA KELAS XI MIPA SMA YOS SUDARSO CILACAP TERKAIT MATERI ELASTISITAS”

Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata

Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,

mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan

mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis

tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya

selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Yang menyatakan

Astuti Hestiningrum Yang menyatakan

(8)

viii ABSTRAK

Hestiningrum, Astuti. 2019. Pengaruh Penggunaan Metode Simulasi PhET Terhadap Tingkat Pemahaman Siswa Kelas XI MIPA SMA Yos Sudarso Cilacap Terkait Materi Elastisitas. Skripsi. Yogyakarta: Program Studi Pendidikan Fisika. Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan. Universitas Sanata Dharma.

Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui: 1) tingkat pemahaman awal

siswa terkait materi elastisitas sebelum penerapan metode simulasi PhET; 2)

tingkat pemahaman akhir siswa terkait materi elastisitas sesudah penerapan

metode simulasi PhET; 3) pengaruh metode simulasi PhET terhadap pemahaman

siswa terkait materi elastisitas.

Sampel yang digunakan adalah siswa kelas XI MIPA 1 dan 2. Penelitian

ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2018 di SMA Yos Sudarso Cilacap. Desain

penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah kuantitatif dengan

menggunakan Pretest dan Posttest Control Group Design. Data pretest dan

posttest dianalisis menggunakan uji T untuk kelompok independen dan kelompok

dependen. Analisis data ini menggunakan bantuan program SPSS.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa: 1) tingkat pemahaman awal siswa

termasuk pada kategori sedang untuk aspek kognitif dan psikomotorik, lalu

termasuk kategori tinggi pada aspek afektif; 2) tingkat pemahaman akhir siswa

termasuk pada kategori sangat tinggi untuk aspek kognitif, lalu termasuk kategori

tinggi untuk aspek psikomotorik, dan afektif; 3) metode simulasi Phet dapat

meningkatkan pemahaman siswa pada aspek kognitif, psikomotorik, dan afektif

terkait materi elastisitas. Tetapi peningkatan pemahaman pada aspek kognitif dan

psikomotorik yang terjadi tidak lebih baik dari metode ceramah interaktif yang

digunakan di kelas kontrol. Sedangkan untuk aspek afektif, peningkatan

pemahaman yang terjadi pada siswa di kelas treatment yang menggunakan

metode simulasi PhET lebih baik dari siswa di kelas kontrol.

(9)

ix ABSTRACT

Hestiningrum, Astuti. 2019. The Effect of Using PhET Simulation Methods on the Level of Understanding of Class XI MIPA Students at Yos Sudarso High School in Cilacap Regarding the Material of Elasticity. Essay. Yogyakarta: Physics Education Study Program. Department of Mathematics and Natural Sciences Educations. Faculty of Teacher Training and Education. Sanata Dharma University.

The purpose of this study is to find out: 1) the level of students' initial understanding of the material elasticity before applying the PhET simulation method; 2) the level of students' final understanding regarding the material elasticity after the application of the PhET simulation method; and 3) the influence of the PhET simulation method on student understanding regarding the material elasticity.

The sample used was students of class XI MIPA 1 and 2. The study was conducted in October 2018 in Yos Sudarso High School Cilacap. The research design used in this study is quantitative by using Pretest and Posttest Control Group Design. The pretest and posttest data were analyzed using the T test for the independent and dependent groups. This data analysis uses the SPSS program assistance.

The results showed that: 1) the level of initial understanding of students included in the medium category for cognitive and psychomotor aspects, then included in the high category on affective aspects; 2) the level of final understanding of students included in the very high category for cognitive aspects, then including the high category for psychomotor, and affective aspects; 3) Phet simulation methods can improve students' understanding of cognitive, psychomotor, and affective aspects related to material elasticity. But the increase in understanding of the cognitive and psychomotor aspects that occur is not better than the interactive lecture method used in the control class. Whereas for the affective aspect, the increase in understanding that occurs in students in the treatment class using the PhET simulation method is better than the students in the control class.

.

(10)

x

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena

atas berkat kasih dan karunia -Nya, penulis dapat menyelesaikan proposal skripsi

yang berjudul “PENGARUH PENGGUNAAN METODE SIMULASI PhET TERHADAP TINGKAT PEMAHAMAN SISWA KELAS XI MIPA SMA YOS SUDARSO CILACAP TERKAIT MATERI ELASTISITAS ”.

Skripsi ini disusun dalam rangka menyelesaikan tugas akhir untuk

memperoleh gelar sarjana. Skripsi ini dapat selesai berkat bantuan berbagai pihak,

maka penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Tuhan yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat-Nya sehingga

proposal skripsi ini dapat terselesaikan.

2. Prof. Dr. Paulus Suparno, SJ. selaku Dosen Pembimbing yang telah

bersedia membimbing dengan perhatian, serta telah banyak meluangkan

waktu dan masukan selama penulisan proposal hingga penyelesaian

skripsi.

3. Bapak Drs. Aluisius Sutrisna selaku Kepala SMA Yos Sudarso Cilacap

yang telah mengizinkan penulis untuk melakukan penelitian di SMA

tersebut.

4. Bapak Drs. Sunarto selaku Guru mata pelajaran Fisika Kelas XI IPA 1 dan

XI IPA 2 yang telah berkenan membimbing selama proses pengambilan

(11)

xi

5. Ibu Anastasia Elis Setyawati, S.Pd, Bapak Widarto, M.Pd., dan Bapak

Suharno, S.Pd. selaku guru mata pelajaran Fisika di SMA Yos Sudarso

Cilacap yang telah membimbing saya.

6. Bapak Yustinus Ary Widyanto, S.Kom. selaku guru mata pelajaran TIK

yang telah membantu dan membimbing saya dalam menggunakan

laboratorium komputer.

7. Drs. Domi Severinus, M.Si., selaku validator untuk soal tes dan angket

yang bersedia memberikan saran dan masukan yang baik bagi penelitian.

8. Bapak Dr. Ignatius Edi Santosa, M.S., selaku ketua Program Studi

Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

9. Bapak Drs. Aufridus Atmadi M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik.

10. Segenap Staf sekretariat JPMIPA atas kerja samanya dalam membantu

pembuatan surat ijin penelitian.

11. Segenap staf SMA Yos Sudarso Cilacap yang telah membantu mengurus

surat perizinan penelitian

12. Kedua orang tua saya yang selalu memberikan dukungan, semangat,

masukan dan doa selama menjalani perkuliahan hingga dalam

penyelesaian skripsi ini.

13. Adik - adik dan keluarga yang telah memberikan dukungan, masukan dan

doa selama penyelesaian skripsi ini.

14. Sahabat saya (Agatha, Aan, Dewa) yang selalu memberikan dorongan

(12)

xii

15. Sahabat sekaligus rekan satu tim dalam skripsi ini : Anas, Vero, Stella dan

Tessa yang telah memberikan semangat, bantuan, partisipasi dan

kerjasama yang baik selama menyelesaikan skripsi ini.

16. Sahabat MMA, boarding house family, serta keluarga Piji yang telah

memberikan semangat dan dukungan mental.

17. Teman-teman dari pendidikan fisika angkatan 2014 yang telah berjuang

bersama-sama selama masa kuliah.

18. Icha, Rosni, Ike, Tessa, Sr. Friska, vero, mbak Ana,dan mbak Kress yang

telah bersedia menemani saya dan bersedia saya repotkan sebelum sidang

hingga semuanya berjalan dengan baik.

19. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah

memberikan dukungan, bantuan, dan doa baik selama penyelesaian skripsi

ini.

Penulis

Astuti Hestiningrum Penulis

(13)

xiii DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ...ii

HALAMAN PENGESAHAN ...iii

HALAMAN MOTTO ...iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ...v

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ...vii

ABSTRAK ...viii

ABSTRACT ...ix

KATA PENGANTAR ...x

DAFTAR ISI ...xiii

DAFTAR GAMBAR ...xvi

DAFTAR TABEL ...xviii

DAFTAR LAMPIRAN ...xix

BAB I. PENDAHULUAN ...1

A. Latar Belakang ...1

B. Rumusan Masalah ...5

C. Batasan Masalah...5

D. Tujuan ...6

E. Manfaat ...6

BAB II. DASAR TEORI ...7

A. Filsafat Konstruktivisme ...7

B. Pemahaman ...8

1. Pengertian Pemahaman ...8

2. Faktor yang mempengaruhi pemahaman ...8

C. Tingkat Dimensi Kognnitif ...10

D. Tingkat Dimensi Psikomotorik ...12

E. Tingkat Dimensi Afektif ...13

F. Simulasi Komputer ...14

G. Simulasi PhET ...15

H. Hasil Belajar ...17

1. Pengertian belajar ...17

(14)

xiv

3. Hasil belajar ...19

I. Materi Elastisitas ...20

1. Elastisitas Zat Padat ...21

2. Stress (Tegangan) ...22

3. Strain (Regangan) ...22

4. Modulus Elastis atau Modulus Young ...23

5. Hukum Hooke ...23

6. Rangkaian Pegas ...25

7. Tetapan Gaya ...27

BAB III. METODE PENELITIAN...28

A. Jenis Penelitian ...28

B. Desain Penelitian ...28

C. Subyek Penelitian ...30

1. Populasi Penelitian ...30

2. Sampel Penelitian ...30

D. Waktu dan Lokasi Penelitian ...30

E. Variabel Penelitian ...30

F. Treatmen ...30

1. Kelas treatment ...30

2. Kelas Kontrol ...31

G. Instrumen Penelitian...32

1. Instrumen Proses Pembelajaran ...32

2. Instrumen Pengumpulan Data ...32

a. Tes ...32

b. Angket ...35

H. Validitas Instrumen ...37

I. Metode Analisis Data ...37

a. Penskoran Test ...37

b. Pengkategorian Hasil Skor ...43

c. Uji Statistik ...43

BAB IV. DATA DAN ANALISIS ...46

A. Deskripsi Penelitian ...46

1. Pelaksanaan Penelitian Kelas Eksperimen ...47

2. Pelaksanaan Penelitian Kelas Kontrol ...50

B. Data ...54

1. Skor Pretest dan Posttest Aspek Kognitif ...54

2. Skor Pretest dan Posttest Aspek Psikomotorik ...55

3. Skor Pretest dan Posttest Aspek Afektif ...56

C. Analisis Data ...57

1. Pengkategorian Skor Pretest dan Posttest Siswa ...57

a) Kelas Treatmen ...57

b) Kelas Kontrol ...58

(15)

xv

a. Peningkatan Tingkat Pemahaman Siswa pada Aspek

Kognitif ...59

b. Peningkatan Tingkat Pemahaman Siswa pada Aspek Psikomotorik ...62

3. Analisis Non-Tes untuk Mengaetahui Peningkatan Tingkat Pemahaman Siswa pada Aspek Afektif ...64

D. Pembahasan ...66

1. Tingkat Pemahaman Awal Siswa Sebelum Mengikuti Pembelajaran dengan menggunakan metode simulasi PhET ...66

a. Aspek Kognitif ...66

b. Aspek Psikomotorik ...67

c. Aspek Afektif ...67

2. Tingkat Pemahaman Akhir Siswa Setelah Mengikuti Pembelajaran ...68

a. Aspek Kognitif ...68

b. Aspek Psikomotorik ...69

c. Aspek Afektif ...69

3. Pengaruh Metode Simulasi PhET ...70

E. Keterbatasan Penelitian ...72

BAB V. PENUTUP ...73

A. Kesimpulan ...73

B. Saran ...74

(16)

xvi DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kategori-kategori dalam dimensi kognitif ...10

Tabel 3.1 Pre-Test and Post-Test Kontrol Group ...29

Tabel 3.2 Kisi-kisi soal pretest dan posttest ...33

Tabel 3.3 Kisi-kisi pernyataan angket ...35

Tabel 3.4 Pernyataan angket ...35

Tabel 3.5 Teknik penskoran soal pretest dan posttest untuk tingkat pemahaman siswa berdasarkan hasil belajar pada aspek kognitif dan aspek psikomotorik ...38

Tabel 3.6 Teknik penskoran angket untuk tingkat pemahaman siswa pada aspek afektif ...43

Tabel 3.7 Kategori skor pretest dan posttest siswa pada aspek kognitif, psikomotorik dan afektif ...43

Tabel 4.1 Jadwal pelaksanaan penelitian di SMA Yos Sudarso Cilacap ...46

Tabel 4.2 Data skor pretest dan posttest kelas eksperimen dan kelas kontrol pada aspek kognitif ...54

Tabel 4.3 Data skor pretest dan posttest kelas treatmen dan kelas kontrol pada aspek psikomotorik ...55

Tabel 4.4 Data skor pretest dan posttest pada aspek afektif kelas treatmen dan kelas kontrol ...56

Tabel 4.5 Kategori skor pretest dan posttest siswa pada aspek kognitif ...57

Tabel 4.6 Kategori skor pretest dan posttest siswa pada aspek psikomotorik...57

(17)

xvii

Tabel 4.8 Kategori skor pretest dan posttest siswa pada aspek

kognitif ...58

Tabel 4.9 Kategori skor pretest dan posttest siswa pada aspek psikomotorik...59

Tabel 4.10 Kategori skor pretest dan posttest siswa pada aspek afektif ...59

Tabel 4.11 Ringkasan Pengujian Hasil Belajar Aspek Kognitif ...60

Tabel 4.12 Ringkasan Pengujian Hasil Belajar Aspek Psikomotorik ...62

(18)

xviii DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tampilan awal simulasi PhET ...16

Gambar 2.2 Tampilan simulasi PhET untuk materi elastisitas khususnya hukum Hooke ...17

Gambar 2.3 Grafik gaya terhadap panjang bahan ...21

Gambar 2.4 Pegas yang dirangkai seri ...25

Gambar 2.5 Pegas yang dirangkai paralel ...26

Gambar 4.1 Siswa kelas XI MIPA 1 mengerjakan soal pretest ...47

Gambar 4.2 Siswa kelas XI MIPA 1 mengerjakan LKS di Lab Komputer ...49

Gambar 4.3 Siswa Kelas XI MIPA 1 Mengerjakan Posttest ...50

Gambar 4.4 Siswa kelas XI MIPA 2 mengerjakan soal pretest ...51

Gambar 4.5 Siswa Kelas XI MIPA 2 Mengerjakan latihan soal...53

(19)

xix DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Surat permohonan izin penelitian ...78

Lampiran 2 Surat keterangan telah selesai melakukan penelitian ...79

Lampiran 3 Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) kelas kontrol ...80

Lampiran 4 Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) kelas treatment ...86

Lampiran 5 Soal Pretest dan Posttest ...93

Lampiran 6 Angket Pretest dan Posttest ...94

Lampiran 7 Lembar Kerja Siswa (LKS) kelas treatment ...97

Lampiran 8 Contoh hasil pengerjaan soal dan angket pretest kelas treatment ...109

Lampiran 9 Contoh hasil pengerjaan soal dan angket posttest kelas treatment ...116

Lampiran 10 Contoh hasil pengerjaan soal dan angket pretest kelas kontrol ...123

Lampiran 11 Contoh hasil pengerjaan soal dan angket posttest kelas kontrol ...129

(20)

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Pendidikan adalah usaha yang dilakukan dengan sadar dan terencana

dalam suatu proses pembelajaran agar dapat mengembangkan potensi siswa

untuk memiliki kekuatan spiritual, pengendalian diri, kepribadian, akhlak

mulia, kecerdasan serta ketrampilan yang diperlukannya untuk menjadi bagian

dari masyarakat nasional maupun dunia. Pendidikan bertujuan untuk

memberikan pengetahuan baru bagi siswa dan meningkatkan kualitas siswa

yang berkaitan dengan kegiatan belajar yang dapat menunjang pencapaian

tujuan. Kegiatan belajar atau proses pembelajaran dapat terjadi secara formal

dan non-formal. Pendidikan secara formal dilakukan di sekolah, sedangkan

pendidikan non-formal dilakukan di luar sekolah contohnya les tambahan yang

dilakukan di luar sekolah.

Dalam proses pembelajaran guru dituntut untuk menyampaikan materi

dengan baik dan benar agar siswa tertarik untuk belajar sehingga siswa dapat

memahami dan mempelajari materi yang telah disampaikan guru dengan baik

dan benar. Terdapat tiga golongan faktor yang mempengaruhi belajar siswa,

yaitu faktor internal, faktor eksternal dan faktor pendekatan belajar. Faktor

internal adalah faktor yang berasal dari dalam diri siswa sendiri seperti

motivasi, minat, inteligensi, kesehatan dan cara belajar siswa. Faktor eksternal

adalah faktor yang berasal dari luar diri siswa seperti keluarga, sekolah, dan

(21)

belajar siswa yang meliputi metode yang dilakukan dalam kegiatan

pembelajaran (Syah, 2004: 144).

Dalam suatu proses pembelajaran faktor-faktor yang telah disebutkan

sebelumnya merupakan faktor yang penting dan saling berkaitan. Apabila

faktor eksternal dan faktor pendekatan belajar yang digunakan baik, tetapi

faktor internal siswa kurang baik, maka pengetahuan dan pemahaman yang

didapatkan siswa menjadi kurang maksimal. Apabila faktor internal dan

eksternal baik tetapi faktor pendekatan belajarnya kurang baik, maka faktor

internal yang siswa miliki seperti minat dan motivasi akan berkurang sehingga

pengetahuan dan pemahaman yang didapat siswa menjadi kurang maksimal.

Apabila ketiga faktor tersebut dalam keadaan baik, maka pengetahuan dan

pemahaman yang didapatkan siswa akan menjadi maksimal.

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dibagi menjadi 3 cabang yaitu fisika,

biologi dan kimia. Fisika adalah cabang IPA yang mempelajari gejala alam

yang tidak hidup yang dapat dipelajari melalui pengamatan, eksperimen dan

teori. Fisika secara pengamatan dan eksperimen, fisika dapat dialami secara

langsung ketika eksperimen. Sedangkan fisika secara teori dapat dipelajari

dengan berpegang pada teori yang telah ditemukan sebelumnya. Karena teori

yang ada pada fisika tergolong banyak, maka terdapat banyak rumus

didalamnya. Selain itu, terkadang satu rumus dengan rumus yang lain dapat

saling terhubung.

Menurut beberapa siswa hal tersebut yang membuat fisika menjadi

(22)

jengah karena banyaknya rumus yang ada yang dapat membuat mereka

merasa pusing, bingung dan tidak tertarik untuk belajar fisika. Ada yang

bertanya “ kapan pelajaran ini selesai?”, “saya tidak mengerti apa-apa, lebih

baik saya mengerjakan hal yang lain yang membuat saya tertarik”, dan

berbagai pertanyaan lainnya yang dapat membuat mereka cepat terbebas dari

fisika. Oleh karena itu diperlukan metode yang dapat menarik perhatian

siswa, salah satunya adalah dengan menggunakan metode simulasi komputer.

Seiring perkembangan Ilmu Teknologi dan Informasi saat ini banyak

media yang dapat digunakan dalam pembelajaran fisika, seperti simulasi

komputer. Simulasi komputer adalah model pembelajaran yang menggunakan

komputer untuk mensimulasikan beberapa percobaan fisika melalui monitor

komputer sehingga siswa dapat mempelajari dan melakukan suatu percobaan

dimanapun dan kapanpun siswa ingin melakukan percobaan (Suparno, 2013:

113).

Salah satu simulasi komputer yang dapat digunakan adalah Virtual

Laboratory PhET (Physics Education Technology). PhET adalah suatu

aplikasi yang menyediakan simulasi fenomena fisik berbasis penelitian yang

dapat mengajak siswa untuk belajar dengan cara eksplorasi langsung sehingga

siswa dapat melihat secara langsung fenomena-fenomena fisika. Siswa

diharapkan menjadi lebih tertarik dan lebih aktif pada saat proses

pembelajaran berlangsung.

Penelitian serupa pernah dilakukan oleh seorang mahasiswa Universitas

(23)

“Proses Belajar Metode Problem Solving Berbantuan Simulasi PhET : Studi

Kasus Siswa Kelas XI IPA di SMA Negeri 1 Prambanan dan SMA Negeri 2

Klaten Materi Hukum Gay-Lusac”. Pada penelitian tersebut siswa diberi

treatment berupa simulasi PhET dalam kelompok terdiri dari 3 siswa. Salah

satu hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa proses belajar dengan

menggunakan metode problem solving berbantuan simulasi PhET ternyata

dapat meningkatkan keaktifan, eksplorasi dan dinamika siswa dalam

mempelajari fisika.

Pada penelitian ini, jenis penelitian yang digunakan bukan studi kasus

atau kualitatif, melainkan kuantitatif. Penelitian ini menggunakan dua kelas di

satu sekolah dengan menggunakan metode ceramah untuk kelas kontrol dan

metode simulasi PhET untuk kelas treatment. Salah satu hasil dari penelitian

ini menunjukkan bahwa pembelajaran dengan menggunakan metode simulasi

PhET dapat meningkatkan pemahaman siswa pada aspek kognitif,

psikomotorik dan afektif siswa.

Peneliti menggunakan metode ini berdasarkan pengalaman peneliti

ketika bersekolah dan ketika menjalani Program Pengalaman Lapangan

(PPL). Metode ini sama sekali belum pernah diterapkan oleh guru dari

peneliti ketika peneliti bersekolah dan pada saat PPL dilakukan pun peneliti

dan guru pembimbing peneliti tidak menerapkan metode ini. Selain itu

metode simulasi PhET ini memiliki kelebihan yaitu dapat diakses dimana saja

selama ada koneksi internet, beberapa simulasi dapat didownload, juga ada

(24)

mengulang-ulang pembelajaran dengan menggunakan simulasi PhET

kapanpun siswa inginkan. Oleh karena itu peneliti menggunakan metode ini

agar baik siswa maupun guru memiliki pengetahuan tentang penggunaan

teknologi informasi sebagai media pembelajaran fisika.

Berdasarkan uraian di atas, maka dilakukan penelitian dengan judul “

PENGARUH PENGGUNAAN METODE SIMULASI PhET TERHADAP

TINGKAT PEMAHAMAN SISWA KELAS XI MIPA SMA YOS

SUDARSO CILACAP TERKAIT MATERI ELASTISITAS

“.

B. Rumusan Masalah

Dari pemaparan pada latar belakang, maka rumusan masalah dalam

penelitian ini adalah :

1. Bagaimanakah tingkat pemahaman awal siswa terkait materi elastisitas

sebelum penerapan metode simulasi PhET ?

2. Bagaimanakah tingkat pemahaman akhir siswa terkait materi elastisitas

sesudah penerapan metode simulasi PhET ?

3. Bagaimanakah pengaruh metode simulasi PhET terhadap pemahaman siswa

terkait materi elastisitas ?

C. Batasan Masalah

Materi yang digunakan dalam penelitian ini terbatas pada materi

(25)

D. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah yang telah dipaparkan, maka tujuan dari

penelitian ini adalah untuk mengetahui :

1. Tingkat pemahaman awal siswa terkait materi elastisitas sebelum

penerapan metode simulasi PhET.

2. Tingkat pemahaman akhir siswa terkait materi elastisitas sesudah

penerapan metode simulasi PhET.

3. Pengaruh metode simulasi PhET terhadap tingkat pemahaman siswa terkait

materi elastisitas.

E. Manfaat Penelitian

Dengan dilakukannya penelitian ini, diharapkan penelitian ini

bermanfaat bagi :

1. Guru

Dengan ini, hasil penelitian diharapkan dapat membantu guru menambah

referensi media pembelajaran berbasis komputer dan menambah desain

pembelajaran yang efektif dan menarik minat siswa untuk belajar fisika.

2. Penelitian

Dapat dijadikan sumber informasi pembelajaran fisika menggunakan

metode simulasi PhET yang berpengaruh pada tingkat pemahaman siswa.

3. Siswa

Dapat membuat siswa menjadi berminat dan termotivasi untuk

(26)

7 BAB II

KAJIAN PUSTAKA A. Filsafat Konstruktivisme

Filsafat konstruktivisme adalah filsafat yang mempelajari hakikat

pengetahuan dan bagaimana pengetahuan terjadi. Filsafat konstruktivisme

menekankan bahwa pengetahuan bukanlah sesuatu yang sudah jadi, tetapi

sesuatu yang harus dibentuk di dalam pikiran masing-masing individu. Dapat

dikatakan bahwa pengetahuan merupakan akibat dari konstruksi kognitif

melalui kegiatan berpikir yang dilakukan oleh seseorang (Von Glasersfeld

dalam Bettencourt, 1989 dalam Suparno, 2013: 14). Karena pengetahuan

dikonstruksikan atau dibangun, maka proses ini berjalan terus menerus karena

adanya suatu pemahaman baru (Piaget, 1971 dalam Suparno, 2013: 14)

Konstruktivisme menyatakan bahwa pengetahuan dibentuk melalui

kegiatan berpikir, maka siswa haruslah aktif dalam berpikir. Tanpa keaktifan,

siswa tidak akan mendapat tambahan pengetahuan atau yang paling buruk

siswa tidak akan mengerti apa-apa. Pengetahuan dibentuk di dalam pikiran

setiap individu, maka sangatlah kecil peluang terjadinya transfer pengetahuan

karena pengetahuan bukanlah suatu barang yang dapat ditransfer begitu saja.

Pengetahuan hanya dapat diberikan kepada siswa untuk dikonstruksi secara

aktif oleh siswa itu sendiri. Siswa harus mencari makna, membandingkan

dengan pengetahuan yang telah dimiliki sebelumnya dan menyelesaikan

(27)

mereka perlukan dalam pengetahuan baru untuk mempertanggungjawabkan

pengetahuan yang didapat terhadap hasil belajar mereka.

B. Pemahaman

1. Pengertian pemahaman

Menurut Benyamin S. Bloom (Anas Sudijono, 2009: 50)

pemahaman (Comprehension) adalah kemampuan seseorang untuk mengerti

atau memahami sesuatu setelah sesuatu itu diketahui dan diingat.

Pemahaman merupakan hasil dari pengetahuan yang telah diterima dan

diolah oleh siswa melalui kegiatan berpikir. Seorang siswa dikatakan paham

terhadap materi pelajaran yang diajarkan apabila siswa tersebut dapat

memberikan contoh lain selain yang diberikan guru mengenai materi

pelajaran yang telah diajarkan.

2. Faktor yang mempengaruhi pemahaman

Ada 2 faktor yang mempengaruhi pemahaman, yaitu:

a. Faktor intern, yaitu faktor yang mempengaruhi pemahaman siswa dari

dalam yaitu kondisi individu atau siswa tersebut yang terdiri dari kondisi

fisiologi dan psikologis anak.

1) Kondisi fisiologis anak

Kondisi fisiologis anak sangat berpengaruh terhadap kemampuan

belajar anak. Fisiologis ialah kondisi fisik dan panca inderanya.

Secara umum kondisi fisiologis seperti kesehatan yang prima, tidak

(28)

proses belajar. Disamping itu, indera penglihatan dan pendengaran

juga tidak kalah penting karena sebagian besar orang belajar tidak

lepas dari kedua indera tersebut.

2) Kondisi psikologis anak

Kondisi psikologis anak yaitu minat, kecerdasan, bakat, motivasi dan

kemampuan-kemampuan kognitif.

b. Faktor ekstern

1) Faktor lingkungan

Kondisi lingkungan dapat mempengaruhi proses dan hasil belajar

yang meliputi lingkungan alami dan lingkungan sosial. Lingkungan

alami berupa suhu, kelembaban udara dan sebagainya. Sedangkan

lingkungan sosial dapat berwujud manusia maupun representasi

(wakil) manusia seperti potret dan rekaman lingkungan sosial yang

lain seperti suara mesin serta lingkungan yang jorok dapat

mengganggu belajar siswa.

2) Faktor Instrumental

Faktor instrumental adalah faktor-faktor yang pengadaan dan

penggunaannya dirancang sesuai dengan hasil belajar yang

diharapkan. Faktor instrumental dapat berwujud faktor-faktor keras

(hardware) seperti gedung, perlengkapan belajar, alat-alat praktikum,

perpustakaan dan sebagainya; maupun faktor-faktor lunak (software)

seperti kurikulum, bahan yang harus dipelajari, pedoman-pedoman

(29)

C. Tingkat Dimensi Kognitif

Menurut Benyamin S. Bloom, dimensi kognitif lebih menekankan beberapa

kategori proses, seperti pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Kategori-kategori dalam dimensi kognitif Kategori Proses Nama-nama lain Definisi dan contoh

1. MENGINGAT – Mengambil pengetahuan dari memori jangka penting

1.1. Mengenali Mengidentifikasi

Menempatkan pengetahuan dalam memori jangka panjang yang sesuai dengan relevan dan memori jangka panjang.

2. MEMAHAMI – Mengkonstruk makna dari materi pembelajaran, termasuk apa yang diucapkan, ditulis, dan digambar oleh guru.

2.1.Menafsirkan gambaran jadi bentuk lain.

2.2.Mencontohkan

Mengilustrasikan, Memberi contoh.

Menemukan contoh atau ilustrasi tentang konsep atau prinsip

2.3.Mengklasifi-kasikan

Mengkategorikan, Mengelompokkan

Menentukan sesuatu dalam satu kategori.

2.4.Merangkum

Mengabstraksi, Menggeneralisasi

Mengabstraksikan tema umum atau poin-poin pokok.

(30)

Kategori Proses Nama-nama lain Definisi dan contoh

2.7.Menjelaskan Membuat model

Membuat model sebab-akibat dalam sebuah system.

3. MENGAPLIKASIKAN – menerapkan atau menggunakan suatu prosedur dalam keadaan tertentu.

3.1.Mengeksekusi Melaksanakan

Menerapkan suatu prosedur pada tugas yang familier

3.2.Mengimple-mentasikan

Menggunakan

Menerapkan suatu prosedur pada tugas yang tidak familier

4. MENGANALISIS – Memecah-mecah materi jadi bagian-bagian penyusunnya dan menentukan hubungan-hubungan antarbagian itu dan hubungan antara bagian-bagian tersebut dan keseluruhan struktur atau tujuan pelajaran yang relevan dari yang tidak relevan, bagian yang penting dari yang tidak penting.

4.2.Mengorgani-bias, nilai atau maksud di balik materi pelajaran.

5. MENGEVALUASI – Mengambil keputusan berdasarkan kriteria dan/atau standar. kesalahan dalam suatu proses atau produk; menentukan apakah suatu proses atau produk memiliki konsistensi internal; menemukan

(31)

Kategori Proses Nama-nama lain Definisi dan contoh sedang dipraktikkan.

5.2.Mengkritik Menilai

Menemukan inkonsistensi antara suatu produk dan kriteria eksternal; menentukan apakah

6. MENCIPTA – Memadukan bagian-bagian untuk membentuk sesuatu yang baru dan koheren atau untuk membuat suatu produk yang orisinal.

6.1.Merumuskan Membuat hipotesis

Membuat hipotesis-hipotesis berdasarkan kriteria.

6.2.Merencanakan Mendesain

Merencanakan prosedur untuk menyelesaikan suatu tugas.

6.3.Memproduksi Mengkonstruksi

Menciptakan suatu produk.

Kategori-kategori pada tabel diatas mencakup proses kognitif yang paling

banyak dijumpai di bidang pendidikan seperti mengingat, memahami dan

mengaplikasikan hingga ke proses-proses kognitif yang jarang dijumpai yakni

Menganalisis, Mengevaluasi, dan Mencipta.

D. Tingkat Dimensi Psikomotorik

Ranah psikomotor ini tidak dibuat oleh Bloom, tetapi oleh ahli lain

berdasarkan domain yang dibuat oleh Bloom yang terdiri dari (Surya, 2013:

123):

1. Persepsi, menggunakan alat indera untuk menjadi pegangan dalam

(32)

2. Kesiapan, meliputi kesiapan fisik, mental, dan emosional

3. Respon terpimpin, tahap awal dalam mempelajari ketrampilan yang

kompleks, termasuk di dalamnya imitasi dan gerakan coba-coba.

4. Mekanisme, membiasakan gerakan yang telah dipelajari sehingga tampil

dengan meyakinkan dan cakap.

5. Respon tampak yang kompleks, gerakan motoris yang terampil terdiri dari

pola-pola gerakan yang kompleks di dalamnya.

6. Penyesuaian, yaitu keterampilan yang sudah berkembang sehingga dapat

disesuaikan dengan berbagai situasi.

7. Penciptaan, yaitu membuat pola gerakan baru yang disesuaikan dengan

situasi atau permasalahan tertentu.

E. Tingkat Dimensi Afektif

Pembagian ranah afektif menurut H. Mustaqim (2001: 39) adalah sebagai

berikut :

1. Menyimak, meliputi bersedia menerima, memperhatikan secara selektif atau

terkontrol, dan memperhatikan secara sadar

2. Merespon, meliputi bersikap responsif (menanggapi secara aktif), bersedia

menanggapi, dan merasa puas dalam merespon.

3. Menghargai, mencakup menerima nilai dengan baik, merasa wajib

melakukan nilai.

4. Mengorganisasi nilai, meliputi mengendalikan tingkah laku yang sesuai

(33)

5. Mewatak, yaitu memberlakukan secara umum seperangkat nilai,

menjunjung tinggi dan memperjuangkan nilai.

F. Simulasi Komputer

Simulasi komputer adalah model pembelajaran menggunakan program

komputer untuk mensimulasikan beberapa percobaan fisika tanpa melakukan

percobaan secara langsung di laboratorium (Suparno, 2013: 117). Simulasi

komputer dapat membantu guru dalam menyampaikan beberapa materi yang

sulit untuk dibayangkan seperti efek fotolistrik.

Beberapa keuntungan menggunakan metode simulasi komputer yang

dapat membantu proses pembelajaran (Suparno, 2013: 119 – 120):

a. Dapat dilakukan kapan pun dan dimana pun sehingga siswa dapat belajar

lebih lama dan mengulangi bahan lebih lama tanpa terikat guru, jam atau

waktu.

b. Dapat menyajikan simulasi dari percobaan yang sulit dan alatnya mahal,

dengan cara yang murah dan mudah bahkan dapat dilihat oleh siswa lebih

jelas. Misalnya percobaan nuklir, dapat dilihat dalam simulasi tanpa harus

mencoba nuklir sendiri

c. Reaksi dan kejadian mikro dapat disimulasikan dengan jelas dalam model

sehingga siswa makin jelas menangkap konsepnya. Misalnya, model gerak

atom atau molekul yang sulit dilihat mata dapat dilakukan dengan simulasi

(34)

d. Di internet banyak sekali percobaan dengan simulasi yang dapat dijadikan

tugas siswa untuk mengamati dan mempelajarinya.

e. 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.

G. Simulasi PhET

Simulasi PhET adalah salah satu metode pembelajaran yang

memanfaatkan teknologi berupa komputer yang menggunakan aplikasi PhET.

Aplikasi PhET (Physics Education Technology) adalah aplikasi yang berisi

berbagai simulasi interaktif fenomena-fenomena fisis berbasis riset atau virtual

laboratorium yang dikembangkan oleh Universitas Colorado. Simulasi PhET

menggunakan animasi yang interaktif yang serupa dengan praktikum atau

eksperimen tetapi bersifat virtual. Simulasi PhET dibuat seperti permainan

dimana siswa dapat belajar dengan mencoba dan bereksplorasi sendiri tetapi

dalam pengawasan dan bimbingan dari guru.

Pengaturan simulasi PhET ini sangatlah sederhana dan mudah

digunakan seperti click, drag, menggeser, mengubah angka sesuai dengan

angka yang diinginkan juga terdapat tombol-tombol. Simulasi PhET juga

menampilkan hal-hal yang tidak bisa dilihat dengan menggunakan mata

(35)

memberikan gambaran kepada siswa agar lebih mudah dalam mempelajari

konsep fisika.

Simulasi PhET dibuat dalam Java dan Flash. Jika pada komputer sudah

terpasang Java, maka simulasi PhET dapat langsung digunakan langsung dari

website PhET. Tetapi jika pada komputer belum terpasang Java, maka akan

ada beberapa aplikasi yang tidak dapat dibuka karena terbuat dari Java.

Seperti yang dijelaskan simulasi PhET dapat diunduh di website

(http://phet.colorado.edu) yang kemudian akan tampil seperti gambar 2.1 dan

2.2 dibawah ini.

(36)

Gambar 2.2. Tampilan simulasi PhET untuk materi elastisitas khususnya hukum Hooke

H. Hasil Belajar

1. Pengertian belajar

Belajar adalah suatu perubahan yang terjadi dalam diri seseorang

yang disebabkan oleh pengalaman yang dapat mempengaruhi tingkah laku

seseorang, merupakan pengerian belajar menurut Hintzman ( Syah, 1995:

89). Pengalaman dalam kehidupan sehari-hari dalam bentuk apapun

memungkinkan disebut sebagai belajar, sebab sampai pada batas tertentu

pengalaman hidup juga berpengaruh besar terhadap pembentukan

kepribadian orang yang bersangkutan.

Belajar adalah istilah kunci yang paling vital dalam setiap usaha

pendidikan. Sebagai suatu proses, belajar dapat diartikan sebagai tahapan

perubahan perilaku kognitif, afektif, dan psikomotor yang terjadi dalam diri

(37)

a) Belajar ditandai dengan adanya perubahan tingkah laku (change of

behavior). Ini berarti bahwa hasil belajar hanya dapat diamati dari

tingkah laku yaitu adanya perubahan tingkah laku, dari tidak tahu

menjadi tahu. Ada tidaknya hasil belajar hendaknya dinyatakan dalam

bentuk yang dapat diamati.

b) Perubahan perilaku relatif permanen, ini berarti bahwa perubahan

tingkah laku yang terjadi karena belajar untuk waktu tertentu akan tetap

atau tidak berubah-ubah, akan tetapi dilain pihak tingkah laku tersebut

tidak akan terpancar seumur hidup.

c) Perubahan tingkah laku tidak harus segera dapat diamati pada proses

belajar berlangsung, perubahan perilaku tersebut bersifat potensial.

Artinya hasil belajar tidak selalu serta merta terlihat segera setelah

selesai belajar. Hasil belajar terus berproses setelah kegiatan belajar

selesai.

d) Perubahan tingkah laku merupakan hasil latihan atau pengalaman,

artinya belajar itu harus dilakukan secara aktif, sengaja, terencana,

bukan karena peristiwa insindental.

e) Pengalaman atau latihan itu dapat memberi penguatan. Sesuatu yang

memperkuat, memberikan semangat atau dorongan untuk mengubah

tingkah laku.

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi belajar

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi belajar (Syah, 1995: 132-139),

(38)

a) Faktor internal, yakni kondisi fisik dan mental siswa, juga inteligensi,

sikap, minat, motivasi dan bakat siswa

b) Faktor eksternal, yaitu kondisi lingkungan disekitar siswa baik sosial dan

non-sosial

c) Faktor pendekatan belajar, yakni jenis upaya belajar siswa yang meliputi

strategi dan metode belajar yang digunakan oleh siswa.

3. Hasil belajar

Hasil belajar tidak hanya dilihat dari satu aspek saja tetapi dapat

dilihat dari aspek kognitif, psikomotorik dan afektif. Hasil belajar juga

diperoleh berdasarkan pemahaman dan pendalaman materi yang diberikan.

Hasil belajar digunakan oleh guru untuk dijadikan ukuran atau kriteria

dalam mencapai suatu tujuan pendidikan dan hal ini dapat tercapai apabila

siswa sudah memahami materi yang telah diajarkan serta mengalami

perubahan tingkah laku yang lebih baik.

Beberapa perubahan perilaku sebagai hasil pembelajaran adalah

sebagai berikut (Surya, 2013: 111-113) :

a) Perubahan yang disadari, artinya individu yang mengikuti proses

pembelajaran menyadari bahwa pengetahuannya telah bertambah.

b) Perubahan yang bersifat kontinu, artinya suatu perubahan yang telah

(39)

c) Perubahan yang bersifat fungsional, artinya perubahan yang telah

diperoleh sebagai hasil pembelajaran memberikan manfaat bagi individu

yang bersangkutan.

d) Perubahan yang bersifat positif, artinya perubahan yang didapatkan

senantiasa bertambah. Misalnya ilmu menjadi lebih banyak, prestasi pun

semakin meningkat.

e) Perubahan yang bersifat aktif, artinya perubahan terjadi melalui

serangkaian aktivitas yang terencana dan terarah.

f) Perubahan yang bersifat menetap, artinya perubahan yang terjadi sebagai

hasil dari pembelajaran akan kekal dalam diri individu atau setidaknya

untuk masa tertentu.

g) Perubahan yang bertujuan dan terarah, artinya perubahan tersebut terjadi

karena ada sesuatu yang akan dicapai.

I. Materi Elastisitas

Materi Elastisitas ini diambil dari beberapa referensi buku fisika

diantaranya :

 Terpadu Fisika SMA/MA jilid 2A untuk kelas XI Semester 1 yang ditulis

oleh Bob Foster dan diterbitkan oleh Erlangga

 LKS Kuantum untuk SMA/MA IPA Cilacap

 Fisika untuk Sains dan Teknik jilid1 edisi ketiga yang ditulis oleh Paul A.

(40)

1. Elastisitas Zat Padat

Elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk

awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan pada benda itu

dihilangkan. Berdasarkan elastisitasnya, benda dibedakan atas:

 Benda elastis, contohnya pegas, karet, penggaris, baja yang tipis, kaca,

kayu yang tipis, dan karet.

 Benda plastis, contohnya tanah liat, plastisin, adonan tepung kue, plastik.

Namun demikian, tidak sembarang gaya luar yang diberikan pada

benda elastis akan dapat menunjukkan sifat elastisitasnya. Perhatikan

gambar 2.3 grafik gaya F terhadap pertambahan panjang bahan L berikut:

Gambar 2.3 Grafik gaya terhadap panjang bahan

Daerah dimana benda masih bersifat elastis, yaitu O-A disebut daerah

elastik. Daerah dimana benda sudah bersifat plastis, yaitu A-B disebut

daerah plastis. Titik A disebut batas elastisitas, sedangkan titik B disebut

titik patah. OA berbentuk garis linear, AB berbentuk garis lengkung. F

L

A B

(41)

2. Stress (Tegangan) (  )

Stress atau tegangan adalah perbandingan antara gaya yang dialami

benda dengan luas penampang benda atau gaya per satuan luas

penampang.

(2.1)

Jika benda berbentuk silinder (misalnya kawat), gunakan A = R2 dengan,

 : tegangan atau stress (Nm-2 atau Pa) A : luas penampang benda (m2)

F : gaya pada bahan (N)

R : jari-jari penampang benda (m)

3. Strain (Regangan) ( e )

Strain atau regangan adalah perbandingan antara perubahan

panjang dengan panjang benda mula-mula.

(2.2)

dengan,

e : strain atau regangan ( tanpa satuan )

L : pertambahan panjang (m) A F





(42)

L : panjang mula-mula (m)

4. Modulus Elastis (E) atau Modulus Young (Y)

Modulus elastis atau disebut juga modulus Young adalah ukuran

ketahanan suatu zat terhadap perubahan panjang ketika benda tersebut diberi

gaya. Modulus Young didapat dengan cara membandingkan tegangan dan

regangan yang dialami oleh benda elastis.

⁄_⁄ (2.3)

L L A E F  . .

(2.4)

dengan :

E : modulus elastis atau modulus Young (Nm-2 atau Pa) 5. Hukum Hooke

Hukum Hooke adalah suatu hukum fisika tentang pertambahan

panjang suatu benda elastik yang dikenai suatu gaya. Hukum ini diusulkan

oleh seorang arsitek yang bernama Robert Hooke. Beliau dapat

mengusulkan hukum ini setelah melakukan serangkaian uji coba untuk

mengetahui efek pertambahan panjang pegas akibat pembebanan dengan

desain sebagai berikut:

Sebelum diberi beban, panjang pegas mula-mula xo. Ketika beban

digantung di ujung bawah pegas, gaya berat beban menarik pegas sehingga

(43)

Setelah serangkaian uji coba yang dilakukan, menurut beliau

pertambahan panjang suatu benda yang relatif kecil berbanding lurus

dengan gaya yang diberikan pada benda apabila gaya yang diberikan tidak

melampaui batas elastis pegas. Secara matematis, persamaan tersebut dapat

ditulis

x

k

F





.



_(2.5)

dengan,

F : Gaya Pemulih pada pegas (N)

Gaya pemulih disini merupakan besaran vektor.

k : konstanta gaya atau konstanta pegas (Nm-1)

x : pertambahan panjang pegas (m)

Pertambahan panjang adalah besaran vektor karena pertambahan

panjang merupakan perpindahan

Keterangan :

Tanda negatif pada persamaan hukum Hooke menunjukkan bahwa arah

gaya Hooke (gaya pemulih) pada pegas berlawanan dengan arah

perubahan panjang. Bila pegas ditarik ke bawah, maka arah gaya pemulih

ke atas, dan berlaku sebaliknya. Dengan kata lain, arah gaya pemulih

(44)

6. Rangkaian Pegas

Rangkaian Seri :

Gambar 2.4 pegas yang dirangkai seri

Pada rangkaian seperti ini maka gaya sebesar F bekerja pada

masing-masing pegas dan besar x merupakan penjumlahan dari

pertambahan panjang masing-masing pegas (x1, x2, x3, … xn)

x = x1 + x2 + x3 + … + xn (2.6)

Menurut hukum Hooke,  ⁄ , sehingga persamaan (2.6)

dapat dikembangkan untuk mendapatkan besar konstanta pegas

pengganti rangkaian seri . Maka tetapan pegas total untuk

rangkaian seri adalah sebagai berikut

(2.7)

3 2 1

1 1 1 1

k k k

k_s   

(2.8)

ks : konstanta total rangkaian seri k1

k2

(45)

Rangkaian Paralel :

k1 k2 k3

Gambar 2.5 pegas yang dirangkai paralel

Pada rangkaian paralel seperti ini, maka gaya sebesar F teragi ke

masing-masing pegas dan setiap pegas bertambah panjang dengan

besar yang sama.

(2.9)

Menurut hukum Hooke, , sehingga persamaan (2.9)

dapat dikembangkan untuk mendaparkan besar konstanta pengganti

rangkaian paralel yaitu sebagai berikut:

(2.10)

(2.11)

(2.12)

(46)

7. Tetapan Gaya

Untuk sembarang benda elastis, besarnya tetapan gaya (k) diperoleh dengan

cara sebagai berikut:

(Hukum Hooke) (2.13)

(hubungan gaya

dengan modulus

elastis bahan)

(2.14)

 (2.15)

dengan,

k : tetapan gaya bahan elastis (Nm-1)

E : modulus elastis atau modulus Young (Nm-2) A : luas penampang bahan (m2)

L : panjang bahan (m)

(Perhatikan bahwa notasi pertambahan panjang pegas adalah x,

sedangkan pertambahan panjang bahan elastis selain pegas biasa

(47)

28 BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian kuantitatif. Penelitian

kuantitatif adalah jenis penelitian yang menggunakan skor atau angka sebagai

data, lalu data tersebut dianalisis dengan menggunakan statistika. (Suparno

2007: 135).

B. Desain Penelitian

Desain penelitian yang digunakan adalah Pretest - Posttest Control

Group Design. Desain ini menggunakan dua kelas yaitu kelas kontrol dan

kelas treatment/eksperimen. Metode pengajaran yang digunakan pada kelas

kontrol adalah metode ceramah, sedangkan untuk kelas eksperimen/treatment

metode pengajaran yang digunakan adalah metode simulasi PhET. Sebelum

memulai melakukan perlakuan, kedua kelas diberikan pretest. Setelah selesai

perlakuan kedua kelas diberi posttest.

Pada kedua kelas, pembelajaran diawali dengan perkenalan lalu

memberikan tes awal (pretest) untuk menguji pengetahuan awal siswa kelas XI

IPA 2 (sebagai kelas kontrol) dan kelas XI IPA 1 (sebagai kelas treatment)

SMA Yos Sudarso Cilacap pada materi Hukum Hooke kemudian dilanjutkan

dengan proses pembelajaran. Untuk pertemuan pertama, di kelas kontrol

langsung digunakan untuk memulai pembelajaran dengan metode ceramah.

(48)

PhET secara umum serta cara penggunaan simulasi PhET pada materi Hukum

Hooke, lalu pada pertemuan kedua pembelajaran dimulai dengan menggunakan

simulasi PhET.

Setelah pembelajaran dengan metode yang berbeda terkait materi

hukum Hooke telah selesai pada kedua kelas, maka dilakukan test akhir

(posttest) untuk mengetahui peningkatan pemahaman pada materi Hukum

Hooke pada siswa kelas XI IPA SMA Yos Sudarso Cilacap.

Design penelitian yang digunakan dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut:

Tabel 3.1 Pre-Test and Post-Test Kontrol Group Treatment Group O1 X1 O1’

Kontrol Group O2 X2 O2’

Keterangan:

O1 : Pretest kelas treatmen

X1 : Pembelajaran dengan metode simulasi PhET

O1’ : Posttest kelas treatmen

O2 : Pretest kelas kontrol

X2 : Pembelajaran dengan metode ceramah

(49)

C. Subyek Penelitian 1. Populasi Penelitian

Populasi dari penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI MIPA

SMA Yos Sudarso Cilacap tahun ajaran 2018/2019.

2. Sampel Penelitian

Sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI MIPA 1 sebagai

kelas treatment dan kelas XI MIPA 2 sebagai kelas kontrol.

D. Waktu dan Lokasi Penelitian

Kegiatan ini dilaksanakan di SMA Yos Sudarso Cilacap pada tanggal 8

sampai dengan tanggal 12 Oktober 2018.

E. Variabel Penelitian

Variabel adalah konsep yang menyatakan objek atau hal yang nilainya

berbeda seperti kemampuan, nilai, minat, motivasi, dan lainnya ( Suparno,

2007: 29). Variabel bebas adalah variabel yang berdiri sendiri. Variabel terikat

adalah variabel yang nilai atau hasilnya bergantung pada variabel bebas.

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah model pembelajaran yang digunakan. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah tingkat pemahaman siswa.

F. Treatmen

1. Kelas Treatment

Kelas treatment adalah kelas yang diberikan perlakuan khusus.

(50)

simulasi PhET terbimbing dimana siswa akan diberi LKS (Lembar Kerja

Siswa) untuk membantu proses pembelajaran.

Proses pembelajaran pada kelas treatment adalah sebagai berikut;

Pada awal pertemuan siswa diberikan pretest dan pengenalan simulasi

PhET. Selanjutnya pada pertemuan kedua, pengenalan PhET secara

mendalam dan penggunaan PhET untuk mempelajari materi elastisitas

khususnya hukum Hooke, serta mengerjakan LKS. Pada pertemuan ketiga

siswa diberikan posttest.

2. Kelas Kontrol

Kelas kontrol adalah kelas yang tidak diberikan perlakuan khusus.

Metode pembelajaran yang digunakan dalam kelas kontrol adalah metode

ceramah. Dalam penelitian ini, kelas kontrol adalah kelompok yang

digunakan sebagai pembeda untuk melihat perubahan yang terjadi pada

kelas treatment.

Pada pertemuan pertama, kelas kontrol diberi pretest dan

dilanjutkan dengan pembelajaran terkait materi elastisitas khususnya hukum

Hooke menggunakan power point. Pada pertemuan kedua siswa

melanjutkan proses pembelajaran ceramah aktif dan mengerjakan

latihan-latihan soal. Pada pertemuan ketiga, siswa diberikan posttest.

G. Instrumen Penelitian

Instrumen adalah alat yang digunakan untuk mengumpulkan data dalam

(51)

dokumentasi dan observasi (Suparno, 2010: 56). Dalam penelitian ini

dibedakan menjadi dua jenis instrumen, yaitu :

1. Instrumen Proses Pembelajaran

Instrumen proses pembelajarab dibagi menjadi 2 yaitu Rencana

Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dan Lembar Kegiatan Siswa (LKS).

 Rencana Pelaksanaan pembelajaran (RPP)

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) merupakan instrumen

yang berisi gambaran garis besar proses pembelajaran didalam kelas

selama proses penelitian. RPP digunakan sebagai panduan peneliti untuk

melakukan proses pembelajaran. RPP untuk kelas kontrol dan untuk

kelas treatment dibedakan. RPP lengkap dapat dilihat pada lampiran.

 Lembar Kerja Siswa (LKS)

Lembar Kerja Siswa (LKS) digunakan agar siswa lebih mudah

memahami materi pembelajaran. Dengan menggunakan LKS, siswa

dipandu untuk menggunakan simulasi PhET sehingga siswa dapat lebih

memahami materi Elastisitas khususnya Hukum Hooke. Oleh karena itu

LKS ini dibuat untuk kelas treatment. LKS lengkap dapat dilihat pada

lampiran.

2. Instrumen Pengumpulan Data

Instrumen pengumpul data merupakan alat yang digunakan untuk

mengumpulkan data. Data yang diperoleh harus sesuai dengan tujuan dan

pokok masalah penelitian. Instrumen data terdiri dalam penelitian ini berupa

(52)

ranah kognitif dan psikomotorik sedangkan angket digunakan sebagai

instrumen pengumpul data dalam ranah afektif.

a. Test

Test terdiri dari Pretest dan Posttest.

1. Pretest

Pretest bertujuan untuk mengetahui pemahaman awal siswa

kelas XI IPA pada SMA Yos Sudarso Cilacap pada materi Elastisitas

sebelum melakukan proses pembelajaran.

2. Posttest

Posttest bertujuan untuk mengetahui peningkatan pemahaman

akhir siswa kelas XI IPA pada SMA Yos Sudarso Cilacap pada materi

Elastisitas. Kisi-kisi soal posttest dan kunci jawaban posttest dapat

dilihat pada tabel 3.2.

Tabel 3.2 Kisi-kisi soal pretest dan posttest

(53)

Ranah Aspek Indikator Soal Jawaban

(54)

Ranah Aspek Indikator Soal Jawaban didorong oleh

sebuah gaya!

Pretest dan Posttest lengkap dapat dilihat pada lampiran.

b. Angket

Angket adalah sejumlah pertanyaan tertulis untuk memperoleh

informasi dari responden yang ingin diketahui. Ada 3 macam angket,

yaitu angket dari cara menjawab, angket dari jawaban yang diberikan dan

angket dari bentuknya ( Suparno, 2010: 61). Kisi-kisi angket dan angket

lengkap dapat dilihat pada tabel 3.3 dan 3.4.

Tabel 3.3 Kisi – kisi pernyataan angket

No Aspek No Item No Item Jumlah

Tabel 3.4 Pernyataan angket

No. Pernyataan Skor

1. Saya masih mengingat atau mengetahui apa yang dimaksud dengan hukum Hooke

5 4 3 2

2. Saya kurang memahami materi elastisitas dan hukum Hooke

5 4 3 2

(55)

saya belum paham materi yang diajarkan 4. Saya berusaha untuk menyesuaikan diri dengan

materi yang disampaikan pengajar

5 4 3 2

5. Saya berusaha menyesuaikan diri dengan cara mengajar yang digunakan oleh mengajar

5 4 3 2

6. Saya merasa bosan dengan cara mengajar yang digunakan pengajar sehingga saya memilih tidak memperhatikan pelajaran

5 4 3 2

7. Saya tidak segan untuk bertanya kepada pengajar ketika saya belum paham

5 4 3 2

8. Saya menjadi bersemangat belajar fisika jika pelajaran diadakan di luar kelas (di lab. Fisika, lab. komputer, atau halaman sekolah)

5 4 3 2

9. Bahasa yang digunakan saat mengajar sulit untuk dipahami sehingga saya tidak memahami materi yang diajarkan

5 4 3 2

10. Saya merasa bersemangat dengan cara mengajar yang digunakan sehingga saya memperhatikan pelajaran dengan sungguh-sungguh

5 4 3 2

11. Saya tidak berminat untuk menyesuaikan diri dengan materi yang diajarkan oleh pengajar

5 4 3 2

12. Saya sangat tertarik dengan materi yang diajarkan karena metode pengajarannya menarik

5 4 3 2

13. Saya sangat tertarik dengan materi yang diajarkan karena saya menyukai materi ini

5 4 3 2

14. Saya tidak tertarik dengan materi yang diajarkan karena saya tidak menyukai fisika

5 4 3 2

15. Saya sulit memahami materi karena saya tidak menyukai fisika

(56)

Keterangan :

5 : sangat benar

4 : benar

3 : tidak benar

2 : sangat tidak benar

H. Validitas Instrumen

Validitas instrumen menentukan apakah suatu instrumen mengukur apa

yang mau diukur. Suatu tes sendiri dikatakan valid apabila sesuai dengan

tujuan penelitian.

Validasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah validasi isi

(content validity). Untuk melihat kevalidan isi instrumen test yang dibuat,

dapat ditentukan dengan minimal dua cara yaitu (Suparno, 2014: 66):

1. Dengan menggunakan kisi-kisi yang menunjukkan bahwa instrumen itu

memuat isi yang akan diteskan, bukan hanya sebagian saja.

2. Dengan meminta penilaian dari ahli, apakah memang test tersebut sesuai

dengan isi yang mau dites.

Instrumen yang perlu divalidasikan adalah soal pretest, posttest serta

angket.

I. Metode Analisis Data a. Penskoran Test

Hasil tes dinilai dengan menggunakan panduan tabel 3.5 dan 3.6 di bawah

(57)

Tabel 3.5 Teknik penskoran soal pretest dan posttest untuk tingkat pemahaman siswa berdasarkan hasil belajar pada aspek kognitif dan

aspek psikomotorik

Ranah Soal Penyelesaian Keterangan Skor

Kognitif Apa yang dimaksud

Menjawab 100% benar 10

Tidak menjawab 0

Menulis rumus dengan benar dan bunyi hukum Hooke benar 100%

12

10

Menulis rumus dengan benar dan bunyi hukum Hooke

(58)

relatif kecil

6

Menulis rumus dengan benar, tetapi tidak menuliskan bunyi hukum Hooke

4

Menulis rumus salah, tetapi bunyi hukum Hooke benar 100%

8

Menulis rumus salah, tetapi bunyi hukum Hooke benar

75% 6

4

2

Menulis rumus salah dan bunyi hukum Hooke salah/tidak dijawab

1

TIdak menjawab pertanyaan ₀

Mengapa suatu

Jawaban agak masuk akal

2

Jawaban tidak masuk akal

1

(59)

motor. Menjawab 4, yang

Menjawab 3 dan ketiganya merupakan penerapan

Menjawab 3, dan ketiganya bukan merupakan penerapan elastisitas

1

Menjawab 2, dan keduanya merupakan penerapan

Menjawab 2, dan keduanya bukan merupakan penerapan elastisitas

1

Menjawab 1, dan merupakan penerapan elastisitas 1

Menjawab 1 dan bukan merupakan penerapan elastisitas

0

(60)

Gambarkanlah dan lengkap, pemberian arah benar 3, serta diberi

keterangan

10

Menggambar dengan benar dan lengkap, pemberian arah benar 2, serta diberi

keterangan

8

keterangan

6

Menggambar dengan benar dan lengkap, pemberian arah benar 3, tetapi tidak diberi keterangan

8

6

4

Menggambar dengan benar tetapi tidak lengkap,

pemberian arah benar 2, serta diberi keterangan

7

5

pemberian arah benar 2, dan tidak diberi keterangan

5

3

Menggambar salah 1

(61)

keterangan

10

keterangan

8

keterangan

6

8

6

4

7

5

3

Menggambar salah 1

(62)

Tabel 3.6 Teknik penskoran angket untuk tingkat pemahaman siswa pada aspek afektif

Ranah Nomor pernyataan Keterangan angka Skor

Afektif

Nomor 1, 4, 5, 7, 10, 12, dan 13 (pernyataan positif) 14, dan 15 (pernyataan negatif)

b. Pengkategorian Hasil Skor

Skor dikategorikan dengan cara seperti pada tabel 3.7

Tabel 3.7 Kategori skor pretest dan posttest siswa pada aspek kognitif, psikomotorik dan afektif

Interval skor Kategori

80 – 100 Sangat tinggi

dianalisa dengan uji t dengan langkah seperti berikut:

1) Uji T independen untuk pre-test kelas simulasi PhET (X1) dan kelas

kontrol (X2). Analisa ini untuk melihat tingkat pemahaman awal dari

(63)

2) Uji T dependen untuk membandingkan pre-test dan post-test untuk

kelas simulasi PhET (X1).

3) Uji T dependen untuk membandingkan pre-test dan post-test untuk

kelas kontrol (X2).

4) Uji T independen untuk membandingkan post-test untuk kelas simulasi

PhET (X1) dan kelas kontrol (X2).

Rumus uji T yang digunakan seperti berikut :

1) Uji T independen

(3.1)

Keterangan:

= jumlah anggota kelompok 1

= jumlah anggota kelompok 2

= nilai rata-rata kelompok 1

= nilai rata-rata kelompok 2

= standar deviasi kelompok 1

= standar deviasi kelompok 2

2) Uji T kelompok dependen adalah sebagai berikut:

(64)

Keterangan:

X1 = nilai pretest

X2 = nilai posttest

D = perbedaan nilai (X1 – X2)

N = jumlah pasangan

Semua uji T dihitung dengan menggunakan program SPSS dengan level

signifikan α = 0,05. Apabila nilai p < α, maka signifikan. Maka terdapat

(65)

46 BAB IV

DATA DAN ANALISIS

A. Deskripsi Pelaksanaan Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada tanggal 8 Oktober 2018 sampai dengan 12

Oktober 2018 di SMA Yos Sudarso Cilacap. Pada penelitian ini digunakan 2

kelas yaitu kelas XI MIPA 1 sebagai kelas treatmen dengan jumlah siswa 31

siswa dan kelas XI MIPA 2 sebagai kelas kontrol dengan jumlah siswa 32

siswa. Pelaksanaan penelitian dilakukan sebanyak 3 kali pertemuan pada setiap

kelas. Jadwal pelaksanaan penelitian dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian di SMA Yos Sudarso Cilacap

Kelas Waktu penelitian

Jam ke

Kegiatan Alokasi

Waktu

9-10 Perkenalan siswa dengan pengajar, pretest,

pengenalan serta info tentang simulasi PhET, dan juga pengerjaan LKS simulasi ke I dengan menggunakan simulasi

5-6 Pembahasan LKS simulasi I, lalu

1-2 Pembahasan LKS dan Posttest