PENGARUH METODE
INQUIRY
BERBASIS MEDIA
PEMBELAJARAN SIMULASI PhET (
CIRCUIT
CONSTRUCTION KIT
) TERHADAP PRESTASI BELAJAR
FISIKA DI SMA PANGUDI LUHUR SEDAYU KELAS X
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh: Onto Kisworo NIM: 081424029
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
PENGARUH METODE
INQUIRY
BERBASIS MEDIA
PEMBELAJARAN SIMULASI PhET (
CIRCUIT
CONSTRUCTION KIT
) TERHADAP PRESTASI BELAJAR
FISIKA DI SMA PANGUDI LUHUR SEDAYU KELAS X
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh: Onto Kisworo NIM: 081424029
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
vii ABSTRAK
Onto Kisworo. 2012. Pengaruh Metode Inquiry Berbasis Media Pembelajaran Simulasi PhET (Circuit Construction Kit) Terhadap Prestasi Belajar Fisika di SMA Pangudi Luhur Sedayu Kelas X Tahun Ajaran 2011/2012. Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma.
Penelitian ini bertujuan (1) untuk mengetahui dengan metode inquiry
berbasis media simulasi PhET dapat meningkatan prestasi belajar siswa dan (2) untuk mengetahui terdapat perbedaan signifikan atau tidak antara siswa memakai simulasi komputer dengan siswa yang memakai alat laboratorium tentang materi Hukum Ohm. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian kuantitatif. Penelitian dilaksanakan di SMA Pangudi Luhur Sedayu.
Sampel penelitian adalah 66 siswa yang terdiri dari 32 siswa kelas XB dan 34 siswa kelas XC. Kelas XB menjadi kelompok Kelas Laboratorium dan kelas XC menjadi kelompok Kelas Simulasi. Kelompok Kelas Simulasi diberitreatment
dengan melakukan praktikum sendiri-sendiri menggunakan simulasi komputer PhET dan kelompok Kelas Laboratorium diberi treatment dengan melakukan praktikum menggunakan alat-alat laboratorium secara berkelompok. Siswa kelompok Kelas Simulasi melakukan praktikum dengan menjalankan komputer sendiri.
Sebelum melakukan praktikum, kedua kelompok diuji dengan tes awal. Setelah diberitreatmentsiswa diuji dengan tes akhir. Tes awal dan tes akhir sudah diuji validitas dan reliabilitasnya. Untuk mengetahui ada atau tidaknya peningkatan prestasi belajar dengan menggunakan metode inquiryberbasis media simulasi PhET, hasil skor yang diperoleh kelompok Kelas Simulasi perlu diuji dengan statistik Paired T-Test dan untuk mengetahui ada atau tidaknya perbedaan yang signifikan antara metode inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET (Circuit Construction Kit) dengan metode eksperimen di laboratorium menggunakan statistik T-test Independent.
Hasil penelitian adalah (1) metode inquiry berbasis media simulasi PhET (Circuit Construction Kit) dapat meningkatan prestasi belajar siswa, ditunjukkan
dengan signifikansi (p = 0,000 < α = 0,05) dan rerata skor (skor rerata tes awal
viii ABSTRACT
Onto Kisworo. 2012. The Effect of Inquiry–based Method Using Simulation PhET (Circuit Construction Kit) Use on The Tenth Grade Students’ Learning Achievement Physics in Pangudi Luhur Sedayu Senior High School. Physics Education Study Program, Department of Mathematical and Natural Science Education, Faculty of Teachers Training and Education, Sanata Dharma University.
The research was intended to know (1) whether the inquiry-based PhET
computer simulations could improve students’ learning achievement and (2)
whether the result of the achievement test Ohm Law concepts showed a significant difference between the student who used computer simulations and those who used laboratory equipments. This research was quantitative research which was conducted inPangudi Luhur Sedayuhigh school.
The research sampels were 66 students of tenth grade students, consisting of 32 students from XB and 34 students from XC. Students while XC was the simulation class. The simulation class was given a treament to practice using PhET computer simulation, while the laboratory class was aksed to practice using laboratory equipments in group. The simulation class conducted practice by operating the computer simulation by themselve.
Prior to the practice both groups were given pretest. After the treatment, both of groups were given a posttest. The pretest and posttest had been verified for their validity and reliability.
A paired t-test was employed to know the improvement of the students’
learning achievment, while an independent t-test was using to find out the significant difference in the result achievement tests on Omh Law concepts between students in the simulation group and those using laboratory equipments.
The result showed that (1) the inquiry-based method using PhET computer
simulation could increase students’ learning achievement; and (2) there was a
significant difference between the inquiry-based method using PhET computer simulation and the laboratory equipment method. Inquiry–based method using
simulation PhET performed better in improving students’ learning achievement
ix
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis mengucapkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis mengajukan skripsi ini untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika. Begitu besar bantuan dan dukungan yang sangat berguna bagi kemajuan penulis untuk berkarya menjadi seorang guru. Penulis mengucapkan terima kasih, kepada:
1. Drs. A. Atmadi, M.Si, selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika yang mengarahkan dengan baik.
2. Rohandi, Ph.D, selaku Dosen Pembimbing yang telah sabar membimbing dan memberikan nasehat-nasehat yang berguna dalam penulisan skripsi maupun dalam menjadi seorang guru.
3. Br. Agustinus Mujiya, S.Pd, FIC, selaku Kepala Sekolah Menengah Atas Pangudi Luhur sedayu yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk melakukan penelitian di SMA Pangudi Luhur Sedayu dan menerima penulis dengan ramah.
4. FX. Purwonggo, S.Pd, selaku guru fisika Sekolah Menengah Atas Pangudi Luhur Sedayu yang membimbing selama persiapan penelitian.
5. Agustinus Suradi, S.Kom, selaku guru komputer Sekolah Menengah Atas Pangudi Luhur Sedayu yang membantu kesiapan komputer selama penelitian.
6. Guru-guru dan Karyawan Sekolah Menengah Atas Pangudi Luhur sedayu yang ramah.
7. Siswa-siswi kelas XB dan XC SMA Pangudi Luhur Sedayu Tahun Pelajaran 2011/2012 yang cukup antusias dalam penelitian.
8. Theresia Gusti Putu Yuniari dan teman-teman Pendidikan Fisika yang memberikan dukungan.
x
Semoga kebaikan dari pihak-pihak tersebut mendapatkan pahala dari Tuhan Yang Maha Esa dan semoga penelitian ini bermanfaat bagi pembaca.
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL... .... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING...… ii
HALAMAN PENGESAHAN...… iii
HALAMAN PERSEMBAHAN...…... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH... vi
ABSTRAK...… vii
ABSTRACT...…... viii
KATA PENGANTAR... ix
DAFTAR ISI...… xi
DAFTAR TABEL……….. xiv
DAFTAR GAMBAR……….. xv
DAFTAR LAMPIRAN……….. xvi
BAB I PENDAHULUAN... 1
A. Latar Belakang Masalah……….. 1
B. Rumusan Masalah……… 4
C. Tujuan Penelitian………. 4
D. Batasan Masalah……….. 4
xii
BAB II LANDASAN TEORI………...……… 6
A. MetodeInquiry………. 6
B. Simulasi Komputer PhET (Circuit Construction Kit).……… 7
C. Metode Eksperimen di Laboratorium………...………. 14
D. Pengertian Belajar……….... 16
E. Pengertian Konsep………...………. 16
F. Prestasi Belajar………. 17
G. Hukum Ohm………. 17
BAB III METODOLOGI PENELITIAN………...……….. 19
A. Desain Penelitian……….. 19
B. Sampel………. 19
C. Treatment………. 20
1. Treatment pada Kelompok Kelas Laboratorium………. 20
2. Treatment pada Kelompok Kelas Simulasi………. 21
D. Instrumen………. 23
E. Uji Instrumen………..……. 25
F. Metode Pengumpulan Data………..…… 28
G. Metode Analisis Data………..……. 30
BAB IV DATA DAN ANALISIS DATA………...……… 32
A. Deskripsi Pelaksanaan Penelitian………...………... 32
1. Pelaksanaan Pembelajaran di Laboratorium………... 32
2. Pelaksanaan Pembelajaran Menggunakan Simulasi PhET….…... 33
B. Hasil Penelitian………...………... 35
1. Kelompok Kelas Laboratorium………...………... 35
a. Tes Awal……….……...………... 35
xiii
c. Hasil Uji T-Test……….……...………... 37
d. Paparan Kualitatif Selama Proses Belajar di Laboratorium……. 38
e. Pembahasan……….……...………... 42
2. Kelompok Kelas Simulasi………...………... 44
a. Tes Awal……….……...………... 44
b. Tes Akhir……….……...………... 44
c. Hasil Uji T-Test……….……...………... 45
d. Paparan Kualitatif Selama Proses Belajar Menggunakan Simulasi……….……...………... 46
e. Pembahasan……….……...……….... 50
C. Perbedaan antara Metode Eksperimen di Laboratorium dengan Metode InquiryBerbasis Media Pembelajaran Simulasi PhET………... 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN..………...………. 59
A. Kesimpulan………..………...………... 59
B. Saran………....………...………... 60
DAFTAR PUSTAKA………...………...………. 62
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1: Kisi-kisi Instrumen Hasil Belajar Materi Hukum Ohm...…... 25
Tabel 2: Hasil Output SPSS 16 Deskripsi Tes Awal Kelompok Kelas Laboratorium... 35
Tabel 3: Hasil Output SPSS 16 Deskripsi Tes Akhir Kelompok Kelas Laboratorium... 36
Tabel 4: Hasil T-Test Kelompok Kelas Laboratorium...……... 37
Tabel 5: Hasil Output SPSS 16 Deskripsi Tes Awal Kelompok Kelas Simulasi... 44
Tabel 6: Hasil Output SPSS 16 Deskripsi Tes Akhir Kelompok Kelas Simulasi... 44
Tabel 7: Hasil T-Test Kelompok Kelas Simulasi...………... 45
Tabel 8: Hasil T-Test Tes Awal Kedua Kelompok... 52
Tabel 9: Hasil T-Test Tes Akhir Kedua Kelompok... 53
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1: Tampilan simulasiCircuit Construction Kit..………...…... 9
Gambar 2: Grafik hubungan antara V dan I...………... 18
Gambar 3: Tampilan simulasi pada layar monitor dan fungsinya..…... 22
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1: Silabus...………...…... 65
Lampiran 2: Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas XB....………... 66
Lampiran 3: Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Kelas XC....………... 73
Lampiran 4: Lembar Kerja Siswa Kelas XB....…...……... 80
Lampiran 5: Lembar Kerja Siswa Kelas XC....………... 83
Lampiran 6: Kunci Jawaban Lembar Kerja Siswa Kelas XB....………... 86
Lampiran 7: Kunci Jawaban Lembar Kerja Siswa Kelas XC....………... 89
Lampiran 8: Soal Tes Awal (Pre-test)... 92
Lampiran 9: Soal Tes Akhir (Post-test)....………... 94
Lampiran 10: Kunci Jawaban Tes....………... 96
Lampiran 11: Hasil Skor Kelompok Kelas Laboratorium dan Kelompok Kelas Simulasi....……...…... 98
Lampiran 12: Analisis Validitas Isi....……...…... 99
Lampiran 13: Analisis Reliabilitas....………... 100
Lampiran 14: Lembar Observasi....………... 103
Lampiran 15: Hasil Observasi....………... 104
Lampiran 16: Hasil Wawancara....…....…...…... 106
Lampiran 17: Penilaian Rater 1....………... 109
xvii
Lampiran 19: Surat Ijin Penelitian....………... 115
Lampiran 20: Soal Latihan Simulasi PhET...………... 116
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pendidikan di SMA telah melaksanakan Kurikulum Tingkat Satuan
Pendidikan (KTSP) sehingga tujuan pendidikan di SMA lebih menekankan
kompetensi yang harus dikuasai oleh siswa setelah mengalami pembelajaran.
Penekanan pada kompetensi sangat penting dalam pendidikan di SMA,
khususnya dalam pendidikan fisika. Tekanan kompetensi sangat menuntut guru
fisika untuk kreatif dalam memilih metode pembelajaran yang benar-benar dapat
meningkatkan minat dan prestasi belajar siswa secara signifikan. Dengan
demikian sangat penting bagi guru fisika untuk berusaha mengembangkan proses
belajar mengajar (PBM) yang dapat meningkatkan minat dan prestasi belajar
siswa.
Dalam hal pengembangan minat dan prestasi belajar fisika masih menjadi
perhatian sekolah. Suparno (2008: 2) memaparkan bahwa kebanyakan siswa
mengatakan fisika itu menakutkan, sulit dipelajari, banyak hitungan dan rumus.
Keingintahuan siswa dalam belajar fisika pada dasarnya besar dan dapat dipupuk
dengan proses pembelajaran yang mendukung terciptanya minat pada fisika.
Namun, apabila media pembelajaran yang dipakai masih kurang memfasilitasi
terkikis dan hilang. Keasyikan dalam mempelajari konsep-konsep fisika juga
akan hilang.
Dari hasil observasi awal dan wawancara guru di lokasi penelitian
ditemukan bahwa metode ceramah masih sering digunakan di sekolah. Guru
memaparkan bahwa metode eksperimen di laboratorium juga diterapkan di
sekolah walau tidak sering. Contoh yang telah dilaksanakan adalah praktikum
tentang Kalor. Untuk praktikum tentang Hukum Ohm juga pernah dilakukan.
Selama observasi awal ditemukan bahwa sekolah memiliki keterbatasan alat
sehingga praktikum dilakukan secara berkelompok. Keadaan demikian
menjadikan proses inkuiri dalam praktikum belum optimal bagi setiap siswa.
Dalam pendidikan sains, pembelajaran menggunakan metode inquiry di laboratorium merupakan hal utama untuk dikembangkan.
Di lokasi penelitian, kelengkapan infrastruktur yang dimiliki sekolah
antara lain tersedianya laboratorium komputer. Keadaan ini sangat
memungkinkan untuk pengembangan pembelajaran sains dengan
mengoptimalkan laboratorium komputer dalam bentuk virtual lab. Hal ini sekaligus dapat mengoptimalkan keterbatasan alat laboratorium. Metode
pembelajaran inquiry secara virtual lab dengan simulasi komputer memungkinkan untuk dilaksanakan di sekolah karena di sekolah telah memiliki
laboratorium komputer yang cukup bagi setiap siswa. Maka dengan adanya
kemajuan teknologi informatika dapat digunakan untuk mendukung kemajuan
pendidikan fisika. Simulasi komputer diharapkan dapat semakin memfasilitasi
Salah satu simulasi komputer adalah simulasi Circuit Construction Kit
yang dikembangkan oleh Physics Education Technology(PhET). Simulasi PhET
adalah simulasi yang dapat menunjang pembelajaran, seperti memberikan
kesempatan belajar tentang konsep-konsep fisika dengan nyaman, menantang dan
tepat (Wieman, Adams & Perkins, 2008: 682-683). Simulasi PhET dapat menjadi
alat yang sangat membantu dalam pengajaran fisika namun perlu diperhatikan
dalam mendesain, menguji, dan menggunakannya secara efektif dengan
kompetensi pedagogik (Wieman, Perkins & Adams, 2008: 398). Dengan
demikian, guru fisika dapat merencanakan pembelajaran dan mengembangkan
proses belajar mengajar sehingga dapat meningkatkan minat dan prestasi belajar
siswa.
Dengan melihat hal-hal di atas, dalam penelitian ini media pembelajaran
simulasi PhET (Circuit Construction Kit) dengan penekanan pada model inkuiri sains diimplementasikan untuk melihat sejauh mana peningkatan prestasi belajar
siswa tentang materi Hukum Ohm. Di samping itu pembelajaran fisika
menggunakan model eksperimen di laboratorium fisika juga diimplementasikan
dalam penelitian ini. Dengan mengimplementasikan kedua model itu diharapkan
hasil penelitian dapat memberi gambaran tentang peningkatan pemahaman siswa
dan melihat berbagai hal terkait dengan optimalisasi proses pembelajaran dalam
B. Rumusan Masalah
1. Apakah metode inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET
(Circuit Construction Kit) dapat meningkatkan prestasi belajar siswa tentang materi Hukum Ohm?
2. Apakah ada perbedaan prestasi siswa yang signifikan antara siswa
metode inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET (Circuit Construction Kit) dan siswa metode eksperimen di laboratorium?
C. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui, apakah metode inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET (Circuit Construction Kit) dapat meningkatkan prestasi belajar siswa tentang materi Hukum Ohm.
2. Mengetahui, apakah ada perbedaan prestasi siswa yang signifikan antara
siswa metode inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET
(Circuit Construction Kit) dan siswa metode eksperimen di laboratorium.
D. Batasan Masalah
Dalam penelitian yang dilakukan, metode eksperimen di laboratorium
dilaksanakan di laboratorium fisika dengan langkah dan prosedur yang
mengikuti langkah inkuiri sains namun dilaksanakan dengan menggunakan
alat yang terbatas dan kualitas peralatan sangat sederhana dan belum
E. Manfaat Penelitian
1. Manfaat bagi siswa SMA
Manfaat yang dapat diambil bagi siswa adalah siswa mengalami
peningkatan prestasi belajar tentang materi Hukum Ohm dengan metode
inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET (Circuit Construction Kit).
2. Manfaat bagi Sekolah
Dengan metode inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET (Circuit Construction Kit) ini dapat dijadikan alternatif pilihan dalam
mengajar.
3. Manfaat bagi peneliti
Manfaat bagi peneliti adalah dengan adanya kegiatan meneliti, semakin
6
BAB II
LANDASAN TEORI
A. MetodeInquiry
Suparno (2007: 65) menjelaskan metode inquiry (penyelidikan) adalah
salah satu metode mengajar yang sangat konstruktivistis, di mana dalam metode
pengajaran menggunakan pendekatan induktif dalam menemukan pengetahuan
dan berpusat pada keaktifan siswa. Siswa diminta belajar mandiri. Belajar
mandiri mengandalkan inisiatif pribadi dalam mendiagnosis kebutuhan belajar,
merumuskan tujuan belajar, mendayagunakan sumber-sumber belajar, baik yang
berupa materi atau yang berasal dari orang lain, memilih dan menerapkan strategi
belajar tertentu dan mengevaluasi hasil belajar (Sudarmanto, 1993: 2-3).
Model inquiry yang dipakai adalah guided inquiry (penyelidikan terarah). Guru banyak mengarahkan dan memberikan petunjuk baik lewat prosedur dan
pertanyaan-pertanyaan pengarahan selama proses inquiry (Suparno, 2007: 68).
Setiap siswa diberikan lembar kerja siswa (LKS) untuk membantu mengarahkan
siswa dalam menyelidiki suatu hal. Bahan yang disajikan adalah bahan setengah
jadi. Jadi siswa diminta untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan terstruktur.
Dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut diharapkan siswa dapat
Kindsvatter, Wilen, & Ishler (1996: 263-267) menjelaskan
langkah-langkah dalam melakukan metode inquiry dalam Suparno (2007: 66-67) yaitu
pertama menentukan persoalan yang ingin dipecahkan dengan metode inquiry. Langkah berikutnya siswa diminta untuk mengajukan jawaban sementara tentang
persoalan itu. Langkah selanjutnya adalah siswa mencari dan mengumpulkan
data sebanyak-banyaknya untuk membuktikan apakah hipotesis mereka benar
atau tidak. Data yang sudah dikumpulkan harus dianalisis untuk dapat
membuktikan hipotesis benar atau tidak. Dari data dikelompokkan dan dianalisis,
kemudian diambil kesimpulan dengan generalisasi. Setelah diambil kesimpulan
dicocokan dengan hipotesis, apakah hipotesis diterima atau tidak.
B. Simulasi Komputer PhET (Circuit Construction Kit)
Physics Education Technology (PhET) menciptakan simulasi interaktif dengan tujuan untuk meningkatkan minat siswa dan proses pembelajaran
(Wieman & Perkins, 2006: 290). Simulasi interaktif adalah simulasi yang
memberikan informasi kepada pelajar tentang suatu objek atau kejadian yang
dilandasi oleh asas-asas ilmu (Alessi & Trollip, 2001: 217). Simulasi interaktif
lebih menekankan cara bagaimana pelajar berinteraksi dengan simulasi. Pelajar
menjalankan simulasi dengan memilih nilai-nilai untuk berbagai parameter,
mengamati kejadian yang terjadi, menterjemahkan hasil, dan kemudian
Lebih dari 80 simulasi telah dikembangkan. Simulasi dapat diunduh secara
gratis lewat internet di alamat http://phet.colorado.edu. Wieman et al. (2010:
225) menjelaskan bahwa keunikan simulasi adalah dapat digunakan dalam
beberapa metode pembelajaran, seperti ceramah dengan demonstrasi, pekerjaan
rumah (PR), kelompok belajar dan eksperimen.
Simulasi Circuit Construction Kit adalah salah satu simulasi laboratorium dari PhET (dapat dilihat pada Gambar 1). Dalam simulasi Circuit Construction
Kit terdapat tempat bagi siswa untuk merangkai rangkaian listrik sederhana. Jadi, siswa dapat merangkai komponen-komponen, seperti bola lampu, hambatan,
baterai, saklar dan kabel. Tayangan nyata voltmeter dan ampermeter digunakan
untuk mengukur tegangan dan arus listrik. Dalam simulasi ditayangkan aliran
elektron yang melewati rangkaian dan sekaligus tetap dapat mengatur hambatan
pada komponen (termasuk bola lampu) atau tegangan baterai pada saat elektron
mengalir. Simulasi juga menayangkan peristiwa baterai terbakar bila arus sangat
besar. Elektron yang bergerak dalam rangkaian, cahaya lampu dan energi yang
hilang, sesuai dengan Hukum Kirchoff. Perkins et al. (2006: 18) menjelaskan
bawah simulasi secara khusus dibuat dengan desain yang mendukung siswa untuk
mengkonstruksi sebuah pemahaman konsep fisika melalui penelusuran.
Alessi & Trollip (2001: 214) menjelaskan simulasi tidak hanya tiruan
sebuah kejadian; simulasi juga menyederhanakan kejadian tersebut dengan
mengabaikan, mengubah, menambah bagian kecil-kecil atau menonjolkan.
Dengan model penyederhanaan ini, pelajar dapat memecahkan persoalan, belajar
bagaimana untuk mengaturnya, atau belajar bagaimana tindakan yang harus
dilakukan bila berada pada situasi yang berbeda. Jadi tujuannya adalah untuk
membantu pelajar membangun pengetahuan mereka sendiri dari sebuah kejadian
atau langkah-langkah, memberikan kesempatan bagi mereka untuk menjelajahi,
berlatih, menguji, mengembangkan pengetahuan secara aman dan tepat.
Simulasi Circuit Construction Kit telah diterjemahkan dalam Bahasa Indonesia sehingga memberikan kemudahan bagi siswa untuk mengerti
nama-nama dari berbagai ikon pada simulasi. Dalam menampilkan simulasi ini bila
tidak terkoneksi dengan internet diperlukan program Java. Program Java harus
diinstall terlebih dahulu. Program Java dapat diunduh secara gratis melalui
internet di alamat http://java.com/en/download/index.jsp.
Suparno (2007: 108) menjelaskan secara sederhana, simulasi komputer
adalah model pembelajaran menggunakan program komputer untuk
mensimulasikan beberapa percobaan fisika, tidak lewat percobaan di
laboratorium, tetapi lewat monitor komputer dan siswa dapat mempelajari dari
simulasi itu. Dalam simulasi fisika, sebuah objek atau peristiwa fisika
ditayangkan kembali lewat layar komputer, memberikan sebuah kesempatan bagi
pengguna untuk mempelajarinya (Alessi & Trollip, 2001: 215). Dalam simulasi
itu siswa dapat memanipulasi berbagai variabel, mengumpulkan data,
menganalisis data dan mengambil kesimpulan. Dengan proses belajar seperti ini
tampak jelas bahwa simulasi komputer merupakan pembelajaran yang
konstruktivis karena siswa berproses sendiri membangun pengetahuan mereka
(Suparno, 2007: 108).
Beberapa keuntungan pembelajaran menggunakan simulasi komputer,
sebagai berikut:
1. Wieman et al. (2010: 225) menjelaskan bahwa simulasi dapat digunakan
dengan beberapa metode pembelajaran, seperti ceramah dengan
demonstrasi, sebagai pekerjaan rumah (PR), kelompok belajar dan
eksperimen.
2. Keunggulan simulasi komputer sebagai alat pembelajaran daripada dunia
nyata adalah dapat menyembunyikan atau menonjolkan, bisa mengatur
waktu dan pengguna baru dapat merasakan hal yang sama seperti
3. Dapat mensimulasikan percobaan yang sulit dan alatnya mahal dengan
cara yang murah.
4. Natural feedbackdalam simulasi adalah umpan balik dari simulasi yang mirip atau serupa dengan apa yang terjadi di dunia nyata. Keuntungan
natural feedback adalah lebih menyenangkan, lebih menantang, lebih menarik, dan dapat meningkatkan transfer belajar (Alessi & Trollip,
2001: 254-256).
5. Artificial feedback dapat juga ditunjukkan dengan teks peringatan, yang tidak terjadi di dunia nyata (Alessi & Trollip, 2001: 254).
6. Umpan balik langsung yang diberikan oleh simulasi kepada pengguna
sekalipun berupa artificial, hal ini berguna untuk mencegah terjadinya kesalahan dan meningkatkan efisiensi pembelajaran (Alessi & Trollip,
2001: 256).
7. Kejadian mikro dapat diperlihatkan simulasi sehingga siswa lebih ingin
tahu untuk memperbaiki konsepnya menjadi lebih lengkap.
8. Penggunaan simulasi komputer ini sangat menguntungkan karena siswa
dapat melakukannya sendiri berkali-kali. Dengan demikian mereka dapat
mengerti konsep yang dipelajari secara tepat (Suparno, 2007:108).
9. Para ahli miskonsepsi menemukan bahwa simulasi komputer dapat
membantu menghilangkan miskonsepsi siswa karena siswa dapat
membandingkan pemikirannya yang tidak benar dengan simulasi yang
10. Perkins et al. (2006: 22) menjelaskan bahwa dengan simulasi ini siswa
dapat melakukan penelusuran dan mengkonstruksi pemahaman konsep
fisika dengan peralatan yang ideal sebelum melakukan eksperimen
dengan peralatan yang sesungguhnya.
Simulasi komputer juga dapat digunakan sebagai pengganti percobaan di
laboratorium karena berbagai alasan yaitu:
1. Alessi & Trollip (2001: 226-228) menjelaskan keuntungan belajar lewat
simulasi komputer daripada dunia nyata, sebagai berikut:
a. Keamanan saat melakukan eksperimen.
b. Dapat mengatur waktu dengan mempercepat proses kejadian yang
membutuhkan waktu lama bila terjadi di dunia nyata. Dan dapat
diperlambat untuk melihat gerakan yang di dunia nyata sangat cepat
dan sulit untuk diamati.
c. Kerapkali penting untuk belajar bagaimana sepakat dengan
peristiwa-peristiwa yang jarang ditemui. Di dalam simulasi, hal ini
dapat terjadi dan dapat diulang-ulang seperlunya untuk memastikan
bahwa pelajar dapat sepakat dengan peristiwa itu.
d. Karena simulasi adalah penyederhanaan dari dunia nyata, maka
simulasi menjadi lebih bermanfaat untuk dipelajari daripada
beberapa lingkungan di dunia nyata. Situasi dunia nyata penuh
dengan ganguan yang sifatnya tidak dapat dihindari. Dengan hal
seperti ini maka tidak mengherankan bila butuh waktu lama untuk
e. Perbedaan jenis kerumitan adalah jumlah dari variabel dalam sebuah
kejadian. Kejadian-kejadian dalam ilmu pengetahuan alam (IPA)
memiliki ratusan variabel di dunia nyata dan menyebabkan dampak
yang berkaitan antara satu variabel dengan variabel yang lain.
Simulasi setuju hanya dengan variabel yang lebih penting, hal ini
memberikan pengaruh yang besar pada hasil belajar. Sebagai alat
pengajaran suatu penyederhanaan dari dunia nyata sering bermanfaat
karena pelajar cenderung bingung dengan banyaknya jumlah
variabel yang harus dijaga.
f. Simulasi lebih baik daripada alat yang sesungguhnya. Karena
simulasi lebih murah, dapat digunakan kapan saja, dan dapat
diulang-ulang.
g. Simulasi juga lebih dapat dikontrol daripada dunia nyata. Sudah
disebutkan bahwa simulasi bukan hanya sebuah tiruan dari dunia
nyata, tetapi penyederhanaan dari dunia nyata. Hal-hal di dunia nyata
bersifat tidak dapat dihindari, kesemuannya jelas termasuk
bagian-bagian kecil sehingga dunia nyata tidak bisa untuk dikontrol.
Penyederhanaan juga menguntungkan, seperti seseorang belajar
lebih cepat bila bagian-bagian kecil di awal petunjuk dihilangkan.
2. Alatnya tidak lengkap sehingga percobaan tidak berjalan dengan baik.
3. Simulasi Circuit Construction Kit dapat menggantikan alat-alat di laboratorium untuk memahami suatu konsep rangkain DC (Tarekegn,
4. Proses merangkai dan membuat percobaan berfungsi kadang memakan
waktu sangat lama dan lambat, sehingga tidak efektif dalam
menanamkan suatu konsep. Siswa cenderung lebih banyak melakukan
penelusuran menggunakan simulasi daripada peralatan laboratorium
(Wieman & Perkins, 2006: 292).
5. Beberapa peralatan laboratorium sangat mahal atau bahkan tidak
mungkin disediakan untuk setiap sekolah, sehingga percobaan tidak
dapat dibuat.
Kelemahan pembelajaran menggunakan simulasi PhET adalah skill
motorik mengenai cara merangkai alat dan melakukan pengukuran menggunakan
alat ukur listrik akan hilang.
C. Metode Eksperimen di Laboratorium
Suparno (2007: 77-80) menjelaskan metode eksperimen adalah metode
mengajar yang mengajak siswa untuk melakukan percobaan sebagai pembuktian,
pengecekan bahwa teori yang sudah dibicarakan itu memang benar. Sering
disebut metode laboratorium karena percobaan biasanya dilakukan di
laboratorium. Namun dalam praktek dapat juga guru melakukan eksperimen
untuk menemukan teori atau hukum yang belum ditemukan, dan siswa diminta
untuk menemukan. Sudah tentu guru tahu teori atau hukum sebelumnya dan bagi
Model eksperimen yang dipakai adalah eksperimen terbimbing. Setiap
siswa diberikan lembar kerja siswa (LKS) untuk membantu mengarahkan siswa
dalam menyelidiki suatu hal. Bahan yang disajikan adalah bahan setengah jadi.
Jadi siswa diminta untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan terstruktur. Dengan
menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut diharapkan siswa dapat memahami
suatu objek kajian tertentu.
Keuntungan pembelajaran dengan menggunakan metode eksperimen,
sebagai berikut:
1. Merupakan metode pembelajaran yang konstruktivis karena siswa dapat
membangun pengetahuan dengan melakukan eksperimen;
mengidentifikasi masalah, membuat hipotesis, melakukan percobaan,
mengumpulkan data, menganalisis data dan membuat kesimpulan.
2. Siswa mendapat skill motorik mengenai cara merangkai alat dan menggunakan alat ukur listrik, seperti voltmeter dan ampermeter.
Kelemahan pembelajaran dengan menggunakan metode eksperimen,
sebagai berikut:
1. Alatnya tidak lengkap sehingga percobaan tidak berjalan dengan baik.
2. Proses merangkai dan membuat percobaan berfungsi kadang memakan
waktu sangat lama dan lambat, sehingga tidak efektif dalam
3. Beberapa peralatan laboratorium sangat mahal atau bahkan tidak
mungkin disediakan untuk setiap sekolah, sehingga percobaan tidak
dapat dilaksanakan.
D. Pengertian Belajar
Sudarmanto (1993: 2) menjelaskan belajar merupakan usaha
menggunakan setiap sarana atau sumber, baik di dalam maupun di luar pranata
pendidikan, guna perkembangan dan pertumbuhan pribadi. Kegiatan belajar
adalah aktivitas yang memanfaatkan energi yang ada guna menyerap pegetahuan.
Kegiatan belajar mempunyai tujuan untuk memperoleh suatu informasi,
pemahaman, atau suatu ketrampilan. Sudarmanto (1993: 12) menjelaskan hasil
belajar dapat tercapai bila masalah fasilitas tidak timbul karena fasilitas yang
nyaman untuk belajar dapat mempermudah dalam berkonsentrasi. Namun, bila
timbul masalah pada fasilitas belajar maka waktu dan tenaga akan terbuang untuk
mengurusi hal tersebut.
E. Pengertian Konsep
Berg (1991: 8) menegaskan kembali dalam kajian Ausubel (1978: 105)
pengertian tentang konsep adalah benda-benda, kejadian-kejadian, situasi-situasi,
atau ciri-ciri yang memiliki ciri-ciri yang khas dan terwakili dalam setiap budaya
oleh suatu tanda atau simbol. Konsep menurut Suyono (2011: 145) adalah suatu
F. Prestasi Belajar
Prestasi belajar atau pencapaian belajar merupakan salah satu faktor yang
diperhitungkan dalam penilaian. Nilai prestasi merupakan tingkatan-tingkatan
siswa sejauh mana telah mencapai tujuan yang telah ditetapkan (Suharsimi, 2009:
276).
Data hasil belajar adalah keterangan kuantitatif mengenai hasil belajar
siswa. Data hasil belajar dihasilkan dari pengukuran tes hasil belajar yang
menghasilkan skor. Pengumpulan hasil belajar dilakukan dengan mengubah
jawaban peserta tes ke dalam ukuran kuantitatif berdasarkan aturan skoring yang
ditetapkan (Purwanto, 2009: 193).
G. Hukum Ohm
George Simon Ohm, seorang ilmuwan kebangsaan Jerman, pada tahun
1826 menemukan hubungan antara besarnya tegangan dan kuat arus listrik yang
mengalir pada suatu rangkaian listrik. Selanjutnya penemuan dinamakan dengan
Hukum Ohm, yang dinyatakan sebagai berikut:
Kuat arus listrik yang terjadi pada suatu penghantar berbanding lurus
dengan tegangan kedua ujung penghantar.
Konstanta yang menyatakan perbandingan antara tegangan dan arus, oleh
Ohm dinyatakan sebagai hambatan yang dimiliki oleh penghantar dan diberi
simbol R. Jadi, persamaan 1 dapat ditulis menjadi:
= R ...(2)
atau
V = IR ...(3)
Keterangan:
V = tegangan (volt, V).
I = arus (amper, A).
R = hambatan penghantar (ohm,Ω ).
Hubungan antara tegangan V dan arus I, sebagaimana dinyatakan dalam
Hukum Ohm, dapat dinyatakan dengan diagram V-I. Karena hubungan antara V
dengan I linear maka diagram V-I cenderung garis lurus, seperti dilukiskan pada
Gambar 2.
I V
0
19
BAB III
METODOLOGI
A. Desain Penelitian
Desain penelitian yang digunakan berupa riset quasi eksperimen yaitu
desainStatic Grup Pre-test-Post-test.
B. Sampel
Sampel dalam penelitian adalah siswa SMA Pangudi Luhur Sedayu
kelas XB dan XC. Kelas XB sebagai kelompok Kelas Laboratorium dan kelas
XC sebagai kelompok Kelas Simulasi. Jumlah sampel yang memenuhi untuk
kelompok Kelas Laboratorium ada 32 siswa dan jumlah sampel yang
memenuhi untuk kelompok Kelas Simulasi ada 34.
O X1 O
Pre-test Treatment1 Post-test
O X2 O
C. Treatment
1. Treatment pada Kelompok Kelas Laboratorium
Kelompok Kelas Laboratorium diberi treatment yaitu dengan mengajar siswa tentang materi Hukum Ohm menggunakan metode
eksperimen di laboratorium (dengan alat yang terbatas dan belum
terstandarisasi sebagai peralatan laboratorium fisika yang memadai). Siswa
melakukan praktikum Hukum Ohm dengan menggunakan alat laboratorium
dibantu dengan LKS (dapat dilihat pada lampiran 4). Penggunaan LKS
dimaksudkan agar dapat membantu mempermudah siswa dalam melakukan
percobaan dan menganalisis data. Sebelum praktikum, siswa tidak diberi
pelatihan penggunaan alat. Hal ini dilakukan karena; 1) dalam setiap
praktikum hukum Ohm di SMA, guru tidak memberikan pelatihan cara
penggunaan alat-alat karena dirasa waktu cukup dan 2) siswa sudah terbiasa
dengan alat-alat praktikum (seperti baterai, lampu dan kabel) dan juga pernah
mendapat pelajaran tentang alat-alat listrik di SMP.
Sebelum memulai pembelajaran, guru menjelaskan pengetahuan
prasyarat yaitu cara pengukuran menggunakan alat ukur listrik voltmeter dan
ampermeter. Setelah penjelasan dari guru, siswa melakukan praktikum
Hukum Ohm secara berkelompok. Di dalam kelompok, siswa
mengidentifikasi masalah dan merumuskan hipotesis. Kemudian siswa
mencari dan mengumpulkan data untuk membuktikan apakah hipotesis
mereka benar atau tidak. Data selanjutnya dikelompokkan dan dianalisis
hipotesis, apakah hipotesis dapat diterima atau ditolak. Kemudian LKS
dikumpulkan dan guru menutup proses belajar mengajar.
2. Treatment pada Kelompok Kelas Simulasi
Kelompok Kelas Simulasi diberi treatment yaitu dengan mengajar
siswa tentang materi Hukum Ohm menggunakan metode inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET. Guru mengajar siswa tentang Hukum
Ohm dengan menggunakan simulasi komputer PhET dibantu dengan LKS
(dapat dilihat pada lampiran 5). Penggunaan LKS dimaksudkan agar dapat
membantu mempermudah siswa dalam melakukan percobaan dan
menganalisis data. Sebelum melakukan praktikum Hukum Ohm
menggunakan simulasi komputer PhET, siswa diberi pelatihan terlebih
dahulu. Pelatihan tentang penggunaan simulasi diberikan oleh peneliti. Hal ini
dilakukan agar siswa memahami berbagai ikon dalam tampilan simulasi pada
layar monitor dan fungsinya dalam simulasi. Siswa diberi pedoman
penggunaan berbagai ikon simulasi dan fungsinya pada saat pelatihan (dapat
dilihat pada lampiran 21). Tampilan simulasi pada layar monitor dan
Gambar 3. Tampilan simulasi pada layar monitor dan fungsinya.
Dalam pelaksanaan pembelajaran, siswa melakukan praktikum secara
mandiri dengan pendampingan guru. Guru bertindak sebagai pengajar saat
melakukan praktikum menggunakan simulasi. Setiap siswa memakai satu
komputer dan menjalankan simulasi PhET (Circuit Construction Kit)sendiri. Siswa dibantu dengan LKS saat melakukan praktikum. Sebelum memulai
simulasi, siswa mengidentifikasi masalah dan diminta untuk mengajukan
hipotesis tentang persoalan itu. Kemudian siswa mencari dan mengumpulkan
data untuk membuktikan apakah hipotesis mereka benar atau tidak. Data
selanjutnya dikelompokkan dan dianalisis untuk dirumuskan kesimpulan.
Kesimpulan hasil analisis dicocokan dengan hipotesis, apakah hipotesis dapat
diterima atau ditolak. Kemudian LKS dikumpulkan dan guru menutup proses
belajar mengajar.
Tempat siswa membuat rangkaian
D. Instrumen
Instrumen yang digunakan berupa soal-soal esai (uraian bebas) sebagai
pre-test dan post-test (soal-soal dapat dilihat pada lampiran 8 dan 9). Tes esai menurut Suparno (2010: 59) yaitu tes yang berbentuk pertanyaan dengan jawaban
bebas. Keuntungan bentuk tes seperti ini adalah siswa dapat bebas mengeluarkan
gagasannya sehingga dapat diketahui sejauh mana siswa memahami persoalan.
Instrumen diberikan kepada siswa sebanyak dua kali yaitu tes awal (
pre-test) dan tek akhir (post-test). Tes awal dan tes akhir dibuat serupa dan memiliki bobot yang sama.
1. Tes Awal(pre-test)
Tes awal berjumlah 10 butir soal uraian. Tes ini diberikan kepada
siswa sebelum guru memberikantreatment. Hal ini untuk mengukur seberapa
jauh pengetahuan awal siswa. Isi pokok tes adalah materi-materi Hukum Ohm
yaitu hubungan antara tegangan, arus listrik dan hambatan, menentukan besar
arus listrik, menentukan besar tegangan, menentukan besar hambatan, bentuk
grafik Hukum Ohm, pengertian grafik Hukum Ohm, menyatakan kemiringan
grafik Hukum Ohm dan menentukan kemiringan grafik Hukum Ohm. Tes
awal untuk kelompok Kelas Laboratorium dilaksanakan pada hari Rabu
tanggal 2 Mei 2012 dan tes awal untuk kelompok Kelas Simulasi
dilaksanakan pada hari Senin tanggal 30 April 2012. Skor tes awal yang
2. Tes Akhir(post-test)
Tes akhir berjumlah 10 butir soal uraian. Tes ini diberikan kepada
siswa setelah guru memberikan treatment. Hal ini untuk mengukur ada atau tidaknya peningkatan prestasi belajar siswa setelah diberi treatment. Isi pokok tes adalah materi-materi Hukum Ohm yaitu hubungan antara tegangan, arus
listrik dan hambatan, menentukan besar arus listrik, menentukan besar
tegangan, menentukan besar hambatan, bentuk grafik Hukum Ohm,
pengertian grafik Hukum Ohm, menyatakan kemiringan grafik Hukum Ohm
dan menentukan kemiringan grafik Hukum Ohm. Tes akhir untuk kelompok
Kelas Laboratorium dilaksanakan pada hari Rabu tanggal 9 Mei 2012 dan tes
akhir untuk kelompok Kelas Simulasi dilaksanakan pada hari Jumat tanggal
11 Mei 2012. Skor tes akhir yang diperoleh kedua kelompok terlampir pada
lampiran 11.
3. Kompetensi Dasar dan Indikator Instrumen
Kompetensi dasar : 5.2 Mengidentifikasikan penerapan listrik sederhana
DC dalam kehidupan sehari-hari.
Indikator :
1.1 Siswa memahami konsep Hukum Ohm.
1.2 Siswa menggunakan rumus Hukum Ohm.
4. Kisi-kisi Instrumen
Tabel 1. Kisi-kisi Instrumen Hasil Belajar Materi Hukum Ohm.
No Indikator
Syarat instrumen yang dapat dikatakan baik sebagai alat pengukur yaitu
memiliki validitas, reliabilitas, pratikebel (praktis dan mudah digunakan) atau
tidak membuang uang, waktu dan tenaga (Suharsimi, 2009: 57-63).
Dalam hal ini instrumen akan menentukan kualitas data yang dikumpulkan
sehingga instrumen diujicobakan terlebih dahulu. Uji instrumen meliputi uji
1. Uji Validitas
Validitas mengukur atau menentukan apakah suatu tes sungguh
mengukur apa yang mau diukur, yaitu apakah sesuai dengan tujuan. Validitas
menunjukkan kesesuaian, penuh arti, bergunanya kesimpulan yang dibuat
peneliti berdasarkan data yang dikumpulkan. Kesimpulannya valid bila sesuai
dengan tujuan peneliti. Validitas yang digunakan adalah Content Validity
yaitu mengukur apakah isi dari instrumen yang digunakan akan sungguh
mengukur isi domain yang mau diukur (Suparno, 2010: 68).
Cara mencari validitas isi adalah dengan dua orang ahli diminta
menilai kesesuaian materi butir dengan kisi-kisinya pada 10 butir instrumen.
Penilaian dilakukan dengan menentukan pilihan pada pilihan yang tersedia
yaitu “tidak sesuai”, “ragu”, “sesuai”. Skoring dilakukan dengan memberikan
skor -1 pada respon “tidak sesuai”, 0 pada respon “ragu”, dan +1 pada respon
“sesuai”.
Perhitungan korelasi dilakukan dengan rumus product moment, sebagai berikut (Purwanto, 2007: 127):
= (∑ ) − (∑ )(∑ )
∑ − (∑ ) × ∑ − (∑ )
keterangan : N = jumlah butir soal.
X = skor yang diberikan rater 1.
Hasil korelasi skor kedua rater menunjukkan indeks korelasi hitung.
Hasil dikonfirmasikan tabel pada N = 10 dan α = 5%. Bila indek korelasi >
harga tabel maka dalam hal isi intrumen itu valid karena ada kesepakatan
diantara para rater dalam hal materi yang diukur oleh instrumen.
Hasil korelasi kedua rater menunjukkan indeks korelasi hitung sebesar
1,0. Hasil konfirmasi tabel N = 10 dan = 0,05 menunjukkan harga tabel
sebesar 0,632. Dari hasil tersebut disimpulkan bahwa dalam hal isinya
instrumen tersebut valid karena adanya kesepakatan antara kedua rater dalam
hal materi yang diukur oleh instrumen. Instrumen juga dinilai untuk beberapa
aspek, seperti bahasa dan kalimat tanya. Hasil penilaian kedua rater adalah
sangat baik. Hasil perhitungan validitas terlampir pada lampiran 12.
2. Uji Reliabilitas
Cara mencari reliabilitas untuk keseluruhan butir soal tes bentuk
uraian adalah dengan rumusAlpha, sebagai berikut (Suharsimi, 2009: 109):
=
− 1× 1 −
∑
di mana: = koefisien reliabilitas yang dicari.
∑ = jumlah varians skor tiap-tiap item.
= varians total.
Koefisien reliabilitas dikonsultasikan dengan r product moment
(Suharsimi, 2006: 188). Jika rhit > rtabel maka hasil pengukuran instrumen
berkorelasi signifikan. Hal ini menunjukkan adanya kosistensi sehingga tes
hasil belajar dapat dikatakan reliabel (Purwanto, 2009: 180).
Hasil Uji reliabilitas yang dilaksanakan pada hari Rabu tanggal 4
April 2012 di kelas XI IPA SMA Pangudi Luhur Sedayu. Kemudian
menggunakan rumus Alpha maka diperoleh koefisiensi reliabilitas (r ) =
0,471. Dari tabel person diketahui rtabel = 0,381, karenar > rtabelmaka secara
signifikan dikatakan reliabel. Hasil perhitungan reliabilitas terlampir pada
lampiran 13.
F. Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan data adalah pencatatan peristiwa-peristiwa atau
keterangan-keterangan sebagian atau seluruh elemen populasi yang akan mendukung
penelitian (Hasan, 2002: 83). Data diambil pada jam pelajaran dan di luar jam
pelajaran fisika.
Metode pengumpulan data yang digunakan sebagai berikut (Suharsimi,
1. Penggunaan Tes
Tes digunakan untuk mengukur ada atau tidaknya serta besarnya
kemampuan objek yang diteliti. Instrumen yang berupa tes dapat mengukur
kemampuan dasar dan pencapaian pemahaman.
2. Metode Observasi
Metode observasi dilakukan dengan mengamati langsung keaktifan
siswa dan bagaimana suasana selama proses belajar fisika. Terdapat pengamat
yang mengamati di dalam kelas. Aspek-aspek yang diamati yaitu banyaknya
pertanyaan siswa, jumlah siswa yang bertanya dan siswa yang menjawab
pertanyaan. Pengamatan dilakukan berdasarkan lembar observasi.
3. Metode Pengumpulan dan Pemeriksaan Dokumen
Metode pengumpulan dan pemeriksaan dokumen yang berupa
dokumen tertulis yaitu LKS dan dokumen visual yaitu video selama
pembelajaran berlangsung. Pemeriksaan dokumen tertulis bertujuan untuk
mengetahui apakah siswa melakukan proses belajar, seperti membuat
hipotesis, mengumpulkan data, menganalisis data dengan menjawab
pertanyaan-pertanyaan dan merumuskan kesimpulan. Pemeriksaan video saat
pembelajaran bertujuan untuk melihat kembali proses belajar mengajar yang
4. Metode wawancara
Metode wawancara dilakukan setelah siswa mengerjakan tes akhir
dengan memberikan pertanyaan-pertanyaan kepada siswa untuk memperoleh
informasi tentang keadaan siswa yang sebenarnya. Pertanyaan-pertanyaan
meliputi, apakah dengan metode pembelajaran ini memudahkan siswa dalam
memahami materi Hukum Ohm, siswa diminta memberikan contoh-contoh
dan penjelasan.
Setiap kelompok diambil 3 siswa untuk diwawancarai. Dengan
kriteria yaitu siswa yang memperoleh skor post-test tertinggi, skor post-test
10 atau mendekati 10 dan skorpost-testterendah.
G. Metode Analisis Data 1. Analisis Bentuk Tes
Langkah-langkah dalam melakukan analisis data bentuk tes, sebagai
berikut:
a. Untuk mengetahui ada atau tidaknya peningkatan prestasi belajar
siswa pada kelompok Kelas Simulasi dan kelompok Kelas
Laboratorium, pasangan data hasil tes awal dan tes akhir
masing-masing kelompok diuji dengan statistik Paired T-Test menggunakan
b. Untuk mengetahui apakah ada perbedaan signifikan antara metode
inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET (Circuit
Construction Kit) dengan metode eksperimen di laboratorium (dengan alat yang terbatas dan belum terstandarisasi sebagai peralatan
laboratorium fisika yang memadai), sebagai berikut:
1) Terlebih dahulu hasil tes awal yang diperoleh kedua kelompok
perlu diuji dengan statistik T-test independent. Hal ini bertujuan
untuk mengetahui apakah kedua kelompok mempunyai
kemampuan awal yang sama atau tidak sebelum kedua kelompok
diberitreatmentdengan metode yang berbeda.
2) Bila kedua kelompok mempunyai kemampuan yang sama maka
hasil tes akhir yang diperoleh kedua kelompok diuji dengan
statistik T-test independent menggunakan program SPSS 16.
Setelah diuji dengan statistik T-test independent dan hasilnya
terdapat perbedaan atau signifikan. Dapat disimpulkan bahwa
perbedaan yang terjadi disebabkan oleh pengaruh metode yang
2. Analisis Data Kualitatif
Terdapat beberapa data tambahan, seperti hasil pengamatan, hasil
pemeriksaan dokumen tertulis, rekaman video, dan wawancara. Data
tambahan bertujuan untuk mengetahui hal-hal baik dan hal-hal yang perlu
perhatian guru selama proses belajar mengajar. Hal-hal tersebut seperti ada
atau tidak pertanyaan konsep yang berkembang, dinamika belajar yang
terjadi, interaksi-interaksi yang terjadi selama proses pembelajaran, apakah
metode tersebut memudahkan siswa dalam belajar dan kendala-kendala yang
33
BAB IV
DATA DAN ANALISIS DATA
A. Deskripsi Pelaksanaan Penelitian
1. Pelaksanaan Pembelajaran di Laboratorium
Sebelum pelaksanaan pembelajaran menggunakan alat laboratorium,
peneliti menyiapkan peralatan dibantu oleh laboran fisika. Peneliti mengecek
peralatan dan mencoba membuat rangkaian dengan tujuan untuk mengetahui
sulit atau tidak dalam membuat rangkaian. Proses pelaksanaan pembelajaran
Hukum Ohm pada tanggal 3 Mei 2012. Pertama-tama guru membagi siswa
menjadi 5 kelompok. Setiap kelompok terdiri dari 6 sampai 7 orang. Alat-alat
praktikum sebelumnya sudah disiapkan di atas meja. Setelah siswa duduk
pada kelompok masing-masing. Guru menjelaskan tujuan pembelajaran,
rangkaian dan langkah-langkah dalam melakukan praktikum. Guru
memberikan penjelasan tentang dasar teori yang melandasi percobaan yang
akan dilakukan siswa dan menjelaskan cara pengukuran menggunakan
ampermeter dan voltmeter. Setelah guru merasa bahwa siswa sudah bisa
melakukan percobaan, guru membagikan LKS kepada siswa. Peneliti
membantu menjelaskan bagaimana mengisi LKS kepada siswa. Siswa
berkerjasama melakukan praktikum. Setiap kelompok membuat rangkaian,
mengukur dan menganalisis data. Guru berkeliling melihat cara bagaimana
memberikan kesempatan kepada siswa untuk bertanya tentang cara
pengukuran dan berdiskusi mengenai data yang diperoleh. Setelah selesai
melakukan praktikum dan menganalisis data, siswa diminta untuk
mengumpulkan LKS yang sudah dikerjakan. Guru selanjutnya menutup
proses belajar mengajar.
2. Pelaksanaan Pembelajaran Menggunakan Simulasi PhET
Sebelum pelaksanaan pembelajaran menggunakan simulasi komputer,
peneliti memberikan pelatihan penggunaan simulasi kepada siswa. Proses
pelaksanaan pelatihan di hari pertama selama 1 jam pelajaran pada tanggal 30
April 2012. Peneliti membagikan pedoman cara penggunaan berbagai ikon
simulasi dan fungsinya kepada setiap siswa. Siswa mengikuti dengan
membaca dan memcoba-coba simulasi. Guru juga ikut membantu dalam
pelatihan dengan mendampingi dan menjawab pertanyaan-pertanyaan siswa.
Guru juga ikut mencoba membuat rangkaian bersama siswa. Peneliti
berkeliling dan membantu siswa yang masih kesulitan. Pada saat sebagian
besar siswa sudah bisa menggunakan dan merangkai. Kemudian siswa diberi
soal, namun waktu tidak cukup sehingga dibahas pada pertemuan selanjutnya.
Pelatihan kedua pada tanggal 4 Mei 2012 selama 1 jam pelajaran. Peneliti
membuka pelajaran dan memberikan soal kepada siswa. Siswa mengerjakan
dengan tenang. Peneliti berkeliling dan membantu bila ada siswa yang
kesulitan. Beberapa siswa yang cepat selesai mengerjakan soal kemudian
mencoba-coba simulasi. Setelah siswa selesai mengerjakan soal kemudian
Proses pelaksanaan pembelajaran menggunakan simulasi PhET pada
tanggal 7 Mei 2012, pertama-tama guru membuka pelajaran dan menjelaskan
tujuan praktikum. Kemudian guru menjelaskan dasar teori dan
langkah-langkah dalam melakukan praktikum Hukum Ohm kepada siswa. Guru
mengajukan pertanyaan-pertanyaan konsep kepada siswa. Kemudian guru
meminta siswa melakukan praktikum sesuai dengan LKS dan membagikan
LKS. Peneliti membantu menjelaskan bagaimana mengisi LKS kepada siswa.
Setiap siswa menjalankan simulasi dengan satu komputer. Siswa dengan
tenang mengerjakan praktikum menggunakan simulasi. Pada akhir pelajaran,
LKS dikumpulkan kepada guru.
B. Hasil Penelitian
1. Kelompok Kelas Laboratorium a. Tes Awal
Deskripsi hasil tes awal yang diperoleh kelompok Kelas
Laboratorium, sebagai berikut:
Tabel 2. Hasil Output Deskripsi SPSS 16.
Hasil analisis pada Tabel 2 menunjukkan hasil penelitian berupa
diperoleh siswa adalah 3,5 dan skor tertinggi adalah 18,5. Skor rerata tes
awal adalah 13,06 dan standar deviasi adalah 3,71. Skor rerata memberi
gambaran mengenai pemahaman konsep Hukum Ohm sebelum siswa
mengalami proses belajar menggunakan metode eksperimen di
laboratorium (dengan alat yang terbatas dan belum terstandarisasi sebagai
peralatan laboratorium fisika yang memadai).
b. Tes Akhir
Deskripsi hasil tes akhir yang diperoleh kelompok Kelas
Laboratorium, sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil Output Deskripsi SPSS 16.
Hasil analisis pada Tabel 3 menunjukkan hasil penelitian berupa
skor siswa kelas XB SMA Pangudi Luhur Sedayu. Skor terendah yang
diperoleh siswa adalah 3,5 dan skor tertinggi adalah 18. Skor rerata tes
akhir adalah 14,39 dan standar deviasi adalah 3,32. Skor rerata memberi
gambaran mengenai pemahaman konsep Hukum Ohm yang diperoleh
siswa setelah mengalami proses belajar menggunakan metode eksperimen
di laboratorium (dengan alat yang terbatas dan belum terstandarisasi
c. Hasil Uji T-Test
Untuk mengetahui apakah metode eksperimen di laboratorium
(dengan alat yang terbatas dan belum terstandarisasi sebagai peralatan
laboratorium fisika yang memadai) dapat meningkatkan prestasi belajar
siswa tentang materi Hukum Ohm maka skor tes awal dan skor tes akhir
yang diperoleh kelompok Kelas Laboratorium perlu diuji dengan statistik
Paired T-Test. Hasil uji t-test untuk dua kelompok yang dependent
menggunakan program SPSS 16 (confidence interval 95%), sebagai berikut:
Tabel 4. Hasil T-Test Kelompok Kelas Laboratorium.
Hasil analisis (dapat dilihat pada Tabel 4) diperoleh besar t =
-2,180 dan besar probabilitas = 0,037. Besar probabilitas yang diperoleh (p
= 0,037) < = 0,05 maka signifikan. Berarti terdapat perbedaan rerata
pre-test dan skorpost-test. Maka dapat disimpulkan bahwa setelah mengalami proses belajar menggunakan metode eksperimen di laboratorium (dengan
alat yang terbatas dan belum terstandarisasi sebagai peralatan laboratorium
fisika yang memadai) terdapat peningkatan prestasi belajar siswa tentang
materi Hukum Ohm, ditunjukkan dengan skor rerata post-testlebih tinggi daripada skor reratapre-test.
d. Paparan Kualitatif Selama Proses Belajar di Laboratorium
Selain pengambilan data berupa tes juga menggunakan observasi,
pemeriksaan dokumen tertulis, rekaman video dan wawancara. Hasil
analisis dari data-data tambahan diperoleh hal-hal baik dan hal-hal yang
perlu perhatian guru selama proses belajar di laboratorium.
Hal-hal baik selama proses belajar di laboratorium adalah metode
eksperimen di laboratorium (dengan alat yang terbatas dan belum
terstandarisasi sebagai peralatan laboratorium fisika yang memadai) dapat
memfasilitasi siswa untuk secara nyata berinteraksi dengan fenomena
kelistrikan yang dapat dijelaskan melalui Hukum Ohm. Interaksi langsung
ini ditunjukkan dengan dinamika belajar siswa selama pembelajaran
menggunakan alat laboratorium. Pertama siswa diberikan pengetahuan
prasyarat tentang cara bagaimana merangkai dan membaca alat ukur
listrik. Siswa bekerjasama dalam kelompok untuk membuat rangkaian dan
mencoba mengukur menggunakan alat ukur listrik, ditunjukkan dengan
voltmeter secara paralel kemudian membacanya sesuai dengan yang
diajarkan oleh guru. Siswa kurang yakin dengan cara merangkai alat ukur
dan bagaimana cara membacanya, ditunjukkan dengan banyak siswa yang
bertanya kepada guru tentang rangkaian dan bagaimana cara membacanya.
Selanjutnya siswa mencoba menganalisis masalah dan membuat hipotesis.
Saat siswa diberikan permasalahan terlihat bahwa siswa aktif, hal ini
ditunjukkan dengan siswa berdiskusikan dengan teman anggota kelompok.
Selanjutnya siswa mencoba merangkai rangkaian seperti pada gambar di
LKS. Siswa kurang berani dalam membuat rangkaian, ditunjukkan dengan
banyak siswa yang bertanya kepada guru tentang bagaimana cara membuat
rangkaian. Siswa mengikuti langkah-langkah dalam percobaan,
ditunjukkan dengan siswa merangkai rangkaian dengan satu baterai
terlebih dahulu dan mengamati terjadinya perubahan arus maupun
tegangan dari sebuah perlakuan yang dapat dibaca pada alat ukur listrik.
Siswa membaca hasil pengukuran dari alat ukur listrik, ditunjukkan
dengan siswa membaca angka yang ditunjuk oleh jarum alat ukur listrik
(ampermeter dan voltmeter) dan membaginya dengan skala terbesar
kemudian dikalikan batas ukur namun ada kelompok yang masih kurang
yakin dengan cara mengukur, ditunjukkan dengan banyak siswa masih
bertanya kepada guru bagaiamana cara mengukur menggunakan alat ukur
listrik. Siswa kurang yakin dengan hasil pengukuran yang diperoleh,
ditunjukkan dengan setiap perwakilan kelompok mengkonsultasikan hasil
data, ditunjukkan dengan siswa tidak mengubah-ubah data yang diperoleh.
Siswa memasukan data dalam tabel pada LKS, ditunjukkan dengan di
LKS banyak siswa memasukan data pada tabel. Data-data tersebut dibuat
grafik oleh siswa, ditunjukkan dengan empat kelompok membuat grafik
hubungan tegangan dan arus listrik pada LKS. Siswa menganalisis atau
mencari penjelasan (arti) dari data-data tersebut, ditunjukkan dengan
hampir seluruh siswa berdiskusi dengan anggota kelompok. Kelompok
yang tidak yakin dalam menganalisis kemudian mengkonsultasikannya
kepada guru, ditunjukkan dengan siswa menemui guru dan
mengkonsultasikan hasil analisis kelompok. Terakhir siswa merumuskan
kesimpulan dari data tersebut, ditunjukkan dengan empat kelompok
membuat kesimpulan. Kelompok yang tidak yakin dengan kesimpulan
yang telah dibuat dan mengkonsultasikan kepada guru, ditunjukkan
dengan perwakilan kelompok menemui guru dan mengkonsultasikannya,
salah satu contoh yaitu siswa menjelaskan bahwa data mereka
menunjukkan arus yang semakin kecil.
Selain hal-hal baik juga terdapat hal-hal yang perlu perhatian guru
selama proses belajar menggunakan alat laboratorium (dengan alat yang
terbatas dan belum terstandarisasi sebagai peralatan laboratorium fisika
yang memadai), seperti kesiapan siswa, alat-alat praktikum, dan waktu
yang tersedia untuk siswa memahami konsep Hukum Ohm. Sebelum
memulai pembelajaran tampak siswa kurang mengindahkan peraturan
kelompok dan tampak beberapa siswa meletakan kepalanya di atas meja
setelah masuk ruang laboratorium. Alat-alat laboratorium yang belum
terstandarisasi sebagai peralatan laboratorium fisika yang memadai, seperti
kabel yang panjang, tidak semua kelompok memakai kabel berwarna
hitam dan merah, satu kabel dengan kabel yang lain sulit kontak karena
harus dipegangi, baterai satu dengan baterai yang lain sulit kontak karena
harus dipegangi, dan terdapat alat ukur listrik yang sulit dipindahkan dari
batas ukur tertentu ke batas ukur yang lain. Alat-alat laboratorium yang
terbatas dan tidak terstandarisasi menyulitkan siswa selama praktikum
(memunculkan masalah teknis), ditunjukkan dengan siswa butuh waktu
lama untuk merangkai dan membuat percobaan dapat berfungsi. Interaksi
belajar yang terjadi kurang mendukung untuk memahami konsep Hukum
Ohm (hanya untuk mengatasi masalah-masalah teknis pengoperasian
jalannya eksperimen) sehingga banyak waktu yang dihabiskan siswa untuk
bisa merangkai rangkaian mengakibatkan kurangnya waktu untuk
memikirkan atau memahami konsep Hukum Ohm, ditunjukkan dengan
terdapat satu kelompok yang tidak sempat membuat grafik, menganalisis
data dan membuat kesimpulan pada LKS. Pemahaman konsep Hukum
Ohm yang diperoleh siswa belum optimal, ditunjukkan dengan terdapat
empat kelompok yang masih salah dalam merumuskan kesimpulan di LKS
dan sebagian besar siswa yang belum bisa menjawab dengan benar pada
soal uraian tentang grafik Hukum Ohm masih belum dapat mengerjakan
laboratorium (dengan alat yang terbatas dan belum terstandarisasi sebagai
peralatan laboratorium fisika yang memadai).
e. Pembahasan
Kelompok yang mengalami proses belajar menggunakan metode
eksperimen di laboratorium terdapat peningkatan prestasi belajar tentang
materi Hukum Ohm dari skor rerata dan signifikansi. Skor rerata tes awal
adalah 13,06 dan skor rerata tes akhir adalah 14,39. Besar probabilitas
yang diperoleh adalah 0,037 dengan tingkat kepercayaan 95%.
Walaupun eksperimen di laboratorium fisika dilakukan dalam
keadaan keterbatasan alat dan kurang terstandarisasi memadai, penerapan
metode ini menunjukkan hasil yang baik dalam peningkatan prestasi
belajar. Pengalaman belajar siswa melalui penerapan metode eksperimen
di laboratorium dapat mengajak siswa untuk secara nyata berinteraksi
dengan fenomena Hukum Ohm dan juga menjadi alat yang membantu
untuk menemukan konsep Hukum Ohm. Hasil ini mengindikasikan bahwa
penting bagi guru untuk mengutamakan metode eksperimen di
laboratorium dalam pembelajaran fisika. Hal ini ditegaskan oleh Rohandi
(1998: 112) dalam kajian beberapa peneliti (Driver, 1983; Osborne &
Freyberg, 1985; Cross, 1996; Hardy & Fleer, 1996; Santa & Alvermann,
1991) bahwa bagi guru dalam melaksanakan pembelajaran sains adalah
yang merupakan hal utama untuk dikembangkan. Selain dapat
meningkatkan prestasi belajar, hasil penelitian menunjukkan juga bahwa
metode eksperimen di laboratorium (walaupun dilakukan dalam
keterbatasan alat dengan kualitas peralatan yang kurang memadai) juga
dapat mengembangkan skill motorik mengenai cara merangkai alat dan melakukan pengukuran menggunakan alat ukur listrik, dapat
mengembangkan interaksi antara guru dan murid, dapat mengembangkan
interaksi antara murid dan murid, dapat memberikan pengalaman belajar
melalui metode ilmiah (proses inkuiri), dan dapat mengembangkan sikap
kejujuran siswa saat memperoleh data.
Walaupun hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan
prestasi, namun peningkatan tersebut belum maksimal sebagaimana yang
diharapkan. Hal ini terlihat dari skor rerata yang diperoleh setelah
mengalami proses belajar menggunakan metode eksperimen di
laboratorium sangat kecil. Keadaan demikian diduga disebabkan karena
timbul kesulitan-kesulitan selama proses belajar di laboratorium dengan
peralatan yang terbatas dan kualitas yang belum memadai.
Kesulitan-kesulitan yang timbul dapat mempengaruhi proses belajar siswa secara
optimal. Misalnya banyak waktu digunakan hanya untuk mengatasi
masalah-masalah teknis pengoperasian jalannya eksperimen. Proses
belajar untuk membangun pemahaman yang baik belum sepenuhnya
optimal, banyak diskusi terjadi hanya untuk menyelesaikan masalah teknis
2. Kelompok Kelas Simulasi a. Tes Awal
Deskripsi hasil tes awal yang diperoleh kelompok Kelas Simulasi,
sebagai berikut:
Tabel 5. Hasil Output Deskripsi SPSS 16.
Hasil analisis pada Tabel 5 menunjukkan hasil penelitian berupa
skor siswa kelas XC SMA Pangudi Luhur Sedayu. Skor terendah yang
diperoleh siswa adalah 1 dan skor tertinggi adalah 16. Skor rerata tes awal
adalah 11,93 dan standar deviasi adalah 3,88. Skor rerata memberi
gambaran mengenai pemahaman konsep Hukum Ohm sebelum mengalami
proses belajar menggunakan metode inquiry berbasis media pembelajaran
simulasi PhET.
b. Tes Akhir
Deskripsi hasil tes akhir yang diperoleh kelompok Kelas Simulasi,
sebagai berikut:
Hasil analisis pada Tabel 6 menunjukkan hasil penelitian berupa
skor siswa kelas XC SMA Pangudi Luhur Sedayu. Skor terendah yang
diperoleh siswa adalah 4 dan skor tertinggi adalah 20. Skor rerata tes akhir
adalah 16,13 dan standar deviasi adalah 3,56. Skor rerata memberi
gambaran mengenai pemahaman konsep Hukum Ohm setelah mengalami
proses belajar menggunakan metode inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET.
c. Hasil Uji T-Test
Untuk mengetahui apakah metode inquiry berbasis media pembelajaran simulasi PhET dapat meningkatkan prestasi belajar siswa
tentang materi Hukum Ohm maka skor tes awal dan skor tes akhir yang
diperoleh kelompok Kelas Simulasi perlu diuji dengan statistik Paired
T-Test. Hasil uji t-test untuk dua kelompok yang dependent menggunakan program SPSS 16(confidence interval 95%), sebagai berikut:
