PENERAPAN DISCOVERY LEARNING BERBANTUAN PhET SIMULATIONS UNTUK MENINGKATKAN HASIL BELAJAR LISTRIK STATIS DI SMA

1

PENERAPAN DISCOVERY LEARNING BERBANTUAN PhET SIMULATIONS

UNTUK MENINGKATKAN HASIL BELAJAR LISTRIK STATIS DI SMA

Tio Ramadhan, Tomo Djudin, Hamdani Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Untan Pontianak

Email: nahdamaroit24@gmail.com

Abstract

The aim of this research was to improve students’ performance in electrostatic to year-12 of SMA Negeri 3 Pontianak in the academic 2019/2020 through discovery learning that aided by using PhET simulation. The methods and forms of research those are experimental and quasi experimental nonequivalent control group. The sample was students XII IPA 3 as an experimental class and XII IPA 4 was the control class which drawn by using intact group random sampling technique. The instrument used 10 multiple choice questions, 4 essay questions, and 20 students attitude questionnaires. The result showed that students’ score in experimental class at pretest and posttest had average of 22.97 and 59.06, while in control class are 23.17 and 53.51. There was a significant difference between students’ learning outcome in experimental class and conventional class (t=2.16, P < 0.05), after learning activities; (3) The effectiveness discovery learning with PhET simulations is ES=0,51 (medium classified) of increased learning outcome compared with conventional learning; (4) Student attitudes towards discovery learning with PhET simulations was 78,50% (good category). Discovery learning with PhET simulations is expected to be used as an alternative to improve on students’ learning outcome especially in other physics lessons.

Keywords: Discovery Learning, Electrostatic, Learning Outcome, PhET Simulations PENDAHULUAN

Abad 21 disebut sebagai abad globalisasi yang ditandai dengan perubahan yang fundamental yang berbeda dengan tatanan kehidupan pada abad sebelumnya. Didalam didunia pendidikan, pada abad ini penyelenggaraan pembelajaran harus menghasilkan sumberdaya manusia yang mampu communication, collaboration, critical thinking, dan creativity (P21, 2009).

Pesatnya perkembangan fisika pada abad 21 telah memacu perkembangan teknologi. Cabang ilmu fisika yang cukup potensial dalam perkembangan teknologi hingga saat ini adalah listrik statis. Implementasi yang dapat dirasakan mulai dari peralatan elektronik rumah tangga hingga artificial intelligence (AI). Selain itu, peran konsep listrik statis dalam segi pendidikan juga tak kalah penting, ditinjau dari sejumlah literatur seperti (Halliday et al., 2010; Tipler & Mosca, 2008; Young & Freedman, 2016), konsep materi listrik statis merupakan

konsep prasyarat dalam mempelajari materi listrik dinamis.

Namun, banyak siswa mengalami kesulitan dalam mempelajari materi listrik (Li, 2012). Sebagian besar guru merasa belum puas terhadap hasil belajar yang diperoleh siswa pada materi kelistrikan, terutama listrik statis (Furio’ & Guisasola, 2001). Hal tersebut karena materi listrik statis sangat abstrak, kompleks, dan melibatkan matematika yang sangat rumit (Mur et al., 2004). Maka tidak berlebihan jika Rusilowati (2006, 2007), menempatkan materi kelistrikan merupakan pokok bahasan sains yang dirasakan sulit oleh siswa SD, SMP, maupun SMA, yang mana melalui penelitiannya menemukan kesulitan belajar kelistrikan disebabkan oleh rendahnya penguasaan konsep (49%), lemahnya kemampuan matematis (40%), kekurangmampuan siswa dalam mengkonversi satuan (47%), pengetahuan prasyarat (37,03%),

2

miskonsepsi (73,88%), dan pengetahuan terstruktur (60,58%).

Hal serupa juga terjadi di satuan pendidikan Pontianak, melalui data Puspendik mengenai laporan hasil UNBK 2019 tingkat SMA/MA Kota Pontianak pada mata ujian fisika khususnya materi listrik statis terdapat dua indikator yang diuji memiliki persentase siswa yang menjawab benar masih dibawah nilai daya serap (≤ 55,00%), yaitu masing-masing sebesar 41,98% dan 40,00% (Kemendikbud, 2019). Selain itu, hasil belajar listrik statis yang kurang menggembirakan juga ditemukan di SMA Negeri 3 Pontianak. Melalui hasil pra-riset memperoleh data hasil belajar siswa Tahun Ajaran 2018/2019 pada ranah pengetahuan tentang materi listrik statis masih rendah. Hal ini diindikasikan dari hasil ulangan harian siswa pada materi tersebut memperoleh nilai rata-rata sebesar 57, dengan jumlah persentase tidak mencapai KKM sebesar 70% dari 113 siswa. Salah satu faktor penyebabnya, yaitu pemahaman konsep siswa terhadap materi tersebut kurang maksimal menurut guru yang bersangkutan.

Kurang maksimalnya pemahaman konsep siswa terhadap materi pelajaran, termasuk listrik statis, disebabkan oleh berbagai faktor yang sangat kompleks. Salah satu diantaranya yaitu siswa sering belajar dengan cara mengahafal tanpa memahami materi yang dipelajari (Bakhtiyar, 2017). Dikarenakan sebagian besar guru dalam menyampaikan materi menggunakan model ceramah (Saavedra & Opfer, 2012), yang tidak melatih keterampilan berpikir dan kerja sama antar siswa, meskipun model ini efektif dalam penggunaan waktu mengajar (Arends, 2012).

Pembelajaran yang berpusat pada siswa, secara jelas dituntut didalam kurikulum 2013. Bahkan kerucut pengalaman Dale menyatakan bahwa siswa akan mencapai hasil belajar 90 % dari apa yang dikatakan dan dilakukan (Davis & Summers, 2015). Dengan demikian, hasil belajar akan memperoleh hasil yang maksimal jika siswa dilibatkan secara langsung dalam proses pembelajaran. Untuk itu, menitikberatkan keaktifan siswa didalam proses pembelajaran dirasa sangat penting.

Keaktifan siswa didalam proses pembelajaran, dapat ditingkatkan melalui pembelajaran induktif (Smith & Cardaciotto, 2011). Pembelajaran induktif merupakan sebuah kegiatan pembelajaran yang bermula dari khusus (pengamatan, contoh-contoh) ke umum (hukum, kesimpulan) (Hesketh, 2003), salah satunya adalah discovery learning (Prince & Felder, 2006).

Discovery learning adalah model pembelajaran penyelidikan dimana siswa diberikan pertanyaan atau masalah, kemudian bekerja untuk menyelesaikan masalah tersebut, hingga menarik kesimpulan dari hasil penemuan berupa pengetahuan faktual dan konseptual (Prince & Felder, 2006). Model pembelajaran ini pertama kali diperkenalkan oleh Bruner pada tahun 1961, yang merupakan model pembelajaran kognitif (Jiang & Perkins, 2013), yang dikembangkan berdasarkan prinsip-prinsip konstruktivis (Anyafulude, 2013).

Terdapat lima tahapan dalam pembelajaran discovery learning antara lain yaitu 1) orientation, 2) hypothesis generation, 3) hypothesis testing, 4) conclutions, dan 5) regulation: planning, monitoring and evaluation (Veermans, 2002).

Penerapan discovery learning dalam penelitian ini dipilih karena dianjurkan dalam pembelajaran kurikulum 2013 (Kemendikbud, 2016), yaitu kurikulum yang digunakan pada saat ini. Selain itu, tahapan model pembelajaran tersebut menuntut siswa dalam menemukan konsep pada materi yang dipelajari (Ellizar, et al., 2018). Sehingga, seorang siswa akan mudah mengingat konsep yang diperoleh secara mandiri lebih lama, dibandingkan dengan konsep yang ia peroleh dari mendengarkan guru (Yilmaz, 2011). Dengan demikian, diharapkan dapat membantu siswa mengoptimalkan kemampuan mereka dalam memahami materi pembelajaran, khususnya materi listrik statis.

Terdapat sejumlah penelitian terdahulu mengenai penerapan discovery learning dalam pembelajaran misalnya (Abdisa & Getinet, 2012; Atmojo, 2015; Balim, 2009), memperoleh peningkatan skor hasil belajar siswa yang diajarkan dengan discovery learning secara sinifikan lebih tinggi dibandingkan siswa

3

yang diajarkan dengan konvensional. Hal ini dikarenakan dalam proses pembelajaran tersebut, siswa dituntut untuk aktif terlibat (Balim, 2009). Sehingga, model pembelajaran ini mampu melibatkan siswa untuk memperoleh pemahaman yang mendalam terkait materi yang dipelajari (Eggen & Kauchak, 2016).

Namun, terdapat sejumlah hasil penelitian menemukan kelemahan dalam pembelajaran discovery learning, salah satunya adalah cenderung menyita waktu lebih banyak (Castronova, 2001; Eggen & Kauchak, 2016; Slavin, 2018). Selain itu, materi yang cocok untuk memenuhi kriteria pembelajaran discovery learning adalah materi yang mampu menampilkan fenomena secara nyata yang sangat erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari (Akinoglu & Tandogan, 2007), dan seyogianya digunakan manakala memungkinkan (Eggen & Kauchak, 2016). Sedangkan, fokus materi pada penelitian ini yaitu listrik statis yang sifatnya abstrak dan sulit dipelajari secara nyata (Purwanto et al., 2015).

Solusi yang dirasakan tepat terkait kelelamahan discovery learning yang telah dipaparkan sebelumnya, yaitu dengan menyisipkan multimedia ditahapan hypothesis testing pada pembelajaran discovery learning. Karena penggunaan multimedia interaktif mampu meminimalisir waktu saat siswa melakukan percobaan ditahapan pembelajaran discovery learning (Hariyanto, 2016), dan semua eksperimen dapat disajikan dengan jelas melalui multimedia interaktif (Hua & Hong, 2012), serta dapat mempermudah siswa saat merancang dan melakukan eksperimen jika dioperasikan dengan benar. Selain itu, pembelajaran dengan multimedia interaktif dapat memvisualisasi dan mensimulasikan konsep yang kompleks dan abstrak (Bodemer et al., 2005).

Salah satu multimedia interaktif dalam pembelajaran fisika adalah PhET simulations (Physics Education Technology simulations) yang merupakan sebuah aplikasi yang berisi berbagai simulasi yang berguna untuk mengajar dan belajar fisika yang dikembangkan oleh Universitas Colorado (Perkins et al., 2006). Walaupun fisika lebih baik dipelajari melalui fenomena asli, namun berdasarkan hasil

penelitian Ajredini et al. (2014), menyimpulkan bahwa konsep yang diperoleh melalui real experiments dan melalui PhET simulations tidak ditemukan perbedaannya.

Mengenai dari pemaparan diatas, maka cukup beralasan penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk menguji efektifnya penerapan model pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations untuk meningkatkan hasil belajar siswa pada materi listrik statis di kelas XII IPA SMA Negeri 3 Pontianak, yang secara khusus bertujuan untuk: (1) menganalisis hasil belajar siswa pada kelas eksperimen (discovery learning berbantuan PhET simulations) dan kelas kontrol (konvensional) sebelum dan setelah kegiatan pembelajaran; (2) menghitung perbedaan hasil belajar siswa antara kelas eksperimen (discovery learning berbantuan PhET simulations) dan kelas kontrol (konvensional) setelah kegiatan pembelajaran; (3) menghitung besar efektivitas model pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations dibandingkan dengan pembelajaran konvensional dalam meningkatkan hasil belajar siswa pada materi listrik statis; dan (4) menganalisis sikap siswa terhadap model pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations dalam pembelajaran materi listrik statis dikelas eksperimen.

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan berupa eksperimen dengan bentuk desain penelitian quasi experimental designs dengan rancangan nonequivalent control group design.

Siswa kelas XII IPA SMA Negeri 3 Pontianak Tahun Ajaran 2019/2020 yang terdiri dari kelas XII IPA 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 merupakan populasi dalam penelitian ini.

Sampel yang digunakan terdiri dari siswa kelas XII IPA 3 sebagai kelas eksperimen dan XII IPA 4 sebagai kelas kontrol, yang dipilih melalui teknik intact group random sampling.

Pengumpulan data diambil menggunakan teknik pengukuran yang dilakukan melalui tes tertulis dan angket sikap siswa. Jenis tes tertulis yang digunakan terdiri dari 10 soal berbentuk pilihan ganda dan 4 soal berbentuk uraian. Sedangkan angket sikap siswa terhadap kegiatan pembelajaran dikelas eksperimen

4

berupa pernyataan tertutup dengan bentuk pernyataan bersifat positif dan negatif berdasarkan skala Likert dengan menggunakan 4 alternatif jawaban.

Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi:

Tahap Persiapan

Langkah-langkah pada tahap persiapan yaitu sebagai berikut: (1) melakukan pra-riset di SMA Negeri 3 Pontianak; (2) mengidentifikasi masalah berdasarkan hasil pra-riset; (3) melakukan studi literatur; (4) menyusun desain penelitian; (5) menyusun instrumen penelitian berupa RPP, kisi-kisi dan soal penelitian, pedoman penskoran, serta kisi-kisi dan angket sikap siswa terhadap kegiatan pembelajaran; (6) seminar desain penelitian; (7) revisi desain penelitian; (8) validasi instrumen penelitian oleh ahli; (9) menguji coba soal untuk mengetahui reliabilitas soal penelitian; dan (10) menghitung reliabilitas soal penelitian.

Tahap Pelaksanaan

Langkah-langkah pada tahap pelaksanaan yaitu sebagai berikut: (1) memberikan soal pretest sebelum kegiatan pembelajaran di kelas eksperimen dan kontrol; (2) memberikan tutorial cara mengoperasikan PhET simulations

di kelas eksperimen; (3) melakukan kegiatan pembelajaran menggunakan model pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations di kelas eksperimen; (4) melakukan kegiatan pembelajaran menggunakan model konvensional di kelas kontrol; (5) memberikan soal posttest setelah kegiatan pembelajaran di kelas eksperimen dan kontrol; dan (6) memberikan angket untuk melihat sikap siswa terhadap kegiatan pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations pada materi listrik statis di kelas eksperimen.

Tahap Akhir

Langkah-langkah pada tahap akhir yaitu sebagai berikut: (1) menganalisis data dan membahas hasil penelitian; (2) membuat kesimpulan berdasarkan hasil analisis data; (3) menyusun laporan penelitian; dan (4) memaparkan laporan hasil penelitian.

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil

Hasil Belajar Siswa

Hasil belajar siswa yang terdiri dari kelas eksperimen dan kontrol, digambarkan melalui nilai pretest dan posttest siswa yang secara ringkas disajikan pada Tabel 1 dibawah ini: Tabel 1. Nilai rata-rata hasil belajar siswa

Berdasarkan Tabel 1, peningkatan nilai rata-rata hasil belajar siswa terbesar terjadi dikelas eksperimen sebesar 36,06 dibandingkan dikelas kontrol sebesar 30,34.

Perbedaan Hasil Belajar Siswa

Mengetahui apakah terjadi perbedaan hasil belajar siswa antara kelas eksperimen dan

kontrol setelah kegiatan pembelajaran. Diawali dengan skor pretest kedua kelas diuji statistik terlebih dahulu untuk membuktikan asumsi bahwa skor pretest kedua kelas tidak berbeda signifikan. Hasil keseluruhan, secara ringkas disajikan pada Tabel 2 dibawah ini:

Tabel 2. Hasil uji normalitas, homogenitas, dan t sampel independen pada skor pretest Nilai

Eksperimen Kontrol

𝐧 = 𝟑𝟔 𝐧 = 𝟑𝟓

Pretest Posttest Pretest Posttest

Rata-rata

22,97

59,06

23,17

53,51

Peningkatan

36,09

30,34

Std

4,75

10,14

5,34

11,52

Tertinggi

33,00

79,00

39,00

77,00

Terendah

12,00

45,00

15,00

32,00

Nilai ideal :

100

Kelas Uji normalitas Uji homogenitas Uji-t sampel independen

Eksperimen Sig. 0,881 (Normal)

Sig. 0,645 (Homogen) Sig. (2-tailed) 0,869 (Tidak berbeda Signifikan) Kontrol Sig. 0,059 (Normal)

5

Pertama, skor pretest masing-masing kedua kelas diuji normalitasnya, hasil yang diperoleh kedua skor pretest (eksperimen dan kontrol) masing-masing berdistribusi normal dengan nilai Shapiro-Wilk (Sig. 0.881, P>0.05) untuk kelas eksperimen dan (Sig. 0.059, P>0.05) untuk kelas kontrol. Kemudian, dilanjutkan dengan menguji homogenitas skor pretest. Hasil yang diperoleh skor pretest homogen

dengan nilai (Sig. 0.645, P>0.05). Setelah itu, dilanjutkan dengan uji-t sampel independen. Hasilnya, skor pretest tidak berbeda signifikan dengan nilai [Sig. (2-tailed) 0.869, P>0.05]. Ini menunjukkan bahwa siswa kedua kelas memiliki kemampuan awal yang sama. Maka tahap selanjutnya dilakukan uji statistik pada skor posttest. Hasil keseluruhan, secara ringkas disajikan pada Tabel 3 dibawah ini:

Tabel 3. Hasil uji normalitas, homogenitas, dan t sampel independen pada skor posttest

Skor posttest masing-masing kedua kelas diuji normalitasnya, hasil yang diperoleh kedua skor posttest (eksperimen dan kontrol) masing-masing berdistribusi normal dengan nilai Shapiro-Wilk (Sig. 0.070, P>0.05) untuk kelas eksperimen dan (Sig. 0.546, P>0.05) untuk kelas kontrol. Kemudian, dilanjutkan dengan menguji homogenitas skor posttest. Hasil yang diperoleh skor posttest homogen dengan nilai (Sig. 0.616, P>0.05). Setelah itu, dilanjutkan dengan uji-t sampel independen. Hasilnya, skor posttest tidak berbeda signifikan dengan nilai

[Sig. (2-tailed) 0.035, P<0.05]. Ini menunjukkan bahwa siswa dikelas eksperimen dan kontrol terdapat perbedaan hasil belajar.

Efektivitas Pembelajaran

Besar efektivitas pembelajaran dengan model discovery learning berbantuan PhET simulations dibandingkan dengan pembelajaran konvensional dalam meningkatkan hasil belajar siswa diperoleh dengan cara skor posttest kedua kelas dihitung menggunakan rumus effect size Cohen. Hasil keseluruhan, secara ringkas disajikan pada Tabel 4 dibawah ini:

Tabel 4. Nilai effect size Cohen

Berdasarkan Tabel 4, diperoleh hasil perhitungan efektivitas sebesar 0,51 (kategori sedang). Dengan demikian, dinyatakan bahwa efektivitas pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations dikategorikan sedang dalam meningkatkan hasil belajar siswa

dibandingkan dengan pembelajaran konvensional.

Sikap Siswa

Sikap siswa terhadap kegiatan pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations pada kelas eksperimen secara ringkas disajikan pada Tabel 5 dibawah ini: Tabel 5. Hasil angket sikap siswa

Berdasarkan Tabel 5, hasil perhitungan persentase total siswa untuk 20 pernyataan sebesar 78,50%. Dengan demikian, dinyatakan

bahwa sikap siswa terhadap model pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations dalam pembelajaran materi

Kelas Uji normalitas Uji homogenitas Uji-t sampel independen

Eksperimen Sig. 0,070 (Normal)

Sig. 0,616 (Homogen) Sig. (2-tailed) 0,035 (Berbeda Signifikan) Kontrol Sig. 0,546 (Normal)

Jumlah siswa Rata-rata Skor deviasi Nilai d

Eksperimen Kontrol Eksperimen Kontrol Eksperimen Kontrol

0,51

36 35

59,06

53,51

3.599,89

4.512,74

Sikap yang diukur Persentase Kategori

Sikap siswa terhadap materi listrik statis

70,0%

Baik

Sikap siswa terhadap pembelajaran discovery learning

77,8%

Baik

Sikap siswa terhadap penggunaan PhET simulations dalam

kegiatan pembelajaran

77,8%

Baik

Sikap siswa terhadap kegiatan pembelajaran discovery learning

berbantuan PhET simulations dalam meningkatkan hasil belajar

81,0%

Sangat

Baik

6

listrik statis dikelas eksperimen dikategorikan baik.

Pembahasan Hasil Belajar Siswa

Nilai hasil belajar siswa sebelum kegiatan pembelajaran, jika dibandingkan dengan nilai ideal, hasil belajar siswa masih termasuk dalam kategori rendah. Hasil tersebut merupakan hal yang wajar, karena siswa belum mempelajari materi yang diteskan.

Namun, hasil belajar siswa dikelas eksperimen mengalami peningkatan yang lebih besar dibandingkan dikelas kontrol setelah kegiatan pembelajaran. Terdapat sejumlah hasil penelitian terdahulu yang mirip dengan hasil penelitian ini, antara lain (Abdisa & Getinet, 2012; Atmojo, 2015; Balim, 2009), memperoleh hasil belajar siswa dikelas eksperimen mengalami peningkatan yang lebih besar dibandingkan dikelas kontrol. Peningkatan tersebut dikarenakan dalam proses pembelajaran tersebut, siswa dituntut untuk aktif terlibat (Balim, 2009). Aktifnya siswa dalam proses pembelajaran, tentunya akan membantu siswa memperoleh pengetahuannya dengan baik melalui proses asimilasi dan akomodasi (Mudlofir & Rusydiyah, 2016), serta menghasilkan struktur dasar pengetahuan yang lebih baik dibandingkan dengan pembelajaran konvensional (van Joolingen, 1999). Sehingga, siswa lebih mengingat apa yang mereka pelajari dalam kegiatan pembelajaran discovery learning dibandingkan kegiatan pembelajaran konvensional (Castronova, 2001).

Selian itu, ditinjau dari segi siswa terhadap materi pelajaran, pada tahap ini siswa diasumsikan memasuki tahap operasional formal (11 tahun ke atas). Pada masa ini individu mulai mengalami perkembangan penalaran abstrak yang mana individu dapat berpikir secara abstrak, lebih logis dan idealis (Solso et al, 2008). Perolehan hasil belajar siswa akan maksimal apabila dalam pelaksanaan pembelajaran menyesuaikan dengan tahap perkembangan kognitifnya (Thobroni, 2015; Trianto, 2009). Mengingat Fisika SMA seperti listrik statis memiliki cakupan materi yang bersifat abstrak (Purwanto et al., 2015). Maka merupakan hal yang wajar jika terjadi peningkatan hasil belajar siswa pada materi listrik statis. Karena siswa sudah layak menerima materi tersebut berdasarkan perkembangan kognitifnya.

Perbedaan Hasil Belajar Siswa

Hasil belajar siswa setelah kegiatan pembelajaran pada kelas eksperimen dan kontrol ternyata ”skor kedua kelas berbeda signifikan” dalam artian terdapat perbedaan hasil belajar siswa antara kelas eksperimen dan kelas kontrol, yang mana hasil belajar siswa kelas eksperimen lebih besar dibandingkan kelas kontrol.

Belajar dapat dibagi menjadi belajar menemukan (discovery learning), belajar menerima (reception learning), belajar bermakna dan belajar menghafal menurut Ausubel (Ivie, 1998). Jika siswa mampu menyelesaikan masalah melalui pengetahuan yang diperoleh sebelumnya, maka siswa dapat dikatakan belajar bermakna, namun sebaliknya, jika pengetahuan yang diperoleh siswa tidak mampu menyelesaikan masalah, maka siswa dikatakan belajar menghapal (Anderson & Krathowhl, 2014). Terkait hasil belajar siswa (menyelesaikan masalah) dalam penelitian ini diperoleh kelas eksperimen lebih besar dibandingkan kelas kontrol. Dengan demikian, kelas eksperimen (pembelajaran penemuan) mengalami pembelajaran bermakna dibandingkan kelas kontrol (belajar menerima). Selain itu, pembelajaran dikelas eksperimen dalam pelaksanaannya juga memenuhi kriteria pembelajaran bermakna, yaitu aktif, konstruktif, disengaja, otentik dan kooperatif (Koh, 2013).

Penggunaan PhET simulations dalam penelitian ini membantu siswa dalam mempelajari materi listrik statis. Salah satunya, karena PhET simulations mampu memvisualisasikan dan merepresentasikan suatu konsep sains yang bersifat abstrak (McKagan et al., 2008; Sarabando et al., 2014), seperti listrik statis. Terkait konsep sains, Johnstone (1993), mengkarakteristik konsep tersebut berdasarkan bentuk-bentuk representasi yang diklasifikasian ke dalam representasi makrokospik, submikroskopik dan simbolik. Representasi submikroskopik merupakan gambaran mengenai bentuk atau proses pada tingkatan partikel (muatan listrik) pada peristiwa makroskopik (Treagust, et al., 2003), yang biasanya direpresentasikan melalui simulasi komputer (Urban & Falvo, 2015).

Simulasi komputer dirancang untuk memfasilitasi pengajaran dan pembelajaran melalui visualisasi dan interaksi dari fenomena

7

alam (Perkins et al., 2006). Sebagian siswa belajar secara visual, dan apabila suatu konten visual disisipi pada materi pelajaran, maka siswa akan menyimpan informasi itu lebih lama (Sankey, 2005). Stokes (2002), melalui penelitiannya menemukan bahwa penggunaan pendekatan visual pada pembelajaran akan memperbaiki hasil perolehan belajar siswa. Untuk itu, penggunaan simulasi komputer, salah satunya PhET simulations telah memberikan dampak yang baik bagi proses perolehan pengetahuan siswa khususnya pada materi yang bersifat abstrak (Tasker & Dalton, 2006). Dengan demikian, penggunaan PhET simulations dalam penelitian ini merupakan langkah yang tepat dalam mempelajari materi listrik statis yang bersifat abstrak.

Efektivitas Pembelajaran

Nilai effect size Cohen menunjukkan bahwa pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations memiliki efektifitas sebesar 0,51 (kategori sedang) dalam meningkatkan hasil belajar siswa dibandingkan dengan pembelajaran konvensional, yang ditandai dengan rata-rata hasil belajar siswa dikelas eksperimen lebih tinggi dibandingkan dikelas kontrol. Hasil penelitian (Hariyanto, 2016; Sari et al., 2016; Shieh & Yu, 2016), mendukung hasil penelitian ini, yaitu pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations pada kelas eksperimen sangat membantu dalam meningkatkan hasil belajar siswa. Sebab, penggabungan antara teknologi dengan pembelajaran discovery learning merupakan metode yang tepat untuk memperbaiki hasil belajar siswa (Sitindaon et al., 2017).

PhET simulations dalam penelitian ini memiliki dampak yang baik dalam membantu proses pembelajaran discovery learning, terutama bila dilihat dari perolehan besar efektivitas. Hal ini dikarenakan PhET simulations mendukung siswa dalam merumuskan hipotesis, merancang eksperimen, melakukan eksperimen (mengumpulkan dan menganalisis data), serta menerima/ menolak hipotesis (Altalbe, 2018), yang merupakan tahapan dari discovery learning.

Sebaliknya pembelajaran discovery learning dengan PhET simulations bisa sangat tidak efisien, tidak efektif, dan membuat siswa frustasi (Rieber et al., 2004). Hasil penelitian lain yang perlu diperhatikan juga yaitu

penelitian Rasyidah et al. (2018), tentang penerapan guided inquiry berbantuan PhET simulations tidak berpengaruh signifikan terhadap hasil belajar kognitif siswa dikarenakan model pembelajaran tersebut dalam penerapannya memerlukan waktu yang cukup banyak. Alasan tersebut merupakan hal yang wajar, karena merupakan salah satu kelemahan dalam pembelajaran discovery learning (Castronova, 2001; Eggen & Kauchak, 2016; Slavin, 2018), khususnya dibagian merumuskan masalah, merencanakan eksperimen, dan mengumpulkan data (Hariyanto, 2016; Saddeh & Zion, 2012). Sehingga, untuk mengantisipasi kelemahan tersebut, dalam penelitian ini mengikuti saran yang dikemukakan oleh Hamdani (2014), yaitu dengan pemberian tutorial pengoperasian PhET simulations kepada siswa sebelum kegiatan pembelajaran agar tidak banyak waktu yang terbuang saat proses pembelajaran.

Sikap Siswa

Jika dikaitkan sikap siswa (kategori baik) dengan perolehan hasil belajar siswa (terjadi peningkatan) dalam penelitin ini, terdapat korelasi yang positif. Sikap siswa yang baik terhadap kegiatan pembelajaran maka akan memberikan dampak yang baik terhadap hasil belajarnya (Rijal & Bachtiar, 2015). Berdasarkan hasil penelitian (Bakar et al., 2010; Mulyana et al., 2013; Riwahyudin, 2015), memperoleh hubungan yang positif antara sikap siswa dengan hasil belajarnya. Dengan demikian, semakin baik sikap siswa terhadap kegiatan pembelajaran, maka hasil belajar yang diperoleh juga semakin baik.

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan

Kesimpulan secara umum dari penelitian ini yaitu penerapan model pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations dapat meningkatkan hasil belajar siswa pada materi listrik statis di kelas XII IPA 3 SMA Negeri 3 Pontianak. Kesimpulan secara khusus dari penelitian ini antara lain: (1) peningkatan nilai rata-rata hasil belajar siswa setelah kegiatan pembelajaran terbesar terjadi dikelas eksperimen dibandingkan dikelas kontrol; (2) terjadi perbedaan hasil belajar yang signifikan (t=2.16, P<0.05) antara kelas eksperimen dan kontrol setelah kegiatan pembelajaran; (3) efektivitas pembelajaran discovery learning berbantuan PhET

8

simulations dikategori sedang dalam meningkatkan hasil belajar siswa dibandingkan pembelajaran konvensional; dan (4) sikap siswa terhadap kegiatan pembelajaran discovery learning berbantuan PhET simulations dikategorikan baik.

Saran

Sehubungan dengan hasil penelitian ini, beberapa hal yang dapat disarankan sebagai bahan masukan dan pertimbangan untuk pelaksanaan penelitian yang akan datang, antara lain: (1) sebaiknya salah satu jenis tes hasil belajar yang digunakan berupa pilihan ganda beralasan untuk menghindari siswa yang menebak dalam menjawab; dan (2) sebaiknya sebelum siswa melakukan percobaan menggunakan PhET simulations, terlebih dahulu peneliti mengecek ketersediaan besaran-besaran yang diperlukan yang terdapat di PhET simulations.

DAFTAR RUJUKAN

Abdisa, G., & Getinet, T. (2012). The Effect of Guided Discovery on Students’ Physics Achievement. Journal of Physics Education, 4(6), 530-537.

Ajredini, F., Izairi, N., & Zajkov, O. (2014). Real Experiments Versus PhET Simulations for Better High-School Students’ Understanding of Electrostatic Charging. European J of Physics Education, 5(1), 59-70.

Akinoglu, O., & Tandogan, R. O. (2007). The Effects of Problem-Based Active Learning in Science Education on Students’ Academic Achievement, Attitude and Concept Learning. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 3(1), 71-81.

Altalbe, A. (2018). Virtual Laboratories for Electrical Engineering Students: Student Perspectives and Design Guidelines (Thesis). Australia: Master of Information Technology The University of Queensland.

Anderson, L.W. & Krathowhl, D.R. (2014). Kerangka Landasan Untuk Pembelajaran, Pengajaran dan Asesmen: Revisi Taksonomi Pendidikan Bloom. (Terjemahan: Agung Prihantoro). Yogyakarta: Pustaka Pelajar.

Anyafulude, J. C. (2013). Effects of Problem-Based and Discovery-Problem-Based Instructional Strategies on Students’ Academic Achievement in Chemistry. Journal of Educational and Social Research, 3(6), 105-111.

Doi:10.5901/jesr.2013.v3n6p105.

Arends, R. I. (2012). Learning to Teach. Ninth Edition. New York: The Mcgraw-Hill Companies.

Atmojo, I. R. W. (2015). Pengaruh Penggunaan Metode Discovery Berbasis Media Realita Terhadap Hasil Belajar Mata Kuliah Konsep Dasar IPA 1. Mimbar Sekolah Dasar, 2(2), 130-139.

Bakar, K. A., Tarmizi, R. A., Mahyuddin, R., Elias, H., Luan, W. S., & Ayub, A. F. M. (2010). Relationships Between University Students’ Achievement Motivation, Attitude and Academic Performance in Malaysia. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(2), 4906-4910.

Bakhtiyar, R. A., & Harta, I. (2017). Pengaruh Model Pembelajaran Guided Discovery Learning Terhadap Penguasaan Konsep Matematika Siswa Kelas X Semester Genap MAN 2 Boyolali Tahun Ajaran 2016/2017 (Doctoral dissertation, Universitas Muhammadiyah Surakarta). Balim, A. G. (2009). The Effects of Discovery

Learning on Students’ Success and Inquiry Learning Skills. Egitim Arastirmalari-Eurasian Journal of Educational Research, 35, 1-20.

Bodemer, D., Ploetzner, R., Bruchmuller, K., & Hacker, S. (2005). Supporting Learning with Interactive Multimedia Through Active Integration of Representations. Instructional Science, 33, 73-95.

Castronova, J. (2001). Discovery Learning for the 21st Century: what is it and how does it compare to traditional learning in effectiveness in the 21st _century?. Literature Reviews, Action Research Exchange (ARE), 1(2).

Davis, B., & Summers, M. (2015, August). Applying Dale's Cone of Experience to

9

Increase Learning and Retention: A Study of Student Learning in A Foundational Leadership Course. Engineering Leaders Conference 2014 on Engineering Education (Vol. 2015, No. 4, p. 6). Hamad bin Khalifa University Press (HBKU Press).

Eggen, P., & Kauchak, D. (2016). Strategi dan Model Pembelajaran: Mengajarkan Konten dan Keterampilan Berpikir Edisi Keenam. (Penerjemah: Satrio Wahono). Jakarta: Indeks.

Ellizar, E., Hardeli, H., Beltris, S., & Suharni, R. (2018). Development of Scientific Approach Based on Discovery Learning Module. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 335,

1-7.

doi:10.1088/1757-899X/335/1/012101.

Furio’, C., & Guisasola, J. (2001). The Teaching of The Concept of Electric Field: Mountain or Hill. Proc. Esera Conf., Kiel. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2010).

Fisika Dasar Edisi 7 Jilid 2. (Penerjemah: Euis sustini et al.). Jakarta: Erlangga. Hamdani. (2014). Penerapan Model ECIRR

Menggunakan Kombinasi Real Laboratory dan Virtual Laboratory untuk Mereduksi Miskonsepsi Mahasiswa. Jurnal Visi Ilmu Pendidikan, 6(3),

1378-1389. DOI:

http://dx.doi.org/10.26418/jvip.v6i3.9013. Hariyanto, A. (2016). The Effect of Discovery Learning Model with PhET Simulation Aid to Students’ Physics Learning Achievement. Jurnal Pendidikan dan Kebudayaan, 1(3), 365-378.

Hesketh, R. P., Farrell, S., & Slater, C. S. (2003). An Inductive Approach to Teaching Courses in Engineering. Proceedings of the 2003 American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition, 8(1).

Hua, S. J., & Hong, L. (2012). Explore The Effective Use of Multimedia Technology in College Physics Teaching. Energy Procedia, 17, 1897 – 1900.

Ivie, S. D. (1998). Ausubel's Learning Theory: An Approach to Teaching Higher Order Thinking Skills. High School Journal, 82(1).

Jiang, X., & Perkins, K. (2013). A Conceptual Paper on the Application of the Picture Word Inductive Model Using Bruner's Constructivist View of Learning and The Cognitive Load Theory. Interdisciplinary Journal of Teaching and Learning, 3(1), 8-17.

Johnstone, A. H. (1993). The Development of Chemistry Teaching: A Changing Response to Changing Demand. Journal of Chemical Education, 70(9), 701-705. Kemendikbud. (2016). Peraturan Menteri

Pendidikan dan Kebudayaan Nomor 22 Tahun 2016 Tentang Standar Proses Pendidikan Dasar dan Menengah. Jakarta: Kemendikbud.

---. (2019). Laporan Hasil Ujian

Nasional. (Online).

(

https://puspendik.kemdikbud.go.id/hasil-un/, diakses pada tanggal 30 Juni 2019). Koh, J. H. L. (2013). A Rubric for Assessing

Teachers' Lesson Activities with Respect to TPACK for Meaningful Learning with ICT. Australasian Journal of Educational Technology, 29(6), 887-900.

Li, J. (2012). Improving Students’ Understanding of Electricity and Magnetism (Doctor of Philosophy dissertation). Faculty of Department of Physics and Astronomy University of Pittsburgh. Pittsburgh.

McKagan, S. B., Perkins, K. K., Dubson, M., Malley, C., Reid, S., LeMaster, R., & Wieman, C. E. (2008). Developing and Researching PhET simulations for Teaching Quantum Mechanics. American Journal of Physics, 1-13.

Mudlofir, A., & Rusydiyah, E. F. (2016). Desain Pembelajaran Inovatif dari Teori ke Praktik. Jakarta: Raja Grafindo Persada. Mulyana, A., Hidayat, S., & Sholih. (2013). Relationship Between Perception,

10

Attitudes and Interests of Students with Student Learning Outcomes in Learning Civics. Jurnal Pendidikan dan Kebudayaan, 19(2), 315-330.

Mur, J., Uson, A., Letosa, J., Samplon, M., & Artal, S. J. (2004, October). Teaching Electricity and Magnetism in Electrical Engineering Curriculum: Applied Methods and Trends. In Proc. Int. Conf. Eng. Educ (pp. 16-21).

P21. (2009). 21st Century Skills. Washington DC: Partnership for 21st Century Skills. Perkins, K., Adams, W., Dubson, M.,

Finkelstein, N., Reid, S., & Wieman, C. (2006). PhET: Interactive Simulations for Teaching and Learning Physics. The Physics Teacher, 44, 18-23.

Prince, M. J.& Felder, R. M. (2006). Inductive Teaching and Learning Methods: Definitions, Comparisons, and Research Bases. Journal of Engineering Education, 95(2), 123-138.

Purwanto, E., Sunarno, W., & Aminah, N. S. (2015). Pembelajaran Fisika dengan Contextual Teaching and Learning Menggunakan Media Animasi Flash dan Video Ditinjau dari Kemampuan Berpikir Abstrak dan Kemampuan Verbal Siswa. Jurnal Inkuiri, 4(4), 77-86.

Rasyidah, K., Supeno., & Maryani. (2018). Pengaruh Guided Inquiry Berbantuan PhET Simulations Terhadap Hasil Belajar Siswa SMA pada Pokok Bahasan Usaha dan Energi. Jurnal Pembelajaran Fisika, 7(2), 129-134.

Rieber, L. P., Tzeng, S. C., & Tribble, K. (2004). Discovery Learning, Representation, and Explanation within A Computer-Based Simulation: Finding The Right Mix. Learning and Instruction, 14, 307–323.

Rijal, S., & Bachtiar, S. (2015). Hubungan antara Sikap, Kemandirian Belajar, dan Gaya Belajar dengan Hasil Belajar Kognitif Siswa. Jurnal Bioedukatika, 3(2), 15-20.

Riwahyudin, A. (2015). Pengaruh Sikap Siswa dan Minat Belajar Siswa terhadap Hasil Belajar IPA Siswa Kelas V Sekolah Dasar di Kabupaten Lamandau. Jurnal Pendidikan Dasar, 6(1), 11-23. DOI: doi.org/10.21009/JPD.061.02.

Rusilowati, A. (2006). Profil Kesulitan Belajar Fisika Pokok Bahasan Kelistrikan Siswa SMA di Kota Semarang. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 4(2), 100-106.

---. (2007). Diagnosis Kesulitan Belajar Fisika Siswa SD, SMP, dan SMA dengan Teknik General Diagnostic dan Analytic Diagnostic. Seminar Nasional MIPA. Yogyakarta.

Saavedra, A. R., & Opfer, V. D. (2012). Teaching and Learning 21st Century Skills: Lessons from The Learning Sciences. A Global Cities Education Network Report. New York, Asia Society. Sadeh, I., & Zion, M. (2012). Which Type of

Inquiry Project Do High School Biology Students Prefer: Open or Guided?. Research in Science Education, 42, 831-848. DOI 10.1007/s11165-011-9222-9. Sankey, M. (2005). Visual and Multiple

Representation in Learning Materials: An Issue of Literacy. Tersedia pada: https://eprints.usq.edu.au/145/1/Sankey_

CreatEd2003.pdf, diakses pada tanggal 11

Januari 2020).

Sarabando, C., Cravino, J. P., & Soares, A. A. (2014). Contribution of A Computer Simulation to Students’ Learning of The Physics Concepts of Weight and Mass. Procedia Technology, 13, 112–121. Sari, P. I., Gunawan, G., & Harjono, A. (2016).

Penggunaan Discovery Learning Berbantuan Laboratorium Virtual Pada Penguasaan Konsep Fisika Siswa. Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi, 2(4), 176-182.

Shieh, C. J., & Yu, L. (2016). A Study on Information Technology Integrated Guided Discovery Instruction towards Students’ Learning Achievement and

11

Learning Retention. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 12(4), 833-842.

Sitindaon, S. F., Bukit, N., & Turnip, B. M. (2017). The Effect of Guided Inquiry Learning Using PhET Media on Students’ Problem Solving Skill and Critical Thinking. Jurnal of Education and Practice, 8(21), 129-134.

Slavin, R. E. (2018). Educational Psychology: Theory and Practice Twelfth Edition. New York: Pearson Education.

Smith, C. V., & Cardaciotto, L. (2011). Is Active Learning Like Broccoli? Student Perceptions of Active Learning in Large Lecture Classes. Journal of the Scholarship of Teaching and Learning, 11(1), 53-61.

Solso, R. L., Maclin, O. H & Maclin, M. K. (2008). Psikologi Kognitif. Jakarta: Erlangga.

Stokes, S. (2002). Visual Literacy in Teaching and Learning: A Literature Perspective. Electronic Journal for the Integration of Technology in Education, 1(1), 10-19. Tasker, R., & Dalton, R. (2006). Research Into

Practice: Visualisation of The Molecular World Using Animations. Chemistry Education Research and Practice, 7(2), 141-159.

Thobroni, M. (2015). Belajar dan Pembelajaran Teori dan Praktik. Yogyakarta: Ar-ruzz Media.

Tipler, P. A., & Mosca, G. (2008). Physics for Scientists and Engineers Sixth Edition. New York: W. H. Freeman and Company. Treagust, D. F., Chittleborough, G., & Mamiala, T. L. (2003). The Role of Submicroscopic and Symbolic Representations in Chemical Explanations. Int. J. Sci. Educ, 25(11), 1353-1368.

Trianto. (2009). Mendesain Model Pembelajaran Inovatif Progresif. Surabaya: Kencana.

Urban, M. J., & Falvo, D. A. (2015). Improving K-12 STEM Education Outcomes through Technological Integration. Pennsylvania: IGI Global book.

van Joolingen, W. (1999). Cognitive Tools for Discovery Learning. International Journal of Artifical Intellegence In Education (IJAINED), 10, 385-397.

Veermans, K. (2002). Intelligent Support for Discovery Learning. Enschede: Twente University Press.

Yilmaz, K. (2011). The Cognitive Perspective on Learning: Its Theoretical Underpinnings and Implications for Classroom Practices. The Clearing House,

84, 204–212. DOI:

10.1080/00098655.2011.568989.

Young, H. D., & Freedman, R. A. (2016). Sears and Zemansky’s University Physics: with Modern Physics 14th Edition. San Fransisco: Pearson Education.