i
ii
HALAMAN PENGESAHAN
LAPORAN PROGRAM PENGABDIAN PADA MASYARAKAT
1. Judul : Pelatihan dan Pendampingan Pembuatan Media Simulasi Praktikum IPA SMP dengan Program Simulasi PhET
2. Ketua Tim Pengusul :
a. Nama Ketua : Drs. Rai Sujanem, M. Si
b. NIP/NIDN : 196410311992031002/0031106403 c. Bidang Keahlian : Fisika Material dan Pendidikan Fisika d.Jabatan/Pangkat/Gol : Lektor Kepala/Pembina Utama Muda/IVc e. Jurusan/Fakultas : Pendidikan Fisika/FMIPA
f. Alamat rumah/Telp. : Perumahan Puri Sukasada No 33 Singaraja/HP:08164738786
3. Jumlah Anggota Tim : 3 orang a. Identitas Anggota 1 :
- Nama lengkap : Dr. Drs. Erwan Sutarno, M. Pd
- NIP : 195203131981091002
- Jabatan/pangkat/Gol : Lektor Kepala/Pembina /IVa b. Identitas Anggota 2 :
- Nama lengkap : I Gede Aris Gunadi, S.Si, M.Kom
- NIP : 197703182008121004
- Jabatan/pangkat/Gol : Asisten Ahli/Penata Muda/IIIb 4. Lokasi Kegiatan : Singaraja, Kabupaten Buleleng 5. Jumlah biaya yang
diusulkan
: Rp. 10.000.000,-
Singaraja, 30 Oktober 2016
iii
Kata Pengantar
Puji Syukur kami panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena berkat Rahmat-Nya, kami dapat menyelesaikan Laporan P2M DIPA Penerapan IPTEKS “Pelatihan dan Pendampingan Pembuatan Media Simulasi Praktikum IPA SMP dengan Program Simulasi PhET”.
Dalam perjalanan selama pelaksanaan program P2M Pelatihan dan Pendampingan Pembuatan Media Simulasi Praktikum IPA SMP dengan Program Simulasi PhET ini, atas bantuan berbagai pihak, kegiatan ini banyak mengalami penyempurnaan. Proses pelaksanaan program P2M ini telah dilakukan secara maksimal, namun, kami masih merasakan bahwa kegiatan program P2M ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang argumentatif dan konstruktif dari berbagai fihak sangat kami harapkan demi penyempurnaan pengalaman kami dalam rangka pelaksanaan P2M berikutnya.
Selama mengerjakan kegiatan program P2M ini, kami banyak mendapat bantuan dan dorongan baik moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Sehubungan dengan hal tersebut, maka dalam kesempatan ini, kami menyampaikan rasa terimakasih, rasa hormat, dan penghargaan yang tulus kepada yang terhormat :
1. Rektor Undiksha, atas bantuan dana yang disediakan untuk pelaksanaan program P2M IPTEKS “Pelatihan dan Pendampingan Pembuatan Media Simulasi Praktikum IPA SMP dengan Program Simulasi PhET” ini.
2. Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM) Undiksha yang telah menyetujui proposal P2M ini untuk didanai.
3) Dekan FMIPA Undiksha selaku pimpinan FMIPA.
4) Kepala SMPN 1, SMPN 2, SMPN 3, SMPN 4, SMPN 5, dan SMPN 6 Singaraja, SMP Lab Undiksha dan SMPN1 Sukasada yang telah memberikan pinjaman tempat pelaksanana P2M.
5) Guru-guru IPA yang tergabung yang telah berpartisipasi dalam kegiatan ini.
Penulis menyadari bahwa kegiatan P2M ini masih banyak yang perlu disempurnakan.
Oleh karena itu, masukan dari para pembaca sangat penulis harapkan. Semoga pikiran yang baik datang dari segala penjuru. Pihak-pihak lain yang telah membantu dan memberikan dorongan moral dan financial P2M ini.
Semoga semua perhatian, dorongan, bimbingan, amal, sapaan, dan pengorbanan semua fihak yang telah diberikan kepada kami dalam kegiatan IbM Kerajinan “Tenun Songket” ini, memperoleh karunia dari Ida Hyang Widhi Wasa. Semoga IbM ini bermanfaat.
Singaraja, 30 Oktober 2016 Tim Pelaksana
iv
Daftar Isi
Halaman
HALAMAN PENGESAHAN ………..……….... ii
KATA PENGANTAR.... ………..……….... iii
DAFTAR ISI ……… I v BAB I PENDAHULUAN ... ……….….... . 1
A. Analisis Situasi. ………...…... ... 1
B. Identifikasi dan Perumusan Masalah ………...…… 8
C. Tujuan Kegiatan ……… 8
D. Manfaat ………. 9
BAB II METODE PELAKSANAAN ……….. 10
A. Kerangka Pemecahan Masalah .…... 10
B. Khalayak Sasaran ………. 10
C. Keterkaitan ……… 11
D. Prosedur Pelaksanaan ……….. 11
E. Rancangan Evaluasi ……….. 12
BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN. ………. 13
A. Hasil ... ...…...……….….…. 13
B. Pembahasan ... 16
BAB IV PENUTUP ……… 17
A. Simpulan ………..…….. 17
B. Saran-saran ……… 17
DAFTAR PUSTAKA …….…...….. …...……….…... 18
LAMPIRAN-LAMPIRAN ……… 19
1
BAB I
PENDAHULUAN
Era globalisasi sekarang ini, berbagai institusi di tanah air terus mengembangkan implementasi teknologi informasi dan komunikasi yang bahasa trend-nya kita kenal dengan Information Communication Technology (ICT). Dengan semakin cepat berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka semakin cepat usang pula pengetahuan dan teknologi yang kita miliki. Untuk mengimbanginya harus selalu dilakukan Updating dan Upgrading pada beberapa sisi, mulai dari managemen, human resources, sistem kerja organisisasi, sarana dan prasarana pendukung, pendanaan, dan hal-hal lain yang terkait. ICT hanyalah sebagai salah satu bagian dari system informasi. ICT merupakan salah satu sub sector teknologi yang melahirkan banyak terobosan baru dalam bidang pendidikan untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas proses pembelajaran. Pendayagunaan ICT untuk pendidikan telah menjadi pilihan bagi berbagai institusi untuk peningkatan efisiensi dalam pembelajaran. Demikian pula dengan pendayagunaan teknologi multimedia dan perangkat ICT lainnya, dapat memanfaatkan fungsi otak kanan siswa dan memanfaatkan memori jangka panjang anak didik sambil mengasah kemampuan berfikir dan berkreasi (Firman, 2003).
Lebih lanjut menurut Permendiknas Nomor 16 Tahun 2007 ditetapkan bahwa salah satu Kompetensi Pedagogik yang harus dimiliki guru SMP/MTs adalah mampu memanfaatkan teknologi informasi dan komunikasi untuk kepentingan pembelajaran. Sementara untuk kompetensi Profesional, guru SMP/MTs harus mampu memanfaatkan ICT untuk berkomunikasi dan mengembangkan diri. Ini menunjukkan bahwa kemampuan memanfaatkan ICT bukanlah hanya menjadi monopoli bagi guru bidang ICT saja, tetapi guru SMP/MTs yang berstatus guru IPA juga wajib untuk mampu memanfaatkan ICT.
Konteks pembelajaran yang terkait dengan ICT seharusnya meliputi: (1) kerja mandiri dan berinteraksi dengan materi pembelajaran, (2) bekerja secara kolaborasi dengan teman pada tempat yang berlainan, baik secara serempak atau tidak, di mana kedua cara ini mungkin akan menjadi multi-media, (3) siswa magang kerja dan berinteraksi dengan para pekerja yang lebih
2
berpengalaman, supervisor, atau instruktur, (4) sebagai instruktur, supervisor atau kolega yang lebih pengalaman untuk kolega-kolega lain yang kurang berpengalaman. (Saba, dalam Sujanem,2006).
Salah satu ciri pengelolaan pembelajaran IPA (fisika) yang berkualitas di sekolah adalah terciptanya proses pembelajaran yang memperhatikan karakteristik dari fisika sebagai produk dan proses yang tercemin mulai dari tahap penyusunan perencanaan, pelaksanaan sampai pada proses evaluasi. Untuk mewujudkan kualitas pendidikan tersebut, maka peran kompetensi profesional guru fisika sangatlah penting dan mutlak diperlukan. Komitmen pemerintah untuk meningkatkan kompetensi profesional guru termasuk guru fisika di sekolah agar menciptakan pendidikan yang berkualitas ditandai dengan lahirnya beberapa kebijakan, antara lain PP No 65 Tahun 2013 Tentang Standar Proses Untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah.
Berdasarkan peraturan menteri pendidikan dan kebudayaan nomor 65 tahun 2013, pembelajaran diharapkan dapat berlangsung secara interaktif, inspiratif, menyenangkan, menantang, memotivasi peserta didik untuk berpartisipasi aktif, serta memberikan ruang yang cukup bagi prakarsa, kreativitas, dan kemandirian sesuai dengan bakat, minat dan perkembangan fisik serta psikologis peserta didik.
A. Analisis Situasi
Pelaksanaan proses pembelajaran merupakan implementasi dari rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP). Pelaksanaan pembelajaran meliputi kegiatan pendahuluan, kegiatan inti dan kegiatan penutup. Kegiatan ini dirancang menggunakan metode yang disesuaikan dengan karakteristik peserta didik dan mata pelajaran, yang dapat meliputi proses eksplorasi, elaborasi, dan konfirmasi. Dalam pembelajaran IPA ketiga fase ini diharapkan muncul, sehingga peserta didik dapat mengalami proses pembelajaran secara utuh, memahami fenomena alam melalui kegiatan pemecahan masalah, metode ilmiah, dan meniru cara ilmuwan bekerja dalam menemukan fakta baru.
Peraturan Pemerintah No 41 Tahun 2007 yang telah diubah menjadi Peraturan Pemerintah No. 32 Tahun 2013 tentang Standar Nasional Pendidikan. Dalam Undang-undang dan Peraturan Pemerintah tersebut dinyatakan bahwa guru harus memiliki kualifikasi minimum dan kompetensi sesuai dengan bidangnya. Kompetensi disini dapat diartikan sebagai seperangkat pengetahuan, keterampilan, dan perilaku yang harus dimiliki, dihayati, dikuasai, dan
3
diaktualisasikan oleh guru dalam melaksanakan tugas keprofesionalan. Dengan demikian guru yang kompeten adalah guru yang mempunyai penguasaan terhadap pengetahuan, keterampilan, nilai dan sikap yang direfleksikan dalam kebiasaan berpikir dan bertindak dalam menjalankan profesi sebagai seorang guru. Menjelang abad dua puluh satu, tantangan pelaksanaan pendidikan di sekolah semakin berat. Setidaknya ada tiga aspek yang sangat mempengaruhi dunia pendidikan saat ini, yaitu aspek globalisai, teknologi dan inovasi, dan bagaimana cara siswa belajar. Salah satu aspek dari 21st century skill adalah learning and innovation skill yang mencakup keterampilan berpikir kritis (critical thinking skill). Keterampilan berpikir kritis meliputi kemampuan individu untuk mengajukan pertanyaan untuk memecahkan masalah, menganalisis dan mengevaluasi alternatif dari berbagai sudut pandang, dan merefleksikan secara kritis keputusan dan proses (www.21stcenturyskills.org).
Berdasarkan wawancara dengan guru-guru IPA SMP di kota Singaraja, terungkap bahwa kegiatan laboratorium IPA bidang fisika masih sangat terbatas. Ada beberapa hal penyebab keterbatasan kegiatan laboratorium ini, diantaranya keterbatasan ruang lab, keterbatasan alat lab, alat lab yang mengalami kerusakan, bahkan ruang lab di pakai ruang kelas belajar. Dengan demikian, guru-guru IPA (khususnya fisika) cenderung mengelola pembelajarannya secara teoritis dan matematik daripada penerapan pendekatan keterampilan proses melalui kegiatan penyelidikan atau kerja ilmiah. Kegiatan laboratorium merupakan tempat untuk mengaplikasikan teori keilmuan, pengujian teoritis, pembuktian uji coba, penelitian, dan sebagainya dengan menggunakan alat bantu yang menjadi kelengkapan dari fasilitas dengan kuantitas dan kualitas yang memadai (Depdiknas, 2002). Kegiatan laboratorium dapat memberikan pengalaman langsung yang kontekstual kepada siswa dalam merencanakan dan melakukan kerja ilmiah yang dapat membentuk sikap ilmiah, pembentukan karakter yang baik (good character) dan bertindak sebagai ilmuan cilik yang pada akhirnya membantu siswa dalam meningkatkan kemampuan penguasaan konsep fisika secara produk dan juga mengembangkan sejumlah keterampilan berpikir seperti berpikir kritis, kreatif dan kemampuan pemecahan masalah, sebagaimana yang diharapkan pada pendidikan abad 21 yang dikenal dengan “21 st century skill”.
Salah satu upaya untuk mengatasi ketersediaan ala-alat laboratorium berupa KIT fisika dan media pembelajaran yang sangat terbatas yang dimiliki sekolah adalah melalui pemanfaatan ICT. Finkelstein (2005) mengatakan bahwa komputer dapat digunakan untuk menunjang pelaksanaan praktikum fisika, baik untuk mengumpulkan data, menyajikan, dan mengolah data.
4
Selain itu, komputer juga dapat digunakan untuk memodifikasi eksperimen dan menampilkan eksperimen lengkap dalam bentuk virtual yang disebut “Model Laboratorium Maya atau Virtual Laboratory Model (VLM)”. Namun demikian, kemajuan teknologi komunikasi dan informasi sangat pesat dan telah merambah banyak aspek kehidupan manusia, belum banyak dimanfaatkan oleh fihak sekolah dalam kegiatan pembelajaran. Pemanfaatan teknologi informasi, khususnya pemanfaatn computer di kalangan institusi pendidikan pada berbagai jenjang dan jenis nampaknya masih belum merata, kecuali pada perguruan tinggi umumnya telah akses dengan teknologi internet ini. Pada jenjang dan jalur pendidikan lain seperti SMA dan SMP, di mana proses belajarnya relatif masih konvensional (tatap muka), yang sesungguhnya sudah tidak lagi mampu memenuhi kebutuhan pendidikan untuk masyarakat yang semakin kompleks, memerlukan inovasi dan media yang mampu menangulanginya. Salah satu VLM adalah PhET (Physics Education Technology. PhET merupakan salah satu softwere pendidikan yang berisi simulasi suatu gejala atau fenomena fisis yang sesuai dengan perkembangan teknologi pembelajaran. PhET dikembangkan oleh Universitas Colorado di Boulder Amerika (University of Colorado at Boulder) dalam rangka menyediakan simulasi pengajaran dan pembelajaran Fisika berbasis laboratorium maya (virtual laboratory) yang memudahkan guru dan siswa jika digunakan untuk pembelajaran di ruang kelas. Simulasi PhET sangat mudah untuk digunakan.
Simulasi ini ditulis dalam Java dan Flash dan dapat dijalankan dengan menggunakan web browser baku selama plug-in Flash dan Java sudah terpasang. Dengan kata lain, simulasi- simulasi PhET merupakan simulasi yang ramah pengguna.
Simulasi PhET menekankan hubungan antara fenomena kehidupan nyata dengan ilmu yang mendasari, mendukung pendekatan interaktif dan konstruktivis, memberikan umpan balik, dan menyediakan tempat kerja kreatif (Finkelstein, 2006). Lebih lanjut, Taufiq (2008), simulasi PhET memberikan kesan yang positif, menarik, dan menghibur serta membantu penjelasan seca- ra mendalam tentang suatu fenomena alam. Oleh karena itu, siswa yang berlatih simulasi PhET merasa senang dan mudah untuk mempelajarinya.
Namun demikian, kemajuan teknologi komunikasi dan informasi sangat pesat dan telah merambah banyak aspek kehidupan manusia, belum banyak dimanfaatkan oleh fihak sekolah dalam kegiatan pembelajaran. Pemanfaatan teknologi informasi, khususnya pemanfaatn komputer di kalangan institusi pendidikan pada berbagai jenjang dan jenis nampaknya masih belum merata, kecuali pada perguruan tinggi umumnya telah akses dengan teknologi internet ini.
5
Pada jenjang dan jalur pendidikan lain seperti SMA dan SMP, di mana proses belajarnya relatif masih konvensional (tatap muka), yang sesungguhnya sudah tidak lagi mampu memenuhi kebutuhan pendidikan untuk masyarakat yang semakin kompleks, memerlukan inovasi dan media yang mampu menangulanginya.
Ditinjau dari alternatif media simulasi komputer untuk kegiatan lab, berdasarkan wawancara diperoleh bahwa rata-rata di sekolah telah ada laboratorium komputer dan terpasang jaringan, bahkan ada yang telah terkoneksi ke internet. Namun fasilitas komputer dengan jaringannya belum dimanfaatkan secara optimal bahkan belum tersentuh sama sekali. Di samping itu, dari hasil wawancara dengan guru-guru IPA bidang fisika terungkap bahwa sebagian besar para guru telah memiliki latar belakang komputer seperti Microsoft office, bahasa pemrogram Pascal, Delphi, bahkan program flash, namun belum dimanfaatkan secara optimal untuk pembuatan media belajar fisika. Hal ini disebabkan karena mereka menganggap pemrograman dengan bahasa yang telah dikenalnya relatif sulit, di samping itu mereka belum merasa tertantang untuk melakukan inovasi dalam pembelajaran. Di samping itu, materi pelatihan ICT yang mereka dapatkan selama ini berkisar pada Microsoft office, Power Point, dan flash yang masíh dasar. Sesungguhnya sebagian besar dari peserta ingin membuat media pembelajaran berbasis ICT yang mudah dan praktis. Para guru fisika sering melihat media pembelajaran model laboratorium maya, lebih-lebih alat lab tak tersedia secara optimal. Mereka ingin membuat lab maya, animasi sederhana, bersifat interaktif, sehingga pembelajaran menjadi menarik. Para guru físika sangat berharap kalau ada pelatihan-pelatiahan agar diupayakan pembuatan media pembelajaran lab maya yang mudah dan praktis. Guru-guru merasa kesulitan membuat media seperti dari program flash, atau Delphi, atau yang lainnya.
Berdasarkan permasalahan fasilitas media yang dihadapi guru-guru, maka saya memberikan alternatif solusi dengan VLM. VLM merupakan objek multimedia interaktif yang kompleks dan termasuk bentuk digital baru, dengan tujuan pembelajaran implisit atau eksplisit.
Penerapan Laboratorium Maya dalam pembelajaran fisika dapat dilatihkan kemampuan berpikir (thinking skill), science process skill, communication skill, ICT skill, dan interpretation skill.
Melalui VLM dapat memberikan kegiatan hand on laboratory activity untuk mengembangan kemampuan atau keterampilan (skill) proses dan pemecahan masalah dalam konsep Fisika, serta mengembangkan literasi ICT.
6
Salah satu VLM yang berkembang pesat pada saat ini khususnya pada pembelajaran fisika adalah “PhET Simulation Interactive” yang dikembangkan oleh Universitas Colorado di Amerika Serikat (www.phet.colorado.edu). PhET (Physics Education Technology), Simulation Interactive dapat memberikan banyak kebebasan kepada siswa untuk melakukan kegiatan penyelidikan untuk mengidentifikasi dan memanipulasi variabel, menentukan variabel respon dan veriabel kontrol. Selama pelaksanaan eksperimen, siswa juga dapat melihat bagaimana pengaruh variabel manipulasi (bebas) terhadap variabel respon sehingga siswa dapat menguji hipotesis. Hal tersebut sama pada saat siswa-siswa melakukan kegiatan eksperimen dengan menggunakan alat-alat laboratorium KIT IPA sebagai laboratorium yang sebenarnya (real laboratory).
Simulasi PhET sangat mudah untuk digunakan. Simulasi ini ditulis dalam Java dan Flash dan dapat dijalankan dengan menggunakan web browser baku selama plug-in Flash dan Java sudah terpasang. Dengan kata lain, simulasi-simulasi PhET merupakan simulasi yang ramah pengguna. Simulasi-simulasi PhET terdiri dari objek-objek yang tidak terlihat mata di dunia nyata, seperti atom, elektron, foton, dan medan listrik. Siswa dapat melakukan interaksi melalui gambar dan kontrol-kontrol intuitif yang di dalamnya memuat klik dan seret (click and drag), saklar geser dan tombol-tombol. Dengan animasi yang disajikan para siswa dapat menyelidiki sebab dan akibat pada fenomena yang disajikan. Simulasi PhET menekankan hubungan antara fenomena kehidupan nyata dengan ilmu yang mendasari, mendukung pendekatan interaktif dan konstruktivis, memberikan umpan balik, dan menyediakan tempat kerja kreatif (Finkelstein, 2006). Lebih lanjut, Taufiq (2008), simulasi PhET memberikan kesan yang positif, menarik, dan menghibur serta membantu penjelasan secara mendalam tentang suatu fenomena alam. Oleh karena itu, siswa yang berlatih simulasi PhET merasa senang dan mudah untuk mempelajarinya.
Simulasi-simulasi PhET merupakan gambar bergerak (animasi), interaktif dan dibuat seperti layaknya permainan dimana siswa dapat belajar dengan melakukan eksplorasi. Simulasi- simulasi tersebut menekankan korespondensi antara fenomena nyata dan simulasi komputer kemudian menyajikannya dalam model-model konseptual fisis yang mudah dimengerti oleh para siswa. Selama pelaksanaan eksperimen, siswa juga dapat melihat bagaimana pengaruh variabel manipulasi (bebas) terhadap variabel respon sehingga siswa dapat menguji hipotesis. Hal tersebut sama pada saat siswa-siswa melakukan kegiatan eksperimen dengan menggunakan alat- alat laboratorium KIT IPA sebagai laboratorium yang sebenarnya (real laboratory). Simulasi
7
PhET dapat meniru perilaku sistem nyata, suatu strategi pembelajaran yang dapat mempermudah memahami konsep berdasarkan informasi yang terkandung pada rangkaian listrik, menarik, membangkitkan kesadaran tentang konsep atau prinsip, menuntut partisipasi aktif, dan belajar banyak hal (Joyce, dkk; 2009.
Finkelstein, et. al (2004) telah melakukan pengujian efek simulasi komputer sebagai pengganti laboratorium nyata dalam pembelajaran fisika di kelas. Simulasi yang digunakan adalah simulasi arus listrik DC dan dibandingkan dengan menggunakan peralatan laboratorium nyata. Mahasiswa dikelompokkan dalam 3 kelompok, yaitu kelompok yang menggunakan simulasi komputer, kelompok yang menggunakan laboratorium nyata dan kelompok yang sama sekali tidak menggunakan laboratorium. Hasilnya ternyata menunjukkan bahwa mahasiswa yang menggunakan simulasi komputer memiliki pemahaman yang paling unggul secara konseptual dan dapat menerangkan bagaimana sirkuit listrik yang sebenarnya bekerja. Pada tahun berikutnya, Finkelstein, et al (2005)., melanjutkan penelitian serupa dengan perlakuan kelompok yang berbeda. Mahasiswa dibagi menjadi 2 kelompok , yaitu mahasiswa yang menggunakan simulasi PhET dan mahasiswa yang menggunakan peralatan laboratorium nyata. Hasilnya ternyata menunjukkan bahwa efek belajar dengan simulasi PhET tetap memberikan hasil yang menakjubkan.
Beberapa prinsip yang perlu diperhatikan guru manakala menggunakan simulasi PhET untuk pembelajaran seperti berikut. (1) Simulasi dilakukan oleh peorangan atau kelompok siswa.
Dan penentuan topik disesuaikan dengan tingkat kemampuan kelas, dibicarakan oleh siswa dan guru. (2) Petunjuk simulasi terlebih dahulu disiapkan secara terperinci atau secara garis besarnya, tergantung pada bentuk dan tujuan simulasi Dalam kegiatan simulasi hendaknya mencakup semua ranah pembelajaran; baik kognitif, afektif maupun psikomotorik. (3) Hendaknya yang diusahakan terintegrasinya beberapa ilmu. Petunjuk simulasi hendaknya dibuat secara jelas dan mudah dipahami anak. (4) Simulasi penggunaan PhET adalah latihan keterampilan motorik maupun sosial yang dapat memberikan pengalaman belajar bagi siswa dalam menghadapi keadaan yang sebenarnya. (5) Pelaksanaan simulasi perlu menggambarkan situasi yang lengkap, proses yang rinci dan urut yang sesuai dengan situasi yang sesungguhnya. (6) Hendaknya dapat diusahakan terintegrasinya beberapa ilmu, terjadinya proses sebab akibat, pemecahan masalah dan sebagainya.
8
Simulasi interaktif PhET sangat menarik sekali karena sangat asyik, mudah, dan menyenangkan sekali. Selain online langsung, Simulasi interaktif PhET juga dapat digunakan secara offline di kelas atau dirumah. Simulasi ini ditulis dalam Java dan Flash dan dapat dijalankan dengan menggunakan web browser baku selama plug-in Flash dan Java sudah terpasang . tidak perlu bingung tidak mempunyai softwarenya karena di PhET sendiri menyediakan download paket simulasi + Java + flash. Dengan kata lain, simulasi-simulasi interaktif PhET merupakan simulasi yang ramah pengguna (user friendly) dan gratis di download untuk kepentingan pengajaran di kelas atau dapat digunakan untuk kepentingan belajar individu, softwarer PhET juga tidak mudah terserang virus dan hang dan juga memiliki file lebih kecil.
Simulasi-simulasi interaktif PhET merupakan gambar bergerak (animasi), interaktif dan dibuat seperti layaknya permainan dimana siswa dapat belajar dengan melakukan eksplorasi. Simulasi- simulasi tersebut menekankan korespondensi antara fenomena nyata dan simulasi komputer kemudian menyajikannya dalam model-model konseptual fisis yang mudah dimengerti oleh para siswa.
Hasil penelitian Perkins, et al. (2006) menunjukkan bahwa simulasi-simulasi dalam PhET sangat bermanfaat dalam pembelajaran fisika di kelas. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa 62% responden menyatakan sangat bermanfaat dalam pembelajaran di kelas dan 22% responden menyatakan bermanfaat. Lebih lanjut, Sujanem (2013) menunjukkan bahwa hasil belajar listrik siswa SMP Lab Unesa meningkat melalui pembelajaran dengan kegiatan lab menggunakan simulasi PhET.
B. Identifikasi dan Perumusan Masalah
Berdasarkan hasil analisis terhadap beberapa hasil penelitian dan hasil diskusi dengan Guru-guru SMP Negeri di kota Singaraja Bali yang dilakukan pada bulan September 2015, teridentifikasi masalah internal dan eksternal. Permasalahan eksternal yang dihadapi guru mitra seperti dapat diinventarisasi menjadi tiga, yaitu: (a) kuantitas ruang laboratorium serta alat dan bahan belum memadai dibandingkan dengan jumlah siswa; (b) tenaga laboran belum optimal untuk memperlancarkan kegiatan praktikum, bahkan ada sekolah yang tak memiliki tenaga laboran; dan (c) belum adanya media alternatif yang tepat, relevan dengan kompetensi dasar dan kontekstual dengan kehidupan sehari-hari siswa, untuk mendukung pembelajaran yang memfasilitasi siswa untuk kegiatan praktikum sesuai dengan karakteristik kajian fisika.
9
Permasalahan internal guru yang dapat diinventarisis adalah: (a) keterampilan guru dalam membuat media berbasis komputer/TIK sebagai pendukung kegiatan praktikum masih kurang;
(b) kemampuan guru dalam memanfaatkan teknologi multimedia dalam pembelajaran fisika masih kurang; dan (c) kurang adanya inservice terkait dengan peningkatan keterampilan guru dalam mengembangkan media berbasis komputer dan mengelola kegiatan praktikum siswa.
Berdasarkan permasalahan-permasalahan yang diidentifikasi di atas, prioritas permasalahan yang disepakati untuk dipecahkan adalah permasalahan yang dapat dirumuskan sebagai berikut.
(1) Bagaimanakah pengetahuan dan keterampilan guru-guru IPA (bidang fisika) di kota Singaraja untuk membuat media simulasi PhET dalam pelatihan dan pendampingan pembuatan media simulasi PhET?
(2) Apakah melalui pelatihan dan pendampingan pembuatan media simulasi PhET, guru- guru dapat mengimplemtasikan media simulasi PhET dalam proses pembelajaran praktikum fisika di SMP?
Dua permasalahan pokok yang diidentifikasi di sekolah mitra di atas cukup mudah dipecahkan seiring dengan adanya kemajuan dalam bidang teknologi program simulasi PhET.
Permasalahan di atas belum pernah dicoba untuk dicarikan solusi sehingga permasalahan ini akan terus dihadapi oleh guru. Dua permasalahan pokok di atas selanjutnya menjadi fokus yang dipecahkan dalam kegiatan pengabdian masyarakat ini.
C. Tujuan Kegiatan
Tujuan kegiatan P2M ini adalah sebagai berikut. 1) Meningkatkan pengetahuan dan keterampilan guru-guru IPA-fisika SMP di kota Singaraja untuk membuat media simulasi PhET untuk pembelajaran interaktif. 2) Guru-guru IPA-fisika SMP di kota Singaraja dapat mengimplementasikan media simulasi PhET dalam proses pembelajaran praktikum fisika di kelas.
D. Manfaat Kegiatan
Ada tiga manfaat yang diperoleh dari Kegiatan P2M ini, yaitu manfaat untuk guru, bagi pelaksana P2M, dan sekolah mitra.
Bagi guru, kegiatan P2M ini diharapkan dapat meningkatkan pengetahuan dan keterampilan guru IPA (bidang Fisika) SMP tentang pengembangan media pembelajaran,
10
khususnya media simulasi PhET untuk praktikum fisika untuk mendukung implementasi kurikulum 2013. Peningkatan wawasan dan kemampuan guru ini diharapkan dapat memotivasi guru untuk berkreasi lebih lanjut dalam mengoptimalkan kualitas pembelajaran yang diampunya, sehingga di masa yang akan datang, guru menjadi lebih produktif dan tidak mengalami kesulitan dalam meniti karir sesuai dengan tuntutan profesionalisme guru. Secara khusus, keikutsertaan guru dalam kegiatan P2M ini memberikan peluang guru memiliki karya-karya inovatif di bidang pembelajaran IPA. Di samping itu, melalui kegiatan pelatihan dan pendampingan ini, guru-guru IPA (bidang Fisika) untuk dapat mengimplementasikan dalam pembelajaran di kelas.
Bagi pelaksana, kegiatan P2M memberikan peluang untuk mengabdikan kepakaran yang dimiliki untuk memajukan pendidikan nasional. Mengingat media simulasi PhET memegang peranan yang sangat penting dalam pembelajaran yang students centered, memiliki keunggulan dalam memudahkan belajar, dan adaptable bagi siswa, maka diseminasi kemampuan dan keterampilan dalam membuat media, khususnya multimedia berbasis komputer, sangat penting dilakukan di kalangan guru yang merupakan garda terdepan untuk meningkatkan kualitas pembelajaran IPA bidang fisika.
Bagi Undiksha, kegiatan P2M ini di samping sebagai wujud kepedulian lembaga terhadap permasalahan eksternal dan membangun citra lembaga, UNDIKSHA juga merasa ikut bertanggungajawab pada peningkatan pendidikan nasional dari tingkat dasar sampai perguruan tinggi. Sebagai Lembaga pendidikan, UNDIKSHA diharapkan mampu sebagai agent perubahan pendidikan nasional menuju ke arah yang lebih baik melalui penerapan IPTEKS.
11
BAB II
METODE PELAKSANAAN
A. Kerangka Pemecahan Masalah
Masalah yang terjadi di lokasi P2M ini adalah pengetahuan dan keterampilan para guru dalam pembuatan media simulasi praktikum IPA SMP sangat kurang. Padahal, melalui pengetahuan tentang teori pengembangan media pembelajaran, para guru akan bisa melakukan berbagai inovasi dalam pelaksanaan praktikum IPA SMP sehingga pelaksanaan pembelajaran lebih menarik dan siswa lebih mudah untuk belajar. Dengan demikian, diharapkan kualitas proses dan hasil belajar siswa akan lebih baik. Selain itu, kegiatan ini sangat bermanfaat bagi guru untuk melakukan berbagai inovasi dalam pelaksanaan proses pembelajaran dan sekaligus untuk meningkatkan profesionalisme guru.
Berdasarkan masalah yang dialami oleh para guru di lokasi P2M yang dilaksanakan ini, maka hal yang dilakukan untuk memecahkan masalah tersebut adalah dengan melakukan kegiatan pelatihan media pembelajaran praktikum simulasi PhET inovatif yang dilanjutkan pendampingan. Kegiatan pelatihan dilakukan selama satu bulan dalam bentuk kegiatan peer teaching di lab komputer Jurusan Penddikan Fisika FMIPA Undiksha. Pendampingan dilakukan pada saat implementasi media pembelajaran praktikum simulasi PhET inovatif di kelas. Kegiatan pendampingan dilakukan selama tiga bulan pada pelaksanaan pembelajaran praktikum simulasi PhET di kelas pada sekolah masing-masing.
Dengan demikian para guru mendapat pemahaman dan keterampilan secara menyeluruh tidak sekadar pemahaman secara teoritis saja.
B. Khalayak Sasaran
Khalayak sasaran yang akan dilibatkan dalam kegiatan P2M ini adalah para guru SMP di kota Singaraja kecamatan Buleleng, dipilih sebanyak 15 orang dalam kegiatan pelatihan.
Guru-guru fisika yang dipilih adalah guru IPA yang telah memiliki ketrampilan komputer dasar seperti Sistem Operasi, dan Microsoft Office.
12 C. Keterkaitan
Kegiatan penerapan teknologi yang berupa pelatihan pembuatan media pembelajaran fisika dengan program Simulasi interaktif PhET ini melibatkan fihak terkait seperti : LPM Undiksha Singaraja, MGMP Fisika kabupaten Buleleng, Dinas Pendidikan kabupaten Buleleng, SMPN 1, SMPN 2, SMPN 3, SMPN 4, SMPN 5, SMPN6, SMPN 1 Sukasada, dan SMP Lab Undiksha
Bagi LPPM Undiksha Singaraja. Lembaga ini akan dapat membantu program pemerintah khususnya Depdiknas dalam mensosialisasikan, merangsang dan memberi pelatihan pembuatan media pembelajaran fisika dengan program Simulasi interaktif PhET. Program pelatihan ini akan sanagt bermanfaat dalam menunjang program pemerintah yang mengarah pada pembelajaran berbasis ICT.
D. Metode Pelaksanaan kegiatan
Kegiatan pelatihan dan pendampingan pembuatan media simulasi PhET interaktif pembelajaran Fisika menggunakan pendekatan inkuiri ilmiah ini dilakukan dengan langkah- langkah sebagai berikut.
1) Berkoordinasi dengan MGMP di Kabupaten Buleleng
Penulis berkoordinasi dengan pengurus MGMP bidang studi Fisika di Kabupaten Buleleng tentang kegiatan P2M yang akan dilaksanakan, seperti: Jenis kegiatan, sasaran kegitan, peserta, tempat dan waktu pelaksanaan. Pada kegiatan koordinasi ini diharapkan akan diperoleh informasi tentang guru-guru yang aktif dan memiliki keterampilan dasar komputear yang memadai. Guru-guru ini selanjutnya menjadi khalayak sasaran dari kegiatan P2M ini. Melalui MGMP, beberapa anggota yang memenuhi kriteria ditunjuk sebagai peserta. Pada kegiatan koordinasi ini juga dijajagi tempat kegiatan pelatihan dan pendampingan. Pengurus dari salah satu MGMP bidang studi diharapkan dapat membantu pelaksana menyiapkan prasarana dan sarana penunjang pelaksanaan kegiatan pelatihan.
2) Pemberian dan pengkajian Materi Pelatihan :
Materi pelatihan berkaitan dengan pengetahuan dan keterampilan guru IPA bidang fisika daalam pembuatan media simulasi praktikum dengan program simulasi PhET. Untuk komponen pengetahuan akan diberikan materi ajar konsep dasar media dan dasar-dasar pemrograman
13
Simulasi PhET. Untuk komponen keterampilan pembuatan media animasi praktikum IPA dengan simulasi PhET akan diberikan panduan pembuatan media simulasi PhET.
3) Prosedur pelatihan :
Kegiatan ini direncanakan selama dua bulan untuk pelatihan, dan tiga bulan untuk pendampingan. Kegiatan pelatihan bertujuan untuk memberikan pengetahuan dan keterampilan tentang teori, konsep-konsep dasar media pembelajaran, konsep dasar media simulasi PhET.
Pada kegiatan pelatihan, dilaksanakan pada bulan Mei dan Juni 2016. Pada setiap pertemuan, kegiatan diawali dengan kajian konsep-konsep dasar, kemudian dilanjutkan dengan praktek pembuatan media simulasi praktikum IPA SMP. Pada setiap akhir kegiatan, peserta pelatihan diberikan membuat media terkait yang dikaji dan didiskusikan pada pertemuan berikutnya.
Setelah kegiatan pelatihan berakhir, kegiatan dilanjutkan dengan pendampingan implementasi media simulasi praktikum dalam pembelajaran di kelas. Teknis pendampingan, sebagian dilakukan melalui tatap muka dan sebagian dilakukan melalui kegiatan forum diskusi.
Untuk teknis tatap muka, kegiatan pendampingan ini dilakukan secara bergiliran pada masing- masing sekolah sesuai dengan jadwal di sekolah masing-masing. Untuk kegiatan tatap muka, sebelum kegiatan implementasi, media simulasi yang akan diimplementasikan didiskusikan kepada narasumber. Selanjutnya, narasumber mencermati media peserta dan memberikan masukan-masukan. Narasumber mengamati implementasi media simulasi PhET, dan memberikan penilaian-penilaian. Pada akhir implementasi media simulasi, dilakukan refleksi dan diskusi membahas pelaksanaan, penyampaian hal-hal yang sudah bagus, dan pemberian saran- saran.
E. Rancangan Evaluasi
Evaluasi kegiatan P2M ini dilihat dari dua aspek, yaitu (1) keterlibatan peserta dan (2) output kegiatan. Indikator keberhasilan kegiatan dilihat dari dua komponen evaluasi tersebut.
Kegiatan P2M ini menargetkan kehadiran peserta 85% dari peserta keseluruhan. Output yang ditargetkan adalah dihasilkannya minimal 6 media simulasi praktikum PhET interaktif untuk mendukung pembelajaran praktikum IPA bidang fisika. Masing-masing peserta guru dapat mengimplementasikan minimal 2 media simulasi praktikum IPA dalam pembelajaran di kelas.
14
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
Di awal kegiatan pelatihan pembuatan media Simulasi Praktikum IPA SMP dengan Program Simulasi PhET ini adalah kegiatan sosialisasi tentang program P2M IPTEKS. Pada kegiatan sosialisasi tentang pembuatan Media Simulasi Praktikum IPA SMP dengan Program PhET ini, nara sumber menyampaikan materi tentang konsep dasar-dasar pemrograman simulasi PhET dan keunggulan Program PhET. Para peserta diberi informasi bahwa kegiatan ini bisa dIlakukan secara tatap muka dengan dipandu makalah, dan dapat juga secara online. Pada makalah pelatihan yang diberikan kepada peserta, disajikan materi tentang manfaat PhET.
Rangkaian kegiatan pelatihan pembuatan simulasi PhET disajikan pada Tabel 3.1 Tabel 3.1. Materi pelatihan pembuatan simulasi PhET
Materi Pelatihan , Pendampingan dan Implementasi Alokasi waktu Materi Pelatihan Konsep dasar program simulasi PhET di
Lab Fisika Undiksha
1. Pengantar Simulasi Phet dan Konsep dasar
pemrograman Simulasi Praktikum dengan simulasi PhET
2 Jam
2. Pembuatan media simulasi praktikum materi Gerak dan Pengukuran
2 jam
3. Getaran-ayunan sederhana 3 jam
4. Suhu dan Kalor 3 jam
4 Pemantulan dan Pembiasan cahaya 3 jam
5 Listrik statis dan penerapannya 3 jam
6 Listrik Dinamis dan penerapannya 3 jam
7 Partikel penyusun benda 2 jam
Hasil-hasil pelatihan pembuatan media Simulasi Praktikum IPA SMP dengan Program Simulasi PhET, seperti ayunan bandul, rangkaian seri, rangkaian paralel, pemantulan cahaya, pembiasan cahaya, dan lain-lain seperti ditunjukkan pada Gambar berikut.
15
Gambar 3.1 Simulasi Ayunan Sederhana
Gambar 3.2 Simulasi Gerak Parabola
Gambar 3.2 Simulasi fenomena listrik statis
16
Gambar 3.4 Simulasi Rangkaian Listrik parallel
Gambar 3.5 Simulasi gelombang pada tali
Gambar 3.6 Simulasi pada Lensa cembung
Rincian kegiatan pendampingan dan implementasi disajikan pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Kegiatan Pendampingan pembuatan media simulasi PhET dan Implementasinya dalam pembelajaran
Pendampingan dan Implementasi Alokasi waktu Pendampingan dan Implementasi di SMPN1 Sukasada,
SMPN 1 dan SMPN 3 Singaraja.
1. Pendampingan pembuatan perencanaan untuk implementasi program simulasi PhET untuk materi Listrik Dinamis di SMPN 1 Sukasada.
2 jam
2. Pendampingan pembuatan perencanaan untuk implementasi program simulasi PhET materi Listrik statis di SMPN 3 Singaraja.
2 jam
17
3. Pendampingan pembuatan perencanaan untuk implementasi program simulasi PhET untuk materi Partikel penyusun benda di SMPN 1 Singaraja.
2 jam
4. Pendampingan dalam Implementasi media simulasi PhET materi Listrik Statis di SMPN 3 Singaraja
3 jam 5. Pendampingan dalam Implementasi media simulasi
PhET materi Partikel Penyusun Benda di SMPN 1 Singaraja
3 jam
6. Pendampingan dalam Implementasi media simulasi PhET materi Listrik Dinamis di SMPN 1
Sukasada.
3 jam
B. PEMBAHASAN
Materi pelatihan pembuatan simulasi PhET dilaksanakan di Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA Undiksha. Pelatihan dilaksanakan pada bulan Mei dan Juni 2016. Metode pelatihan, para peserta dibekali konsep awal simulasi dengan PhET, diberi contoh cara membuat, dilanjutkan latihan, dan penugasan di rumah dalam waktu satu bulan. Pada pertemuan selanjutnya, dilakukan diskusi sharing pendapat terhadap tugas rumah, kemudian dilanjutkan dengan topic yang baru. Sama seperti pertemuan pertama, peserta dibekali konsep awal simulasi dengan PhET, diberi contoh cara membuat, dilanjutkan latihan, dan penugasan di rumah dalam waktu satu bulan.
Kegiatan pelatihan dilakukan pada bulan Mei-Juni 2016, dan pelatihan penugasan di rumah dilakukan bulan Juli 2016. Kegiatan pendampingan pembuatan media simulasi PhET dilakukan pada bulan Agustus 2016, dan peserta pelatihan mengimplementasikan dalam pembelajaran pada bulan September 2016.
Peserta diberikan form isian untuk merancang secara teori tetang ide mereka terkait tema atau topik pokok bahasan Fisika yang akan diajarkan. Pada saat pendampingan, peserta mendiskusikan rancangan yang telah dibuat, narasumber mengklarifikasi rancangan apakah nantinya bisa dirancang dalam bentuk media simulasi dengan program PhET. Rancangan tersebut nantinya diimplementasikan saat pembelajaran berlangsung.
Pada saat implementasi program pada proses belajar mengajar (praktikum). Dilakukan observasi dan evaluasi untuk dianalisis sejauhmana efektivitas media simulasi praktikum yang dihasilkan dengan simulasi PhET dalam menunjang proses belajar mengajar Fisika. Hasil observasi media simulasi yang dirancang Guru termasuk katagori baik. Hal ini ditunjukkan dengan rancangan yang dibuat telah sesuai dengan konsep fisika, kemenarikan media simulasi, siswa antosias mengikuti pembelajaran. Media simulasi PhET memiliki kepraktisan yaitu mudah dibuat dan diterapkan dalam pembelajaran.
Berdasarkan hasil media simulasi PhET yang sudah diimplementasikan oleh Guru, untuk tahap awal para peserta sudah menghasilkan media simulasi PhET yang sduah baik, namun
18
untuk tahap selanjutnya diharapkan diterapkan pada topic materi yang lain, dan perlu diteliti lebih lanjut keefektifan penggunaan media simulasi praktikum dengan simulasi PhET dalam pembelajaran IPA SMP.
Pada akhir kegiatan, dilakukan wawancara kepada perwakilan guru peserta pelatihan terungkap bahwa beberapa orang guru telah menerapkan media simulasi PhET ini, bahkan ada guru peserta yang mengangkat penggunaan media simulasi PhET ini untuk penelitian, namun ada juga guru yang belum menerapkan media ini karena ada beberapa kegiatan di sekolah seperti persiapan dan pelaksanaan ulangan tengah semester, ada sekolah yang mengikuti lomba, dan kegiatan akademik lainnya.
19 BAB IV PENUTUP
A. SIMPULAN
Kegiatan P2M penerapan IPTEKS berupa pelatihan dan pendampingan pembuatan media simulasi praktikum IPA dengan program PhET diikuti oleh 15 orang guru IPA SMP di kota Singaraja. Hasil kegiatan P2M ini sesuai dengan tujuan kegiatan, yaitu (1) dapat meningkatkan pengetahuan dan keterampilan guru-guru IPA-fisika SMP di kota Singaraja untuk membuat media simulasi PhET untuk pembelajaran interaktif. (2) Guru-guru IPA-fisika SMP di kota Singaraja dapat mengimplementasikan media simulasi PhET dalam proses pembelajaran praktikum fisika di kelas.
B. SARAN-SARAN
Kepada guru-guru IPA SMP disarankan agar pengetahuan dan keterampilan yang telah dimiliki terus dterapkan dalam pembelajaran IPA dengan membuat media yang bervariasi dan inovtif. Pemanfaatn PhET juga dapat digunakan sebagai bahan penelitian untuk meningkatkan hasil belajar.
20 DAFTAR PUSTAKA
Arsyad, A. 2005. Media Pembelajaran. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.
Finkelstein, N. 2006. “Hightech Tools For Teaching Physics:The Physics Education Technology Project”. Merlot journal of online learning and teaching. Vol. 2 (3):
110-121.
Finkelstein, N.D., Perkins, K.K., Adams, W., Kohl, P., and Podolefsky ,N. 2004. “Can Computer Replace Real Equipment in Undergraduate Laboratories?”, Physics Education Research Conference Proceedings. Dapat dinduh di http://www.colorado.edu/physics/EducationIssues/papers/Finkelstein_PERC1.pdf
Finkelstein, N.D., Adams, W., Keller, C.J., Kohl, P., and Podolefsky ,N., and S. Reid. 2005.
“When learning about the real world is better done virtually: A Study of substituting computer simulation for laboratory equipment”. Physical Review Special Topics- Physics Education Research. Dapat diunduh di http://prst- per.aps.org/abstract/PRSTPER/v1/i1/e010103
Joyce, B. Weil, M. Calhoun, E. (2009). Model of Teaching. Alyn and Bacon. United State of America.
Lembaga Pengabdian kepada Masyarakat Undiksha. 2014. Pedoman Kegiatan Pengabdian kepada Masyarakat Undiksha. Singaraja:Undiksha
Perkins, K., Adams, W., Dubson, M., Finkelstein, N., Reid, S. and Wieman, C.. 2006.
“PhET: Interactive simulations for Teaching and Learning Physics”. The Physics Teacher Vol. 44 Januari 2006.
Permendikbud No 65 Tahun 2013. 2013. Standar Proses Kurikulum 2013. Jakarta:
Depdikbud.
Siahaan, S. 2002. Kearah pemanfaatan teknologi internet untuk pembelajaran.
http://www.depdiknas.go.id/Jurnal/39/sudirman.htm
Sujanem, R. 2006. Program Magang ICT :Pengembangan Bahan Ajar Berbasis Web.
Laporan Magang Dosen. Proyek TPSDP-P3AI IKIP Negeri Singaraja.
Sujanem, R. 2006. Mengkemas Media Pembelajaran Berbasis ICT dengan Program Macromedia Flash. Makalah disajikan pada “Pelatihan Pembelajaran Berbasis ICT”
tanggal 8-11 Nopember 2006.
Taufiq, M. 2008. Pembuatan Media Pembelajaran Berbasis Compact Disc Untuk Menampilkan Simulasi Dan Virtual Labs Besaran-Besaran Fisika. J. Pijar MIPA.
21 Lampiran 1
22
Simulasi Interaktif PhET.
PhET (Physics Education Technology) adalah sebuah situs yang dibuat oleh University of Colorado dengan sponsor utama The William and Flora Hewlett Foundation dan National Science Foundation. Situs ini menyediakan simulasi pembelajaran fisika, biologi, dan kimia yang gratis didownload untuk kepentingan pengajaran di kelas atau dapat digunakan untuk kepentingan belajar individu. Simulasi yang disediakan sangat interaktif dan dapat mengajak siswa untuk belajar dengan cara mengeksplorasi secara langsung. Simulasi PhET ini membuat suatu animasi fisika yang abstrak atau tidak dapat dilihat oleh mata telanjang seperti:atom, elektron, foton dan medan magnet, akan dapat diamati dan dinalarkan sesuai dengan kajian keilmuan yang telah difahami oleh para ahli fisika ternama yang telah diakui dunia tentang kepakarannya.
PhET didesain khusus oleh para ahli dengan tujuan memberikan kemudahan kepada para pengajar/guru fisika dalam menyampaikan materi pembelajaran. Selain bertujuan untuk memudahkan guru-guru fisika dalam menyampaikan materi, PhET juga berfungsi untuk memudahkan siswa memahami materi khususnya materi-materi yang berkaitan dengan alam nyata dan perlu dipraktekkan di laboratorium, seperti percobaan hukum Ohm, pegas, cermin dan bayangan, difraksi dan refleksi dan lain-lain. PhET memberi kemudahan kepada guru- guru untuk menghindari percobaan berat yang memerluka alat-alat yang serba mahal dan sulit untuk didapatkan, PhET juga memberi kemudahan karena hanya menggunakan Komputer sebagai alat utama yang digunakan dengan menggunakan master program utama adalah PhET itu sendiri.
Untuk bisa menggunakan program ini, anda diharapkan memiliki master program PhET dan menginstalkannya pada computer anda. Untuk lebih lengkapnya ikuti instruksi berikut ini:
1. Setelah Master Program PhET terisntal di computer anda, program PhET muncul di desktop computer anda. Kemudian anda pilih (klik)!
2. Setelah di klik, maka akan terlihat tampilan dilayar komputer anda seperti tampilan berikut. Kemudian anda klik animasi pegas yang terlihat!
23
3. Setelah anda mengklik animasi pegas, maka akan muncul tampilan seperti berikut:
4. Pilih jenis animasi yang anda inginkan! Perhatian: simulasi-simulasi berikut ini tidak akan bisa anda gunakan jika komputer anda tidak terkoneksikan dengan jaringan internet. Oleh sebab itu, koneksikan terlebih dahulu komputer anda dengan jaringan internet.
Dari setiap animasi yang muncul, anda diharapkan mendowloannya satu persatu sehingga ketika komputer anda tidak terkoneksikan dengan jaringan internet, program PhET bisa anda langsung gunakan pada saat proses pembelajaran dalam kelas maupun diluar kelas dimanapun yang anda inginkan.
Contoh Latihan 1.
LKS SMP: Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan
Arus listrik yang mengalir melalui sebuah rangkaian akan meningkat dengan meningkatnya tegangan. Besar arus tersebut dapat dihitung dengan Hukum Ohm, 𝑅 =𝑉
𝐼 Di mana R = hambatan (Ω), V = tegangan (V), I = arus (A)
Tujuan : Menyelidiki hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan Bahan:
4 baterai 1.5 V atau catu daya 0 – 12 V, 2 lampu 4,5 V, 10 kabel dengan klip buaya atau kit rangkaian DC
Alat:
Catu daya 0 – 12 V, amperemeter 1, voltmeter 1, soket lampu 2, soket baterai 4, sakelar 1, atau kit rangkain DC
ICT/Internet Based
Free Download PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder alamat situs http://phet.colorado.edu/in/simulation/circuit-construction-kit-dc Simulation: Circuit Construction Kit (DC Only)
Observasi : amati dan cermati perangkat alat dan ICT/internet Based sebelum mulai eksperimen
Rumusan Masalah: Apakah hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan?
Hipotesis : -
___________________________________________________________________
24
Variabel : (a) yang dijaga konstan : _____________________________________
(b) yang dimanipulasi : _____________________________________
(c) yang merespon : _____________________________________
Langkah-langkah:
1. Buka PhET Interactive Simulations.
2. Pilih dan jalankan Circuit Construction Kit (DC only) seperti Gambar 1.
Gambar 1
3. Pada papan rangkaian siapkan seluruh alat dan bahan yang dibutuhkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2
4. Hubungkan seluruh alat dan bahan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
5. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada Tabel 1 sementara sakelar masih terbuka.
6. Dengan sebuah baterai 1,5 V berada di rangkaian, aktifkan atau tutup sakelar. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengamatan:
Tegangan (V) Arus (A) Tegangan/Aru
s
7. Lakukan lagi langkah 6 dengan menggunakan dua baterai 1.5 V, dan kemudian tiga baterai 1.5 V, dan terakhir empat baterai 1.5 V dalam hubungan seri.
8. Lukis grafik yang menunjukkan hubungan antara tegangan dan arus pada tempat yang disediakan pada Gambar 3.
Gambar 3. Grafik tegangan versus arus Analisis : 1. Apa hubungan antara tegangan dan arus?
Semakin ____________ tinggi tegangan, semakin ______________ arus mengalir.
2. (a) Tulis hubungan antara tegangan dan arus.
25
____________________________________________________________
(b) Berdasarkan pada Hukum Ohm, ratio 𝑉
𝐼 menyatakan apa dalam eksperimen ini?______________________________
3. (a) Hitunglah kecuraman grafik yang diperoleh tersebut.
____________________________________________________________
(b) Berdasarkan Hukum Ohm kecuraman itu menyatakan apa?
Kecuraman grafik tersebut merupakan ______________ dari rangkaian listrik tersebut.
(c) Berapakah hambatan dari rangkaian tersebut?
____________________________________________________
4. Rumuskan definisi operasional untuk hambatan itu berdasarkan eksperimen tersebut . _________________________________________
Hambatan merupakan ratio dari ______________________________
Kesimpulan : 1. Apakah hipotesismu diterima?
____________________________________________________________
2. Kesimpulan apa yang dapat dibuat?
__________________________________________________________________
Penerapan : Hukum Ohm memungkinkan kita untuk menghitung _________________, _____________, dan _________________________
Jika ratio tegangan terhadap arus untuk dua konduktor logam sama, maka hambatan untuk kedua logam itu adalah __________________________ .
Daftar Pustaka
Free Download PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder Simulation: Circuit Construction Kit (DC Only). Didownload pada 15 Oktober 2012
dari http://phet.colorado.edu/in/simulation/circuit-construction-kit-dc
Nur, Muhamad. 2005. Contoh Perangkat RPP Model PBI Daya dan Energi Listrik. Surabaya:
PSMS Unesa.
Nur, Muhamad. 2011. Model Pembelajaran Berdasarkan Masalah dilengkapi Contoh Perangkat RPP keterampilan Berpikir dan Pendidikan Karakter. Surabaya: PSMS Unesa.
26 Lampiran 2
27
SIMULATION BASED LABORATORY (SBL) AYUNAN SEDERHANA
1. Tujuan :
a. Mempelajari ayunan sederhana secara eksperimen virtual b. Menentukan percepatan gravitasi di bumi
c. Menentukan percepatan gravitasi di bulan
d. Membandingkan percepatan gravitasi di bumi dan di bulan
2. Bahan Alat :
a. Software Simulasi PhET
b. Komputer denagn Sistem Operasi Windows c. Perangkat lunak spreadsheet
3. Dasar Teori :
Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak –
balik benda melalui suatu titik
keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu : (1) Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap . Menentukan percepatan garavitasi bumi (g) dengan bandul matematis dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa/ air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya;
(2) Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.
Ayunan Sederhana
28 Periode ayunan adalah:
T² = 4π² (L/g) Untuk menentukan g kita turunkan dari rumus di atas:
g = 4π² (L/T²)
g= 4π² tan α ; tan α = L / T² L = Panjang tali
g = Percepatan gravitasi 4. Prosedur Eksperimen :
a. Aktifkan perangkat lunak PhET
b. Pilihlah simulasi Ayunan Bandul Sederhana
c. Pilih posisi percobaan di bumi
d. Tentukan massa bandul dan panjang tali!
e. Lakukan pengukuran waktu untuk 10 kali ayunan l f. Hitung periode ayunan!
g. Ulangi langkah c s/d f untuk posisi di bulan N
o
Tempat
Percobaan Panjang
tali (m)
Massa bandul (kg)
Waktu 10 kali ayunan (s)
Periode (s)
1 Bumi
2 Bulan
h. Lakukan analisis data sesuai dengan tujuan yang diharapkan
29
PRAKTIKUM FISIKA
Jenjang Pendidikan : SMP Kelas : VIII (delapam) Semester : 2 (dua)
Judul Praktikum : PEMANTULAN CAHAYA
Kompetensi Dasar : Menyelidiki sifat-sifat cahaya dan hubungannya dengan berbagai bentuk cermin dan lensa
Dasar Teori :
Sifat gelombang cahaya yang paling sering kita temui adalah pemantulan cahaya.
Cahaya yang mengenai permukaan bening dan rata akan dipantulkan secara teratur oleh permukaan tersebut.
Pemantulan teratur terjadi pada permukaan pantul yang mendatar atau rata. Ketika seberkas cahaya mengenai permukaan pantul yang rata, seluruh cahaya yang datang akan dipantulkan dengan arah yang teratur. Benda bening merupakan suatu benda yang permukaannya sangat halus dan rata sehingga hampir semua cahaya yang datang padanya dapat dipantulkan.
Perhatikan gambar di bawah ini!
(3) (
1) (2)
(4) (5)
(6) Keterangan
(1) Sinar datang adalah sinar yang datang ke cermin . (2) Sinar pantul adalah sinar yang dipantulkan cermin.
(3) Garis normal adalah garis yang tegak lurus permukaan cermin . (4) Sudut datang adalah sudut antara sinar datang dan garis normal.
(5) Sudut pantul adalah sudut antara sinar pantul dan garis normal disebut.
(6) Bidang pantul yaitu bidang yang memantulkan sinar I
.
Tujuan : siswa dapat mengetahui hubungan antara besarnya sudut datang dengan
sudut pantul
