EFEK MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI TERBIMBING BERBASIS EKSPERIMEN RIIL DAN LABORATORIUM VIRTUAL TERHADAP AKTIVITAS DAN HASIL BELAJAR FISIKA SISWA SMA METHODIST 1 MEDAN.

(1)

EFEK MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI TERBIMBING BERBASIS EKSPERIMEN RIIL DAN LABORATORIUM VIRTUAL TERHADAP

AKTIVITAS DAN HASIL BELAJAR FISIKA SISWA SMA METHODIST 1 MEDAN

TESIS

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan pada

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh:

DEDI HOLDEN SIMBOLON NIM: 8116176004

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN

(2)

EFEK MODEL PEMBELAJARAN INKUIRI TERBIMBING BERBASIS EKSPERIMEN RIIL DAN LABORATORIUM VIRTUAL TERHADAP

AKTIVITAS DAN HASIL BELAJAR FISIKA SISWA SMA METHODIST 1 MEDAN

TESIS

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan dalam Memperoleh Gelar Magister Pendidikan pada

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh:

DEDI HOLDEN SIMBOLON NIM: 8116176004

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN

(3)

(4)

(5)

(6)

i

ABSTRAK

DEDI HOLDEN SIMBOLON Efek Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil Dan Laboratorium Virtual Terhadap Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Siswa SMA Methodist 1 Medan. Tesis. Medan. 2013. Program Studi Pendidikan Fisika Program Pascasarjana Universitas Negeri Medan (UNIMED).

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis (1) Perbedaan antara hasil belajar fisika siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI) (2) Perbedaan antara hasil belajar fisika siswa pada kelompok yang mempunyai aktivitas rendah dan aktivitas tinggi (3) interaksi tingkat aktivitas siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI) terhadap hasil belajar fisika.

Penelitian ini bersifat eksperimen semu (quasi experiment). Populasi penelitian adalah siswa kelas XI-IPA SMA Methodist 1 Medan tahun pelajaran 2012/2013. Teknik pengambilan sampel dengan menggunakan Cluster Random Sampling yang terdiri dari dua kelas dengan jumlah sampel seluruhnya 76 orang siswa. Instrumen penelitian berupa tes hasil belajar dan observasi tingkat aktivitas siswa. Teknik analisis data yang digunakan adalah analisis variansi dua jalan.

Berdasarkan hasil pengolahan data, disimpulkan (1) terdapat perbedaan yang signifikan antara gain hasil belajar atau peningkatan hasil belajar fisika siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dibandingkan dengan siswa yang diajar dengan menggunakan model pembelajaran langsung (Direct Instruction) (2) terdapat perbedaan yang signifikan antara gain hasil belajar atau peningkatan hasil belajar fisika siswa yang memiliki aktivitas tinggi dan aktivitas rendah (3) Terdapat interaksi yang signifikan antara model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran langsung (Direct Instruction) dengan tingkat aktivitas terhadap gain hasil belajar atau peningkatan hasil belajar fisika siswa.

(7)

ii ABSTRACT

DEDI HOLDEN SIMBOLON Effects-Based Guided Inquiry Learning Model Experiments Against Real And Virtual Laboratory Activity and Results Methodist High School Students Studying Physics 1 Medan. Thesis. Medan. 2013. Physics Education Study Program Postgraduate School State University of Medan (UNIMED).

This study aims to analyzed (1) The difference between the learning outcomes of students who were taught physics using guided inquiry-based learning model experiments with real and virtual laboratory learning model Instruction Direct (DI) (2) The difference between physics student learning outcomes in the group that have activity low and high activity (3) interaction activity level students who were taught using guided inquiry-based learning model experiments with real and virtual laboratory learning model Direct Instruction (DI) on learning outcomes of physics.

This study was a quasi-experimental (quasi experiment). The study population was a student of class XI-IPA Methodist 1 High School Medan of the school year 2012/2013. Sampling technique using a cluster random sampling consisting of two classes with a total sample of 76 students. Research instruments such as achievement test and observation of student activity levels. The data analysis performed by Two Way Anova.

Based on the results of data processing, concluded (1) there was a significant difference between the gain or improved learning outcomes learning outcomes of students who were taught physics using guided inquiry-based learning model experiments compared real and virtual laboratories with which students are taught using direct instructional model (Direct Instruction) (2) there was a significant difference between the gain or improved learning outcomes physics student learning outcomes that have high activity and low activity (3) there was a significant interaction between the guided inquiry-based learning model experiments with real and virtual laboratory learning model directly (Direct Instruction) with the level of activity to gain improved learning outcomes or physics student learning outcomes.

(8)

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur hanya bagi Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan banyak rahmat dan kasih sayang-Nya kepada penulis sehingga pada

waktunya penulis dapat menyelesaikan penulisan proposal tesis ini.

Tesis ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam

mendapatkan Gelar Magister Pendidikan Fisika Universitas Negeri Medan.

Ucapan terimakasih yang teristimewa penulis sampaikan kepada Orang tua

penulis almarhum L.Simbolon dan ibunda tersayang R.D. Malau juga seluruh

keluarga penulis yang terkasih yang selalu memberikan dukungan baik material

maupun spiritual. Dalam kesempatan ini dengan segenap kerendahan hati penulis

menghaturkan banyak terima kasih kepada:

1. Dosen pembimbing I yaitu Bapak Prof. Dr. Sahyar, M.S.,M.M dan dosen

pembimbing II yaitu Ibu Dr. Retno Dwi Suyanti, M.Si yang selalu

memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan

penulisan tesis ini.

2. Bapak Prof. Dr. Motlan, M.Sc.,Ph.D., Bapak Dr. Nurdin Bukit, M.Si., dan Ibu

Dr. Mariati P. Simanjuntak, S.Pd.,M.Si. selaku nara sumber yang banyak

membantu penulis dalam penyempurnaan penulisan dan memberikan masukan

guna kesempurnaan isi dari tesis ini.

3. Bapak Kepala Sekolah SMA Methodist 1 Medan yang telah memberikan izin

kepada penulis untuk melakukan penelitian di sekolah yang bersangkutan.

4. Bapak Drs. Tigor Sihombing, M.Pd., selaku guru bidang studi Fisika di SMA

Methodist 1 Medan yang telah membantu memberikan pembelajaran dengan

metode yang penulis buat.

5. Teman-teman seperjuangan selama perkuliahan, semoga kebersamaan dan

kekeluargaan yang kita lalui dapat selalu terjaga.

6. Rekan-rekan penulis di Resimen Mahasiswa UNIMED dan Resimen

(9)

iv

Adapun yang menjadi judul tesis ini adalah “Efek Model Pembelajaran

Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil Dan Laboratorium Virtual Terhadap

Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Siswa SMA Methodist 1 Medan”. Penulis juga

menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis

mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna penyempurnaan tesis ini.

Semoga tesis ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca. Akhir kata penulis

mengucapkan banyak terimaksih.

Medan, 02 Agustus 2013

(10)

v

DAFTAR ISI

ABSTRAK i

ABSTRACT ii

KATA PENGANTAR iii

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR LAMPIRAN xi

BAB I : PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Identifikasi Masalah 8

1.3 Batasan Masalah 9

1.4 Rumusan Masalah 10

1.5 Tujuan Penelitian 10

1.6 Manfaat Penelitian 11

1.7 Defenisi Operasional 11

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA 14

2.1 Kerangka Teoritis 14

2.1.1 Model Pembelajaran 14

2.1.2 Model Pembelajaran Inkuiri 21

2.1.3 Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing 28

2.1.4 Eksperimen Riil 34

2.1.5 Laboratorium Virtual 36

2.1.6 Teori-Teori Belajar 40

2.1.7 Model Pembelajaran Direct Instruction (DI) 49

2.1.8 Aktivitas Belajar 53

2.1.9 Hasil Belajar 55

2.1.10 Penelitian Relevan 60

(11)

vi

2.3 Hipotesis Penelitian 65

BAB III : METODE PENELITIAN 66

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian 66

3.2 Populasi dan Sampel Penelitian 66

3.3 Rancangan dan Variabel Penelitian 67

3.4 Teknik Pengumpulan Data 70

3.5 Prosedur Penelitian 74

3.6 Prosedur Analisis Data 76

BAB IV : HASIL PENELITIAN 88

4.1 Hasil Penelitian 88

4.1.1 Deskripsi Data 88

4.1.2 Deskripsi Data Hasil Belajar Fisika Siswa 88

4.1.3 Deskripsi Data Aktivitas Belajar Fisika Siswa 94

4.1.4 Analisis Aspek Psikomotorik Siswa 107

4.1.5 Analisis Aspek Afektif Siswa 108

4.1.6 Analisis Butir Soal 109

4.1.7 Pengujian Persyaratan Analisis Data 112

4.2 Pembahasan Hasil Penelitian 128

4.3 Temuan Penelitian 132

4.4 Keterbatasan Penelitian 134

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN 135

5.1 Kesimpulan 135

5.2 Saran 136

DAFTAR PUSTAKA 137

LAMPIRAN

(12)

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Sintaks Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing 32

Tabel 2.2. Sembilan Peristiwa Belajar Gagne 45

Tabel 2.3. Sintaks Model Pembelajaran Langsung 51

Tabel 3.1. Jumlah Siswa Kelas XI IPA 67

Tabel 3.2. Desain Penelitian 67

Tabel 3.3. Rancangan Penelitian 69

Tabel 3.4. Instrumen Observasi Tingkat Aktivitas Siswa 72

Tabel 3.5. Instrumen Test Hasil Belajar Fisika 73

Tabel 3.6 Kategori Validasi Butir Soal 77

Tabel 3.7 Kategri Riilibilitas 79

Tabel 3.8 Kategori Daya Pembeda 80

Tabel 4.1 Data Pretes Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen 89 Tabel 4.2 Data Posts Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen 89 Tabel 4.3. Data Gain Hasil Belajar Kelas Kontrol dan Kelas Eksperimen 90 Tabel 4.4. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa

Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing Pada

Kategori Butir Soal 91

Tabel 4.5. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing

Pada Kategori Ranah Kognitif 91

Tabel 4.6. Data Aktivitas Belajar Fisika Siswa Pada Kelompok Sampel 94 Tabel 4.7. Data Tingkat Aktivitas Tinggi dan Rendah Di Kelas

DI dan Inkuiri Terbimbing 96

Tabel 4.8. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa

Yang Tingkat Aktivitas Tinggi dan Rendah di Kelas DI 97 Tabel 4.9. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa

Yang Tingkat Aktivitas Tinggi dan Rendah

di Kelas Inkuiri Terbimbing 98

Tabel 4.10. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Tinggi di Kelas

Tabel 4.11. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Rendah di Kelas

Tabel 4.12. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Tinggi dan

Rendah Seluruh Sampel 105

Tabel 4.13. Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa 106 Tabel 4.14. Data Nilai Psikomotorik Siswa Kelas DI dan

Inkuiri Terbimbing 107

Tabel 4.15. Nilai Rata-Rata Psikomotorik Siswa

Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 107

(13)

x

Tabel 4.18. Hasil Perhitungan Tingkat Kesukaran

Instrumen Butir Soal Kognitif 110

Tabel 4.19. Hasil Perhitungan Uji Daya Beda Instrumen

Butir Soal Kognitif 111

Tabel 4.20. Distribusi Validitas dan Daya Beda Soal 112

Tabel 4.21. Hasil Uji reliabilitas Instrumen Tes 113

Tabel 4.22. Normalitas Data Pretes Pada Kelompok Sampel 113 Tabel 4.23. Normalitas Data Postes Pada Kelompok Sampel 114 Tabel 4.24. Normalitas Gain Hasil Belajar Fisika Pada

Kelompok Sampel 115

Tabel 4.25. Normalitas Aktivitas Belajar Pada Kelompok Sampel 115 Tabel 4.26. Uji Homogenitas Varians Data Pretes

Pada Kelompok Sampel 116

Tabel 4.27. Uji Homogenitas Varians Data Postes

Tabel 4.28. Uji Homogenitas Varians Gain Hasil Belajar Fisika

Tabel 4.29. Uji Homogenitas Tingkat Aktivitas Belajar Fisika

Tabel 4.30. Data Tingkat Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika 119

Tabel 4.31. Statistik Anova 119

Tabel 4.32. Hasil Perhitungan Gain Hasil Belajar Fisika

Menggunakan Two Way Anova dengan GLM Univariate 120 Tabel 4.33. Perbedaan Gain Hasil Belajar Fisika Siswa

Menggunakan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil dan Laboratorium Virtual Dengan Model Pembelajaran Langsung

(Direct Instruction) 121

Tabel 4.34. Perbedaan Gain Hasil Belajar Fisika Antara Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas

Tinggi dan Rendah 122

Tabel 4.35. Interaksi Model Pembelajaran Dengan Aktivitas

(14)

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Diagram Hubungan Model, Pendekatan,

Strategi, Metode, dan Teknik Pembelajaran 21

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian 76

Gambar 4.1 Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing Pada

Kategori Butir Soal 89

Gambar 4.2 Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing

Kategori Ranah Kognitif 90

Gambar 4.3. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Tingkat Aktivitas Tinggi dan Rendah

di Kelas DI 94

Gambar 4.4. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Tingkat Aktivitas Tinggi dan

Rendah di Kelas Inkuiri Terbimbing 96

Gambar 4.5. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas

Tinggi di Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 97

Gambar 4.6. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Rendah

di Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 99

Gambar 4.7. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas Tinggi

dan Rendah Seluruh Sampel 101

Gambar 4.8. Grafik Nilai Rata-Rata Hasil Belajar Fisika

Siswa Pada Tingkat Aktivitas Tinggi Dan Rendah 102 Gambar 4.9. Grafik Nilai Rata-Rata Psikomotorik Siswa

Kelas DI dan Ikuiri Terbimbing 104

Gambar 4.10. Grafik Nilai Rata-Rata Afektif Siswa

Gambar 4.10. Interaksi Antara Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil Dan Laboratorium Virtual Dengan Model

Pembelajaran Langsung (Direct Instruction) Dengan Tingkat Aktivitas Terhadap Hasil

Belajar Fisika Siswa 116

Gambar 4.1. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing

Pada Kategori Butir Soal 91

Gambar 4.2. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Fisika Belajar Siswa Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing Kategori

(15)

viii

Gambar 4.3. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Tingkat Aktivitas Tinggi

dan Rendah di Kelas DI 97

Gambar 4.4. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa Yang Tingkat Aktivitas Tinggi

dan Rendah di Kelas Inkuiri Terbimbing 99

Gambar 4.5. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar

Fisika Siswa Yang Memiliki Tingkat Aktivitas

Tinggi di Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 101 Gambar 4.6. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar

Rendah di Kelas DI dan Inkuiri Terbimbing 103 Gambar 4.7. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar

Tinggi dan Rendah Seluruh Sampel 105

Gambar 4.8. Grafik Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika

Siswa Pada Tingkat Aktivitas Tinggi Dan Rendah 106 Gambar 4.9. Grafik Nilai Rata-Rata Psikomotorik Siswa

Gambar 4.10. Grafik Nilai Rata-Rata Afektif Siswa

Kelas DI dan Ikuiri 109

Gambar 4.11. Interaksi Antara Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil Dan Laboratorium Virtual Dengan Model

Pembelajaran Langsung (Direct Instruction) Dengan Tingkat Aktivitas Terhadap Gain

(16)

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Silabus 142

Lampiran 2 Bahan Ajar 1 146

Lampiran 3 RPP Kelas Kontrol Pert. 1 153

Lampiran 4 LKS Tekanan Hidrostatis 158

Lampiran 5 RPP Kelas Eksperimen Pert. 1 159

Lampiran 6 LKS Lab. Virtual Tekanan Hidrostatis 168

Lampiran 9 LKS Hukum Archimedes 184

Lampiran 10 LKS Hukum Pascal 185

Lampiran 12 LKS Lab. Virtual Hukum Archimedes 195

Lampiran 13 LKS Lab. Virtual Hukum Pascal 197

Lampiran 16 LKS Persamaan Kontinuitas 208

Lampiran 18 LKS Lab Virtual Persamaan Kontinuitas 219

Lampiran 21 LKS Hukum Bernoulli 234

Lampiran 23 LKS Lab Virtual Hukum Bernoulli 245

Lampiran 24 Lembar Observasi Aktivitas 247

Lampiran 25 Kisi-Kisi Soal Pretes-Postes 250

Lampiran 26 Validitas Soal 262

Lampiran 27 Reliabilitas Soal 263

Lampiran 28 Tingkat Kesukaran Soal 264

Lampiran 29 Uji Daya Beda 265

Lampiran 30 Kelayakan Soal 266

Lampiran 31 Data Hasil Belajar Dan Tingkat Aktivitas Siswa 267

Lampiran 32 Nilai Psikomotor Siswa 268

Lampiran 33 Nilai Afektif Siswa 269

Lampiran 34 Rekapitulasi Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar 270 Lampiran 35 Nilai Rata-Rata Gain Hasil Belajar Fisika Siswa 273 Lampiran 36 Rekapitulasi Tingkat Aktivitas Kelas Eksperimen 278 Lampiran 37 Rekapitulasi Tingkat Aktivitas Kelas Kontrol 279 Lampiran 38 Deskripsi Data Normalitas dan Homogenitas

Hasil Belajar dan Tingkat Aktivitas Siswa 280

Lampiran 39 Hasil Uji Hipotesi Dengan One Way Dan Two Way Anova

(17)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) memengaruhi

hampir seluruh kehidupan manusia di berbagai bidang. Untuk dapat menguasai

ilmu pengetahuan dan teknologi, maka kualitas sumber daya manusia harus

ditingkatkan melalui peningkatan mutu pelajaran di sekolah. Pendidikan tidak

hanya bertujuan memberikan materi pelajaran saja, tetapi menekankan bagaimana

mengajak siswa untuk menemukan dan membangun pengetahuannya sendiri

sehingga siswa dapat mengembangkan kecakapan hidup (life skill) dan siap untuk

memecahkan masalah yang dihadapi dalam kehidupan.

Sains merupakan bagian dari salah satu ilmu pengetahuan yang berkaitan

dengan cara mencari tahu dan memahami tentang alam. Belajar sains merupakan

suatu proses yang dapat memberikan sejumlah pengalaman kepada siswa untuk

mengerti dan membimbing mereka menggunakan pengetahuan sains tersebut.

Pada hakekatnya sains termasuk fisika dipandang sebagai suatu proses, produk

dan sikap. Untuk itu, pembelajaran fisika perlu dikembangkan berdasarkan

hakekatnya sendiri. Fisika merupakan salah satu ilmu yang diperoleh dan

dikembangkan berdasarkan eksperimen yang mencari solusi atas berbagai macam

pertanyaan tentang gejala-gejala dan fenomena alam.

Kualitas pendidikan saat ini belum menunjukkan relevansi yang tinggi

dengan kebutuhan masyarakat. Ilmu sains yang diterapkan di sekolah seakan-akan

tidak berdampak dalam cara hidup dan cara berfikir siswa di lingkungannya. Hal

ini disebabkan karena masih kurangnya penguasaan materi oleh guru-guru sains.

Berdasarkan hasil uji kompetensi guru SMA oleh pusat kurikulum dan sistem

pengujian Balitbang Depdiknas, diperoleh rata-rata penguasaan kurikulum sebesar

4.33 dan rata-rata nilai penguasaan pelajaran Fisika 4.86 sedangkan guru SMP

rata-rata nilai penguasaan kurikulum 4.17 dan rata-rata penguasaan mata pelajaran

fisika 6.64 pada skala 10.

(18)

Berdasarkan hasil studi pendahuluan di SMA Methodist 1 Medan

menunjukkan bahwa nilai rata-rata ulangan harian fisika siswa di sekolah tersebut

masih rendah dan pada umumnya di bawah KKM 70 untuk pelajaran fisika.

Setelah dilakukanya tes pendahuluan kepada siswa terhadap materi yang sudah

pernah dipelajari siswa sebelumnya, diperoleh hasil yang sangat rendah dengan

perolehan nilai rata-rata sebesar 50.00. Hal ini disebabkan karena kegiatan

pembelajaran yang berlangsung di kelas masih menitikberatkan peran guru

sebagai pemeran utama dalam proses pembelajaran. Guru juga masih

mengutamakan ketuntasan materi dan kurang mengoptimalkan aktivitas belajar

siswa. Siswa hanya menerima informasi yang diberikan oleh guru, sehingga

partisipasi aktif dalam pembelajaran kurang terlihat. Hal tersebutlah yang

mengakibatkan pembelajaran hanya terfokus pada kegiatan menghafal konsep,

sehingga penguasaan konsep siswa rendah khususnya kemampuan dalam

menyelesaikan suatu permasalahan. Kurang terlatihnya kemampuan pemecahan

masalah akan membuat siswa merasa kesulitan untuk memahami konsep fisika.

Hal ini dapat mengakibatkan penurunan hasil belajar siswa

Hasil belajar tentunya dipengaruhi oleh berbagai faktor, salah satunya

adalah kualitas pembelajaran. Kualitas pembelajaran ini menyangkut model

pembelajaran yang digunakan guru di kelas. Dalam membangun kompetensi

siswa pada suatu mata pelajaran, harusnya lebih menekankan pada apa yang siswa

kerjakan, bukan apa yang siswa ketahui. Namun pada kenyataanya, masih banyak

juga guru yang lebih banyak memberikan teori daripada praktik. Mengkonstruksi

pengetahuan siswa dengan tugas mengisi LKS dan melakukan evaluasi hasil

belajar hanya dengan soal-soal yang menekankan pada daya ingat serta

melakukan praktikum dengan suasana kelas yang teacher oriented, dimana siswa

hanya mengikuti apa yang dicontohkan guru, sehingga kebanyakan siswa menjadi

pasif dan kreativitasnya pun terhambat.

Guru dengan kompetensi yang dimilikinya diharapkan mampu memilih

model pembelajaran yang tepat agar dapat mencapai tujuan pembelajaran yang

telah ditentukan serta mencapai hasil belajar yang lebih optimal. Semua itu

(19)

agar dapat memberikan pengalaman belajar yang bermakna dan akhirnya dapat

meningkatkan aktivitas dan hasil belajar siswa. Mengajar bukan sekedar usaha

untuk menyampaikan ilmu pengetahuan, melainkan juga usaha untuk

menciptakan sistem lingkungan yang membelajarkan siswa agar tujuan

pengajaran dapat tercapai secara optimal (Gulo,2004 dalam Kristianti). Mengajar

dalam pemahaman seperti ini memerlukan suatu model yang tepat bagi tujuan

yang ingin dicapai, terutama dalam upaya mengembangkan aktivitas dan hasil

belajar siswa. Untuk itu perlu dibina dan dikembangkan kemampuan professional

guru untuk mengelola program pengajaran dengan strategi belajar yang kaya

dengan variatif.

Sesuai dengan yang tertera dalam Standar Kompetensi dan Kompetensi

Dasar SMA (BNSP,2006), pembelajaran fisika di sekolah memiliki tujuan yaitu

siswa dapat mengembangkan kemampuan penalaran induktif dan deduktif,

menguasai konsep dan prinsip untuk mendeskripsikan berbagai peristiwa alam

dan menyelesaikan masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif.

Dalam konteks pembelajaran Sains, Sund & Towbridge (1973)

menjelaskan bahwa model pembelajaran inkuiri dapat memfasilitasi siswa

mengembangkan keterampilan memperoleh sesuatu yang baru (acquisitive sklills), keterampilan manipulasi (manipulative skills), dan keterampilan proses,

keterampilan berkomunikasi (communicative skills), keterampilan kreatif

(creative skills) dan sikap siswa. Pandangan lain tentang pembelajaran dengan

pendekatan inkuiri menurut Hebrang (2000 dalam Kristianti) dapat melibatkan

siswa secara aktif menggunakan proses sains dan kemampuan kecakapan ilmiah

dan kreatif seperti mereka menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan yang

diajukan.

Keberhasilan siswa menyerap informasi dan pengetahuan dapat

ditentukan oleh keaktifan siswa selama proses belajar mengajar dan transfer

pengetahuan tidak lagi berorientasi pada guru tetapi pada keterlibatan aktif siswa

pada saat proses belajar mengajar. Guru tidak lagi berperan sebagai aktor tetapi

lebih sebagai fasilitator. Kegiatan belajar lebih menekankan siswa yang aktif

(20)

mempunyai tugas untuk membuat kondisi pembelajaran yang menarik,

menyenangkan yaitu kondisi pembelajaran yang demokratis, dapat

membangkitkan siswa berani menyampaikan pendapat dan mampu

menghubungkan materi pelajaran dengan kehidupan sehari-hari. Dengan kondisi

pembelajaran yang seperti itu, diharapkan siswa menjadi senang terhadap

pelajaran fisika, sehingga tidak lagi menganggap fisika itu sulit dan musuh bagi

kalangan siswa pada saat mendapat pelajaran fisika, dengan demikian prestasi

belajar atau hasil belajar juga akan semakin meningkat.

Sehubungan dengan kegiatan pembelajaran di kelas, peran guru masih

mendominasi suasana belajar (teacher centered) indikasinya adalah guru lebih

banyak memberikan pengajaran yang bersifat instruksi (perintah), sementara

siswa hanya berperan sebagai objek belajar yang pasif, dimana siswa hanya

sekedar diberi informasi mengenai konsep-konsep penting dan teori-teori sains

semata, sehingga siswa kurang dilatih untuk melakukan kegiatan-kegiatan

penyelidikan. Akibatnya siswa kurang mampu untuk menemukan sendiri

konsep-konsep tersebut. Pada kondisi lainnya, ada juga siswa yang hanya dilatih untuk

pintar menyelesaikan soal-soal, tetapi mereka kurang dilatih untuk mengaitkan

proses sains yang mereka peroleh dari kenyataan yang ada di dalam kehidupan

sehari-hari. Seorang guru dituntut harus memiliki kemampuan dalam

menyampaikan materi pelajaran dengan metode pembelajaran yang tepat,

sehingga belajar menjadi suatu hal yang menyenangkan dan mudah bagi siswa.

Menurut Santosa (2002: 68 dalam Nugroho, 2012) dalam meningkatkan

kemampuan guru dalam merancang media jauh lebih mudah daripada menyuruh

seorang ahli media untuk menjadi guru. Dari pendapat tersebut dapat disimpulkan

bahwa guru memiliki potensi untuk mengembangkan media pembelajaran secara

mandiri karena materi yang disampaikan dapat disesuaikan dengan kondisi siswa.

Untuk merancang pembelajaran hendaknya dipilih media yang benar-benar efektif

dan efisien. Media yang efektif adalah yang mampu untuk mengkomunikasikan

sesuatu yang ingin disampaikan. Guru dapat merancang sendiri media itu (media

by design) atau atau dibantu oleh ahli media, mungkin dapat juga membeli media

(21)

Dalam proses belajar mengajar perlu memperhatikan model dan media

pembelajaran yang sesuai dengan materi yang akan diajarkan. Joyce dan Weil

berpendapat bahwa model pembelajaran adalah suatu rencana atau pola yang

dapat digunakan untuk membentuk kurikulum (rencana pembelajaran jangka

panjang), merancang bahan-bahan pembelajaran, dan membimbing pembelajaran

di kelas atau yang lain. Model pembelajaran dapat dijadikan pola pilihan, artinya

para guru boleh memilih model pembelajaran yang sesuai dan efisien untuk

mencapai tujuan pendidikannya.

Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang wajib dipelajari oleh

siswa disetiap jenjang pendidikan, karena fisika nantinya akan menjadi dasar

dalam penguasaan teknologi. Hasil analisis konsep menunjukkan bahwa secara

label-label konsep pada materi itu mengandung atribut-atribut konsep yang

abstrak. Untuk memahami karakteristik label konsep ini diperlukan pemahaman

tentang hukum dasar fisika, hubungan sebab akibat antara besara-besaran fisika

sehingga melalui formulasi model matematik dan inferensi logika dapat dijelaskan

di berbagai gejala fisika yang berkaitan dengan karakteristik setiap label konsep

tersebut. Melihat pentingnya penguasaan konsep ini, sudah semestinya

pelaksanaan pembelajaran di sekolah harus mampu memfasilitasi tercapainya

penguasaan konsep fisika siswa dan mampu mengembangkan kemampuan

pemecahan masalah siswa. Akan tetapi pelaksanaan pembelajaran siswa di

sekolah masih jarang dalam melibatkan dan memfasilitasi tercapainya penguasaan

materi. Guru hanya berperan dominan dalam pembelajaran, sehingga partisipasi

aktivitas siswa sangat rendah dan hasil belajar yang diperoleh jauh dari harapan.

Salah satu metode pembelajaran yang mampu memfasilitasi tercapainya

penguasaan konsep dan aktivitas siswa serta kemampuan pemecahan masalah

siswa adalah metode eksperimen. Metode eksperimen merupakan metode

pembelajaran yang dapat memberikan pengalaman langsung kepada siswa untuk

memperkenalkan, membiasakan, dan melatihkan siswa untuk melaksanakan

langkah-langkah ilmiah dan pengetahuan prosedural. Selain untuk menguasai

konsep, praktikum juga berdampak positif terhadap peningkatan motivasi dan

(22)

Penggunaan metode eksperimen dalam penelitian ini diterapkan dalam

model pembelajaran inkuiri terbimbing. Seperti yang dijelaskan oleh Rustaman

(2005), bahwa metode eksperimen paling tepat untuk merealisasikan model

pembelajaran inkuiri atau model pembelajaran berdasarkan penemuan.

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat diprediksi bahwa model pembelajaran

inkuiri dengan menggunakan metode eksperimen mampu memfasilitasi

penguasaan konsep dan aktivitas siswa yang berdampak pada prestasi belajar

siswa.

Terdapat beberapa jenis inkuiri yang dapat digunakan sesuai dengan

keadaan siswa yang bersangkutan, diantaranya adalah Discovery Learning,

Interactive Demonstration, Guided Inquiry (Inquiry Lesson), Inquiry

Laboratoriums, Hypothetical Inquiry (Wenning, 2010). Dengan melihat keadaan

siswa yang diamati, maka jenis inkuiri yang cocok digunakan dalam penelitian ini

adalah inkuiri terbimbing, karena pada proses pelaksanaanya guru memberikan

bimbingan atau petunjuk yang cukup luas kepada siswa dalam merencanakan

pembelajaran dan perumusan kegiatan.

Seiring berjalannya waktu, teknologi informasi yang mengalami

perkembangan cukup pesat, yang menawarkan beberapa alternatif untuk

melaksanakan kegiatan pembelajaran, seperti pembelajaran berbasis web, animasi,

power-point, multimedia interaktif online dan offline dan masih banyak cara lain

yang dapat mendukung dan memudahkan proses belajar mengajar di kelas.

Pemanfaatan komputer sebagai salah satu media pembelajaran dihapakan dapat

mengatasi keterbatasan ruang dan waktu, sehingga proses belajar mengajar dapat

berjalan secara efektif dan efisien. Di samping itu, penggunaan komputer dapat

dapat menjadi alternatif, ketika peralatan laboratorium kurang memadai. Dalam

pelaksanaan pembelajaran, dengan bantuan komputer, siswa secara langsung

berinteraksi dengan komputer yang telah dilengkapi dengan beberapa software

pembelajaran yang berisi simulasi virtual. Melalui simulasi tersebut siswa

dibimbing untuk menemukan kesimpulan akan materi yang sedang dipelajari.

Laboratorium virtual merupakan sebuah simulasi komputer yang

(23)

pada komputer (Mosterman,1994 dalam Nugroho 2012). Ada dua konsep utama

laboratorium virtual, yaitu eksperimen riil digantikan oleh komputer sehingga

eksperimen dilaksanakan dalam bentuk simulasi (eksperimen virtual) dan

eksperimen laboratorium dapat digambarkan sebagai virtual ketika eksperimen

tidak dikontrol oleh manipulasi langsung peralatan laboratorium, tetapi dengan

alat komputer. Dalam penelitian ini, laboratorium virtual menggunakan konsep

yang kedua, yaitu eksperimen yang dilakukan dengan menggunakan simulasi

komputer, karena eksperimen tidak dikontrol langsung oleh peralatan

laboratorium. Laboratorium virtual dapat diakses dengan mudah melalui internet

dan dapat dipergunakan untuk mengantisipasi laboratorium riil yang belum

memadai dan efisien untuk mencapai tujuan pembelajaran selama waktu yang

singkat dengan biaya yang lebih murah. Selain itu laboratorium virtual juga

menggabungkan sumber daya teknologi dengan software yang dapat digunakan

kembali dan bersifat otomatis sesuai dengan konsep pelatihan yang benar serta

dapat dikirim ke siapa saja, dimana saja dan kapan saja (Greenberg & Research,

2004). Secara umum penggunaan laboratorium virtual dalam pembelajaran terus

berkembang terutama dalam kajian penelitian. Berdasarkan hasil penelitian,

penggunaan laboratorium virtual dalam pembelajaran berdampak positif terhadap

peningkatan penguasaan konsep, kemampuan pemecahan masalah, kemampuan

berfikir kritis, dan aktivitas siswa.

Dalam penelitian Ugeng Hari Prasetyo (2011) menyatakan bahwa adanya

metode demonstrasi virtual dapat meningkatkan hasil belajar, tetapi tidak ada

pengaruh antara tinggi rendahnya kemampuan awal dengan hasil belajar siswa.

Penelitian yang dilakukan Sudarmi (2009) menghasilkan kesimpulan

prestasi belajar siswa dengan pembelajaran inkuiri terbimbing dengan media

laboratorium riil lebih tinggi dengan menggunakan laboratorium virtual tetapi

prestasi belajar antara siswa yang memiliki gaya belajar kinestetik tidak berbeda

dengan siswa yang memiliki gaya belajar visual.

Penelitian Supi Iswari (2009) menghasilkan kesimpulan prestasi belajar

(24)

laboratorium virtual dan siswa yang memiliki sikap ilmiah tinggi prestasi

belajarnya juga lebih tinggi dari pada siswa yang memiliki sikap ilmiah rendah.

Penelitian yang sudah dilakukan oleh Tarno (2010) menyimpulkan

bahwa prestasi belajar yang menggunkan media laboratorium riil lebih tinggi

daripada menggunakan laboratorium virtual. Penelitian Tarno ini menggunakan

variabel moderator kemampuan berpikir dan kreativitas. Kedua variabel ternyata

tidak memengaruhi prestasi belajar.

Penelitian yang dilakukan Demirdag, Baris, dkk (2008) berjudul

Develop A Computer Assisted Educational Materials Related To

Thermochemistrym menyatakan bahwa metode Computer Aaided Education

(CAE) memberikan efek yang lebih pada keberhasilan belajar kimia siswa, sikap

terhadap kimia dan komputer dibandingkan dengan cara tradisional.

Penelitian oleh Gerald W. Meisner, Harol Hoffman dan Mike Turner

(2008) dengan judul Learning Physics in a Virtual Environment: Is There Any?

menyimpulkan siswa yang belajar dengan menggunakan laboratorium virtual

lebih interaktif dibandingkan dengan kelas tradisional dan prestasi belajar Fisika

di kelas tradisional lebih tinggi sedikit dibandingkan dengan kelas laboratorium

virtual.

Berdasarkan pernyataan yang telah diungkapkan, maka peneliti tertarik

untuk melakukan penelitian yang berjudul “Efek Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil Dan Laboratorium Virtual Terhadap Aktivitas Dan Hasil Belajar Fisika Siswa SMA Methodist 1 Medan”

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan, maka

dapat diidentifikasi beberapa masalah penelitian sebagai berikut:

1. Rendahnya kualitas pembelajaran fisika di kelas yang disebabkan karena

siswa sebagian besar tidak menyukai pelajaran fisika.

2. Kesulitan belajar fisika disebabkan karena fisika banyak menggunakan

pendekatan matematika, kurang berhubungan dengan fenomena alam,

(25)

3. Untuk keberhasilan kegiatan pembelajaran perlu juga memperhatikan

model-model pembelajaran. Namun belum banyak guru yang menggunakan model-model

pembelajaran secara variatif.

4. Guru belum memperhatikan faktor-faktor internal yang memengaruhi prestasi

belajar fisika siswa, antara lain: kemampuan menggunakan alat ukur, sikap

ilmiah, kemampuan verbal, aktivitas belajar, gaya belajar, tingkat kecerdasan

IQ, kemampuan memori, kreativitas, motivasi berprestasi siswa, dll.

5. Pembelajaran masih kurang melibatkan peran aktif siswa dan kurang

memperhatikan karakteristik materi serta belum memanfaatkan teknologi

informasi yang ada secara optimal.

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian ini lebih terarah, maka batasan masalah dalam penelitian

ini adalah:

1. Model pembelajaran yang digunakan dalam penelitian ini adalah model

pembelajaran inkuiri terbimbing, yang sintaksnya meliputi: guru

menghadapkan siswa pada suatu masalah, siswa mengumpulkan informasi,

eksperimen, merumuskan atau mengorganisir data yang terakhir mengadakan

analisa tentang proses inkuiri.

2. Media pembelajaran yang digunakan berbasis eksperimen riil dan

laboratorium virtual

3. Prestasi atau hasil belajar siswa dibatasi pada ranah kognitif taksonomi Bloom

4. Aktivitas belajar siswa dikategorikan ke dalam tingkat aktivitas belajar tinggi

dan rendah

5. Materi pokok yang digunakan dalam penelitian ini adalah Dinamika Fluida

pada siswa kelas XI IPA SMA pada semester II tahun ajaran 2012/2013

(26)

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan batasan masalah yang diuraikan di atas,

maka masalah yang diajukan dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai

berikut:

1. Apakah ada perbedaan peningkatan hasil belajar fisika siswa yang diajar

dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis

eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct

Instrusction (DI)?

2. Apakah ada perbedaan peningkatan hasil belajar fisika siswa pada kelompok

siswa yang mempunyai tingkat aktivitas tinggi dan rendah?

3. Apakah ada interaksi tingkat aktivitas siswa yang diajar dengan menggunakan

model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan

laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI)

terhadap peningkatan hasil belajar fisika siswa?

1.5 Tujuan Penelitian

Berdasarkan uraian latar belakang masalah, identifikasi masalah dan

rumusan masalah di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk menganalisis perbedaan peningkatan hasil belajar fisika siswa yang

diajar dengan menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis

eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct

Instrusction (DI)

2. Untuk menganalisis perbedaan peningkatan hasil belajar fisika siswa pada

kelompok yang mempunyai aktivitas rendah dan aktivitas tinggi

3. Untuk menganalisis interaksi tingkat aktivitas siswa yang diajar dengan

menggunakan model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil

dan laboratorium virtual dengan model pembelajaran Direct Instrusction (DI)

(27)

1.6 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai berikut:

1. Secara teoritis dapat memperkaya data ilmiah dan sebagai rujukan bagi

peneliti lanjutan yang berminat dalam mendalami permasalahan yang sama

2. Memberikan gambaran pada pelaksanaan pendidikan tentang penerapan

khususnya model pembelajaran inkuiri terbimbing dan pengaruhnya terhadap

peningkatan hasil belajar fisika siswa

3. Membantu guru dalam mengambil langkah yang diperlukan untuk mencari

solusi dalam kaitannya dengan masalah-masalah pelajaran yang berhubungan

dengan peningkatan hasil belajar siswa

4. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi tentang efek model

pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium

virtual terhadap aktivitas dan peningkatan hasil belajar fisika siswa.

1.7 Defenisi Operasional

Defenisi operasional merupakan suatu defenisi yang diberikan kepada

suatu variabel dengan cara memberikan arti atau memberikan suatu operasional

yang diperlukan untuk mengukur variabel. Dalam penelitian ini, digunakan

istilah-istilah sebagai berikut:

1. Model pembelajaran inkuiri terbimbing merupakan suatu rangkaian kegiatan

pembelajaran yang melibatkan secara maksimal seluruh kemampuan siswa

untuk mencari dan menyelidiki secara sistematik, kritis, logis dan analitis,

sehingga mereka dapat merumuskan sendiri penemuannya dengan penuh

percaya diri (Gulo,2008 dalam Nugroho. S, 2012).

2. Eksperimen riil merupakan suatu cara di mana murid bersama-sama

mengerjakan sesuatu latihan atau percobaan untuk mengetahui pengaruh atau

akibat dari sesuatu aksi. Melalui eksperimen riil siswa mempelajari fakta,

gejala, konsep, prinsip, hukum dan lain sebagainya. Sehingga selain

memperoleh pengetahuan kognitif juga dapat keterampilan/kinerja dan dapat

menerapkan pengetahuan dan keterampilan tersebut pada situasi yang baru

(28)

siswa dituntut untuk melakukan eksperimen langsung di laboratorium sesuai

dengan penuntun praktikum yang diberikan oleh guru.

3. Laboratorium virtual merupakan sebuah metode yang dapat digunakan sebagai

kolaborasi eksperimen dalam penelitian atau keterampilan dalam belajar

dimana kegiatas eksperimen didistribusikan dengan menggunakan simulasi

atau teknologi komputer. Metode eksperimen menggunakan laboratorium

virtual dibuat termasuk dalam kategori laboratorium virtual hibrida (hybrid

virtual laboratory) yang merupakan perpaduan antara pengembangan berbasis

teori dan eksperimen. Dalam hal ini, laboratorium virtual yang digunakan

sebagai ekperimen yaitu berupa software softaware simulasi Virtual Physics

Labs.

4. Model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan

laboratorium virtual menitikberatkan pada pengembangan tingkat berfikir

siswa yang dilandaskan pada pengalaman dan keterlibatan langsung terhadap

suatu permasalahan dengan menggunakan fasilitas dan proses laboratorium

yang dapat dipraktekkan secara langsung kemudian disimulasikan secara

digital. Model pembelajaran inkuiri terbimbing memiliki sintaks atau tahapan

sebagai berikut: guru menghadapkan siswa pada suatu masalah, siswa

mengumpulkan informasi, eksperimen, merumuskan atau mengorganisir data

yang terakhir mengadakan analisa tentang proses inkuiri. Pelaksanaan model

pembelajaran inkuiri terbimbing menggunakan laboratorium virtual diamati

oleh observer dengan menggunakan lembar observasi.

5. Model pembelajaran langsung (Direct Instruction) merupakan model

pembelajaran yang berpusat pada guru. Secara khusus dirancang untuk

menunjang proses belajar siswa yang berkaitan dengan pengetahuan deklaratif

dan pengetahuan prosedural terstruktur dengan baik yang dapat diajarkan

dengan pola kegiatan yang bertahap (Arends dalam Deo 2013)

6. Hasil belajar merujuk pada prestasi belajar yang didefenisikan sebagai

penguasaan konsep pengetahuan atau keterampilan yang dikembangkan pada

selama pembelajaran, lajimnya ditunjukkan degan nilai tes atau angka yang

(29)

domain kognitif dan keterampilan proses psikomotorik, yang artinya

keterampilan untuk mendapatkan konsep baru, dan untuk memperolehnya

siswa dituntut untuk dapat menemukan sendiri konsep tersebut dengan

bantuan atau bimbingan guru.

7. Aktivitas belajar siswa merupakan salah satu faktor yang dapat memengaruhi

keberhasilan pada model pembelajaran inkuiri terbimbing menggunakan

laboratoriun virtual. Untuk pembelajaran fisika pada materi dinamika fluida,

aktivitas belajar menentukan prestasi belajar fisika siswa. Apabila tingkat

aktivitas belajar yang dimiliki siswa tinggi maka prestasi belajar siswa

tersebut tinggi, sebaliknya apabila tingkat aktivitas belajar siswa rendah maka

pretasi belajar siswa rendah. Penilaian tingkat aktivitas belajar fisika siswa

dilihat dengan menggunakan lembar observasi selama pembelajaran

(30)

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Berdasarkan pengolahan data dan pembahasan hasil penelitian yang

dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Terdapat perbedaan yang signifikan antara gain hasil belajar atau peningkatan

hasil belajar fisika siswa yang diajar dengan menggunakan model

pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium

virtual dibandingkan dengan siswa yang diajar dengan menggunakan model

pembelajaran langsung (Direct Instruction). Dari hasil ini dapat disimpulkan

bahwa model Inkuiri Terbimbing lebih baik dari model DI dalam

meningkatkan gain hasil belajar fisika siswa.

2. Terdapat perbedaan yang signifikan antara gain hasil belajar atau peningkatan

hasil belajar fisika siswa yang memiliki aktivitas tinggi dan aktivitas rendah.

Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa siswa yang tingkat aktivitasnya tinggi

memiliki hasil belajar fisika yang lebih baik dan siswa yang tingkat

aktivitasnya rendah memiliki hasil belajar fisika yang rendah.

3. Terdapat interaksi yang signifikan antara model pembelajaran inkuiri

terbimbing berbasis eksperimen riil dan laboratorium virtual dengan model

pembelajaran langsung (Direct Instruction) dengan tingkat aktivitas terhadap

gain hasil belajar atau peningkatan hasil belajar fisika siswa. Dari hasil ini

dapat disimpulkan bahwa interaksi terjadi pada kelas DI dimana pada tingkat

aktivitas tinggi dan tingkat aktivitas rendah, hasil belajarnya adalah sama.

Yang artinya, model lebih dominan dibandingkan dengan aktivitasnya.

5.2 Saran

Berdasarkan simpulan yang telah dikemukakan diatas, sesuai dengan hasil

penelitian yang didapatkan, maka peneliti memberikan saran sebagai berikut :

1. Dalam pembelajaran fisika khususnya pokok bahasan dinamika fluida, guru

dapat menggunakan media komputer berupa laboratorium virtual untuk

(31)

2. Guru hendaknya memiliki kemampuan dan pengetahuan untuk merancang

pembelajaran praktikum melalui program komputer khususnya simulasi

(laboratorium virtual), sehingga dapat digunakan sebagai alat bantu dalam

menstransfer materi pelajaran kepada siswa.

3. Laboratorium virtual dapat diterapkan pada pokok bahasan yang

membutuhkan praktikum untuk memberikan gambaran yang lebih jelas

(32)

BIODATA ALUMNI

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

Nama Lengkap (sesuai Ijazah) : Dedi Holden Simbolon

Tempat Tanggal Lahir : Teluk Pule, 03 November 1987

Nim : 8116176004

Program Studi : Magister Pendidikan Fisika

Jenjang Studi : S2

Fakultas : Pascasarjana UNIMED

Ijazah Memasuki Program Studi : Pendidikan Fisika, UNIMED Tanggal Lulus (Ujian Tesis) : 27 Juni 2013

Indeks Prestasi : 3.72

Alamat Setelah Lulus : Jl. Kenari VII No. 194 Perumnas Mandala

Telepon : 085262879238

Kode Pos : 20222

Nama Ayah : Lassen Simbolon

Nama Ibu : Rukiah Dahliah Malau

Alamat Orang Tua : Jl. Kenari VII No. 194 Perumnas Mandala

Telepon : 082167850184

Kode Pos : 20222

Judul Tesis Tanggal Seminar Proposal

Efek Model Pembelajaran Inkuiri

Terbimbing Berbasis Eksperimen Riil dan Laboratorium Virtual Terhadap Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Siswa SMA Methodist 1 Medan

4 April 2013

Tanggal Mulai Penelitian

22 April 2013

Tanggal Ujian Tesis

27 Juni 2013

Dosen Pembimbing Tesis 1. Prof. Dr. Sahyar , M.S., M.M. 2. Dr. Retno Dwi Suyanti, M.Si

Medan, 02 Agustus 2013

DEDI HOLDEN SIMBOLON NIM: 8116176004

Pas Photo

3 x 4

(33)

Lampiran 1

SILABUS PEMBELAJARAN

Nama Sekolah : SMA Methodist 1 Medan Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/Semester : XI/2

Standar Kompetensi : 2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah

No Kompetensi

Dasar

Materi

Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Indikator Penilaian

Alokasi

menjelaskan pengertian fluida.

- Melakukan tanya jawab untuk

menjelaskan tekanan yang terjadi dalam fluida.

- Melakukan pengamatan untuk

mengetahui tekanan yang terjadi pada fluida statik.

- Melakukan diskusi untuk

memformulasikan tekanan

hidrostatik.

memformulasikan tekanan

atmosfer.

memberikan beberapa contoh

penerapan dalam teknologi

yang berkaitan dengan

pemanfaatan tekanan

hidrostatik dan tekanan

-Menjelaskan dan

Jam Pelajaran Buku Kajian

(34)

atmosfer.

- Melakukan diskusi kelompok

untuk membahas persoalan

yang berkaitan dengan tekanan

hidrostatik dan tekanan

atmosfer.

mengetahui dan membuktikan hukum Pascal dalam fluida statis.

- Melakukan diskusi kelas untuk

memformulasikan hukum

Pascal.

menjelaskan berbagai contoh penerapan hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari.

mengetahui dan membuktikan hukum Archimedes.

memformulasikan hukum

Archimedes.

menjelaskan beberapa peristiwa yang berkaitan dengan hukum Archimedes.

untuk menyelesaikan persoalan yang berkaitan dengan hukum Pascal dan hukum Archimedes.

(35)

menjelaskan tegangan

permukaan.

- Melakukan pengamatan yang

berkaitan dengan peristiwa

tegangan permukaan.

merumuskan tegangan

permukaan.

menjelaskan gejala kapilaritas.

mengetahui gejala kapilaritas.

menganalisis dan merumuskan adanya gejala kapilaritas.

yang berkaitan dengan

tegangan permukaan dan gejala kapilaritas.

- Mengerjakan kuis.

Fluida Dinamis - Melakukan tanya jawab untuk

menjelaskan fluida bergerak

dan hukum-hukum yang

mendasarinya.

- Melakukan demonstrasi di

depan kelas untuk mengamati sifat-sifat dari fluida bergerak.

memformulasikan persamaan

kontinuitas dan hukum

Bernoulli.

- Melakukan pengamatan dan

diteruskan dengan diskusi

-Memformulasikan

hukum dasar fluida dinamik.

-Menerapkan hukum

(36)

untuk menganalisis hukum-hukum dasar fluida pada pipa venturi dan tabung pitot.

menjelaskan beberapa

peristiwa keseharian yang

berkaitan dengan materi yang dipelajari.

- Siswa melakukan diskusi

kelompok untuk membahas persoalan yang berkaitan dengan materi yang telah dipelajari.

menjelaskan beberapa

peristiwa keseharian.

yang berkaitan dengan materi

yang telah dipelajari.

Mengerjakan kuis.

(37)

Lampiran 2

BAHAN AJAR 1

1. Judul : Tekanan Hidrostatis dan tekanan Atmosfer

2. Standar Kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah

3. Kompetensi Dasar : Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamis serta penerapannya dalam kehidupan

sehari-hari

4. Indikator Pembelajaran

a. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan hidrostatis.

b. Menjelaskan dan memformulasikan tekanan atmosfer.

c. Menghitung tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer suatu fluida

d. Memformulasikan hukum dasar fluida statis.

e. Menerapkan hukum dasar fluida statis pada masalah fisika sehari-hari.

5. Tujuan Pembelajaran

Setelah pembelajaran selesai, siswa dapat:

6. Materi

Secara makroskopik, materi dapat digolongkan ke dalam benda padat dan fluida.

Fluida adalah suatu zat yang dapat memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk

ketika ditekan yang dapat mengalir. Zat yang termasuk fluida adalah zat cair dan gas.

Molekul-molekul di dalam fluida mempunyai kebebasan lebih besar untuk bergerak

sendiri-sendiri. Dalam zat cair, gaya interaksi antara molekul-molekul yang disebut gaya kohesi

masih cukup besar, karena jarak antara molekul-molekul tidak terlalu besar. Akibatnya zat

cair masih tampak sebagai satu kesatuan, kita masih dapat melihat batas-batas zat cair. Selain

itu, zat cair tidak mudah dimampatkan. Lain halnya dengan gas, molekul-molekul gas dapat

(38)

Di samping itu, gas lebih mudah dimampatkan daripada zat cair. Sedangkan fluida statis

adalah adalah fluida dalam keadaan diam. Adapun pokok-pokok yang akan dipelajari pada

fluida statis adalah: tekanan hidrostatis, hukum pascal, hukum archimedes, tegangan

permukaan cair dan kapilaritas. (Tipler, 1998).

A. FLUIDA STATIS

Fluida statis adalah fluida yang tidak mengalami perpindahan bagian-bagiannya.

Pada keadaan ini, fluida statis memiliki sifat-sifat seperti memiliki tekanan dan tegangan

permukaan.

1. TEKANAN HIDROSTATIS

Tekanan (P) adalah gaya yang bekerja tiap satuan luas. Dalam Sistem Internasional

(SI), satuan tekanan adalah N/m2, yang disebut juga dengan pascal (Pa). Gaya F yang bekerja

pada permukaan seluas A dengan arah tegak lurus pada permukaan, besarnya tekanan pada

permukaan bidang tersebut adalah :

P =F

A… … …. 1

Dimana:

P = Tekanan (N/m2)

F = Gaya (N),

A = Luas permukaan (m2).

Tekanan yang dihasilkan oleh fluida (berat fluida) disebut tekanan hidrostatis. Sifat

tekanan hidrostatis :

1. Tekanan menyebar ke segala arah

2. Semakin ke bawah fluida semakin besar tekanannya.

Perhatikan gambar 1 berikut :

(39)

Massa kolom fluida adalah m = ρ.V, dengan V = A.h menunjukkan volume kolom fluida. Dengan demikian, m = ρ.V = ρ.A.h dan berat fluida w = m.g = ρ.g.A.h. Jika P0 menunjukkan tekanan di bagian atas fluida (tekanan udara) dan P menunjukkan tekanan

pada kedalaman h, maka besarnya gaya keatas yang disebabkan oleh perbedaan tekanan ini

adalah: P.A - P0.A. Besarnya tekanan pada kedalaman h dapat diperoleh dari :

P. A−P₀ = ρ. g. h. A

Atau

P = P0+ρ. g. h… … … …. (2) Dimana :

P = tekanan pada kedalaman h (Pa)

P0 = tekanan di permukaan (Pa)

h = kedalaman (m)

g = percepatan gravitasi (m/s2) ρ = massa jenis (kg/m3)

Jadi tekanan P pada kedalaman h selalu lebih besar daripada tekanan P0 pada

permukaannya. Titik-titik di dalam fluida yang mempunyai kedalaman yang sama selalu

mempunyai tekanan yang sama, tidak bergantung pada bentuk bejana. Pernyataan ini dikenal

dengan nama Hukum Utama Hidrostatis. Persamaan secara matematis ditulis : ∆P = P−P₀ = ρ. g. h… … … …. 3

Dimana, ΔP = selisih tekanan

Misalnya kita akan menentukan massa jenis minyak dengan pipa U. Mula-mula pipa

U diisi air yang massa jenisnya telah diketahui sebagai pembanding, Lalu pada kaki kiri

dituangkan zat cair yang akan dihitung massa jenisnya. Sesuai dengan hukum utama

hidrostatis maka titik A dan titik B memiliki tekanan yang sama yakni PA = PB (karena

keduanya berada dalam air dan berada pada satu bidang datar). Titik A berada dalam zat air

pada kedalaman hA dan titik B berada dalam zat cair yang akan dihitung massa jenisnya

(minyak) pada kedalaman hB, sehingga berlaku:

ρ_f. g. hB =ρ_air. g. hA… … … … …. 4 Sehingga dapat dihitung massa jenis zat cair (minyak) tersebut :

ρ_f =hA hB

(40)

Penerapan hukum utama hidrostatis yang lain antara lain pada beberapa alat yang

telah diciptakan untuk mengukur tekanan, diantaranya yang paling sederhana adalah

manometer tabung terbuka, seperti diperlihatkan pada Gambar 3 di bawah.

Gambar 3. Manometer Tabung Terbuka

Manometer tersebut digunakan untuk mengukur tekanan tera yang terdiri dari

sebuah tabung yang berbentuk U yang berisi cairan, umumnya mercury (raksa) atau air.

Tekanan P yang terukur adalah berhubungan dengan perbedaan tinggi permukaan air antara

dua sisi tabung, yakni:

P−P0 =ρ. g. h… … … …. 6 Dimana:

P0 = Tekanan atmosfir

Ρ = Massa jenis fluida.

Jadi tekanan tera, P –P0 adalah sebanding dengan perbedaaan tinggi dari kolom-kolom cairan

di dalam tabung U.

Tekanan atmosfir dapat diukur dengan alat jenis manometer raksa dengan salah satu

ujung tabung tertutup, seperti pada Gambar 4 di bawah ini:

(41)

Ruang di atas kolom air raksa hanya mengandung uap air raksa, yang tekanannya

begitu kecil pada temperature biasa sehingga tekanan tersebut dapat diabaikan besarnya.

Dengan demikian dari persamaan 2.5 diperoleh tekanan atmosfir adalah P0 =ρ. g. h.

Tekanan atmosfir disuatu titik secara numerik adalah sama dengan berat kolom

udara sebanyak satu satuan luas penampang yang membentang dari titik tersebut ke puncak

atmosfir. Maka tekanan atmosfir di suatu titik akan berkurang dengan ketinggian. Dari hari

ke hari akan ada variasi-variasi tekanan atmosfir karena atmosfir tersebut tidaklah statis.

Kolom raksa di dalam barometer akan mempunyai tinggi sebesar kira-kira 76 cm di

permukaaan laut yang berubah dengan tekanan atmosfir.

Suatu tekanan yang ekuivalen dengan tekanan yang dikeluarkan oleh 76 cm raksa

pada suhu 00C di bawah gravitasi standar, g = 9,8 m/s2, dinamakan satu atmosfir (1 atm).

Massa jenis raksa pada temperatur ini adalah 13.595 kg/m3, maka satu atm adalah ekuivalen

dengan:

1 atm = (13.595 kg/m3)(9,8 m/s2)(0,76 m) = 1,013 x 105) N/m2) = 1,013 x 105 Pa.

Seringkali tekanan dispesifikasikan dengan memberikan tinggi kolom raksa pada suhu 0oC, sehinggga tekanan sering dinyatakan dalam “sentimeter raksa (cm-Hg).

7. Contoh Soal

a. Suatu tempat di dasar danau memiliki kedalaman 20 m. Diketahui massa jenis air danau 1 g/cm3 , percepatan gravitasi g = 10 m/s2, dan tekanan di atas permukaan air

sebesar 1 atm. Hitunglah tekanan hidrostatis di tempat tersebut!

Jawab:

Dik: h = 20 m

g = 10 m/s2

ρ = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3

P0 = 1 atm = 1.013 x 105 pa

Dit: Ph= ……?

Penyelesaian:

= = 1000 3 .10 2 .20

(42)

a. Sebuah peti berukuran 2 m x 3 m x 4 m dengan massa jenis bahannya 3000 kg/m3. Jika g = 10 m/s2, hitung:

a. Berat peti

b. Tekanan maksimum peti pada tanah

c. Tekanan minimum peti pada tanah

Jawab:

Dik: Volume peti = 24 m3

ρpeti = 3000 kg/m3

g = 10 m/s2

Dit: - mpeti= ……?

-Pmax = …….?

-Pmin= …..?

Penyelesaian:

-Massa peti

= = 3000 3 .24 3 . 10 2

= 72 104�

-Tekanan maksimum peti terhadap lantai.

(Ambil luas lantai yang lebih sempit. A = 2 m x 3 m = 6 m2), sehingga:

=

� =

72 104�

6 2 = 12 10

4_�_/ 2

-Tekanan minimum petu terhadap lantai.

(Ambil luas lantai yang lebih luas. A = 3 m x 4 m = 12 m2), sehingga:

=

� =

72 104�

12 2 = 6 10

4_�_/ 2

8. Latihan/tes/Simulasi

a. Sebuah bejana berbentuk tabung mengandung lapisan minyak 0,25 m yang

mengapung diatas air yang kedalamannya 1 m. Jika massa jenis minyak 600 kg/m3

dan massa jenis air 1000 kg/m3.(a). berapakah tekanan gauge pada bidang batas

(43)

b. Perkirakan selisih tekanan hidrostatis darah diantara otak dan kaki didalam tubuh

seorang wanita yang tingginya 170 cm. Jika massa jenis darah 1,06 x 103 kg/m3 dan

percepatan gravitasi bumi g = 9,8 m/s2

c. Jelaskan konsep dasar dari hidrostatis. Apa yang anda ketahui tentang tekanan gauge

dan tekanan mutlak.

d. Hitunglah tekanan pada kedalamam 5 m dalam sebuah sungai, jika tekanan atmosfer

udara dipermukaan danau: (a) diperhitungkan, dan (b) diabaikan.

Massa jenis air = 1000 kg/m3

e. Suatu wadah berisi air raksa, dengan massa jenis 13.600 kg/m3 setinggi 76 cm.

(a). Berapa tekanan hidrostatis yang bekerja pada dasar wadah tersebut

(b). Berapa tinggi air yang setara dengan tekanan hidrostatis tersebut

9. Daftar Pustaka

Halliday dan Resnick, (1991). Fisika jilid 1 (Terjemahan). Jakarta: Penerbit Erlangga.

Foster, B. (1997). Fisika 2 SMU. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Gibbs, K, (1990). Advanced Physics. New York: Cambridge University Press.

Martin Kanginan, (2006). Fisika XI SMU. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Munasir. (2004). Fluida Statis. Bagian Proyek Pengembangan Kurikulum Direktorat

Pendidikan Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan

(44)

Lampiran 3

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN KELAS KONTROL

Sekolah : SMA METHODIST 1 MEDAN

Kelas / Semester : XI (Sebelas) / Semester 2 Mata Pelajaran : Fisika

Pertemuan : 1 (Pertama)

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

STANDAR KOMPETENSI

2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan

masalah

KOMPETENSI DASAR

2.2. Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan dinamisserta

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

INDIKATOR PEMBELAJARAN

A. TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah pembelajaran selesai, siswa dapat:

B. MATERI AJAR

1. Tekanan Hidrostatis

2. Tekanan Atmosfer

C. MODEL PEMBELAJARAN

(45)

D. KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR

Fase Kegiatan pembelajaram Metode Alat dan

Bahan Media

Alokasi

waktu Sumber Belajar

Guru Siswa siswa memimpin berdoa, memeriksa kehadiran siswa, kebersihan dan kerapian kelas.

- Guru memberikan motivasi dan arahan kepada siswa menyangkut indikator dan tujuan pembelajaran

- Guru memberikan pertanyaan pembukaan berkaitan dengan tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer

- Siswa memperhatikan penjelasan guru

- Guru menjelaskan mengenai pengertian fluida statis dan

menjelaskan tekanan

hidrostatis dan tekanan atmosfer

- Guru melibatkan peserta didik untuk mencari informasi yang luas tentang fluida statis dan

menjelaskan tekanan

hidrostatis dan tekanan atmosfer dari berbagai sumber (buku dan internet)

Kegiatan Inti

(46)

Fase 3

- Guru memberikan bimbingan praktik serta langkah-langkah dan membagikan LKS kepada siswa

(47)

Fase 4 (Memeriksa pemahaman siswa

dan memberikan umpan balik)

Kegiatan Akhir

- Guru mengumpulkan laporan praktikum dari setiap kelompok

- Guru memberikan kesimpulan tentang tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfer, diteruskan dengan pemberian tugas mandiri, tugas kelompok,

membaca dan memahami

materi berikutnya

Kegiatan Akhir

- Siswa mengumpulkan laporan praktikum mereka

- Siswa mencatat dan mendengarkan

penjelasan guru

Ceramah Tanya Jawab

20‟

Fase 5 (Latihan mandiri)

- Guru memberikan tugas-tugas mandiri berupa soal kepada siswa untuk meningkatkan

pemahamannya terhadap

materi yang telah mereka pelajari.

- Siswa mengerjakan soal yang diberikan oleh guru.