1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Tujuan
Skripsi ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan sebuah alat peraga fisika berupa sebuah beban yang diletakkan pada sebuah bidang miring dengan menggunakan mikrokontroler yang dilengkapi dengan program user interface.
1.2. Latar Belakang
Fisika merupakan ilmu sains yang pasti dipelajari di Sekolah Menengah Atas dan di tiap kebanyakan jurusan sains di perkuliahan. Yang mana pada matakuliah ini diajarkan tentang teori dasar fisika.
Hakikat pembelajaran IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) adalah proses dan produk. Oleh karena itu, pembelajaran IPA di sekolah tidak hanya mementingkan penguasaan fisika terhadap fakta konsep teori IPA tetapi yang lebih penting adalah siswa mengerti proses bagaimana fakta dan teori-teori tersebut ditemukan, Dengan kata lain siswa harus mendapat pengalaman langsung dan menemukan sendiri proses tersebut(Depdiknas, 2006) [1].
Di kalangan peserta didik telah berkembang kesan yang kuat bahwa pelajaran fisika merupakan pelajaran yang sulit untuk dipahami dan kurang menarik. Pembelajaran fisika akan lebih bermakna jika siswa terlibat aktif dalam mengamati, memahami dan memanfaatkan gejala-gejala alam yang ada di lingkungan sekitar. Dalam proses tersebut siswa dilatih untuk memiliki kemampuan observasi dan eksperimen yang lebih ditekankan pada melatih kemampuan berpikir dan kerja ilmiah. Selain itu siswa dilatih melakukan percobaan dengan mengenal peralatan yang digunakan dalam pengukuran baik di laboratorium maupun di alam sekitar peserta didik. Dengan didukung kemampuan matematis yang dimiliki, peserta didik dilatih untuk mengembangkan kemampuan berpikir dan bernalar yang taat asas, serta kemampuan berpikir dan bernalar ini dilahirkan melalui pengelolaan data yang akurat, yang kebenarannya tidak diragukan lagi (Depdiknas, 2006) [2].
2
mempunyai peranan yang sangat penting dalam pembelajaran, yaitu untuk menjelaskan konsep, sehingga siswa memperoleh kemudahan dalam memahami hal-hal yang dikemukakan guru, memantapkan penguasaan materi yang ada hubungannya dengan bahan yang dipelajari dan mengembangkan keterampilan [3].
Di samping peranan yang sangat penting dalam pembelajaran, APP IPA juga mempunyai fungsi yang dapat menentukan pencapaian tujuan pembelajaran IPA di sekolah, fungsi tersebut menurut Dirjen Dikdasmen Depdikbud (1999) adalah sebagai sumber belajar, metode pendidikan, sarana dan prasarana pendidikan. Menurut Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP : 2006), Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah (SMA/MA) harus memiliki sarana: perabot, peralatan pendidikan, media, bahan habis pakai, dan perlengkapan lainnya; serta prasarana laboratorium.
Kondisi Laboratorium IPA 8.886 SMA Negeri/Swasta (Data Balitbang Depdiknas : 2005), memiliki laboratorium IPA (gabung) 26,20%, memiliki laboratorium IPA ( 2 Laboratorium terpisah) 18,62%, memiliki laboratorium fisika, biologi, kimia (3 laboratorium terpisah) 24,18%, memiliki laboratorium IPA 69%, dan belum memiliki laboratorium IPA 31%. Kondisi gedung laboratorium IPA baik 41%, rusak berat 33%, rusak ringan 26%. Keadaan alat/bahan lengkap 27%, dan belum lengkap 73%. Penggunaan laboratorium IPA dengan frekuensi tinggi 36%, Sedang 31%, rendah 33%. Memiliki laboran IPA 17,72%.
Kurangnya alat peraga/media yang dapat memberikan gambaran secara sederhana dan nyata akan penerapan teori fisika baik di tingkat Sekolah Menengah Atas maupun perkuliahan menjadi permasalahan utama dari pengerjaan tugas akhir ini.
Dari uraian di atas maka akan dibuat sebuah alat peraga/media yang dinamakan
“Alat Peraga Fisika Hukum Kekekalan Energi, Gaya, Kecepatan, dan Percepatan Pada
3 1.3. Spesifikasi Sistem
Sesuai dengan surat tugas skripsi yang dikeluarkan oleh Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana dengan nomor 73/I.3/FTEK/XI/2014 pada tanggal 6 November 2014, spesifikasi skripsi ini adalah sebagai berikut :
1. Mempunyai dimensi panjang alas 200 cm dan tinggi yang dapat diatur hingga 200 cm, dan kebar 30 cm
2. Menggunakan beban dengan jenis alas dan beban yang bervariasi (100 gram, 200 gram, 300 gram, 400 gram, dan 500 gram)
3. Mempunyai program user interface yang terhubung melalui protokol serial/USB yang bisa digunakan pada PC/laptop
4. Mempunyai posisi sudut bidang miring yang dapat diatur oleh pengguna mulai dari 0o hingga 90o
5. Mampu menampilkan parameter nilai sudut, percepatan, kecepatan, energi kinetik, energi potensial, dan koefisien gaya gesek kinetik dari sistem secara real time pada program user interface
6. Menggunakan power supply adaptor 5 volt.
1.4. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan pada skripsi ini terdiri dari lima bab, berikut adalah penjelasan dari kelima bab tersebut.
BAB I Pendahuluan, pada bab ini akan dijelaskan tujuan dan latar belakang
permasalahan yang mendasari pembuatan skripsi ini, spesifikasi alat yang akan direalisasikan dalam skripsi dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II Dasar Teori, bab ini berisi tentang pembahasan beberapa dasar teori yang
mendukung pembuatan skipsi.
BAB III Perancangan Sistem, bab ini berisi tentang penjelasan perancangan sistem,
yaitu penjelasan perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak hingga menjadi sebuah sistem.
BAB IV Pengujian dan Analisis, pada bab ini akan dijelaskan tentang pengujian
perangkat keras maupun perangkat lunak yang telah dirancang dan direalisasikan.
BAB V Penutup, bagian penutup berisi tentang kesimpulan dan saran-saran
