PENGGUNAAN ALAT PERAGA PRAKTIKUM ELASTISITAS (MODULUS YOUNG, HUKUM HOOKE, RANGKAIAN PEGAS, DAN ENERGI POTENSIAL PEGAS) BERBANTUAN MEDIA PEN TABLET DAN CAMTASIA SEBAGAI UPAYA MENINGKATKAN HASIL BELAJAR PESERTA DIDIK SMA KUTAPURA
LAPORAN KARYA INOVASI PEMBELAJARAN (TINDAK LANJUT DIKLAT PKBKI PPPPTK-IPA)
OLEH KADEK SETIADA, S.Pd. (
[email protected]; 081916147188) (contoh produk: https://youtu.be/4wGOs9PE6Po)
SEKOLAH MENENGAH ATAS KUTAPURA YAYASAN PEMBANGUNAN DESA KUTA KUTA, BADUNG 2016
NUPTK: 6756766666110002
NPWP: 47.871.194.8-902.000
Surat Keterangan Sehat
i
ii
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkah dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah dalam bentuk laporan karya inovasi pembelajaran yang berjudul “Penggunaan Alat Peraga Praktikum Elastisitas (Modulus Young, Hukum Hooke, Rangkaian Pegas, dan Energi Potensial Pegas) Berbantuan Media Pen Tablet dan Camtasia Studio sebagai Upaya Meningkatkan Hasil Belajar Peserta Didik Kelas XI.IPA SMA Kutapura”. Pelaksanaan dan penyusunan laporan ini disusun dalam rangka meningkatkan kualitas pembelajaran Fisika di SMA Kutapura, meningkatkan kemampuan guru dalam membuat dan mengembangkan alat peraga praktikum (APP) Fisika, serta sebagai syarat mengikuti Simposium Guru Nasional 2016. Laporan karya inovasi pembelajaran APP ini dapat penulis selesaikan tepat pada waktunya berkat Tuhan Yang Maha Esa, serta kerja sama, motivasi, arahan, bantuan, saran dan kritik yang konstruktif dari berbagai pihak. Sebagai rasa syukur dan hormat penulis, melalui kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih serta penghargaan kepada sebagai berikut. 1. Segenap fasilitator dari PPPPTK IPA Bandung yang telah memberikan pengetahuan, motivasi, serta pendampingan selama kegiatan Diklat PKB FKI dari tanggal 12 s.d. 18 Oktober 2015. 2. Ibu Dra. Ni Ketut Suarniti, selaku Kepala SMA Kutapura yang telah memberikan dukungan moral dan materi kepada penulis dalam pembuatan dan pengembangan alat peraga praktikum, menerapkannya di sekolah yang dipimpinnya serta memfasilitasi, memediasi, dan memotivasi penulis dalam penyusunan laporan ini. 3. Rekan-rekan guru di SMA Kutapura yang telah memberikan masukan dan kerja samanya kepada penulis. 4. Staf pegawai SMA Kutapura yang telah banyak membantu penulis dalam urusan administrasi sehingga laporan ini terselesaikan tepat waktu. 5. Siswa-siswi kelas XI.IPA SMA Kutapura tahun pelajaran 2015/2016 atas segala bantuan dan kerja samanya selama penulis mengadakan penelitian. 6. Orang tua dan saudara tercinta atas doa yang telah diberikan.
iii
Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan karunia atas budi baik dari semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan ini. Penulis menyadari dengan sepenuhnya bahwa laporan ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang konstruktif dari pembaca guna penyempurnaan laporan ini. Penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan bagi perkembangan dunia pendidikan terutama pembelajaran Fisika di masa yang akan datang.
Kuta, November 2016
Penulis
iv
DAFTAR ISI Halaman PENGESAHAN ...........................................................................................
i
PERNYATAAN ...........................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ..................................................................................
iii
DAFTAR ISI .................................................................................................
v
1. Pengantar ..........................................................................................
1
2. Masalah .............................................................................................
2
3. Pembahasan dan Solusi .....................................................................
3
3.1 Hasil Belajar ...............................................................................
4
3.2 Alat Peraga ..................................................................................
4
3.3 Pen Tablet ..................................................................................
5
3.4 Camtasia .....................................................................................
6
3.5 Keunggulan Karya yang Dibuat Diterapkan pada Materi ..........
6
3.6 Rancangan/Desain Alat Peraga Praktikum .................................
7
3.7 Prosedur Pembuatan Alat Peraga Praktikum ..............................
8
3.8 Implementasi pada Pembelajaran ................................................
11
3.9 Hasil Analisis Data Praktikum ...................................................
12
4. Kesimpulan dan Harapan Penulis .....................................................
15
DAFTAR PUSTAKA
v
1. Pengantar Fisika merupakan salah satu cabang sains memegang peranan begitu penting dalam perkembangan ilmu pengetahuan antara lain: 1) teknologi modern berasal dari sains Fisika, 2) Fisika diperlukan dalam memahami konsep ilmu lainnya, 3) melalui belajar Fisika dapat mengembangkan kemampuan matematis dan verbal, 4) Fisika membawa kesuksesan dalam bidang virtual, komputer, permesinan, dan kesehatan, 5) dengan belajar Fisika mampu mengasah kemampuan berpikir yang sangat bernilai termasuk dalam bidang ilmu lainnya, dan 6) lapangan pekerjaan yang sangat luas bagi orang-orang yang menguasai sains Fisika (Koenecke & DeBella, 2008). Dilihat dari objek kajiannya, Fisika merupakan ilmu yang mempelajari materi dan energi. Setiap materi memiliki karakteristik masing-masing, antara lain massa jenis, kalor jenis, konduktivitas, dan elastisitas. Elastisitas menyatakan keadaan benda yang dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya luar yang bekerja pada benda dihilangkan. Elastisitas suatu bahan ditemukan oleh Thomas Young yang dikenal dengan modulus elastisitas (modulus Young) yaitu perbandingan tegangan dengan regangan pada benda dengan panjang tertentu yang diberi gaya luar. Benda elastis ketika ditarik/disimpangkan dengan gaya tertentu akan memiliki energi yang tersimpan dalam bentuk energi potensial. Penerapan elastisitas dalam kehidupan sehari-hari dan dan dalam bidang teknologi telah dirasakan manfaatnya begitu nyata. Mengingat begitu pentingnya peranan Fisika khususnya elastisitas dalam kehidupan, maka diharapkan peserta didik memiliki motivasi yang kuat dalam mempelajari Fisika. Wujud nyata dari motivasi berprestasi yang tinggi dapat dilihat karakter dalam diri siswa antara lain sebagai berikut: 1) rasa ingin tahu sebagai sikap dan tindakan yang selalu berupaya untuk mengetahui lebih mendalam dan meluas dari sesuatu yang dipelajarinya, dilihat, dan didengar; 2) kerja keras sebagai perilaku yang menunjukkan upaya sungguh-sungguh dalam mengatasi berbagai hambatan belajar dan tugas, serta menyelesaikan tugas dengan sebaik-baiknya; 3) kreatif sehingga mampu berpikir dan melakukan sesuatu untuk menghasilkan cara atau hasil baru dari sesuatu yang telah dimiliki; 4) mandiri dalam menyelesaikan tugas-tugas bukan berarti individual; 5) menghargai kemampuan diri dan orang lain dalam bentuk sikap dan tindakan yang mendorong dirinya untuk menghasilkan sesuatu yang berguna bagi masyarakat, dan mengakui, serta menghormati keberhasilan orang lain; 6) melek sains dan gemar membaca yang selalu membiasakan diri menyediakan waktu untuk membaca berbagai bacaan yang memberikan kebajikan bagi dirinya (BP3K Kemendiknas). Dari pembentukan karakter positif tersebut diharapkan dapat berimplikasi linier pada pencapaian hasil belajar peserta didik (Sardiman, 2011).
1
2. Masalah Hasil belajar peserta didik dapat diukur melalui pengetahuan dan pemahaman konsep, kinerja ilmiah, dan sikap ilmiah. Pengetahuan dan pemahaman konsep menekankan pada kemampuan peserta didik untuk menemukan solusi terhadap permasalahan Fisika dalam kehidupan sehari-hari salah satu indikatornya adalah siswa mampu menyelesaikan soal-soal Fisika. Kinerja ilmiah menekankan pada keterampilan proses peserta didik dalam membuktikan teori ataupun menemukan teori/fakta dalam bentuk kegiatan eksperimen/praktikum. Sikap ilmiah peserta didik dapat diukur dari karakter dan motivasi belajarnya. Teori dan konsep Fisika lahir karena hasil penemuan empiris dari penelitian, diharapkan dalam pelaksanaan pembelajaran di kelas, guru mampu mendidik siswanya untuk terampil melakukan kegiatan eksperimen. Namun, harapan tersebut mengalami kesenjangan terhadap kenyataan di sekolah yang dapat menimbulkan beberapa masalah. Masalah pertama, pembelajaran Fisika di SMA Kutapura mengalami kendala dalam kegiatan praktikum karena terbatasnya bahkan ketiadaan alat peraga praktikum, hal ini menyebabkan pembelajaran masih bersifat doktrinasi dan bersifat abstrak di mana siswa tidak dapat mengalami secara langsung pembuktian suatu teori yang telah dipelajari, khususnya pokok bahasan elastisitas. Pembelajaran di kelas menjadi tidak kontekstual menyebabkan siswa tidak dapat menghubungkan dan menerapkan konsep yang telah dipelajari dalam kehidupan sehari-hari. Dampak langsung dari keadaan ini yaitu: 1) rendahnya motivasi belajar peserta didik karena tidak mengetahui penerapan konsep dalam kehidupannya, 2) pembelajaran tidak menyenangkan karena tidak adanya interaksi sosial ilmiah antar peserta didik dalam kelompok, 3) kreativitas peserta didik tidak berkembang karena tidak mendapat fasilitas dan mediasi untuk mengembangkan modalitas VAK (visual, auditory, dan kinesthetic) selama proses belajar, 4) peserta didik kurang melek/peka terhadap isu-isu sains dan teknologi yang berkembang di masyarakat yang menyebabkan pembelajaran yang telah diikuti tidak bermakna dalam memori jangka panjangnya. Masalah kedua, Fisika adalah sains yang menekankan pada penanaman konsep ilmiah pada peserta didik juga dapat menerapkan konsep tersebut pada permasalahan gejala fisis sehari-hari. Tidak dipungkiri bahwa Fisika merupakan salah satu pelajaran yang identik dengan banyak rumus dan sangat memerlukan penalaran matematika yang memadai. Masalah yang sering dialami siswa adalah terbatasnya keterampilan berpikir dan pemecahan masalah dalam menyelesaikan soal Fisika. Peserta didik mengalami kendala dalam menentukan variabel-variabel yang diketahui dan ditanya pada soal. Terlebih lagi belum maksimalnya penguasaan cara operasi matematika dalam menjawab soal-soal. Kecenderungan ini terjadi karena pada saat di kelas terbatasnya waktu yang tersedia untuk berlatih dan membahas soal-soal yang ada, terlebih lagi terdapat beberapa faktor yang mengganggu konsentrasi belajar peserta didik misalnya suasana lingkungan 2
belajar yang kurang kondusif. Siswa hanya memiliki rekam kegiatan sebatas catatan saja. Meskipun telah memahami konsep dengan benar tetapi jika tidak didukung oleh keterampilan matematika akan berdampak pada kurang optimalnya hasil belajar dari aspek pengetahuan dan pemahaman konsep peserta didik.
3. Pembahasan dan Solusi Salah satu solusi terhadap masalah pertama, terkait dengan peningkatan hasil belajar pada aspek kinerja dan sikap ilmiah, maka pemerintah dalam berbagai bentuk kebijakannya selalu mengupayakan cara untuk meningkatkan hasil belajar peserta didik. Bentuk konkret kebijakan tersebut yaitu dengan mengadakan pendidikan dan pelatihan bagi guru agar dapat meningkatkan kreativitas dan inovasi dalam pembelajaran, salah satunya yaitu pendidikan dan pelatihan pengembangan alat peraga praktikum yang diselenggarakan oleh PPPPTK IPA Bandung. Diklat ini sangat penting dan bermanfaat dilaksanakan agar guru dapat menciptakan pembelajaran yang kontekstual karena ditunjang oleh alat peraga yang nyata terlebih dapat digunakan untuk praktikum pengukuran sehingga diharapkan peserta didik dapat mengonstruksi konsep dan pengetahuannya dalam bentuk kegiatan praktikum untuk mencapai kompetensi yang ditetapkan Selanjutnya, solusi terhadap masalah kedua, pada kesempatan ini penulis mencoba memadukan penggunaan produk teknologi berupa hardware pen tablet dan software Camtasia untuk membuat video tutorial pembahasan soal-soal terkait dengan topik elastisitas. Solusi ini penulis gunakan karena guru dapat memberikan lebih banyak alternatif penyelesaian contoh soal secara terstruktur dengan berbagai variasi dan kreasi tanpa terbatas waktu dan tempat untuk peserta didik memahaminya. Guru dengan pen tablet menuliskan penanaman konsep dan langkah-langkah pembahasan soal di slide Show Microsoft Powerpoint kemudian aktivitas di layar komputer direkam dengan editor video Camtasia. Hasil rekaman ini dikonversi dan diproduksi menjadi format video (.mp4) kemudian video tutorial yang telah jadi dapat diunggah di Youtube/ Facebook/ Line atau di bagikan via flashdisk, bluetooth atau kabel data smartphone peserta didik dengan harapan peserta didik memiliki referensi memadai tentang langkah-langkah menyelesaikan soal Fisika yang dapat disimak kapan saja dan di mana saja sehingga pemahaman dan penerapan konsep Fisika pada topik elastisitas dapat meningkat. Berdasarkan uraian di atas, maka penulis melakukan perbaikan pembelajaran di Kelas XI.IPA SMA Kutapura pada pokok bahasan elastisitas adalah dengan membuat karya inovasi dengan judul: Penggunaan Alat Peraga Praktikum Elastisitas (Modulus Young, Hukum Hooke, dan Rangkaian Pegas) Berbantuan Media Pen Tablet dan Camtasia Studio sebagai Upaya Meningkatkan Hasil Belajar Peserta Didik Kelas XI.IPA SMA Kutapura.
3
3.1 Hasil Belajar Hasil belajar merupakan pencapaian kompetensi-kompetensi yang mencakup aspek pengetahuan, keterampilan, sikap dan nilai-nilai yang diwujudkan dalam kebiasaan berpikir dan bertindak (Puskur, 2007a). Seseorang dikatakan belajar jika telah mengalami perubahan tingkah laku sebagai hasil konstruksi pengetahuan dari stimulus konsep sehingga dapat merespons dengan tepat fenomena kehidupan yang dialaminya. Hasil belajar peserta didik dalam sistem pendidikan saat ini telah diatur melalui kurikulum pendidikan yang berlaku. Di dalam KTSP yang berlaku di SMA Kutapura, hasil belajar terutama hasil belajar Fisika untuk tingkat Sekolah Menengah Atas khususnya di SMA Kutapura disesuaikan dengan standar kompetensi yang digunakan. Sedangkan aspek penilaiannya dikelompokkan menjadi (1) pemahaman dan penerapan konsep dan (2) kinerja ilmiah (Puskur, 2007b). Hal ini didasarkan pada alasan bahwa pemahaman konsep dan aplikasinya mencakup semua sub ranah dalam ranah kognitif dan kinerja ilmiah mencerminkan semua aktivitas sains yang melatih dan mengembangkan keterampilan sains (psikomotor) dan sikap ilmiah (afektif). 3.2 Alat Peraga Alat peraga menurut Ditsardik Depdikbud (1990) dalam Sriyanto (2013) diartikan sebagai alat yang dapat dipertunjukkan/diperagakan dalam proses pembelajaran dan berfungsi sebagai pembantu untuk memperjelas sesuatu konsep ide atau pengertian contoh benda. Alat peraga adalah segala sesuatu yang digunakan untuk menjelaskan konsep pembelajaran dari materi yang bersifat abstrak menjadi nyata sehingga dapat merangsang pikiran, perasaan, perhatian dan minat peserta didik yang menjurus ke arah terjadinya proses pembelajaran. Penggunaan alat peraga dalam pembelajaran sangat dianjurkan, karena dengan memanfaatkan alat peraga yang sesuai dengan materi, pembelajaran Fisika akan lebih efektif dengan langsung memperagakan dan melakukan percobaan. Selain itu dengan menggunakan alat peraga, pembelajaran Fisika yang dikenal Peserta didik sebagai mata pelajaran yang rumit dan sukar dipelajari, akan menjadi lebih mudah dipahami, menyenangkan bagi peserta didik dan guru dapat lebih kreatif dalam menyampaikan materi pelajaran. Aktivitas belajar peserta didik adalah serangkaian kegiatan peserta didik dalam belajar yang tidak hanya mendengarkan uraian guru tetapi berupa aktivitas lain seperti mengamati, melakukan, mendemonstrasikan, memerankan dan lain-lain. Menurut Husni (2004) pembuatan alat peraga sederhana dalam proses pembelajaran memiliki fungsi: a. Mengembangkan dan meningkatkan kemampuan peserta didik memecahkan masalah yang diawali dengan kemampuan mengenali masalah dan berlanjut dengan kemampuan berpikir alternatif, menerangkan konsep, merancang model, membuat model, menguji model dan merencanakan model. b. Mengembangkan kemampuan peserta didik berpikir dan bertindak kreatif. c. Meningkatkan motivasi 4
belajar peserta didik dan sifat ingin tahu. d. Memperjelas informasi dalam proses pembelajaran e. Meningkatkan efektivitas penyampaian f. Memberi informasi tambahan yakni melengkapi atau memperkaya informasi yang diberikan guru. g. Menjadikan pendidikan lebih produktif karena alat peraga sederhana dapat memberikan pengalaman yang tidak dapat diberikan guru dan membuka cakrawala pengetahuan yang lebih luas lagi. h. Menambah pengertian nyata tentang suatu pengertian atau pengetahuan 3.3 Pen Tablet Pen tablet merupakan hardware pulpen digital yang digunakan untuk menulis di layar komputer. Selain digunakan untuk menulis juga berfungsi sebagai kursor. Pulpen digital dapat diaplikasikan pada Microsoft Powerpoint membantu guru untuk menjelaskan materi sebagai pengganti papan tulis dan alat tulis. Dengan fasilitas alat ini kita dapat mempunyai berpuluh-puluh papan tulis yang dapat diatur serta dapat berpindah-pindah layar tanpa harus kehilangan data/tulisan, juga tidak lagi memerlukan kapur atau spidol. Inilah salah satu peran teknologi menanggulangi kerusakan alam. Penyampaian akan lebih menarik lagi jika guru menggunakan graphic tablet pen, guru bebas berkreasi dalam membuat catatan, gambar deskripsi di screen tanpa harus bersusah-payah menghapus setiap layar penuh, karena dengan alat ini guru bisa bergantiganti screen seberapapun yang guru mau dan dapat menampilkan kembali ke layar yang telah dibuatnya dengan cukup dua kali sentuh. Materi pembelajaran tidak perlu lagi dicatat secara manual pada buku tulis karena materi pelajaran dari guru sudah dalam bentuk softcopy yang bisa disimpan dalam netbook/laptop/ pctablet siswa.
Gambar 1. Penggunaan Pen Tablet dalam Pembelajaran Pembelajaran Fisika tidak luput dari pesatnya kemajuan di bidang teknologi informasi dan komunikasi. Berbagai penelitian yang dilakukan terkait dengan pemanfaatan teknologi informasi ini menunjukkan meningkatnya hasil pembelajaran yang signifikan. Penggunaan teknologi informasi dan komunikasi ini akan optimal dalam pembelajaran fisika, apabila guru dapat meningkatkan kemampuan profesionalnya sebagai pengguna produk teknologi ini.
5
3.4 Camtasia Camtasia Studio merupakan software yang digunakan untuk membuat video tutorial juga dapat dimanfaatkan sebagai pengolah slide presentasi berbasis Microsoft Powerpoint yang menyediakan pen tool pada tampilan slideshow. Fungsi utama dari Camtasia adalah recording, editing, dan publishing. Aktivitas penggunaan pen tablet dan suara penjelasan guru dapat direkam, diedit sesuai keinginan misalnya menambahkan efek animasi transisi antar slide dan mengurangi noise bahkan penambahan latar musik yang dapat membangkitkan spirit belajar s menggunakan, video yang telah diedit kemudian dipublish menjadi video berbagai format yang kompatibel dengan smartphone peserta didik misalnya format .mp4. Dengan cara ini diharapkan siswa dapat menyimak materi pelajaran secara audio visual berulang kali tanpa batasan waktu dan tempat dengan harapan informasi dan pengetahuan yang telah diterima dan dibangun oleh peserta didik menjadi lebih bermakna dan tersimpan dalam memori jangka panjangnya. Camtasia mampu menghadirkan guru virtual sehingga memudahkan siswa dalam memahami dan menerapkan konsep dalam langkah alternatif penyelesaian soal-soal Fisika. Meskipun aplikasi ini memudahkan siswa, namun tetap yang paling utama adalah adanya interaksi aktif dialogis antara peserta didik dengan guru.
Gambar 2 Fasilitas Camtasia Screen Recording pada Slide Show PPTX dan Camtasia Worksheet Editing Video Tutorial Siswa dapat belajar dengan mudah dan siswa diharapkan lebih giat belajar serta dapat memahami materi pelajaran dengan lebih baik termasuk menyelesaikan soal-soal dalam bentuk konsep Fisika dan penerapannya dalam menyelesaikan soal-soal. Dan selain itu dapat meningkatkan minat siswa dalam belajar Fisika, sehingga akan tercipta aktivitas belajar mengajar yang efisien, efektif dan menyenangkan. 3.5 Keunggulan Karya yang Dibuat Diterapkan pada Materi Alat peraga elastisitas ini merupakan hasil dari kreativitas dan inovasi dari guru pengajar sebagai peneliti. Proses pembelajaran Fisika dengan menggunakan alat peraga elastisitas dilaksanakan melalui kegiatan praktikum pengukuran dan demonstrasi, diharapkan peserta didik dapat menggali dan menemukan konsep-konsep secara bersama6
sama dalam kelompok atau secara individu, sehingga akhirnya memiliki motivasi yang menyebabkan tumbuh dan berkembangnya minat peserta didik serta materi yang dipelajari dapat melekat dalam benaknya karena didapatkan melalui pengalamannya sendiri, sehingga hasil belajar peserta didik dapat meningkat. Evaluasi kebermanfaatan alat: 1. Manfaat alat peraga elastisitas yaitu: a. Mengamati gejala elastisitas berbagi jenis bahan. b. Mengukur modulus elastisitas (modulus Young) berbagai jenis bahan kemudian membandingkannya
dengan
tabel
standar
elastisitas
pada
referensi.
Perbandingan hasil pengukuran dengan nilai standar dapat diketahui dari hasil analisis data berupa kesalahan relatif dan ketelitian pengukuran. c. Membuktikan hukum Hooke tentang faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan panjang pegas kemudian menentukan nilai konstanta pegas. d. Dapat mengukur energi potensial yang dimiliki oleh pegas setelah terlebih dahulu mengukur konstantanya. Peserta didik dapat mengidentifikasi faktorfaktor yang mempengaruhi energi potensial akustik. Energi potensial pegas timbul karena pegas dengan kekakuan tertentu disimpangkan sejauh tertentu juga. Pengukuran energi potensial ini dilakukan dengan teknik gerak vertikal (ke atas dan ke bawah) yang akan diukur waktu kelereng di udara. e. Dapat membandingkan karakteristik rangkaian pegas seri dan paralel. Hasil pengukuran empirik juga dibandingkan dengan nilai hasil perhitungan teoritis dan menentukan kesalahan relatif pengukuran serta ketelitiannya. f. Meningkatkan hasil belajar peserta didik dari aspek kinerja ilmiahnya 2. Manfaat video tutorial pembahasan soal-soal a. Peserta didik dapat memiliki referensi tentang variasi soal Fisika dengan topik elastisitas. b. Peserta didik dapat meningkatkan hasil belajar pada aspek pemahaman dan penerapan konsep melalui cara alternatif penyelesaian. c. Menjadikan pembelajaran lebih bermakna. 3.6 Rancangan/Desain Alat Peraga Praktikum Alat peraga praktikum elastisitas terbuat dari barang bekas yang mudah didapatkan dari lingkungan sekitar dan dirancang untuk dapat di pasang/dirakit dan dibongkar agar tidak banyak memakan tempat penyimpanan di laboratorium Fisika. Tabel 1. Alat dan Bahan yang Diperlukan 1. 2. 3. 4. 5.
ALAT Penggaris/model skala Alat ukur pertambahan panjang Sekrup penggantung Pelontar pegas Stop watch
BAHAN 1. 2. 3. 4. 5.
Papan kayu Paku dan sekrup pengencang Beban berlabel berbagai ukuran Kantung bebas Kawat: besi, baja, tembaga, nikrom, senar pancing
7
Alat peraga praktikum elastisitas dibuat dalam satu set alat praktikum terdiri dari 3 (tiga) sisi, sisi pertama untuk mengukur modulus elastisitas (modulus Young) dan konstanta pegas sesuai dengan hukum Hooke, sisi kedua untuk mengukur dan membandingkan karakteristik susunan pegas seri dan paralel, serta sisi samping kiri dan kanan digunakan untuk mengukur energi potensial pegas yang memiliki konstanta berbeda dengan metode gerak lurus berubah beraturan pada gerak vertikal. Untuk beberapa bahan, memiliki nilai regangan yang sangat kecil meskipun diberi beban yang berat sehingga pertambahan panjang cukup sulit diamati. Solusi yang dilakukan adalah membuat pengukur pertambahan panjang dengan penguat simpangan memanfaatkan kesebandingan perubahan sudut dengan panjang jari-jari pada gerakan jarum penunjuk. Lebih jelasnya rancangan alat peraga elastisitas dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 3. Modulus Young, Hukum Hooke, Energi Potensial Pegas, Rangkaian Pegas 3.7 Prosedur Pembuatan Alat Peraga Praktikum 1.
Alat Peraga Elastisitas Cara membuat alat peraga praktikum elastisitas adalah sebagai berikut: a. Tabel 2. Alat/bahan, fungsi, dan jumlah yang diperlukan
Alat dan Bahan Papan kayu (50 cm 2,5 cm 75 cm ) Papan kayu (50 cm 30 cm 2,5 cm) Papan kayu (50 cm 50 cm 2,5 cm) Papan kayu (2,5 cm 5 cm 75 cm) Siku-siku besi Sekrup Papan kayu (5 cm 2,5 cm 10 cm) Papan kayu (5 cm 2,5 cm 12 cm) Kawat/senar (60 cm) Mikrometer sekrup Neraca O’Hauss Neraca pegas Mistar Stop Watch
Fungsi Statif Atap penggantung alat Alas/kaki Tepi mistar dan pengukur regangan Penyangga alas-atap-statif Pengencang siku-siku Dudukan skala penguat Dudukan jarum penunjuk Bahan Modulus elastisitasnya Alat ukur diameter bahan Alat ukur massa beban Alat ukur gaya Alat ukur Δ𝐿 pada hukum Hooke Alat ukur waktu di udara 8
Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah 4 buah 8 buah 24 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 3 buah 1 buah
b. Langkah-Langkah 1) Membuat Dudukan a) Memotong papan berukuran 50 cm 2,5 cm 75 cm sebagai statif, papan berukuran 50 cm 30 cm 2,5 cm sebagai atap, dan papan berukuran 50 cm 50 cm 2,5 cm sebagai alas papan. b) Merangkai statif, atap, dan alas dengan siku-siku besi yang dikencangkan dengan baut. Seperti gambar
Gambar 4. Dudukan Alat Peraga Elastisitas 2) Membuat Alat Ukur Perubahan Panjang pada Modulus Young Untuk setiap pertambahan panjang sebesar Δ𝐿 = 0,1𝑚𝑚 dapat diukur dengan panjang busur 𝑃𝑏1 yang memiliki sudut pusat 𝜃1 pada jari-jari 𝑟1, panjang busur ini diperbesar rentangannya menjadi panjang busur 𝑃𝑏2 dengan cara menambah jari-jarinya menjadi 𝑟2 sehingga pembacaan menjadi lebih teliti. Perhatikan gambar
Gambar 5. Alat Pengukur Pertambahan Panjang 9
Gambar di atas berlaku hubungan: 𝜃 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑢𝑠𝑢𝑟 = × 2𝜋𝑟 360° Sudut yang dibentuk oleh busur pertama sama dengan sudut yang dibentuk oleh busur kedua karena merupakan sudut refleks. Maka perbandingan panjang busur pertama dengan kedua adalah: 𝜃 𝑃𝑏1 360° × 2𝜋𝑟1 = 𝜃 𝑃𝑏2 360° × 2𝜋𝑟2 𝑃𝑏1 𝑟1 = 𝑃𝑏2 𝑟2 Pada pembuatan dan pengembangan alat peraga ini digunakan perbandingan 𝑟1 : 𝑟2 = 1: 10 maka: 𝑃𝑏1 1 = 𝑃𝑏2 10 𝑃𝑏2 = 10𝑃𝑏1 Ini artinya jika pada jari-jari pertama mengukur pertambahan panjang kawat sebesar 0,1 mm maka pada jari-jari kedua dapat mengukur 10 kali lebih teliti yaitu 0,01 mm dan selanjutnya. 3) Pelontar Pegas Pelontar pegas menggunakan neraca pegas bertabung transparan dengan bagian atas dibuat dan diberi benda kecil (pelor) yang akan di lontarkan. 2.
Gambar 6. Pelontar
Video Tutorial Cara membuat video tutorial elastisitas adalah sebagai berikut: a. Hardware dan software yang diperlukan: - Mikrofon stereo, untuk merekam suara biasanya terintegrasi dengan laptop, tetapi jika ingin lebih sensitif dan jernih dapat menggunakan mikrofon pada headset. - Pen tablet untuk menulis tangan di laptop pada slide show Ms. powerpoint . - Kabel data, untuk mentransfer file video tutorial ke smartphone. - Microsoft powerpoint yang telah dilengkapi dengan fasilitas pen pada tampilan slide shownya. - TechSmith Camtasia Studio 8.5 atau versi terbaru. Terdapat 2 hasil instalasi yaitu Camtasia recorder dan Camtasia Studio untuk merekam aktivitas tulisan di powerpoint dan mengedit video yang mempublishnya dalam format .mp4. 10
telah direkam kemudian
b. Langkah-langkah: 1) Instal driver bawaan pen tablet dengan memperhatikan petunjuk yang ada di buku panduan. Hubungkan USB pen tablet ke port USB pada laptop, tunggu sampai laptop merespon hardware, tandanya gerakan pen tablet akan tampil di layar seperti gerakan mouse. 2) Buka program powerpoint kemudian tekan F5. Sebelumnya, Guru dapat berkreasi memuat desain template slide semenarik mungkin tetapi tetap mengutamakan visibilitas. 3) Pilih menu pen pada slide show dan pastikan mikrofon menyala. 4) Jalankan program Camtasia recorder aturlah beberapa variabel yang dikehendaki. Guru dapat berimprovisasi dengan memvariasikan beberapa pengaturan yang ada. 5) Tekan F9 pada keyboard untuk memulai aktivitas perekaman dan mulailah menjelaskan dan menulis di layar slideshow powerpoint. 6) Setelah selesai menjelaskan dan menulis, tekan F10 untuk mengakhiri rekaman aktivitas audio visual di layar.
Gambar 7. Tampilan Slideshow Powerpoint, Camtasia Recorder, Camtasia Editor Guru dapat mengedit langsung ataupun menyimpan hasil rekaman kemudian diedit sekalian di akhir topik. 3.8 Implementasi Pada Pembelajaran 1.
Pertemuan Pertama Sebelum pertemuan pertama dilakukan, terlebih dahulu beberapa hari
sebelumnya penulis membagikan video tutorial dasar teori dan latihan soal serta pembahasannya kepada siswa sebagai bekal mereka saat tes kuis di pertemuan pertama. Selanjutnya, pada pertemuan pertama ini, topik yang dibahas adalah pengertian elastisitas, tegangan, regangan, modulus Young, dan hukum Hooke. Alokasi waktu yang tersedia adalah 2 jam pelajaran. Penulis menyiapkan rencana pelaksanaan pembelajaran pembuatan instrumen dan lembar observasi. RPP yang dibuat masih menggunakan format KTSP sesuai 11
dengan kurikulum yang berlaku di SMA Kutapura. Pembuatan perangkat pembelajaran dan lembar kerja siswa, yang dilakukan dengan cara memperbaiki dan menyesuaikan program pembelajaran yang telah dibuat di awal semester. Merancang dan membuat Alat Peraga Elastisitas, pembuatan alat peraga tersebut menggunakan bahan-bahan dari limbah kayu dan bahan bangunan. Pembuatan instrumen penilaian lembar unjuk kerja, lembar presentasi, dan lembar observasi sikap ilmiah peserta didik dalam pembelajaran Fisika digunakan untuk melakukan pengamatan dan penilaian terhadap sikap ilmiah peserta didik dan hasil belajar peserta didik terhadap materi elastisitas. Di awal pertemuan pertama peneliti/penulis memberi apersepsi, motivasi dan menyampaikan tujuan pembelajaran, setelah itu membagi peserta didik menjadi beberapa kelompok belajar. Peneliti menyampaikan informasi kemudian meminta peserta didik dalam kelompoknya melakukan kegiatan praktikum dengan menggunakan alat peraga elastisitas sesuai dengan LKS-01 tentang elastisitas, tegangan, regangan , Modulus Young, dan hukum Hooke kemudian meminta peserta didik mendiskusikan hasil kegiatan sampai didapatkan kesimpulan yaitu: 1) elastisitas adalah sifat bahan yang kembali ke bentuk semula jika gaya yang bekerja padanya dihilangkan; 2) benda/senar jika ditarik oleh gaya tertentu akan menyebabkan senar tersebut tegang yang sebanding dengan gaya penarik dan berbanding terbalik dengan luas penampang senar; 3) akibat dari tegangan menyebabkan panjang senar bertambah di mana perbandingan pertambahan panjang dengan panjang semula disebut dengan regangan; 4) Jika nilai tegangan dan regangan dibandingkan maka akan mencerminkan tentang karakteristik elastisitas bahan yang dinyatakan dalam modulus elastisitas; 5) pertambahan panjang pegas sebanding
dengan
gaya
penariknya
dan
berbanding
terbalik
dengan
kekakuan/konstanta pegas itu sendiri. Sebelum alat peraga praktikum diterapkan, penulis mempresentasikan terlebih dahulu hasil karya ke Kepala SMA Kutapura . Seperti gambar di bawah ini.
12
Gambar 8. Praktikum Pengukuran Modulus Elastisitas dan Konstanta Pegas Selama pembelajaran dilakukan pengamatan terhadap sikap ilmiah peserta didik dalam pembelajaran Fisika yang dilakukan oleh peneliti. Penilaian terhadap hasil belajar peserta didik terdiri dari penilaian unjuk kerja dan presentasi yang dilakukan selama proses pembelajaran menggunakan lembar penilaian unjuk kerja dan lembar presentasi Pada kegiatan akhir peneliti melakukan tes kuis untuk mengukur hasil belajar siswa pada pertemuan pertama. Berdasarkan analisis nilai hasil belajar siswa pada pertemuan pertama diperoleh data seperti tabel berikut. Tabel 3. Hasil Analisis Data Hasil Belajar Pertemuan Pertama No Uraian 1 Sikap Ilmiah 2 Pengetahuan dan Penerapan Konsep 3 Kinerja Ilmiah
Nilai Rata-Rata Kelas 85,3 80,1 82,6
Berdasarkan tabel di atas dapat diketahui bahwa hasil belajar sudah melampaui KKM yang ditetapkan SMA Kutapura yaitu 80. Meskipun demikian, beberapa kendala selama kegiatan praktikum pertama yaitu siswa kurang tepat dan teliti dalam membaca hasil pengukuran, masih banyak cara membaca skala pengukuran tidak tegak lurus dengan angka sehingga dapat menyebabkan kesalahan paralaks. Dalam kegiatan presentasi siswa masih kaku dalam kegiatan diskusi sehingga hal ini perlu ditingkatkan pada pertemuan selanjutnya. Sebelum pertemuan pertama diakhiri, guru membagikan video tutorial materi, soal, dan pembahasan tentang rangkaian pegas dan energi potensial pegas. 2.
Pertemuan Kedua Tahap perencanaan yang dilakukan pada pertemuan kedua merupakan
perbaikan dari pembelajaran pada pertemuan pertama. Peneliti memberi penguatan dan penghargaan dalam pembelajaran lebih ditingkatkan. Pelaksanaan pembelajaran yang dilakukan telah mendekati perencanaan yang dibuat. Materi pembelajaran yang 13
disajikan pada pertemuan kedua mengenai rangkaian seri dan paralel pegas serta energi potensial pegas. Di awal pembelajaran peneliti mereview PR/tugas yang diberikan pada pertemuan sebelumnya. Kegiatan pada pertemuan kedua ini diawali dengan pemberian apersepsi, motivasi dan menyampaikan tujuan pembelajaran, setelah itu membagi peserta didik menjadi beberapa kelompok belajar. Peneliti menyampaikan informasi materi kemudian meminta peserta didik dalam kelompoknya melakukan kegiatan praktikum sesuai dengan LKS-02 tentang rangkaian pegas dan energi potensial pegas, seperti gambar berikut.
Gambar 9. Praktikum Pengukuran Konstanta Pegas Gabungan Seri dan Paralel Selanjutnya meminta peserta didik dalam kelompoknya melakukan kegiatan praktikum sesuai dengan LKS-03 tentang energi potensial pegas, jika pegas dengan konstanta tertentu disimpangkan oleh gaya tertentu maka akan dapat diamati perbedaan lama di udara benda yang dilontarkan oleh pegas. Pengelolaan kelas, frekuensi memberi penguatan dan penghargaan yang dilakukan peneliti lebih banyak dibandingkan dengan pelaksanaan tindakan pertemuan pertama, Di akhir pertemuan kedua, peneliti meminta peserta didik untuk membuat ringkasan dan refleksi terhadap pembelajaran yang telah dilakukan, seperti gambar berikut. Penilaian kegiatan pembelajaran meliputi nilai sikap, nilai kinerja ilmiah selama praktikum dan presentasi, dan tes hasil belajar pemahaman konsep diberikan dalam bentuk kuis II. Hasil kegiatan dari perbaikan pembelajaran pertemuan kedua adalah secara umum peneliti melakukan proses pembelajaran lebih baik dari pada pertemuan pertama, suasana kelas lebih interaktif, sebagian besar peserta didik terlibat dalam mengikuti proses pembelajaran terutama pada saat kegiatan praktikum menggunakan Alat Peraga Elastisitas, dalam mempresentasikan hasil kegiatan kelompok, sebagian peserta didik sudah mulai berani mengemukakan pendapatnya dan kualitas pertanyaan peserta didik sudah meningkat. Pencapaian hasil belajar pada pertemuan kedua seperti tabel berikut. Tabel 4. Hasil Analisis Data Hasil Belajar Pertemuan Kedua No Uraian Nilai Rata-Rata Kelas 1 Sikap Ilmiah 85,6 2 Pengetahuan dan Penerapan Konsep 82,7 3 Kinerja Ilmiah 85,2 14
Berdasarkan tabel di atas dapat diketahui bahwa hasil belajar mengalami kenaikan dibandingkan pertemuan pertama, hal ini terlihat pada nilai kinerja ilmiah yaitu 85 dan nilai pengetahuan dan penerapan konsep (presentasi dan kuis) yaitu 82,7. Refleksi yang dilakukan peneliti terhadap pertemuan kedua adalah adanya usaha peneliti untuk meningkatkan kinerja dalam pembelajaran Fisika dengan menggunakan Alat Peraga Praktikum Elastisitas berdampak positif terhadap meningkatnya sikap ilmiah dan hasil belajar peserta didik. 3.9 Hasil Analisis Data Praktikum 1. Contoh Analisis Percobaan Young (Pengukuran Modulus Elastisitas) Gambar berikut adalah cuplikan hasil analisis data terhadap salah satu praktikum kelompok pengukuran modulus Young suatu kawat/senar besi.. Tabel 5. Contoh Hasil Analisis Data Praktikum Pengukuran Modulus Young
2. Hasil Belajar Peserta Didik Penerapan alat peraga praktikum elastisitas dan video tutorial pembahasan soal dilakukan di kelas secara signifikan meningkatkan suasana belajar menjadi lebih efektif dan bermakna secara kontekstual sehingga meningkatkan hasil belajar peserta didik. 4.
Kesimpulan dan Harapan Penulis 4.1 Simpulan Berdasarkan hasil perbaikan pembelajaran yang dilakukan di kelas XI.IPA SMA Kutapura Semester Ganjil Tahun Pelajaran 2015/2016, dapat disimpulkan bahwa: a. Dengan menggunakan alat peraga praktikum elastisitas pada pembelajaran Fisika materi Modulus Elastisitas (percobaan Young), konstanta pegas (percobaan Hooke), rangkaian seri dan paralel pegas, dan energi potensial pegas dapat meningkatkan hasil belajar pada aspek kinerja ilmiah peserta didik. b. Dengan menerapkan fasilitas video tutorial
latihan soal dan pembahasan dapat
meningkatkan hasil belajar pada aspek pengetahuan dan penerapan konsep. 15
4.2 Harapan Penulis a. Perbaikan pembelajaran ini dapat ditindak lanjuti oleh peneliti atau guru-guru untuk semua mata pelajaran. b. Minimnya alat-alat laboratorium Fisika dapat diatasi dengan membuat alat peraga sederhana yang bahan-bahannya didapatkan dari lingkungan sekitarnya. c. Guru mata pelajaran Fisika harus lebih kreatif dan inovatif dalam pembelajaran agar hasil yang dicapai lebih meningkat salah satunya yaitu membuat video tutori soal dan pembahasan soal antara lain dengan pen tablet dan Camtasia Studio.
16
DAFTAR PUSTAKA Badan Penelitian dan Pengembangan Pusat Kurikulum Kementrian Pendidikan Nasional. 2010. Pengembangan Pendidikan Budaya dan Karakter Bangsa: Bahan Pelatihan Penguatan Metodologi Pembelajaran Berdasarkan NilaiNilai Budaya dan Karakter untuk Membentuk Daya Saing dan Karakter Bangsa. Jakarta: Kementrian Pendidikan Nasional (Tidak Diterbitkan). Tersedia pada: http:// dikdas.kemdiknas.go.id/docs/dok_30.pdf. Diakses pada tanggal: 10 Maret 2012. Husni, S. 2004. Memaksimalkan Penggunaan Model Sebagai Alat Pembelajaran Fisika. Yogyakarta. Gerbang majalah Pendidikan Edisi 11 Th. III Mei 2004. Koenecke, W. H. & DeBella, J. 2008. Hooking physics up with physical education. Journal of Physics Teacher Education Online, 4(4), 3-6. Tersedia pada: http://www.phy.ilstu.edu /jpteo. Diakses pada tanggal: 12 Maret 2012. Puskur. 2007a. Model Pembelajaran Terpadu SMA. Jakarta: Puskur. Balitbang. Depdiknas. Puskur. 2007b. Model Penilaian Kelas SMA. Jakarta: Puskur. Balitbang. Depdiknas. Sardiman, A. M. 2011. Interaksi dan Motivasi Belajar Mengajar. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. Sriyanto, B. 2013. Penggunaan Alat Peraga Pemantulan dan Permainan Puzzle Tersembunyi sebagai Upaya Meningkatkan Hasil Belajar Peserta Didik Kelas VIII A SMPN 3 Satu Atap Sumberlawang Tahun Pelajaran 2012/2013. Laporan Karya Inovasi (Tidak Diterbitkan).
