Konsep Berpikir Anababe sebagai Solusi Pembelajaran Fisika pada Materi Listrik DC dan Listrik AC di SMA

Transkripsi

1 Jurnal Mater dan Pembelajaran Fska (JMPF) 26 Konsep Berpkr nababe sebaga Solus Pembelajaran Fska pada Mater Lstrk DC dan Lstrk C d SM 1 1 SM Neger 2 Kebumen Jln. Cncn Kota 8. Kebumen E-mal : by_fs@yahoo.co.d. bstrak Sebagan besar sswa kelas XII IP SM Neger 2 Kebumen mengalam kesultan dalam mempelajar kompetens dasar kelstrkan yatu arus dc dan arus ac khususnya dalam mempelajar dan mengaplkaskan dalam pemecahan masalah. Hal n berpengaruh terhadap rendahnya hasl belajar mereka pada KD tersebut. Melhat konds terebut, penuls memberkan solus untuk mempermudah mereka dalam mempelajar mater tersebut yatu dengan mengaplkaskan pola berpkr nababe yang melput menganalog (C2), membandngkan (C6) dan membedakan (C4) mater lstrk dc dan ac. Pada proses pembelajaran sswa melakukan akttas eksploras, elaboras dan konfrmas dar buku lteratur, merangkum, mencatat, menabelkan konsep, melalu proses berpkr nababe sswa menympulkan konsep dan mengaplkaskannya dalam menyelesakan soal lathan. Hasl peneltan menunjukan bahwa sswa merasa termotas, sstemats dan terstruktur dalam belajar. Dsampng tu motas, pola berpkr tngkat tngg sswa serta hasl belajarnya menngkat Kata kunc : Konsep berpkr anababe, lstrk dc, lstrk ac. I. Pendahuluan Mater kompetens dasar lstrk ac yang dpelajar oleh sswa kelas XII IP pada semester 1, para sswa merasakan kesultan untuk mempelajar dan memaham konsep tersebut. Sehngga untuk menyelesakan problematka-problematka lstrk dc maupun lstrk ac menjad kendala juga dalam proses pembelajaran dan hasl belajar. Hal tersebut terekam dar pengamatan dan wawancara langsung penelt dengan para sswa dperoleh nformas penguasaan mater lstrk dc yang dpelajar pada saat kelas X belum dkuasa dengan bak atau hanya setengahsetengah saja. Hal tersebut berdampak hasl belajar konsep lstrk dc dan lstrk ac mash perlu dtngkatkan. Konsep berpkr untuk mempelajar lmu fska dperlukan ranah berpkr tngkat tngg yang penuh penalaran dalam berpkr memaham suatu konsep/mater. Hal tersebut dapat djelaskan dalam taksonom bloom ranah kogntf mengurutkan keahlan berpkr sesua dengan tujuan yang dharapkan. Proses berpkr menggambarkan tahap berpkr yang harus dkuasa oleh sswa agar mampu mengaplkaskan teor kedalam perbuatan. Ranah kogntf n terdr atas enam leel, yatu: (C1) knowledge (pengetahuan), (C2) comprehenson (pemahaman atau perseps), (C3) applcaton (penerapan), (C4) analyss (penguraan atau penjabaran), (C5) synthess (pemaduan), dan (C6) ealuaton (penlaan).. Dalam rangka untuk menngkatkan hasl belajar sswa pada kompetens dasar lstrk ac dan lstrk dc penuls memberkan solus yatu dalam proses pembelajaran sswa dber metode kerangka berpkr nababe yatu; menganalog (C2); persamaan atau persesuaan antara dua benda atau hal yg berlanan; kas: menurut kbb3, membandngkan (C4 dan C6); dua benda (hal dsb) untuk mengetahu persamaan atau selshnya, membedakan (C4); sesuatu yang menjadkan berlanan (tdak sama) antara benda yg satu dan benda yg lan; ketdaksamaan. Dengan dterapkan konsep berpkr nababe pada proses pembelajaran fska, sswa dapat segera mempelajar, memaham, menguasa dan mengaplkaskan konsep kompetens dasar lstrk dc dan lstrk ac dengan segala permasalahannya dengan mudah sehngga kompetens hasl belajar sswa menngkat. 2.1 Teor II. Pembahasan Rangkaan Lstrk DC Rangkan Lstrk dc yatu suatu rangkaan lstrk dengan sumber tegangan searah (dc) dmana tegangan (V) dan arus (I) yang mengalr pada rangkaan tetap, dhubungkan dengan beban yatu hambatan (R) yang drangka ser, paralel atau majemuk antara ser sama palalel. Sepert pada gambar 1 dbawah n

2 Jurnal Mater dan Pembelajaran Fska (JMPF) 27 R 1 R 2 R 3 terdr dar Hambatan (R), Kumparan (L) dan Capastor (C) yang drangka secara ser dengan sumber tegangan C sepert pada gambar d bawah n E r Gambar 1. Rangkaan hambatan ser lstrk dc Pada susunan ser berlaku; Hambatan penggant rangkaan secara ser adalah Rs= 3 (1) R L C ~ rus yang mengalr melewat R 1, R 2, R 3 sama besar yatu (2) Besar beda potensal antara ujung-ujung hambatan berbeda-beda yatu Gambar 3. Rangkaan ser R-L-C lstrk ac Besar arus yang melewat rangkaan ac yang dtunjukkan oleh ampere meter adalah harga arus effektf (5) Rangkan lstrk dc yatu suatu rangkaan lstrk dengan sumber tegangan searah (dc) yang dhubungkan dengan beban yatu paralel. Sepert pada gambar dbawah n Z adalah mpedans rangkaan (6) E r R 1 R 2 Gambar 2. Rangkaan hambatan paralel lstrk dc Hambatan penggant rangkaan paralel adalah (3) R 3 Keterangan: R adalah hambatan, Reaktans nduktf, dan reaktans capastf Besar tegangan yang dtunjukkan oleh oltmeter pada ujung-ujung Hambatan:, Induktor :, dan Capastor: sehngga dperoleh besar tegangan total V ac (7) Besar arus yang mengalr melewat hambatan R 1, R 2, R 3 berbeda-benda tetap besar beda potensalnya sama besar yatu Beda fase arus dan tegangan rangkaan adalah (8) Besar daya rangkaan lstrk dc adalah atau atau (4) Rangkaan Lstrk C, maka rangkaan bersfat nduktf, maka rangkaan bersfat capastf, maka rangkaan bersfat resstf yang Rangkaan lstrk ac adalah suatu rangkaan lstrk yang dhubungkan dengan sumber arus yang besarnya selalu berubah setap saat. Rangkaan ac dsebut juga rangkaan resonans

3 Jurnal Mater dan Pembelajaran Fska (JMPF) 28 Rangkaan Resonans Pada rangkaan resonans berlaku; Syaratnya sehngga berlaku (1) Z = R (2) Rangkaan bersfat restf (3) Frekuns (4) rus dan tegangan sefase (5) Tegangan pada Besar daya rangkaan C adalah (9) Keterangan Z adalah mpedans rangkaan, dan adalah faktor daya sehngga besar daya rangkaan sekarang (10) 2.2. Metodolog Pada awal proses pembelajaran sswa dber kesempatan melakukakan akttas eksploras, elaboras dan konfrmas dengan buku lteratur sswa, merangkum, mencatat dengan menabelkan konsep lstrk dc dan lstrk dc dengan bmbngan guru, kemudan sswa dmnta untuk berpkr proses nababe (menganalog, membandngkan, membedakan) kedua konsep mater lstrk dc dan lstrk ac. Pada akhr pembelajaran sswa dmnta untuk menympulkan konsep hasl proses berpkr nababe dan mengaplkaskannya dalam menyelesakan soal lathan serta haslnya danalss 2.3. Hasl dan Dskus Berdasarkan landasan teor lstrk dc dan ac d atas penuls mencoba menark suatu hubungan kerangka berpkr anababe yatu; menganalog, membandngkan, dan membedakan kedua lmu/mater tersebut dengan tujuan para sswa dalam mempelajar kedua konsep tersebut cepat paham, mengert, dan selalu pola berpkrnya terstruktur dengan bak artnya jka menguasa konsep mater lstrk dc, maka konsep mater lstrk ac juga dkuasa dan sebalknya. Langkah penuls dalam proses pembelajaran membuat tabel menganalog, membandngkan, dan membedakan sepert pada tabel 1 sebaga berkut; Tabel 1. Kerangka berpkr nababe No Konsep dc Konsep ac 1 dan selalu tetap dan berubah setap saat t 2 lat ukur: lat ukur: oltmeter dc, oltmeter dan amper amperemeter dc menujukan harga tetap meter ac menunjukkan efektf dan effektf CRO menunjukan grafk 3 Rangkaan dc R 1 E r R 2 Rp = R 1 +R 2 +r 4 Grafk hubungan dan t dan maksmum Rangkaan ac R 1 L C Rangkaan hambatan R (ohm) dan sefase 5 Rangkaan Induktor XL (ohm) mendahulu = Rangkaan capastor XC (ohm). mendahulu = 90 0

4 Jurnal Mater dan Pembelajaran Fska (JMPF) 29 7 Besar arus yang mengalr pada rangkaan (ampere) Rs= 8 Beda potensal pada ujung-ujung hambatan (olt) V = R 9 Daya lstrk (watt) Pada rangkaan ac (ampere) adalah Beda potensal pada ujung-ujung (olt) Daya lstrk pada rangkaan ac (watt) Kerangka berpkr nababe pada tabel 1. dapat dlhat secara seksama dalam memaham konsep dantaranya; kuat arus, beda potensal, sumber tegangan, hambatan penggant, mpedans rangkaan, gambar rangkaan lstrk, grafk hubungan -t, grafk dagram fasor, daya lstrk msalnya; 1. Konsep kuat arus lstrk yang mengalr pada rangkaan dc mengalr tetap sedangkan pada arus ac berubah-ubah secara perodk bsa dbandngkan dan dbedakan dar grafk hubungan t. 2. lat ukur arus dan tegangan yatu amperemeter dan oltmeter sama, tetap bedanya arus dc menggunakan dc yang terbaca harga tetap dan ac menggunakan ac yang terbaca harga efektf dan maksmum dmana harga effektf sama dengan harga maksmum dbag akar nalog pada rangkaan dc hambatan penggant R sedangkan pada rangkaan ac adalah mpedans Z yang berfungs sebaga hambatan penggant dan satuanya sama ohm. 4. Untuk menentukan besar kuat arus yang mengalr pada rangkaan dc tegangan sumber V dbag hambatan total R sedangkan pada ac sumber tegangan dbag Impedans rangkaan Z. 5. mencar hambatan penggant pada rangkaan ac berbeda pada mencar mpedans Z dengan terlebh dahulu menententukan reaktans nduktf XL = ωl, reaktans capastf XC = 1/ωC sepert pada tabel no Untuk menentukan besar beda potensal pada ujung-ujung R, L, C sumber ac dapat dbandngkan pada ujung R sumber dc. 7. Besar daya lstrk yang mengalr pada rangkaan dapat dbedakan dan dbandngkan pada ac muncul faktor daya sedangkan pada dc tdak, jka faktor daya durakan maka ada kesamaan/ analog muncul R dalam persamaan daya. Setelah proses pembelajaran dengan metode kerangka berpkr nababe potret pembelajaran yang dapat terlhat pada sswa dantaranya; para sswa merasakan senang termotas untuk belajar karena pola berpkr menjad tertata, terstruktur dan penuh tujuan, tngkat berpkr tngg sswa terbuka, mempunya catatan mater yang bak dan motas belajar menngkat. Suasana belajar tersebut member dampak pada hasl belajar sswa pada mater lstrk dc dan lstrk ac menngkat. S ebaga contoh kasus Rangkan dc, rangkaan ser R 1 = 2 Ω, R 2 =4Ω, R 3 = 5Ω dhubungkan dengan sumber dc E=12 olt, r = 1Ω. Tentukan 1) Besar hambatan penggant rangkaan. 2). Besar kuat arus yang mengalr pada rangkaan yang dtunjukkan oleh amperemeter. 3). Besar beda potensal pada ujung R1, R2, R3. 4) Besar tegangan jept. 5). Besar daya energ lstrk pada rangkaan Rangkaan ac, rangkan R-L-C dhubungkan ser dengan sumber tegangan ac; V = 10 sn 50t olt R = 4 Ω, Induktas dr kumparan L = 0,02 H, dan capastor 250 µf. Tentukan; 1a). Besarnya reaktas nduktf dan reaktans capastf. 1b). Besar mpedans rangkaan. 2). Besar kuat arus yang mengalr pada rangkaan yang dtunjukkan oleh amperemeter. 3). Beda potensal pada ujung-ujung R, L dan C. 4). Faktor daya dan daya. 5). Sfat rangkaan. Dar kasus tersebut dberkan solus dengan langkah-langkah sebaga berkut; 1) Memodelkan soal ke dalam bentuk gambar rangkaan dengan tujuan logka dan penalaran tngkat berpkr tngg sswa segera terbentuk sehngga terbasa menglustraskan problematka, penalaran berjalan dengan bak, pola berpkr terstruktur tertata rap dan memaham problematka rangkaan lstrk dc maupun ac. 2). Memasukan besaran-besaran yang dketahu pada rangkaan agar jelas arah dalam menyelesakan problematka rangkaan lstrk ac. 3) Menyamakan logka dan penalaran dengan kasus tersebut kedalam persamaan yang sesua dengan problematkanya. 4) Tulskan solus jawaban kasus per kasus dengan konsep lstrk dan matematka sebaga operas blangan sehngga mendapatkan jawaban yang benar dan dapat dpertanggung jawabkan lmu yang dpelajarnya. III. Kesmpulan dan Saran Kesmpulan Menggunakan konsep berpkr nababe yatu menganalog, membandngkan, membedakan konsep

5 kom petens dasar lstrk dc dan lstrk ac dalam proses pembelajaran fska, dapat memudahkan kerangka berpkr sswa, memperjelas konsep mater lstrk dc maupun lstrk ac, dapat mengaplkaskan ke problem solng dengan logka penalaran, dan konsep berpkr tngkat tngg terbuka pada akhrnya hasl belajar sswa pada kompetens dasar mater lstrk dc dan lstrk ac menngkat. Saran Penuls menyarankan kepada rekan seprofes, dalam pembelajaran fska gunakan metode berpkr menganalog, membandngkn, membedakan antara mater satu dengan yang lan sehngga sswa menjad mudah berpkr dar tngkat berpkr rendah ke tngkat yang tngg karena untuk mempelajar fska memerlukan logka/penalaran dalam belajar. Jurnal Mater dan Pembelajaran Fska (JMPF) 30 IV. DFTR PUSTK, Permendknas No 22 Standar Is., Permendknas No 41 Standar Proses., Permendknas No 23 Standar Kelulusan., Tm Redaks Kamus Besar Bahasa Indonesa Eds ketga, Bala Pustaka Jakarta, http: // bloom-retnookmma dakses jam tgl 3 September 2014 Hugh D.Young & Roger, Freedman, Sears dan Zemansky Fska Unerstas Eds Kesepuluh Jld 2, Erlangga.