SKRIPSI. Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Jurusan Pendidikan Fisika. Oleh EKA CAHYA PRIMA

Transkripsi

1 PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING DENGAN PENDEKATAN INKUIRI UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PENGUASAAN KONSEP ELASTISITAS PADA SISWA SMA SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Jurusan Pendidikan Fisika Oleh EKA CAHYA PRIMA JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2010

2 LEMBAR PENGESAHAN PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING DENGAN PENDEKATAN INKUIRI UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PENGUASAAN KONSEP ELASTISITAS PADA SISWA SMA Oleh: Eka Cahya Prima NIM DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH: Pembimbing I, Dr. Ida Kaniawati, M.Si. NIP Pembimbing II, Dra. Heni Rusnayati, M.Si NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Pendidikan Fisika Drs. Taufik Ramlan Ramalis, M.Si NIP

3 PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING DENGAN PENDEKATAN INKUIRI UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PENGUASAAN KONSEP ELASTISITAS PADA SISWA SMA Eka Cahya Prima NIM Pembimbing I : Dr. Ida Kaniawati, M. Si Pembimbing II: Dra. Heni Rusnayati, M.Si Jurusan Pendidikan Fisika, FPMIPA-UPI ABSTRAK Rendahnya penguasaan konsep fisika disebabkan kurangnya keterampilan proses yang dilatihkan dalam proses pembelajaran. Hasil observasi ditemukan bahwa tidak tercapainya penguasaan konsep pada beberapa pokok bahasan fisika diakibatkan proses pembelajaran hanya berorientasi pada latihan soal saja dalam melatihkan aspek kognitif. Model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri mampu melatih keterampilan proses dan melibatkan siswa untuk memecahkan suatu masalah melalui tahap-tahap metode ilmiah. Penelitian ini bertujuan untuk mengukur peningkatan penguasaan konsep dan keterampilan proses sains setelah diterapkan model pembelajaran tersebut dibandingkan dengan model konvensional. Desain yang digunakan dalam penelitian ini ialah control group pretest and posttest dengan sampel penelitian siswa-siswi kelas XI IPA 6 dan XI IPA 7 di salah satu SMA Kota Bandung yang ditentukan dengan teknik purposive sampling. Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya pengaruh signifikan penerapan model pembelajaran tersebut terhadap peningkatan penguasaan konsep elastisitas pada kelas eksperimen dengan kategori tinggi (Ngain 0,77) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,50), adanya pengaruh signifikan penerapan model pembelajaran tersebut terhadap peningkatan keterampilan proses sains dengan kategori tinggi (N-gain 0,87) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang mengalami peningkatan dengan kategori sedang (N-gain 0,59). Dan adanya korelasi linier ( < positif peningkatan ( ) keterampilan proses sains terhadap peningkatan penguasaan konsep setelah diterapkan model pembelajaran tersebut terkategori tinggi (0,508<ρ<0,887). Kata kunci: Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri, Keterampilan Proses Sains, Penguasaan Konsep. i

4 KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas semua nikmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya. Shalawat serta salam semoga tercurah kepada junjungan kita semua, Nabi Besar Muhammad SAW, kepada keluarganya, para sahabatnya, dan kita sebagai umatnya hingga akhir zaman. Skripsi yang berjudul Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains dan Penguasaan Konsep Elastisitas pada Siswa SMA ini disusun untuk mengetahui peningkatan keterampilan proses sains dan penguasaan konsep setelah diterapkan model tersebut dibandingkan dengan model konvensional. Dari hasil penelitian akan diketahui seberapa besar korelasi peningkatan keterampilan proses terhadap peningkatan penguasaan konsep. Penulis menyadari keterbatasan wawasan, pengetahuan dan kemampuan dalam menyusun skripsi ini. Oleh karena itu, penulis meminta maaf yang sebesarbesarnya jika terdapat kekurangan, kesalahan atau sesuatu yang kurang berkenan di hati pembaca sekalian. Saran dan kritik yang membangun penulis harapkan untuk perbaikan skripsi di masa yang akan datang.. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan masyarakat pada umumnya. Amin. Bandung, Februari 2011 Penulis ii

5 UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Illahi Robbi yang telah memberikan nikmat sehat dan nikman iman sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, karena skripsi ini tidak akan terwujud tanpa pertolongan-nya. Penulis menyadari bahwa selama penulisan skripsi ini tidak dapat berjalan sesuai dengan impian dan harapan tanpa adanya bantuan dari semua pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih khususnya kepada: 1. Ibunda tercinta yang selalu menjadi panutanku Ani Tarlia, tempatku meluapkan segala keluhan dan tangisan. Ibu, terima kasih atas doa dukungan serta kasih sayang dan doa yang selalu dipanjatkan, pengorbanan waktu, tenaga, materi dan perjuangannya untuk menyekolahkanku hingga selesai kuliah ini. Terimalah persembahan amal bakti ananda, buah dari perjuangan dan kesungguhan dalam menuntut ilmu untuk mendapat Ridho-Nya. Semoga Allah membalasnya dengan surga yang paling indah untuknya, Amiin. 2. Drs. Taufik Ramlan, M.Si., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia. 3. Drs. I Made Padri, M.Pd., selaku Ketua Prodi Pendidikan Fisika FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia. 4. Drs. Waslaluddin, M.T., sebagai pembimbing akademik telah memberikan bimbingan dan arahan selama penulis melaksanakan kegiatan perkuliahan di Kampus UPI tercinta ini. 5. Dr. Ida Kaniawati, M.Si., selaku pembimbing I yang telah meluangkan waktu ditengah-tengah kesibukannya berkenan untuk membaca dan mengkoreksi iii

6 skripsi penulis, membimbing dengan penuh kesabaran, tenaga, pikiran serta motivasi yang berharga sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Semoga Allah memberikan balasan dengan sesuatu yang lebih baik dan penuh keberkahan. 6. Dra. Heni Rusnayati, M.Si. selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktu ditengah-tengah kesibukannya berkenan untuk membaca dan mengkoreksi skripsi penulis, membimbing dengan penuh kesabaran, tenaga, pikiran serta motivasi yang berharga sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Semoga Allah memberikan balasan dengan sesuatu yang lebih baik dan penuh keberkahan. 7. Drs. Iyon Suyana, M.Si., dan Drs. Endi Suhendi, M.Si., yang telah bersedia membimbing pembuatan intrumen penelitian, mengkoreksi kisi-kisi instrumen penelitian, dan memberikan motivasi kepada penulis untuk terus maju dan berkembang menjadi mahasiswa teladan. 8. Teddy Hidayat, S.Pd, M.M.Pd., selaku Kepala Sekolah SMA Negeri 2 Bandung yang telah memberikan izin bagi penulis untuk melakukan penelitian sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya. 9. Dra. Prita Dewi, selaku dosen luar biasa di SMA Negeri 2 Bandung sekaligus sebagai pembimbing pelaksanaan kegiatan penelitian di sekolah yang telah memberikan ilmunya yang berharga, memberikan motivasi kepada penulis untuk bisa menjadi orang yang kuat, mengajarkan arti pentingnya disiplin dalam mengelola waktu, membimbing dengan penuh kesabaran sewaktu penulis menjadi praktikan di sekolah, serta motivasi yang berharga sehingga iv

7 penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Semoga Allah memberikan balasan dengan sesuatu yang lebih baik dan penuh keberkahan. 10. Ira Puspyta, dan Jeina Kranimulia Putri yang telah bersedia dan berkenan menjadi observer dalam kegiatan penelitian ini, memberikan masukan dalam melakukan observasi angket keterlaksanaan model pembelajaran, dan mengobservasi aktivitas siswa ketika melakukan percobaan. 11. Siswa-siswi kelas XI IPA 6 dan XI IPA 7, yang telah menjadi partner dalam kegiatan penelitian ini dan memberikan kesan yang berarti bagi penulis selama penelitian. 12. Nenekku tersayang Hj. Euis Dariyah atas ketulusan doa dan kasih sayang, motivasi yang kuat dan semangat untuk bisa menjadi yang terbaik yang selalu diberikan kepada penulis. 13. Bibiku Hj. Endah Djuendah, S.P., M.Si dan pamanku Dr. H. O. Hasbiansyah, M.Si., telah menyekolahkan penulis. Terima kasih atas segala dukungan moril dan materil untuk penulis. jazakumullah khoiron katsiron atas segala yang telah diberikan. Entah dengan apa penulis harus membalasnya, Insya Allah, Semoga Allah membalasnya dengan surga yang paling indah untuknya, Amiin. 14. Sahabat karibku, teman sekamarku Reka Anugrah Erlangga jazakumullah khoiron katsiron atas segala yang telah diberikan. Segala dukungan moril dan materil, motivasi, suka dan duka penulis haturkan terima kasih yang sebesarbesarnya. Insya allah kita bisa menjadi pengemban dakwah islam yang terpercaya. Amiin. v

8 15. Rekan seperjuangan pendidikan fisika 2007: Rudi Miftah, Dzikri Rahmat, Ruli Afian, Deden Anugerah, Bambang Achdiyat, M.Irfan, Defrianto, Rizkiana Purba dan semuanya semoga tali silah-ukhwah persahabatan kita tetap terjalin. 16. Sahabatku di Wisma Shofwan: M. Mahfud, Firmansyah (Terima kasih buku statistiknya), Yogi Yogaswara, Lukmah Hakim, Eka Budiyanto, Agus Munawar Tamim jazakumullah khoiron katsiron atas segala dorongan dan motivasi yang telah diberikan kepada penulis. 17. Sahabatku di UKM Kajian Islam Mahasiswa (KALAM UPI): Chandra Purna Irawan, Juliana, Irwan Gunawan, Taufik Hidayat, Edi, Ruslan Jayadi, Adi, Agus, Sigit, Didin, Setiawan, Harry Rachmatullah jazakumullah khoiron katsiron atas segala dorongan dan motivasi yang telah diberikan kepada penulis. 18. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu-persatu, karena penulis merasa banyak campur tangan orang lain yang membuat penulis menjadi seperti saat ini. Semoga Allah Swt. membalas semua kebaikan amal semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini dengan balasan yang lebih baik dan berlipat ganda. Aamin Yaa Rabbal Aalamiin. Bandung, Februari 2011 Eka Cahya Prima vi

9 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains dan Penguasaan Konsep Elastisitas Pada Siswa SMA ini beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya sendiri dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara yang tidak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan ini, saya siap menanggung risiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini. Bandung, Februari 2011 Yang membuat pernyataan, Eka Cahya Prima

10 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii UCAPAN TERIMA KASIH... iii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xv DAFTAR GAMBAR... xvii DAFTAR LAMPIRAN... xix BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Variabel Penelitian Definisi Operasional Tujuan Penelitian Hipotesis Penelitian Manfaat Penelitian BAB II MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING DALAM MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PENGUASAAN KONSEP Model Pembelajaran Problem Based Learning Definisi Problem Based Learning vii

11 2.1.2 Prinsip Dasar Problem Based Learning Tujuan Problem Based Learning Ciri-ciri Problem Based Learning Tahap-tahap Problem Based Learning Kelebihan Problem Based Learning Kekurangan Problem Based Learning Karakteristik Masalah dalam Problem Based Learning Perbedaan Problem Based Learning dengan model konvensional Pendekatan Inkuiri Model Konvensional Keterampilan Proses Sains Penguasaan Konsep BAB III METODE PENELITIAN Metode Penelitian Populasi dan Sampel Penelitian Teknik Pengumpulan Data Tes Wawancara Format Keterlaksanaan Model Pembelajaran Prosedur Penelitian dan Alur Penelitian Tahap Persiapan Penelitian Tahap Pelaksanaan Penelitian viii

12 3.4.3 Tahap Akhir Penelitian Teknik Analisis Uji Coba Instrumen Penelitian Analisis Validitas Instrumen Ujicoba Analisis Reliabilitas Instrumen ujicoba Analisis Tingkat Kesukaran Butir Soal Analisis Daya Pembeda Butir Soal Teknik Pengolahan Data Hasil Penelitian Teknik Pengolahan Data Peningkatan Keterampilan Proses Sains dan Peningkatan Penguasaan Konsep Berdasarkan Nilai Pretest dan Posttest ) Tes Wilcoxon dalam Statistik Non Parametrik Teknik Pengolahan Data Korelasi Linier antara Peningkatan Keterampilan Proses Sains dan Peningkatan Penguasaan Konsep ) Menentukan Persamaan Regresi ) Tes Linieritas Regresi ) Menentukan Koefisien Korelasi BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Peningkatan Keterampilan Proses Sains Hasil Perhitungan Nilai Gain Ternormalisasi Keterampilan Proses Sains Hasil Perhitungan Nilai Gain Ternormalisasi Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains ix

13 4.1.3 Hasil Tes Wilcoxon Peningkatan Keterampilan Proses Sains Pengujian Hipotesis Peningkatan Keterampilan Proses Sains Hasil Penelitian Peningkatan Penguasaan Konsep Hasil Perhitungan Nilai Gain Ternormalisasi Penguasaan Konsep Hasil Perhitungan Nilai Gain Ternormalisasi Penguasaan Konsep pada Setiap Aspek Kognitif Hasil Tes Wilcoxon Peningkatan Penguasaan Konsep Pengujian Hipotesis Peningkatan Penguasaan Konsep Hasil Penelitian Hubungan Peningkatan Keterampilan Proses Sains Terhadap PeningkatanPenguasaan Konsep Persamaan Regresi Hasil Tes Linieritas Regresi Koefisien Korelasi Transformasi Fisher Pengujian Hipotesis Hasil Rekapitulasi Angket Keterlaksanaan Model Pembelajaran Pembahasan Penelitian Pengaruh Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri Terhadap Peningkatan Keterampilan Proses Sains x

14 4.6 Pembahasan Penelitian Pengaruh Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri Terhadap Peningkatan Penguasaan Konsep Elastisitas Pembahasan Penelitian Korelasi Positif Peningkatan Keterampilan Proses Sains dengan Peningkatan Penguasaan Konsep setelah Diterapkan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN xi

15 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perbedaan Model Konvensional dengan Model PBL Tabel 2.2 Jenis-jenis Keterampilan Proses Sains Tabel 2.4 Hubungan antara model PBL dengan KPS Tabel 2.3 Klasifikasi Aspek Kognitif Menurut Benyamin Bloom Tabel 3.1 Interpretasi Gain Score Ternormalisasi Tabel 3.2 Desain Penelitian Control Group Pre Test and Post Test Tabel 3.3 Jadwal Penelitian Tabel 3.4 Interpretasi Validitas Butir Soal Tabel 3.5 Rekapitulasi Persentase Validitas Butir Soal Tabel 3.6 Interpretasi Reliabilitas Tes Tabel 3.7 Rekapitulasi Reliabilitas Tes Tabel 3.8 Interpretasi Indeks Tingkat Kesukaran Butir Soal Tabel 3.9 Rekapitulasi Persentase Tingkat Kesukaran Butir Soal Tabel 3.10 Interpretasi Daya Pembeda Butir Soal Tabel 3.11 Rekapitulasi Persentase Daya Pembeda Butir Soal Tabel 3.12 Rekapitulasi Analisis Uji Coba Instrumen Tes Penelitian Tabel 3.13 Interpretasi Korelasi Linier Tabel 4.1 Rekapitulasi Peningkatan Keterampilan Proses Sains Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Tabel 4.2 Rekapitulasi Peningkatan Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi Terhadap Nilai Pretest dan Posttest pada Kelas Eksperimen xii

16 Tabel 4.3 Rekapitulasi Peningkatan Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi Terhadap Nilai Pretest dan Posttest pada Kelas Kontrol Tabel 4.4 Rekapitulasi Perbandingan Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Tabel 4.5 Rekapitulasi Uji Signifikansi Peningkatan Keterampilan Proses Sains Kelas Eksperimen dengan Kelas Kontrol Tabel 4.6 Rekapitulasi Peningkatan Penguasaan Konsep Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Tabel 4.7 Rekapitulasi Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif pada Kelas Eksperimen Tabel 4.8 Rekapitulasi Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif pada Kelas Kontrol Tabel 4.9 Rekapitulasi Perbandingan Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Tabel 4.10 Rekapitulasi Uji Signifikansi Peningkatan Penguasaan Konsep Kelas Eksperimen dengan Kelas Kontrol Tabel 4.11 Tabel Anova Tes Linieritas Regresi Tabel 4.12 Rekapitulasi Persentase Keterlaksanaan Model Pembelajaran xiii

17 DAFTAR GAMBAR Gambar 3.1 Alur Persiapan Penelitian Gambar 3.2 Alur Pelaksanaan Penelitian Gambar 3.3 Alur Akhir Penelitian Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Peningkatan Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Gambar 4.2 Grafik Peningkatan Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen Gambar 4.3 Grafik Peningkatan Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest Kelas Kontrol Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Peningkatan Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Peningkatan Penguasaan Konsep Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Gambar 4.6 Grafik Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest pada Kelas Eksperimen xiv

18 Gambar 4.7 Grafik Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest pada Kelas Kontrol Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Gambar 4.9 Persamaan Regresi Peningkatan Keterampilan Proses Sains Terhadap Peningkatan Penguasaan Konsep Gambar 4.10 Grafik Persentase Keterlaksanaan Model Pembelajaran xv

19 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pendidikan merupakan usaha sadar dan terencana untuk mewujudkan suasana belajar dan proses pembelajaran agar peserta didik secara aktif mengembangkan potensi dirinya untuk memiliki pengendalian diri, kepribadian, kecerdasan, serta keterampilan proses yang diperlukan dalam kehidupan. Hal tersebut termaktub dalam Bab Ketentuan Umum Pasal 1 Ayat 1 Undang-undang Nomor 20/2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional. Pembelajaran secara aktif tersebut dijelaskan lebih lanjut dalam Permen Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 41/2007 tentang Standar Proses untuk Satuan Pendidikan yang menyatakan bahwa pembelajaran secara aktif dilakukan dengan mengolah pengalaman dengan cara mendengar, membaca, menulis, mendiskusikan, merefleksi rangsangan, dan memecahkan masalah. Dengan demikian, upaya pengembangan keterampilan proses dapat dilakukan dengan melakukan proses pembelajaran yang di dalamnya terdapat kegiatan yang berorientasi pada pemecahan masalah. Berdasarkan hasil pengamatan di kelas XI IPA 7 hari Jum at, 30 Juli 2010 jam ke 5-6 pada salah satu proses pembelajaran fisika dalam pembahasan kinematika vektor diamati bahwa guru membuka pelajaran dengan mengucapkan salam, kemudian siswa ditanya apakah ada tugas pada pertemuan sebelumnya atau tidak, ternyata tidak ada tugas. Siswa diminta 1

20 membuka buku catatan, buku paket, dan buku tugas. Tanpa ada masalah sebelumnya, guru memberikan contoh fenomena yang berkaitan dengan kinematika seperti gerak mobil, kemudian guru memperagakan salah satu contoh gerak di depan kelas. Siswa pun turut memperagakan gerak di depan kelas. Untuk menjelaskan materi secara keseluruhan, guru menjelaskan materi pelajaran yang akan dijelaskan pada pertemuan ini dalam bentuk bagan materi. Setelah itu, setiap persamaan gerak yang dibahas kemudian ditulis di papan tulis secara keseluruhan. Jika ada siswa yang bercanda selama pembelajaran berlangsung, tidak jarang guru menunjuk siswa untuk menjelaskan kembali materi yang sudah disampaikan dan mengerjakan soal di papan tulis. Supaya setiap sub pokok pembahasan dapat difahami siswa, konsep-konsep pada pembahasan kinematika seperti posisi, perpindahan, kecepatan, dan percepatan diberikan contoh soal yang berkaitan berupa persamaan posisi, kecepatan, dan percepatan. Siswa dilatih cara menentukan persamaan, besar, arah kecepatan dan percepatan jika diketahui persamaan posisinya dengan menggunakan teknik turunan. Atau sebaliknya, siswa dilatih cara menentukan persamaan, besar, arah posisi dan kecepatan jika diketahui persamaan percepatannya dengan teknik integral. Setelah guru selesai membahas contoh soal, siswa diberikan pekerjaan rumah berupa soal-soal yang berkaitan dengan materi pelajaran pada pertemuan ini, dan dikumpulkan pada pertemuan berikutnya. Guru menutup kegiatan pembelajaran dengan memberikan penguatan berupa rumus-rumus kinematika yang telah dibahas pada pertemuan ini. Begitu pula proses pembelajaran yang dilakukan oleh 2

21 guru pada pembahasan hukum gravitasi dan hukum Kepler. Berdasarkan hasil evaluasi kegiatan pembelajaran pada beberapa pokok bahasan fisika kelas XI semester ganjil diperoleh nilai rata-rata pokok pembahasan kinematika 68, nilai rata-rata pokok pembahasan hukum gravitasi 49 dan nilai rata-rata pokok pembahasan hukum Kepler 42. Data dapat dilihat di lampiran B.2. Berdasarkan paparan diatas, dapat diketahui bahwa nilai rata-rata pokok bahasan fisika cenderung menurun. Padahal nilai kriteria ketuntasan minimal yang ditetapkan sekolah adalah 70. Terjadinya penurunan nilai ratarata tersebut mengindikasikan bahwa tingkat penguasaan konsep siswa pun cenderung menurun. Padahal ketercapaian standar kompetensi menurut PP Nomor 19 Tahun 2005 tentang Standar Nasional Pendidikan Bab I Ketentuan Umum Pasal 1 Ayat 6 menyatakan standar nasional pendidikan yang berkaitan dengan pelaksanaan pembelajaran pada satu satuan pendidikan dimaksudkan untuk mencapai standar kompetensi lulusan. Hal ini tidak terlepas pula pada proses pembelajaran yang dilakukan oleh guru. Menurut PP Nomor 19/2005 Bab IV tentang Standar Proses Pasal 19 Ayat 1 menyatakan bahwa proses pembelajaran pada satuan pendidikan diselenggarakan secara interaktif, inspiratif, menyenangkan, menantang, memotivasi peserta didik untuk berpartisipasi aktif. Namun partisipasi aktif peserta didik yang dikehendaki menurut PP Nomor 19/2005 tersebut belum bisa muncul seperti yang diharapkan selain peran aktif peserta didik dalam menyimak dan mendengarkan guru, serta aktif dalam menjawab dan membahas soal-soal. 3

22 Pada proses pembelajaran untuk pokok bahasan kinematika, hukum gravitasi, dan hukum Kepler, baik siswa sudah memahami sebelumnya maupun belum memahami pokok bahasan yang akan dipelajari, guru menyampaikan materi di depan kelas secara klasikal. Sebagai akibatnya, siswa hanya sebagai penerima materi pelajaran. Padahal seharusnya siswa turut serta mengembangkan keterampilan proses yang dimilikinya sehingga mampu meningkatkan penguasaan konsep mengenai pokok bahasan yang sedang dipelajari melalui masalah. Menurut Oon Sen Tan (2004: 7), ketika peserta didik mempelajari sesuatu dan diberikan masalah, hal tersebut memberikan siswa tantangan untuk berfikir lebih dalam. Siswa akan melakukan serangkaian kegiatan ilmiah yang didalamnya dikembangkan keterampilan proses. Sebagai hasilnya, terjadi pengurangan gap antara penguasaan konsep secara teori dan keterampilan proses yang dikembangkan secara praktek. Dengan demikian, masalah seharusnya dijadikan sebagai titik tolak pembelajaran yang mampu memacu siswa untuk mengembangkan keterampilan proses dan penguasaan konsep. Pemerintah menetapkan dalam Permen Nomor 41/2007 tentang Standar Proses untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah menyatakan bahwa jumlah maksimal peserta didik setiap rombongan belajar SMA adalah 32 peserta didik. Namun data hasil pengamatan di sekolah tempat penelitian menunjukkan bahwa jumlah peserta didik setiap rombongan belajar adalah 44 peserta didik. Hal tersebut jauh lebih besar daripada ketentuan yang 4

23 ditetapkan oleh pemerintah. Hasil evaluasi belajar yang kurang maksimal salah satunya diakibatkan oleh jumlah peserta didik yang terlalu banyak. Menurut PP Nomor 19/2005 tentang Standar Nasional Pendidikan Bab I Ketentuan Umum Pasal 1 Ayat 8 menjelaskan bahwa standar sarana dan prasarana tentang ruang belajar, dan laboratorium digunakan untuk menunjang proses pembelajaran. Namun, fasilitas laboratoritum yang tersedia di sekolah selama ini belum dimanfaatkan dengan maksimal. Sehingga tidak ada kegiatan eksperimen yang dilaksanakan untuk pokok bahasan kinematika, hukum gravitasi, dan hukum Kepler. Padahal kegiatan eksperimen sangat berkaitan erat dengan proses pembelajaran fisika. Amien (Iskandar, 2000: 2) mengemukakan bahwa kegiatan di laboratorium sangat berperan dalam menunjang keberhasilan proses pembelajaran IPA, dalam kegiatan tersebut siswa dilatih untuk berpikir ilmiah, bersikap ilmiah, dan dapat memecahkan berbagai masalah baru melalui metode ilmiah. Dengan demikian tidak salah jika kegiatan eksperimen merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dalam pembelajaran IPA khususnya fisika, karena siswa dapat mengembangkan berbagai jenis keterampilan proses melalui kegiatan inilah. Berdasarkan uraian yang telah disampaikan diatas, ditemukan masalah kurangnya tingkat penguasaan konsep siswa disebabkan proses pembelajaran yang tidak berorientasi pada masalah. Keterampilan proses pun tidak banyak dilatihkan pada kegiatan pembelajaran sehingga siswa hanya sebagai penerima materi saja. Padahal menurut Undang-undang Nomor 20/2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional Pasal 1 Ayat 1 pembelajaran harus 5

24 dilakukan secara aktif dalam upaya menyelesaikan masalah. Albanese dan Mitchel (Tan, 2004: 7) memperkuat bahwa dibandingkan dengan model pembelajaran konvensional, lebih baik digunakan model pembelajaran berbasis masalah yang mampu mengkonstruksi konsep dan mengembangkan keterampilan proses. Sebagai solusi atas permasalahan diatas, digunakan model pembelajaran berbasis masalah sebagai suatu model pembelajaran yang menggunakan masalah sebagai titik tolak pembelajaran. Model pembelajaran berbasis masalah memfasilitasi siswa untuk menjadi pebelajar secara aktif dalam menyelesaikan masalah. hal tersebut diungkapkan oleh Barbara dan Younghoon (Tan, 2004: 168). Dalam tahapan pembelajaran PBL, pada tahap pemberian masalah, siswa mengamati suatu fenomena yang diperagakan oleh guru. Guru melatih keterampilan mengamati pada siswa. Berdasarkan fenomena tersebut ditemukan beberapa masalah dikarenakan adanya konflik kognitif pada siswa, dengan masalah tersebut akan muncul pertanyaan mengapa dalam diri siswa yang memunculkan rasa penasaran. Guru melatihkan keterampilan mengamati dan keterampilan mengajukan pertanyaan pada siswa. Siswa akan mengamati lebih seksama dan didapatkan beberapa data awal. Pada tahap ke dua yaitu tahap menuliskan apa yang diketahui, berdasarkan data awal yang diperoleh, siswa akan melakukan serangkaian kegiatan ilmiah untuk ditafsirkan konsep apa yang berhubungan dengan masalah tersebut sesuai dengan pemahaman yang telah diketahui sebelumnya. Guru dalam hal ini melatihkan keterampilan menafsirkan pengamatan. Pada tahap ke tiga yaitu tahap menuliskan inti 6

25 permasalahan, pemahaman konsep yang sebelumnya telah diketahui siswa diterapkan dalam rangka menulis masalah utama pada fenomena yang telah diamatinya. Guru melatih keterampilan menerapkan konsep pada siswa. Pada tahap ke empat yaitu tahap menuliskan cara pemecahan masalah, serangkaian konsep dikumpulkan dalam kegiatan kelompok untuk memecahkan masalah kemudian dirumuskan beberapa alternatif pemecahan masalahnya. Guru melatih keterampilan menerapkan konsep. Pada tahap selanjutnya yaitu tahap menuliskan tindakan kerja yang akan dilakukan, serangkaian tindakan kerja yang akan dilakukan kemudian dituliskan secara berurutan dalam lembar kerja siswa. Siswa menggunakan alat dan bahan untuk memperoleh data dalam rangka menyelesaikan masalah dengan prosedur yang telah dirancang sebelumnya. Setiap pengambilan data diamati dengan teliti untuk mengurangi paralaks. Guru melatih keterampilan merencanakan penelitian, keterampilan menggunakan alat dan bahan, serta keterampilan mengamati pada siswa. Dan pada tahapan terakhir yaitu tahap menuliskan hasil kegiatan, setelah diperoleh data, siswa akan membuat grafik dalam mengkomunikasikan hasil penelitiannya dan memperoleh keteraturan data yang selanjutnya bisa digunakan untuk meramal data yang akan diperoleh pada pengambilan data selanjutnya. Guru melatih keterampilan meramalkan dan keterampilan berkomunikasi pada siswa. Masalah tersebut adalah masalah yang memenuhi konteks dunia nyata baik yang ada di dalam buku teks maupun dari sumber lain seperti peristiwa yang terjadi di lingkungan sekitar, peristiwa dalam keluarga atau kemasyarakatan untuk belajar tentang berpikir dan 7

26 keterampilan pemecahan masalah serta untuk memperoleh pengetahuan dan konsep yang esensial dari materi pelajaran. Menurut Barrows (Tan, 2004: 171), Siswa menginvestigasi masalah, memecahkan masalah, mengumpulkan data, dan mengkomunikasikan hasil kegiatan melalui kegiatan eksperimen dengan diterapkan model pembelajaran berbasis masalah. Penelitian terdahulu yang telah dilakukan terkait dengan pembelajaran fisika berbasis masalah menemukan bahwa secara eksplisit pembelajaran berbasis masalah mampu meningkatkan penguasaan konsep pada stuktur kognitif dan keterampilan proses (Tan, 2004: 208). Berdasarkan masalah yang diuraikan pada latar belakang tersebut, mengingat pembahasan berikutnya adalah pokok bahasan elastisitas, perlu dilakukan penelitian dengan judul Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains dan Penguasaan Konsep Elastisitas pada Siswa SMA. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, diperoleh rumusan masalah Bagaimana peningkatan keterampilan proses sains dan penguasaan konsep setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri? Rumusan masalah ini dapat dijabarkan ke dalam beberapa pertanyaan penelitian sebagai berikut: 8

27 1. Bagaimana peningkatan keterampilan proses sains setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri pada kelas eksperimen? 2. Bagaimana peningkatan keterampilan proses sains setelah diterapkan model pembelajaran konvensional pada kelas kontrol? 3. Bagaimana peningkatan keterampilan proses sains pada kelas eksperimen dibandingkan dengan peningkatan keterampilan proses sains pada kelas kontrol? 4. Bagaimana peningkatan penguasaan konsep elastisitas setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri pada kelas eksperimen? 5. Bagaimana peningkatan penguasaan konsep elastisitas setelah diterapkan model pembelajaran konvensional pada kelas kontrol? 6. Bagaimana peningkatan penguasaan konsep pada kelas eksperimen dibandingkan dengan peningkatan penguasaan konsep pada kelas kontrol? 7. Bagaimana korelasi positif peningkatan keterampilan proses sains terhadap peningkatan penguasaan konsep setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri? 1.3 Batasan Masalah Pada kegiatan penelitian ini, peningkatkan keterampilan proses sains dan peningkatkan penguasaan konsep setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan menggunakan pendekatan inkuiri 9

28 diindikasikan dengan nilai gain ternormalisasi antara skor pretest dan postest setiap sub pokok pembahasan elastisitas dengan interpretasi tingkat peningkatannya menurut Hake (1999). 1.4 Variabel Penelitian 1. Variabel bebas, yaitu model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri. 2. Variabel terikat, yaitu penguasaan konsep elastisitas dan keterampilan proses sains. 3. Variabel kontrol, yaitu model pembelajaran konvensional. 1.5 Definisi Operasional Supaya tidak terjadi perbedaan persepsi mengenai definisi operasional variabel penelitian yang digunakan dalam penelitian ini, definisi operasional variabel penelitian yang dimaksud dijelaskan sebagai berikut : 1. Model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri melibatkan siswa untuk memulai pembelajaran dengan pertanyaan mengapa? yang merupakan karakteristik dari model pembelajaran ini. Setelah didapatkan masalahnya siswa menulis inti permasalahannya. Kemudian siswa menuliskan cara penyelesaian masalah tersebut. Dengan pengetahuan yang telah diperoleh sebelumnya siswa menuliskan tindakan kerja yang akan dilakukan, guru membantu siswa untuk menemukan penyelesaian masalahnya dengan pertanyaan arahan yang diberikan, setelah masalah tersebut dipecahkan, siswa menuliskan hasil kegiatan dan 10

29 melaporkannya. Model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri ini diukur atau dievaluasi dengan format observasi keterlaksanaan model pembelajaran. 2. Penguasaan konsep adalah kemampuan siswa untuk menguasai konsep elastisitas secara ilmiah terdapat dalam taksonomi bloom pada ranah kognitif yang meliputi aspek mengenal (recognition), aspek pemahaman (comprehension), aspek penerapan (application), aspek analisis (analysis), aspek sintesis (synthesis), dan aspek evaluasi (evaluation) (Suharsimi, 2009: ) yang dapat diukur dari nilai tes awal dan tes akhir konsep elastisitas. 3. Keterampilan proses sains adalah keterampilan fisik dan mental terkait dengan kemampuan-kemampuan yang mendasar yang dimiliki, dikuasai dan diaplikasikan dalam suatu kegiatan ilmiah. Keterampilan proses sains yang dikembangkan melalui pembelajaran elastisitas meliputi keterampilan mengamati, keterampilan menafsirkan pengamatan, keterampilan merencanakan penelitian, keterampilan berkomunikasi (Wartono, 2007). Aspek-aspek keterampilan proses sains ini diukur dari nilai tes awal dan akhir tes keterampilan proses sains elastisitas. 4. Model pembelajaran konvensional merupakan model pembelajaran yang dilaksanakan dengan pengajaran secara klasikal di sekolah tersebut dengan karakteristik kegiatan pembelajaran berpusat pada guru yang menyampaikan informasi di depan kelas. Siswa mendengarkan penjelasan guru, mencatat, dan sedikit bertanya ketika ada penjelasan guru yang 11

30 kurang dipahami oleh siswa. Guru memulai kegiatan pembelajaran dengan menyampaikan materi, setelah itu memberikan penguatan materi dengan melakukan pembahasan soal, dan menutup kegiatan pembelajaran dengan menyimpulkan materi yang telah diajarkan. Model pembelajaran konvensional ini diukur atau dievaluasi dengan format observasi keterlaksanaan model pembelajaran. 1.6 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan keterampilan proses sains dan penguasaan konsep elastisitas melalui penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri pada siswa SMA. Secara khusus penelitian ini bertujuan: 1. Memperoleh peningkatan keterampilan proses sains setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri pada kelas eksperimen. 2. Memperoleh peningkatan keterampilan proses sains setelah diterapkan model pembelajaran konvensional pada kelas kontrol. 3. Membandingkan peningkatan keterampilan proses sains pada kelas eksperimen dengan peningkatan keterampilan proses sains pada kelas kontrol. 4. Memperoleh peningkatan penguasaan konsep elastisitas setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri pada kelas eksperimen. 12

31 5. Memperoleh peningkatan penguasaan konsep elastisitas setelah diterapkan model pembelajaran konvensional pada kelas kontrol. 6. Membandingkan peningkatan penguasaan konsep pada kelas eksperimen dengan peningkatan penguasaan konsep pada kelas kontrol. 7. Memperoleh hubungan peningkatan keterampilan proses sains terhadap peningkatan penguasaan konsep setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri. 1.7 Hipotesis Penelitian Hipotesis merupakan suatu kesimpulan sementara yang diambil berdasarkan fakta yang ada dan dalam hal ini sangat berguna untuk dijadikan dasar dalam pembuatan kesimpulan penelitian. Berdasarkan rumusan permasalahan yang diteliti, maka hipotesis yang akan diuji dalam penelitian ini dirumuskan sebagai berikut: 1. Penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri secara signifikan dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa dibandingkan ketika diterapkan dan model konvensional. 2. Penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri secara signifikan dapat meningkatkan keterampilan proses sains siswa dibandingkan ketika diterapkan dan model konvensional. 13

32 3. Tidak ada korelasi peningkatan keterampilan proses sains terhadap peningkatan penguasaan konsep setelah diterapkan model pembelajaran probem based learning dengan pendekatan inkuiri. 1.8 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan akan memberikan manfaat sebagai berikut: 1. Sebagai bahan masukan dan referensi bagi guru fisika dalam merencanakan pembelajaran fisika khususnya konsep elastisitas. 2. Membantu siswa untuk meningkatkan penguasaan konsep fisika melalui kegiatan pembelajaran yang melatihkan keterampilan proses sains. 3. Sebagai informasi penting guru tentang penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri untuk meningkatkan keterampilan proses sains dan penguasaan konsep. 14

33 BAB II MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING DALAM MENINGKATKAN KETERAMPILAN PROSES SAINS DAN PENGUASAAN KONSEP Sesuai dengan judul dan tujuan penelitian, dalam upaya melaksanakan dan melaporkan hasil penelitian ini dengan sebaik mungkin, penulis telah mengkaji kepustakaan yang ada kaitannya dengan judul dan tujuan penelitian ini. Sebagai hasil kajian itu, berikut ini diuraikan secara berurutan model pembelajaran problem based learning, pendekatan inkuiri, model pembelajaran konvensional, keterampilan proses sains, dan penguasaan konsep. 2.1 Model Pembelajaran Problem Based Learning Pembelajaran berbasis masalah (problem-based learning atau PBL) baru muncul akhir abad ke 20, tepatnya dipopulerkan oleh Barrows dan Tamblyn (1980). Model ini muncul sebagai hasil penelitian mereka terhadap kemampuan bernalar kedokteran di Mc. Master Medical School di Kanada. PBL juga diteliti oleh de Goeij et.al. (1987) di universitas Limburg Belanda. Para ahli pembelajaran telah menyarankan penggunaan paradigma pembelajaran konstruktivistik untuk meningkatkan kualitas proses dan hasil belajar dalam kegiatan pembelajaran di kelas. Dengan perubahan paradigma belajar tersebut, terjadi perubahan pusat pembelajaran dari belajar berpusat pada guru kepada belajar 15

34 berpusat pada siswa. Dengan kata lain, ketika mengajar di kelas, guru harus berupaya menciptakan kondisi lingkungan belajar yang dapat membelajarkan siswa, dapat mendorong siswa belajar, atau memberi kesempatan kepada siswa untuk berperan aktif mengkonstruksi konsep-konsep yang dipelajarinya. Kondisi belajar dimana siswa hanya menerima materi dari pengajar, mencatat, dan menghafalkannya harus diubah menjadi sharing pengetahuan, inkuiri, menemukan pengetahuan secara aktif sehingga terjadi peningkatan pemahaman. Untuk mencapai tujuan tersebut, pengajar dapat menggunakan pendekatan, strategi, model, atau metode pembelajaran inovatif. Barrows (Tan, 2002: 95) menyatakan bahwa: Hakikat PBL atau definisi PBL adalah suatu model pembelajaran yang dasar filosofinya konstruktivisme, kegiatan belajar mengajarnya berpusat pada siswa. Pembelajaran berdasarkan masalah melibatkan siswa untuk memecahkan suatu masalah melalui tahap-tahap metode ilmiah sehingga siswa dapat mempelajari pengetahuan yang berhubungan dengan masalah tersebut dan sekaligus memiliki keterampilan untuk memecahkan masalah. Bila pembelajaran yang dimulai dengan suatu masalah, apalagi kalau masalah tersebut bersifat kontekstual, maka dapat terjadi ketidaksetimbangan kognitif pada diri pebelajar. Keadaan ini dapat mendorong rasa ingin tahu sehingga memunculkan bermacam-macam pertanyaan disekitar masalah seperti apa yang dimaksud dengan, mengapa bisa terjadi, bagaimana mengetahuinya dan seterusnya. Bila pertanyaan-pertanyaan tersebut telah muncul dalam diri pebelajar maka motivasi intrinsik mereka untuk belajar akan tumbuh. Pada kondisi tersebut diperlukan peran guru sebagai fasilitator untuk mengarahkan pembelajar tentang konsep apa yang diperlukan untuk memecahkan masalah, apa yang harus 16

35 dilakukan atau bagaimana melakukannya dan seterusnya. Dari paparan tersebut dapat diketahi bahwa penerapan PBL dalam pembelajaran dapat mendorong siswa/ mempunyai inisiatif untuk belajar secara mandiri. Pengalaman ini sangat diperlukan dalam kehidupan sehari-hari dimana berkembangnya pola pikir dan pola kerja seseorang bergantung pada bagaimana dia membelajarkan dirinya Definisi Problem Based Learning Problem based learning selanjutnya disingkat PBL merupakan pelaksanaan pembelajaran berangkat dari sebuah kasus tertentu dan kemudian dianalisis lebih lanjut berguna untuk ditemukan pemecahan masalahnya, dan merupakan salah satu model pembelajaran inovatif yang dapat memberikan kondisi belajar aktif kepada siswa. 1. Howard Barrows & Ann Kelson (Tan, 2002) mendefinisikan: PBL adalah suatu kurikulum dan proses. Kurikulumnya berisi masalahmasalah telah diseleksi dan dibuat sedemikian rupa yang menuntut pendidik memperoleh pengetahuan yang kritis, kemampuan bekerjasama dalam kelompok. Prosesnya menggunakan pendekatan sistematik untuk dapat memecahkan masalah atau tantangan yang dihadapi dalam kehidupan dan pekerjaan 2. Menurut I Wayan (Ward, 2002; Stepien, 1993) menyatakan bahwa: PBL adalah suatu model pembelajaran yang melibatkan siswa untuk memecahkan suatu masalah melalui tahap-tahap metode ilmiah sehingga siswa dapat mempelajari pengetahuan yang berhubungan dengan masalah tersebut dan sekaligus memiliki keterampilan untuk memecahkan masalah. 3. Menurut Boud dan felleti, (1997), Fogarty (1997) menyatakan bahwa: PBL adalah suatu pendekatan pembelajaran dengan membuat konfrontasi kepada siswa dengan masalah-masalah praktis, berbentuk ill-structured, 17

36 atau open ended melalui stimulus dalam belajar. Pembelajaran berdasarkan masalah ini merupakan model pembelajaran dengan pendekatan konstruktivisme, sebab disini guru berperan sebagai penyaji masalah, penanya, mengadakan dialog, pemberi fasilitas penelitian, menyiapkan dukungan dan dorongan yang dapat meningkatkan inkuiri dan intelektual peserta didik. 4. Glazer (2001) dalam jurnal Ahmad Thalib, dkk, mengemukakan bahwa: Problem based learning merupakan suatu strategi pengajaran dimana siswa secara aktif dihadapkan pada masalah kompleks dalam situasi yang nyata. Model Problem Based Learning terdiri dari suatu proses penyajian situasi masalah yang autentik dan bermakna yang diharapkan memberikan kemudahan kepada siswa dalam melakukan proses pembelajaran yang utuh. 5. Menurut Pujiriyatno (2001) menyatakan bahwa: Problem based learning merupakan pelaksanaan pembelajaran yang berangkat dari sebuah kasus tertentu dan kemudian dianalisis lebih lanjut guna ditemukan pemecahan masalahnya. Rasional Problem based learning adalah menghadapkan peserta didik kepada sebuah persoalan yang menantang, dan dari persoalan tersebut secara aktif dituntut untuk mencoba alternatif penyelesaian masalahnya. Dari lima kutipan di atas, dapat disimpulkan bahwa pembelajaran berdasarkan masalah melibatkan siswa untuk memecahkan suatu masalah melalui tahap-tahap metode ilmiah sehingga siswa dapat mempelajari pengetahuan yang berhubungan dengan masalah tersebut dan sekaligus memiliki keterampilan untuk memecahkan masalah Prinsip Dasar Problem Based Learning Prinsip dasar dalam model pembelajaran Problem based learning adalah sebagai berikut: 18

37 1. Pembelajaran berawal dari adanya masalah (soal, pertanyaan, dsb.) yang perlu diselesaikan. Masalah yang dihadapi akan merangsang peserta didik untuk mencari solusinya; 2. Peserta didik mencari/membentuk pengetahuan baru untuk menyelesaikan masalah Tujuan Problem Based Learning Barraws (Ibrahim dan Nur, 2005) mengemukakan bahwa PBL mempunyai tujuan sebagai berikut: PBL dikembangkan untuk mengembangkan kemampuan keterampilan berpikir, mengembangkan pengetahuan dan keterampilan proses pemecahan masalah dan keterampilan intelektual, belajar berbagi peran orang dewasa melalui pelibatan mereka pada pengalaman nyata, mengembangkan keterampilan belajar pengarahan sendiri yang efektif (effective self directed learning) Ciri-ciri Problem Based Learning Nurhayati (Abbas, 2000: 50) mengemukakan bahwa PBL memiliki ciri-ciri sebagai berikut: 1. Pengajuan masalah atau pertanyaan Pengajaran berbasis masalah bukan hanya mengorganisasikan prinsipprinsip atau keterampilan akademik tertentu, pembelajaran berdasarkan masalah mengorganisasikan pengajaran di sekitar pertanyaan dan masalah yang kedua-duanya secara sosial penting dan secara pribadi bermakna untuk siswa. Mereka dihadapkan situasi kehidupan nyata yang autentik, menghindari jawaban sederhana, dan memungkinkan adanya berbagai macam solusi untuk situasi itu. 2. Penyelidikan autentik Pengajaran berbasis masalah siswa melakukan penyelidikan autentik untuk mencari penyelesaian nyata terhadap masalah nyata. Mereka harus menganalisis dan mendefinisikan masalah, mengembangkan hipotesis dan membuat ramalan, mengumpulkan dan menganalisis informasi, melakukan eksperimen (jika diperlukan), membuat inferensi dan 19

38 merumuskan kesimpulan. Metode penyelidikan yang digunakan bergantung pada masalah yang sedang dipelajari. 3. Kerjasama. Model pembelajaran berbasis masalah dicirikan oleh siswa yang bekerjasama satu sama lain, paling sering secara berpasangan atau dalam kelompok kecil. Bekerjasama memberikan motivasi untuk secara berkelanjutan terlibat dalam tugas-tugas kompleks dan memperbanyak peluang untuk berbagi inkuiri dan dialog dan untuk mengembangkan keterampilan sosial dan keterampilan berpikir Tahap-tahap Problem Based Learning Ada beberapa cara menerapkan PBL dalam pembelajaran. Secara umum penerapan model ini mulai dengan adanya masalah yang diharus dipecahkan atau dicari pemecahannya oleh siswa. Masalah tersebut dapat berasal dari siswa atau mungkin juga diberikan oleh pengajar. Siswa akan memusatkan pembelajaran di sekitar masalah tersebut, dengan arti lain, siswa belajar teori dan metode ilmiah agar dapat memecahkan masalah yang menjadi pusat perhatiannya. Pemecahan masalah dalam PBL harus sesuai dengan langkah-langkah metode ilmiah. Menurut Istamar Syamsuri (2004:2) menyatakan bahwa: Metode ilmiah terdiri dari langkah-langkah kegiatan sebagai berikut: 1. Merumuskan masalah 2. Menyusun kerangka berfikir 3. Merumuskan hipotesis 4. Melakukan eksperimen 5. Menafsirkan data 6. Menganalisis data 7. Menarik kesimpulan 8. Melakukan publikasi. 20

39 Suatu hal yang sangat penting untuk diperhatikan dalam PBL adalah pertanyaan berbasis why bukan sekedar how. Oleh karena itu, setiap tahap dalam pemecahan masalah, keterampilan dalam tahap tersebut hendaknya tidak semata-mata keterampilan how, tetapi kemampuan menjelaskan permasalahan dan bagaimana permasalahan dapat terjadi. Tahapan dalam proses pemecahan masalah digunakan sebagai kerangka atau panduan dalam proses belajar melalui PBL. Namun yang harus dicapai pada akhir pembelajaran adalah kemampuannya untuk memahami permasalahan dan alasan timbulnya permasalahan tersebut serta kedudukan permasalahan tersebut dalam tatanan sistem yang sangat luas. Menurut Nurhayati (Abbas, 2000: 60) menyatakah bahwa: Pelaksanaan model pembelajaran berdasarkan masalah meliputi enam tahapan, yaitu: 1. Pemberian masalah. Pada tahap ini guru menjelaskan tujuan pembelajaran, menjelaskan logistik yang diperlukan, memotivasi siswa terlibat dalam aktivitas pemecahan masalah, dan mengajukan masalah. Siswa mendapatkan masalah yang telah disusun oleh guru. Siswa tidak perlu mempunyai pengetahuan yang cukup untuk memecahkan masalah tersebut. Hal ini berarti siswa harus berkelompok untuk mencari/ mempelajari informasi/ mencari pengetahuan atau keterampilan baru untuk terlibat dalam proses pemecahan masalah; 2. Menuliskan apa yang diketahui. Pada tahap ini guru membagi peserta didik ke dalam kelompok, membantu peserta didik mendefinisikan dan mengorganisasikan tugas belajar yang berhubungan dengan masalah. Siswa berkelompok menuliskan apa yang diketahui dari permasalahan yang diberikan oleh guru; 3. Menuliskan inti permasalahan. Pada tahap ini siswa menuliskan pernyataan tentang inti permasalahan yang dipertanyakan dan harus muncul dari siswa. Guru mendorong peserta didik untuk mengumpulkan informasi yang sesuai, melaksanakan eksperimen dan penyelidikan untuk mendapatkan penjelasan dan pemecahan masalah. 21

40 4. Menuliskan cara pemecahan masalah. Pada tahap ini siswa menuliskan beberapa cara untuk memecahkan masalah tersebut dan memutuskan mana yang terbaik; 5. Menuliskan tindakan kerja yang akan dilakukan. Pada tahap ini siswa menuliskan dan mengerjakan tindakan kerja yang mereka lakukan untuk memecahkan masalah tersebut; 6. Menuliskan hasil kegiatan. Pada tahap ini Siswa melaporkan hasil kegiatannya kepada kelas yang meliputi proses yang dilakukan dan hasilnya. Model yang disederhanakan ini adalah sebuah model yang langkahlangkahnya dapat diulang. Langkah dua sampai lima dapat diulang dan ditinjau kembali dari informasi/pengetahuan baru sehingga memerlukan pendefinisian kembali masalah yang telah dipaparkan oleh siswa. Langkah ke empat dapat terjadi beberapa kali manakala guru memberi penekanan pada apa yang dilakukan oleh siswa Kelebihan Problem Based Learning Kelebihan penggunaan pembelajaran berdasarkan masalah adalah (Taufiq, 2009): 1. Siswa lebih memahami konsep yang diajarkan sebab mereka sendiri menemukan konsep tersebut; 2. Melibatkan secara aktif memecahkan masalah dan menuntut keterampilan berpikir siswa yang lebih tinggi; 3. Pengetahuan tertanam berdasarkan skemata yang dimiliki siswa sehingga pembelajaran lebih bermakna; 4. Siswa dapat merasakan manfaat pembelajaran sebab masalah-masalah yang diselesaikan langsung dikaitkan dengan kehidupan nyata, hal ini dapat meningkatkan motivasi dan keterkaitan pembelajar terhadap bahan yang dipelajari; 5. Menjadikan siswa lebih mandiri dan lebih dewasa, mampu memberi aspirasi dan menerima pendapat orang lain, menenamkan sikap sosial yang positif diantara pebelajar; 6. Pengkondisian siswa dalam belajar kelompok yang saling berinteraksi terhadap pembelajar dan temannya sehingga pencapaian ketuntasan belajar pebelajar dapat diharapkan; 7. Merangsang keterbukaan pikiran serta mendorong peserta didik untuk melakukan pembelajaran yang reflektif, kritis dan aktif; 8. Merangsang peserta didik untuk bertanya dan menggali pengetahuan secara mendalam; 22

41 9. Mencerminkan sifat alamiah pengetahuan, yaitu: kompleks dan berubahubah sesuai kebutuhan, sebagai respons terhadap masalah yang dihadapi. Ada beberapa keunggulan PBL (Boud, 1985 dalam Baden and Major, 2003) yang ditemukan yaitu: Dapat memperluas tema, menggunakan pendekatan yang beragam, memperluas filosofis, serta akhir pembelajarannya berujung terbuka. yaitu: Sebagai perluasan filosofis maka PBL mencakup tiga bidang yang luas, 1. Menggunakan organisasi kurikulum disekitar masalah, karena itu lebih bersifat kurikulum terintegrasi dan menekankan pada keterampilan kognitif; 2. Kondisi yang difasilitasi oleh PBL berupa belajar dalam kelompokkelompok kecil, tutorial, dan belajar aktif; 3. Hasil belajar yang difasilitasi oleh PBL berupa pengembangan keterampilan dan motivasi, seiring dengan pengembangan kemampuan belajar sepanjang hayat. Karena PBL lebih memfasilitasi inkuiri terbuka, maka pembelajaran ini berujung terbuka pula. Hal ini disebabkan beragamnya kemungkinan melaksanakan PBL dengan membentuk perpaduan dan saling keterkaitan secara bebas antara PBL dengan project-based learning, problem-solving learning, action and work-based learning. 23

42 2.1.7 Kekurangan Problem Based Learning Kekurangan penggunaan model pembelajaran berdasarkan masalah adalah (Taufiq, 2009): 1. Untuk siswa yang malas tujuan dari metode tersebut tidak dapat tercapai; 2. Membutuhkan banyak waktu dan dana; 3. Tidak semua mata pelajaran dapat diterapkan dengan metode ini Karakteristik Masalah dalam Problem Based Learning Karakteristik masalah dalam penerapan model pembelajaran berdasarkan masalah adalah (Taufiq, 2009): 1. Masalah dapat berupa tugas melakukan sesuatu, pertanyaan atau hasil identifikasi dari keadaan yang ada di sekitar peserta didik; 2. Masalah berupa tugas yang tidak memiliki struktur yang jelas sehingga merangsang peserta didik untuk mencari informasi untuk memperjelasnya; 3. Masalah harus cukup kompleks dan ambigu sehingga peserta didik terdorong untuk menggunakan berbagai strategi penyelesaian masalah, teknik dan keterampilan berpikir; 4. Masalah harus bermakna dan ada hubungannya dengan kehidupan sehari-hari sehingga peserta didik termotivasi mengarahkan dirinya untuk menyelesaikan masalah dan mengujinya secara praktis; 5. Masalah yang dijadikan sebagai fokus pembelajaran dapat diselesaikan siswa melalui kerja kelompok sehingga dapat memberi pengalamanpengalaman belajar yang beragam pada siswa seperti kerjasama dan interaksi dalam kelompok, disamping pengalaman belajar yang berhubungan dengan pemecahan masalah seperti membuat hipotesis, merancang percobaan, melakukan penyelidikan, mengumpulkan data, menginterpretasikan data, membuat kesimpulan, mempresentasikan, berdiskusi, dan membuat laporan. Keadaan tersebut menunjukkan bahwa model PBL dapat memberikan pengalaman yang kaya kepada siswa. Dengan kata lain, penggunaan PBL dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa tentang apa yang mereka pelajari sehingga 24

43 diharapkan mereka dapat menerapkannya dalam kondisi nyata pada kehidupan sehari-hari Perbedaan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Model Konvensional Menurut Taufiq (2009: 3) mengemukakan perbedaan model pembelajaran problem based learning dengan model konvensional sebagai berikut: Model pembelajaran konvensional dengan pendekan teacher centered sudah dianggap tradisional dan perlu diubah. Ini karena pendekatan teacher centered dimana pembelajaran berpusat pada pendidik dengan penekanan pada peliputan dan penyebaran materi, sementara pembelajar kurang aktif, sudah tidak memadai untuk tuntutan era pengetahuan saat ini. Era pengetahuan yang sedang kita alami memiliki terobosan-terobosan baru dalam bidang pengetahuan dan teknologi. Dengan pendekatan pembelajar pasif, sulit untuk mengembangkan kecakapan berfikir, kecakapan intrapersonal dengan baik. Tidak banyak yang mereka dapatkan. Bagaimana perbedaan model pembelajaran konvensional dengan model pembelajaran PBL dijelaskan dalam tabel 2.1 berikut dengan ringkas: Tabel 2.1 Perbedaan Model Konvensional dengan Model PBL Model Konvensional Model PBL Pengetahuan disampaikan dari Pebelajar membangun pengetahuan pengajar ke pebelajar Pebelajar menerima informasi Pebelajar lebih terlibat secara aktif secara pasif Belajar dan penilaian adalah hal Belajar dan penilaian adalah hal yang terpisah yang sangat terkait Budaya belajar adalah kooperatif, Penekanan pada pengetahuan diluar konteks aplikasinya kolaboratif, dan saling mendukung Penekanan pada penguasaan dan penggunaan pengetahuan yang merefleksikan isu baru dan lama serta menyelesaikan masalah konteks kehidupan nyata Pengajar perannya sebagai pemberi Pengajar sebagai pendorong dan informasi dan penilai pemberi fasilitas pembelajaran Sumber: Elsa&Kamarza, bahan pelatihan penerapan konsep PBL, IBII,

44 Dari perbedaan di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa model konvensional memang punya banyak kelemahan. Meskipun kita tahu persis bahwa para pendidik dan pembelajar sangat familier dengan paradigma tradisional dimana kita mengidentifikasi konten yang akan kita pelajari. Kita menggunakan konten itu dalam proses belajar Pendekatan Inkuiri Istilah inquiry berasal dari bahasa inggris yang berarti pertanyaan atau penyelidikan. Inquiry diartikan sebagai pencarian kebenaran, informasi, penelitian atau pengetahuan. Moh. Amin (Siswanto, 2003: 12) mengungkapkan bahwa: Dengan kata lain inquiry adalah perluasan proses-proses discovery karena mengandung proses-proses mental yang lebih tinggi tingkatannya, misalnya merancang eksperimen, mengumpulkan data dan menganalisis data, menarik kesimpulan, mempunyai sikap-sikap obyektif, jujur, hasrat ingin tahu dan terbuka. Sedangkan Menurut Kuslan dan Stone (Tim SBM, 2004: 9) mendefinisikan inkuiri sebagai: Pengajaran dimana guru dan siswa mempelajari peristiwa-peristiwa ilmiah dengan pendekatan dan jiwa para ilmuwan. Sedangkan Menurut Piaget (Tim SBM, 2004: 9) bahwa Model inkuiri diartikan sebagai pendidikan yang mempersiapkan situasi bagi anak/siswa untuk melakukan eksperimen sendiri, mengajukan pertanyaan-pertanyaan dan mencari sendiri jawaban atas pertanyaan yang mereka ajukan. Berdasarkan berbagai definisi di atas maka dapat disimpulkan yang dimaksud dengan pendekatan pembelajaran inkuiri adalah pendekatan dimana guru memberikan kesempatan seluas-luasnya kepada siswa untuk menyelidiki konsep yang dipelajarinya. Siswa dihadapkan dengan masalah, penyelesaian 26

45 dari masalah tersebut diselidiki dan ditemukan sendiri sesuai dengan kemampuannya. Setiap pendekatan pembelajaran memiliki karakteristik tertentu, karakteristik ini tidak dapat dipisahkan dengan model pembelajaran itu sendiri. Berikut ini secara umum karakteristik model pembelajaran inkuiri menurut Tim SBM (2004: 9-10): 1. Menggunakan keterampilan-keterampilan proses IPA; 2. Tidak ada keharusan untuk menyelesaikan unit tertentu dalam waktu tertentu; 3. Jawaban-jawaban yang dicari tidak diketahui lebih dahulu dan tidak ada dalam buku pelajaran. Buku yang dipilih berisi pertanyaan-pertanyaan dan saran-saran untuk menentukan jawaban bukan memberikan jawaban; 4. Siswa bersemangat sekali untuk menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan mereka sendiri; 5. Proses pembelajaran berpusat pada pertanyaan-pertanyaan mengapa, bagaimana kita mengetahui dan betulkah kesimpulan kita ini ; 6. Suatu masalah ditentukan lalu dipersempit hingga terlihat kemungkinan masalah itu dapat dipecahkan oleh siswa; 7. Hipotesa dirumuskan oleh siswa; 8. Siswa-siswa mengusulkan cara-cara pengumpulan data, melakukan eksperimen, mengadakan pengamatan, membaca dan menggunakan sumber lain; 9. Semua usul dimulai bersama, ditentukan asumsi-asumsinya, keterlibatan-keterlibatan dan kesukaran-kesukaran; 10. Siswa melakukan penelitian, secara individu atau kelompok untuk mengumpulkan data yang diperlukan untuk menguji hipotesa kemudian mengolah data mereka sampai kesimpulan sementara dan diusahakan juga siswa memberikan penjelasan secara alamiah. Selanjutnya menurut Karli (2003: ) bahwa: Pendekatan belajar inkuiri terdiri atas lima tahapan yaitu: 1. Tahap pertama adalah penyajian masalah atau meghadapkan siswa pada situasi teka-teki. Pada tahap ini guru membawa situasi 27

46 masalah dan menentukan prosedur inkuiri kepada siswa (berbentuk pertanyaan yang hendaknya dijawab ya/tidak). Permasalahan yang diajukan adalah masalah yang sederhana yang dapat menimbulkan keheranan. Hal ini diperlukan untuk memberikan pengalaman kreasi pada siswa tetapi sebaiknya didasarkan pada ide-ide sederhana; 2. Tahap kedua adalah pengumpulan dan verifikasi data, siswa mengumpulkan informasi tentang peristiwa yang mereka lihat dan alami; 3. Tahap ketiga adalah eksperimen. Pada tahap ini siswa melakukan eksperimen untuk mengeksplorasi dan menguji secara langsung. Eksplorasi mengubah sesuatu untuk mengetahui pengaruhnya, tidak selalu diarahkan oleh suatu teori atau hipotesis. Pengujian secara langsung terjadi ketika siswa akan menguji hipotesis atau teori. Pada tahap ini guru berperan untuk mengendalikan siswa bila mengasumsi suatu variabel yang sudah disangkalnya padahal pada kenyataannya tidak. Peran guru laninnya pada tahap ini adalah memperluas inkuiri yang dilakukan siswa dengan cara memperluas informasi yang telah diperoleh. Selama verifikasi siswa boleh mengajukan pertanyaan tentang objek, ciri, kondisi, dan peristiwa; 4. Tahap keempat adalah mengorganisir data dan merumuskan penjelasan. Pada tahap ini guru mengajak siswa merumuskan penjelasan, kemungkinan besar akan ditemukan siswa yang mendapatkan kesulitan dalam mengemukakan informasi yang diperoleh yang berbentuk uraian penjelasan. Siswa-siswa yang demikian didorong untuk dapat memberi penjelasan yang tidak begitu mendetail; 5. Tahap kelima adalah mengadakan analisa tentang proses inkuiri. Pada tahap ini siswa diminta untuk menganalisis pola-pola penemuan mereka. Mereka boleh menetukan pertanyaan yang lebih efektif, pertanyaan yang produktif dan yang tidak atau tipe informasi yang mereka butuhkan dan yang tidak diperoleh. Tahap ini akan menjadi penting apabila kita melaksanakan pendekatan belajar model inkuiri dan mencoba memperbaikinya secara sistematis dan secara independen. Konflik yang dialami siswa saat melihat suatu kejadian yang menurut pandangannya tidak umum dapat menuntun partisipasi aktif dalam penyelidikan secara alamiah. 28

47 2.3 Model Konvensional Menurut Djamarah (1996) menyatakan bahwa: Dalam pembelajaran menggunakan model konvensional dimulai dengan dengan tahap penjelasan materi, tahap pembagian tugas dan latihan. Guru biasanya melakukan ceramah dalam menyampaikan materi pembelajaran. Pengajaran berpusat pada guru. Menurut Roestiyah N.K. (1998) menyatakan bahwa: Pembelajaran konvensional yang dimaksud adalah pembelajaran yang biasa dilakukan oleh para guru. Bahwa, pembelajaran konvensional (tradisional) pada umumnya memiliki kekhasan tertentu, misalnya lebih mengutamakan hapalan daripada pengertian, menekankan kepada keterampilan berhitung, mengutamakan hasil daripada proses, dan pengajaran berpusat pada guru. Metode mengajar yang lebih banyak digunakan guru dalam model pembelajaran konvensional adalah metode ekspositori. Menurut Ruseffendi (1991) menyatakan bahwa Metode ekspositori ini sama dengan cara mengajar yang biasa (tradisional) kita pakai pada pengajaran fisika. Kegiatan selanjutnya guru memberikan contoh soal dan penyelesaiannya, kemudian memberi soal-soal latihan, dan siswa disuruh mengerjakannya. Jadi kegiatan guru yang utama adalah menerangkan dan siswa mendengarkan atau mencatat apa yang disampaikan guru. Subiyanto (1988) menjelaskan bahwa: Kelas dengan pembelajaran secara biasa mempunyai ciri-ciri sebagai berikut: pembelajaran secara klasikal, para siswa tidak mengetahui apa tujuan mereka belajar pada hari itu. Guru biasanya mengajar dengan berpedoman pada buku teks atau LKS, dengan mengutamakan metode ceramah dan kadang-kadang tanya jawab. Tes atau 29

48 evaluasi yang bersifat sumatif dengan maksud untuk mengetahui perkembangan jarang dilakukan. Siswa harus mengikuti cara belajar yang dipilih oleh guru, dengan patuh mempelajari urutan yang ditetapkan guru, dan kurang sekali mendapat kesempatan untuk menyatakan pendapat. Disamping itu, guru jarang mengajar siswa untuk menganalisa secara mendalam tentang suatu konsep dan jarang mendorong siswa untuk menggunakan penalaran logis yang lebih tinggi seperti kemampuan membuktikan atau memperlihatkan suatu konsep. Dari uraian di atas, dapat diambil suatu kesimpulan bahwa yang dimaksud dengan pembelajaran fisika secara biasa adalah suatu kegiatan belajar mengajar yang selama ini kebanyakan dilakukan oleh guru dimana guru mengajar secara klasikal yang di dalamnya aktivitas guru mendominasi kelas dengan tahapan penyampaian materi, penguatan materi dengan melakukan pembahasan latihan soal, dan kesimpulan. Guru biasa menggunakan metode ekspositori, dan siswa hanya menerima saja apa-apa yang disampaikan oleh guru, begitupun aktivitas siswa untuk menyampaikan pendapat sangat kurang, sehingga siswa menjadi pasif dalam belajar, dan belajar siswa kurang bermakna karena lebih banyak hapalan. Ceramah merupakan satu-satunya metode yang konversional dan masih tetap digunakan dalam strategi belajar mengajar dan metode pengajaran yang sangat sederhana. Pada dasarnya ceramah murni cenderung pada bentuk komunikasi satu arah. Pola dasar dari komunikasi itu dapat dinyatakan pada bagan sebagai berikut: Apabila guru menyampaikan informasi kepada siswa maka guru berfungsi sebagai transmitter dan siswa sebagai receiver. Dikatakan terjadi communication gap 30

49 (kesenjangan komunikasi) jika pesan tidak diterima sama sekali oleh receiver dan miscommunication (kesalahan komunikasi). Jika pesan diterima tidak sesuai dengan apa yang dimaksud oleh transmitter. Untuk mengurangi kesalahan tersebut, maka ceramah dilakukan sebagai berikut: 1. Penceramah, dalam hal ini guru harus menguasai dengan sungguh-sungguh bahan ceramahnya. 2. Sistematika ceramah mempunyai urutan yang logis. 3. Penyampaian bahan secara jelas, antara lain dengan komunikasi dua arah. 4. Kemampuan menggunakan bahasa yang tepat. Keunggulan dan kelemahan ceramah sebagai berikut: 1. Hemat dalam penggunaan waktu dan alat. 2. Mampu membangkitkan minat dan intusias siswa. 3. Membantu siswa untuk mengembangkan kemampuan mendengarnya. Mendengar dapat terjadi dalam tiga bentuk: 1. mendengar secara marginal yaitu mendengar sambil memperhatikan halhal lain, misal mendengar sambil membaca koran. 2. mendengar evaluatif yaitu mendengar sambil menilai informasi yang didengar menurut sudut pandang pendengar. 3. mendengar proyektif yaitu mendengar dengan menempatkan diri pada jalan pikiran pembaca sehingga informasi yang didengar diterima dan dipahami dari sudut pembicara 31

50 4. Merangsang kemampuan siswa untuk mencari informasi dari berbagai sumber. 5. Mampu menyampaikan pengetahuan yang belum pernah diketahui siswa. 2.4 Keterampilan Proses Sains Menurut DEPDIKBUD (Moedjiono, 1992 : 14) menyatakan bahwa: Keterampilan proses sains dapat diartikan sebagai wawasan pengembangan keterampilan-keterampilan intelektual, sains dan fisik yang bersumber dari kemampuan-kemampuan mendasar yang prinsipnya telah ada dalam diri siswa. Menurut Semiawan, et al. (Nasution, 2007 : ) menyatakan bahwa: Keterampilan proses sains adalah keterampilan fisik dan mental terkait dengan kemampuan-kemampuan yang mendasar yang dimiliki, dikuasai dan diaplikasikan dalam suatu kegiatan ilmiah, sehingga para ilmuan berhasil menemukan sesuatu yang baru. Beberapa alasan yang melandasi perlunya dikembangkan keterampilan proses sains dalam kegiatan pembelajaran, yaitu: 1. Perkembangan ilmu pengetahuan berlangsung semakin cepat sehingga para guru tidak mungkin lagi mengajarkan semua fakta dan konsep kepada anak didiknya; 2. Sesuai dengan pendapat para ahli psikologi yang mengatakan bahwa anak-anak mudah memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak jika disertai dengan contoh-contoh konkret, contoh-contoh yang wajar sesuai dengan situasi dan kondisi yang dihadapi, dengan mempraktekkan sendiri upaya penemuan konsep melalui perlakuan terhadap kenyataan fisik, melalui penanganan benda-benda yang benar nyata; 32

51 3. Penemuan ilmu pengetahuan tidak bersifat mutlak benar seratus persen, penemuannya bersifat relatif. Suatu teori mungkin terbantah dan ditolak setelah orang mendapatkan data baru yang mampu membuktikan kekeliruan teori yang dianut. Muncul lagi teori baru, yang prinsipnya mengandung kebenaran relatif; 4. Proses pembelajaran seharusnya pengembangan konsep tidak dilepaskan dari pengembangan sikap dan nilai dari diri anak didik. Menurut Wartono (Iis Destiani, 2007), jenis-jenis keterampilan proses sains ditunjukkan pada tabel 2.2 sebagai berikut: Tabel 2.2 Jenis-jenis Keterampilan Proses Sains No. Jenis Keterampilan Proses Sains Sub Keterampilan Proses Sains IPA 1. Mengamati 1.1. Menggunakan Indera Mengumpulkan fakta yang relefan Mencari persamaan dan perbedaan 2. Menafsirkan pengamatan 2.1. Mencatat pengamatan secara terpisah Menghubungkan hasil-hasil pengamatan Menemukan suatu pola dalam satu pengamatan Menarik kesimpulan. 3. Meramalkan 3.1 Berdasarkan hasil-hasil pengamatan mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum terjadi. 4. Menggunakan alat dan bahan 4.1 Mengetahui bagaimana dan mengapa menggunakan alat dan bahan. 5. Menerapkan konsep 5.1 Menerapkan konsep yang dapat dipelajari dalam situasi baru. 5.2 Menggunakan konsep-konsep pada pengalaman baru untuk menjelaskan apa yang sedang terjadi. 6. Merencanakan penelitian 6.1 Menentukan alat, bahan dan sumber yang akan digunakan dalam penelitian Menentukan variabel-variabel Menentukan variabel yang harus dibuat tetap dan 33

52 No. Jenis Keterampilan Proses Sains Sub Keterampilan Proses Sains IPA yang mengalami perubahan Menentukan apa yang akan diamati, diukur dan ditulis Menentukan cara dan langkah kerja. 6.6 Menentukan bagaimana pengolahan hasil pengamatan untuk mengambil kesimpulan. 7. Berkomunikasi 7.1 Menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan jelas. 7.2 Menjelaskan hasil percobaan dan pengamatan. 7.3 Menggambarkan data dengan grafik, tabel atau diagram. 8. Mengajukan pertanyaan 8.1. Bertanya apa, bagaimana dan mengapa Bertanya untuk meminta penjelasan Mengajukan pertanyaan yang berlatar belakang hipotesis. Berdasarkan hasil kajian terhadap model PBL dan KPS, tabel 2.3 di bawah ini menunjukkan hubungan antara keduanya sebagai berikut: N Tahapa o. n PBL 1. Pemberi an masalah 2. Menulis kan apa yang diketahu Tabel 2.3 hubungan antara model PBL dengan KPS KPS yang Rincian kegiatan dilatihkan 1.Keterampilan Siswa mengamati suatu fenomena yang mengamati diperagakan oleh guru, berdasarkan fenomena 2.Keterampilan tersebut ditemukan beberapa masalah mengajukan dikarenakan adanya konflik kognitif pada siswa, pertanyaan dengan masalah tersebut akan muncul pertanyaan mengapa dalam diri siswa yang memunculkan rasa penasaran. Siswa akan mengamati lebih seksama dan didapatkan beberapa data awal. 1.Keterampilan menafsirkan pengamatan Berdasarkan data awal yang diperoleh, siswa akan melakukan serangkaian kegiatan ilmiah untuk ditafsirkan konsep apa yang berhubungan dengan masalah tersebut sesuai dengan 34

53 N o. Tahapa KPS yang Rincian kegiatan n PBL dilatihkan i. pemahaman yang telah diketahui sebelumnya. 1.Keterampilan Pemahaman konsep yang sebelumnya telah menerapkan diketahui siswa diterapkan dalam rangka konsep menulis masalah utama pada fenomena yang 3. Menulis kan inti permasa lahan. 4. Menulis kan cara pemecah an masalah. 5. Menulis kan tindakan kerja yang akan dilakuka n. 6. Menulis kan hasil kegiatan. 1.Keterampilan menerapkan konsep 1.Keterampilan merencanakan penelitian 2.Keterampilan menggunakan alat dan bahan 3.Keterampilan mengamati 1.Keterampilan meramalkan 2.Keterampilan berkomunikas i telah diamatinya. Serangkaian konsep tersebut dikumpulkan dalam kegiatan kelompok untuk memecahkan masalah kemudian dirumuskan beberapa alternatif pemecahan masalahnya. Serangkaian tindakan kerja yang akan dilakukan kemudian dituliskan secara berurutan dalam lembar kerja siswa. Siswa menggunakan alat dan bahan untuk memperoleh data dalam rangka menyelesaikan masalah dengan prosedur yang telah dirancang sebelumnya. Setiap pengambilan data diamati dengan teliti untuk mengurangi paralaks. Setelah diperoleh data, siswa akan membuat grafik dalam mengkomunikasikan hasil penelitiannya dan memperoleh keteraturan data yang selanjutnya bisa digunakan untuk meramal data yang akan diperoleh pada pengambilan data selanjutnya. 2.5 Penguasaan Konsep Jerome Bruner (Ibrahim, 2005: 20-23), seorang ahli psikologi Harvard mengemukakan teori pendukung pembelajaran yang dikenal dengan pembelajaran penemuan, suatu model pengajaran yang menekankan pentingnya membantu siswa memahami struktur atau ide kunci dari suatu disiplin ilmu, perlunya siswa aktif 35

54 terlibat dalam proses pembelajaran, dan suatu keyakinan yang sebenarnya terjadi melalui penemuan pribadi. Tujuan pendidikan tidak hanya meningkatkan banyaknya pengetahuan siswa tetapi juga menciptakan kemungkinan-kemungkinan untuk penemuan siswa. Ketika pembelajaran penemuan diterapkan dalam sains, pembelajaran ini menekankan penalaran induktif dan proses-proses inkuiri yang merupakan ciri metode ilmiah. Pembelajaran bermasalah menciptakan adanya scaffolding yang merupakan proses dimana seseorang yang lebih banyak pengetahuannya membantu seseorang yang lebih sedikit pengetahuannya untuk menuntaskan masalah melalui tingkat pengetahuannya. Pembelajaran berbasis masalah ini menjadikan siswa mempunyai motivasi untuk menemukan konsep mereka sendiri dan menguasai konsep mengenai pembahasan yang disampaikan oleh guru. Konsep menurut KBBI (2007: 589) adalah ide atau pengertian yang diabstrakkan dari peristiwa konkret. Sedangkan penguasaan menurut KBBI (2007: 604) adalah pemahaman atau kesanggupan untuk menggunakan. Dengan kata lain, penguasaan konsep dapat diartikan sebagai pemahaman atau kesanggupan untuk menggunakan segala pemikiran untuk menghasilkan suatu ide yang diabstraksikan dari peristiwa konkret. Bloom merumuskan penguasaan konsep dalam ranah kognitif didasarkan fakta empiris mengenai pembangunan struktur pengetahuan. Kognitif menurut KBBI (2007: 579) merupakan istilah yang berhubungan dengan kegiatan atau proses memperoleh pengetahuan berdasarkan pada fakta empiris. Dalam proses pembelajaran, siswa bukan hanya sekedar memperoleh informasi mengenai ilmu 36

55 pengetahuan tetapi juga membangun konsep yang dimilikinya untuk membentuk struktur pengetahuan yang utuh. Bloom (Suharsimi, 2009) telah mengklasifikasikan tingkatan-tingkatan penguasaan konsep pada ranah kognitif yang dikenal dengan sebutan taksonomi bloom ditunjukkan pada tabel 2.4 sebagai berikut: Tabel 2.4 Klasifikasi Aspek Kognitif Menurut Benyamin Bloom Aspek Indikator Keterangan Hafalan / pengetahuan Pemahaman Aplikasi Analisis Sintesis Evaluasi Menyebutkan, menunjukkan, mengenal, mengingat, mendefinisikan Mengubah, menjelaskan, memberi contoh, memperkirakan Menerapkan, memilih, menghitung, menemukan, menyusun, mengklasifikasikan Menganalisis, membandingkan, membedakan Menghubungkan, merumuskan, menyimpulkan Menafsirkan, memutuskan, melakukan Dapat menyatakan kembali fakta, konsep, prinsip, prosedur atau istilah yang telah dipelajari tanpa harus memahami atau dapat menggunakannya. Dapat memahami yang berarti mengetahui tentang sesuatu hal dan dapat melihatnya dari beberapa segi. Dapat menggunakan prinsip, teori, hukum, aturan, maupun metode yang dipelajari pada situasi baru atau pada situasi konkret. Dapat memilah suatu integritas menjadi unsur-unsur atau bagian-bagian sehingga jelas susunannya. Dapat mengintegrasikan bagian yang terpisah menjadi suatu keseluruhan yang terpadu. Dapat melakukan penilaian terhadap situasi, nilai-nilai dan ide-ide. 37

56 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Metode penelitian adalah cara yang digunakan oleh peneliti dalam mengumpulkan data penelitiannya (Arikunto,2006:160). Lebih lanjut Surachman (1978:131) mengemukakan bahwa metode dalam suatu penelitian diperlukan guna mencapai tujuan penelitian serta untuk menjawab masalah yang diteliti dengan menggunakan teknik dan alat-alat tertentu. Dari kedua kutipan di atas, dapat disimpulkan bahwa metode penelitian adalah cara yang digunakan untuk mengumpulkan data penelitian untuk menjawab masalah penelitian dengan menggunakan cara dan alat tertentu. Berdasarkan tujuan penelitian dan rumusan masalah yang telah dipaparkan pada BAB I maka metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode kuantitatif dengan pendekatan quasy experimental design dan desain penelitian control group pretest and posttest (Sugiyono, 2005: 70). Metode penelitian yang digunakan didasarkan pada judul yang diambil yaitu Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains dan Penguasaan Konsep Elastisitas Pada Siswa SMA. Karena terdapat waktu jeda antara pretest sebelum diberikan perlakuan dan posttest setelah diberikan perlakuan. Maka jika kita ingin 38

57 mengetahui dampak penerapan model pembelajaran tersebut terhadap peningkatan kedua aspek tersebut diperlukan kelas pembanding sehingga dapat membandingkan seberapa besar peningkatannya dibandingkan dengan model konvensional yang diterapkan di sekolah dan memastikan peningkatan tersebut didasarkan pada model pembelajaran yang diterapkan pada kelas eksperimen. Sehingga setelah kegiatan penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut model yang telah dilakukan untuk kegiatan penelitian berikutnya. Kelas eksperimen maupun kelas kontrol diberikan tes penguasaan konsep elastisitas dan tes keterampilan proses sains sebelum dan sesudah diterapkan model pembelajaran. Penelitian dilaksanakan peneliti secara kolaboratif dengan guru mata pelajaran fisika dan siswa. Jumlah kelas yang digunakan adalah satu kelas reguler untuk kelas eksperimen dan satu kelas reguler untuk kelas kontrol yang merupakan sampel yang mewakili seluruh kelas yang dipilih peneliti dengan pertimbangan tertentu. Guru mata pelajaran fisika dan rekan mahasiswa PLP berperan sebagai observer, tugasnya adalah mengamati siswa saat melakukan kegiatan pembelajaran sekaligus menilainya. Aspek utama yang akan dijadikan penilaian adalah peningkatan penguasaan konsep dan peningkatan keterampilan proses sains yang ditunjukkan dengan hasil pretest dan posttest setelah diterapkannya model untuk kelas eksperimen dan kelas kontrol dihitung dengan gain ternormalisasi: 39

58 ( ) ( ) (Hake, 1999) Keterangan : = Gain score ternormalisasi = Skor rata-rata posttest = Skor rata-rata pretest = Skor maksimum Gain score ternormalisasi merupakan metode yang cocok untuk menganalisis hasil pretest dan posttest. Gain score ternormalisasi merupakan indikator yang menunjukkan efektivitas dari perolehan skor (Hake, 1999). Tingkat perolehan gain score ternormalisasi dikategorikan ke dalam tiga kategori yang ditunjukkan pada tabel 3.1 sebagai berikut: Tabel 3.1 Interpretasi Gain Score Ternormalisasi Gain Score Interpretasi Ternormalisasi ( ) Tinggi ( ) Sedang ( ) Rendah (Hake, 1999) Adapun desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini ialah control group pretest and posttest. Pola control group pretest and posttest ditunjukkan pada tabel 3.2 sebagai berikut: Tabel 3.2 Desain Penelitian Control Group Pretest and Posttest Kelas Pretest Treatment Postest Eksperimen T 1 X 1 T 2 40

59 Kelas Pretest Treatment Postest Kontrol T 1 X 2 T 2 Keterangan : (Sugiyono, 2006: 70) T 1 = Tes awal (pretest) X 1 = Perlakuan (treatment), yaitu penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri X 2 = Perlakuan (treatment), yaitu penerapan model pembelajaran konvensional T 4 = Tes akhir (posttest) Instrumen yang digunakan pada pretest dan posttest dalam penelitian ini merupakan instrumen untuk mengukur penguasaan konsep dan keterampilan proses sains yang telah diujicobakan terlebih dahulu. 3.2 Populasi dan Sampel Penelitian Arikunto (2006:130), mengemukakan bahwa: Populasi merupakan keseluruhan subjek penelitian. Lebih lanjut Panggabean (2001:3) mengemukakan bahwa: Populasi merupakan totalitas semua nilai yang mungkin baik hasil menghitung maupun pengukuran, kuantitatif maupun kualitatif dari karakteristik tertentu mengenai sekumpulan objek yang dibatasi oleh kriterium atau pembatasan tertentu. Berdasarkan kedua kutipan di atas, maka yang dimaksud dengan populasi adalah keseluruhan subjek penelitian yang dibatasi oleh kriterium tertentu. Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI SMA Negeri 41

60 Kota Bandung tahun ajaran 2010/2011 dengan pertimbangan dalam menetapkan populasi penelitian di sekolah yang telah memiliki laboratorium fisika yang cukup lengkap. Arikunto (2006:131) mengemukakan bahwa: Sampel adalah sebagian atau wakil populasi yang diteliti. Hal ini ditegaskan oleh Panggabean (2001:3) yang mengemukakan: Sampel penelitian ialah sebagian dari populasi yang dianggap mewakili seluruh karakteristik populasi (sampel representatif). Maka, dapat disimpulkan bahwa sampel merupakan sebagian dari populasi penelitian yang menggambarkan seluruh karakteristik populasi penelitian. Pertimbangan dalam pemilihan kelas yang akan dijadikan sebagai sampel penelitian adalah disesuaikan dengan KTSP fisika di sekolah yang sedang membahas konsep elastisitas dan dilakukan penentuan kelas eksperimen dan kelas kontrol dengan pertimbangan tertentu setelah dilakukan wawancara kepada pihak sekolah. Sampel penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA 6 sebagai kelas eksperimen dan kelas XI IPA 7 sebagai kelas kontrol teknik sampling yang digunakan adalah teknik sampling purposive. Menurut Sugiyono (2008) mengemukakan bahwa: Teknik sampling purposive adalah teknik penentuan sampel dengan pertimbangan tertentu. 42

61 3.3 Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data merupakan cara yang dilakukan untuk memperoleh data yang mendukung pencapaian tujuan penelitian. Dalam penelitian ini, teknik pengumpulan data yang digunakan ialah tes, wawancara dan angket Tes Menurut Arikunto (1997:30) mengemukakan bahwa: Tes adalah penilaian yang komprehensif terhadap seorang individu atau keseluruhan usaha evaluasi program. Lebih lanjut, Karno To (1996:1) berpendapat bahwa: Tes merupakan sejumlah pertanyaan yang oleh subjek dijawab benar atau salah, atau sejumlah tugas yang oleh subjek dilaksanakan dengan berhasil atau gagal, sehingga kemampuan subjek dapat dinyatakan dengan skor atau dinilai berdasarkan acuan tertentu. Dalam penelitian ini, instrumen tes yang digunakan adalah tes tertulis yaitu berupa tes pilihan ganda dalam bentuk pretest dan posttest. Jumlah total soal tes yang digunakan dalam penelitian ini ialah 44 soal. Instrumen ini terdiri dari 2 jenis yaitu penguasaan konsep yang mencakup ranah kognitif pada aspek pemahaman (C 2 ), aplikasi (C 3 ), analisis (C 4 ), sintesis (C 5 ), dan evaluasi (C 6 ) yang memiliki tingkat kesukaran yang berbeda serta disesuaikan dengan indikator pembelajaran dan keterampilan proses sains yang mencangkup keterampilan mengamati, keterampilan merencanakan 43

62 penelitian, keterampilan berkomunikasi, dan keterampilan menafsirkan pengamatan Wawancara Data wawancara diolah dengan cara melihat jawaban responden dalam hal ini guru mata pelajaran fisika di tempat penelitian terhadap pertanyaanpertanyaan yang diajukan dan kemudian dijabarkan sebagai gambaran mengenai keadaan siswa dan sekolah. Kegiatan wawancara dilakukan sebelum kegiatan penelitian dilaksanakan. Kegiatan wawancara ini ditujukan untuk guru mata pelajaran fisika yang berada di tempat penelitian. Adapun maksud dan tujuan dari kegiatan wawancara ini ialah untuk mengetahui beberapa hal diantaranya: kondisi siswa di sekolah tempat penelitian, nilai rata-rata kelas ulangan harian beberapa pokok bahasan fisika, kegiatan pembelajaran yang selama ini dilaksanakan oleh guru dan siswa serta kondisi sekolah seperti sarana dan prasarana yang tersedia. Untuk format wawancara secara keseluruhan dapat dilihat pada lampiran C.4 halaman 210. Studi pendahuluan melalui kegiatan wawancara dan observasi dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik sekolah tempat penelitian. Dari kegiatan wawancara bersama dengan guru sekolah di tempat penelitian didapatkan informasi karakteristik siswa di tempat penelitian, metode dan 44

63 model pembelajaran yang digunakan guru dalam menyampaikan materi pembelajaran serta sarana dan prasarana yang terdapat di sekolah. Karakteristik siswa di tempat penelitian menunjukkan hal yang beragam. Secara umum, mereka menunjukkan sikap aktif jika diberikan stimulus berupa simulasi multimedia dan kegiatan praktikum misalnya dalam rangka menarik minat siswa untuk mengikuti pelajaran dengan baik. Sarana dan prasarana sekolah termasuk lengkap, karena selain tersedianya laboratorium fisika secara tersendiri alat-alat praktikum yang tersedia cukup lengkap dan tersedia juga KIT percobaan dari PUDAK yang melengkapi laboratorium fisika sekolah tersebut. Model pembelajaran yang diterapkan di dalam kelas dilakukan dengan cara yang beragam. Namun, berdasarkan hasil observasi penulis khususnya untuk mata pelajaran fisika pembelajaran di dalam kelas masih bersifat konvensional dimana guru memulai kegiatan pembelajaran dengan tahap penyampaikan materi, tahap penguatan konsep, dan tahap penyimpulan. Guru biasa memanfaatkan media papan tulis secara maksimal kemudian siswa diarahkan untuk mampu menyelesaikan soal-soal yang terdapat di buku paket dengan tujuan mampu melatih siswa menghadapi ujian, namun saat ini sekolah berusaha mengembangkan model pembelajaran yang mengarah ke model pembelajaran berbasis multimedia interaktif yang ditunjang dengan tersedianya infokus dan perangkat audio yang memadai disetiap kelas. 45

64 Penulis mendapatkan saran dari guru sekolah di tempat penelitian untuk melakukan kegiatan penelitian di kelas IPA 6 sebagai kelas eksperimen dan kelas IPA 7 sebagai kelas kontrol. Penentuan kelas tersebut dilakukan dengan asumsi bahwa semua kelas homogen. Kelas eksperimen diberikan perlakuan dengan menggunakan model yang sedang diteliti dan kelas kontrol diberikan perlakukan model konvensional yang biasa dilakukan di sekolah. Selain itu, siswa pun belum mendapatkan pengalaman belajar dengan menggunakan model pembelajaran lain selain model pembelajaran konvensional. Setelah melakukan kegiatan penelitian ini, akan didapatkan informasi model manakah yang lebih baik untuk diterapkan di kelas pada pokok bahasan yang akan diteliti Format Keterlaksanaan Model Pembelajaran Pengumpulan data dengan format keterlaksanaan model pembelajaran dilakukan dalam bentuk pernyataan yang harus dijawab ya atau tidak dan disertai dengan alasan jawaban tersebut. Format keterlaksanaan model pembelajaran diberikan kepada guru di tempat penelitian dan diisi ketika pembelajaran di dalam kelas sedang berlangsung. Format keterlaksanaan model pembelajaran tersebut digunakan untuk mengetahui apakah model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri yang diterapkan sudah sesuai dengan teori atau tidak, misalnya dalam fase pembelajaran serta aktifitas yang dilakukan selama pembelajaran 46

65 berlangsung. Sehingga dapat diketahui apakah model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri yang diimplementasikan di dalam kelas sudah memenuhi kriteria sempurna, kurang sempurna atau bahkan tidak sempurna. Data yang diperoleh dari format keterlaksanaan model pembelajaran yang diisi oleh guru mata pelajaran fisika, yang bertindak sebagai observer kegiatan pembelajaran di dalam kelas eksperimen dan kontrol ketika penulis melakukan kegiatan penelitian. Jawaban dibuat dalam bentuk persentase untuk kemudian diuraikan sebagai gambaran mengenai apakah model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri yang dilakukan oleh peneliti sudah sesuai dengan teori atau tidak. Adapun persentase data tersebut dihitung dengan menggunakan rumus: P(%) P(%) guru menjawab "Ya" 100% kegiatan guru menjawab "Tidak" 100% kegiatan (Gina, 2007) Untuk melihat data secara keseluruhan yang telah diisi oleh guru mata pelajaran fisika di dalam kelas terdapat pada lampiran G.1. 47

66 3.4 Prosedur Penelitian dan Alur Penelitian Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu: Tahap Persiapan Penelitian Persiapan yang akan dilakukan penulis untuk melaksanakan penelitian meliputi: 1. Studi pendahuluan mengenai model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri mencangkup: a. Paper, dokumen, buku-buku terkait. Hal ini dilakukan untuk memperoleh teori yang akurat mengenai permasalahan yang akan dikaji. b. Person, dengan berkonsultasi dengan para dosen terkait dengan model pembelajaran yang akan diterapkan. c. Place, kelas mana yang cocok untuk dijadikan sebagai objek penelitian berdasarkan pertimbangan tertentu. 2. Telaah kurikulum mengenai pokok bahasan yang akan dijadikan materi pembelajaran dalam penelitian, hal ini dilakukan untuk mengetahui tujuan/ kompetensi dasar yang hendak dicapai. 3. Menentukan sekolah yang akan dijadikan sebagai tempat dilaksanakannya penelitian. 48

67 4. Menghubungi pihak sekolah tempat penelitian yang akan dilaksanakan. 5. Survei ke lapangan untuk melaksanakan studi pendahuluan melalui wawancara terhadap guru mata pelajaran fisika yang ada di sekolah tempat penelitian akan dilaksanakan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kondisi siswa di sekolah tempat penelitian dilaksanakan, kondisi sekolah seperti sarana dan prasarana tersedia, kondisi sistem pembelajaran dan pelaksanaan pembelajaran fisika di sekolah. 6. Menentukan sampel penelitian. 7. Menyusun silabus, RPP atau Rencana Pelaksanaan Pembelajaran dan skenario pembelajaran mengenai pokok bahasan yang dijadikan materi pembelajaran dalam penelitian sesuai dengan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri serta membuat instrumen penelitian yaitu dari tes penguasaan konsep elastisitas dan keterampilan proses sain kemudian mengkonsultasikannya dengan dosen pembimbing. 8. Mengkonsultasikan dan judgment instrumen penelitian kepada dua orang dosen dan satu orang guru mata pelajaran fisika yang berada di sekolah tempat penelitian akan dilaksanakan. 9. Mengujicobakan instrumen penelitian yang telah dijudgment di sekolah lain yang setingkat dengan sekolah tempat penelitian. 49

68 10. Menganalisis hasil uji coba instrumen penelitian, kemudian menentukan soal yang layak untuk dijadikan insrumen penelitian. Diagram alur tahap persiapan ditunjukkan pada gambar 3.1 sebagai berikut: 1 Studi Pendahuluan (Paper, Person, Place) 2 Telaah kurikulum 3 Menentukan Sekolah Tempat Penelitian 4 Menghubungi pihak sekolah 5 Survei ke lapangan 6 Menentukan sampel penelitian 7 Menyusun Perangkat Pembelajaran dan Mengkonsultasikannya 8 Judgement Instrumen 9 Uji Coba Instrumen 10 Manganalisis Hasil Uji Coba Instrumen Gambar 3.1 Alur Persiapan Penelitian Tahap Pelaksanaan Penelitian Tahapan pelaksanaan penelitian meliputi: 1. Melaksanakan tes awal (pretest) penguasaan konsep elastisitas dan keterampilan proses untuk kelas eksperimen dan kelas kontrol. 2. Menerapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri untuk kelas eksperimen dan model konvensional untuk kelas kontrol berdasarkan skenario yang telah dibuat dimana penulis akan bertindak sebagai guru. 50

69 3. Melasksanakan tes akhir (posttest) penguasaan konsep elastisitas dan keterampilan proses untuk kelas eksperimen dan kelas kontrol. Diagram alur tahap pelaksanaan penelitian ditunjukkan pada gambar 3.2 sebagai berikut: Melaksanakan tes awal (pretest) Menerapkan model pembelajaran Melaksanakan tes akhir (posttest) Gambar 3.2 Alur Pelaksanaan Penelitian Tahap Akhir Penelitian Pada tahapan ini kegiatan yang akan dilakukan antara lain : 1) Mengolah dan menganalisis data hasil pretest dan posttest. 2) Menentukan peningkatan penguasaan konsep. 3) Menentukan peningkatan keterampilan proses sains. 4) Menguji hipotesis. 5) Memberikan kesimpulan berdasarkan hasil yang diperoleh dari pengolahan data. 6) Memberikan saran-saran terhadap aspek-aspek penelitian yang kurang sesuai. 51

70 Diagram alur tahap akhir penelitian ditunjukkan pada gambar 3.3 sebagai berikut: 1 Mengolah dan menganalisis data hasil pretest dan posttest 2 Menentukan peningkatan penguasaan konsep 3 Menentukan peningkatan keterampilan proses sains 4 Menguji hipotesis 5 Memberikan kesimpulan 6 Memberikan saran-saran. Gambar 3.3 Alur Akhir Penelitian Jadwal kegiatan penelitian yang telah dilaksanakan dituliskan dalam tabel 3.3 sebagai berikut: Kegiatan Menyusun Proposal Penelitian Seminar Proposal Membuat surat izin Penelitian Menghubungi Pihak Sekolah Melaksanakan penelitian studi pendahuluan BAB I BAB II BAB III Menyusun instrumen penelitian Tabel 3.3 Jadwal Penelitian Juli Agustus September Oktober November Desember

71 Kegiatan Judgement Instrumen Melakukan uji coba instrumen penelitian Melakukan Pre Test Proses pembelajaran Melaksanakan Post Test Juli Agustus September Oktober November Desember Mengolah dan menganalisis data BAB IV BAB V Telaah Skripsi Ujian Skripsi dan Revisi Pelaksanaan kegiatan penelitian pada kelas eksperimen dan kontrol untuk pertemuan I dilaksanakan pada hari Jum at tanggal 22 Oktober 2010, pertemuan II dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 28 Oktober 2010 dan pertemuan III dilaksanakan pada hari Jum at tanggal 5 November Teknik Analisis Uji Coba Instrumen Penelitian Sebelum instrumen penelitian digunakan, terlebih dahulu instrumen diujicobakan agar instrumen yang digunakan benar-benar dapat mengukur kemampuan sampel penelitian dengan baik dan benar. Data uji coba instrumen didapat setelah penulis melakukan kegiatan uji coba instrumen berupa instrumen 53

72 tes untuk mengetahui apakah instrumen yang digunakan dapat mengukur peningkatan penguasaan konsep dan keterampilan proses sains sampel penelitian dengan baik dan benar atau tidak. Untuk menguji coba instrumen dilakukan pengolahan data. Tujuannya untuk melihat validitas dan reliabilitas instrumen sehingga ketika instrumen itu diberikan pada kelas eksperimen, instrumen tersebut telah valid dan reliabel. Ujicoba instrumen ini dilakukan pada kelas yang memiliki karakteristik yang hampir sama dengan kelas eksperimen yang akan diberi treatment, karena untuk mengukur sesuatu diperlukan alat ukur yang baik, dengan kata lain alat ukur yang digunakan harus memiliki validitas dan reliabilitas yang tinggi. Data hasil uji coba instrumen tersebut kemudian dianalisis untuk mendapatkan instrumen yang baik dan benar. Analisis tersebut terdiri atas uji validitas butir soal, uji reliabilitas tes, tingkat kesukaran butir soal dan daya pembeda butir soal. Secara keseluruhan, data distribusi skor uji coba instrumen dapat dilihat pada lampiran B.1 halaman 152. Berdasarkan analisis tersebut, didapatkan hasil sebagai berikut: Analisis Validitas Instrumen Ujicoba Validitas adalah suatu ukuran yang menunjukkan tingkat kevalidan atau kesahihan suatu instrumen. Arikunto (1997:66) mengemukakan bahwa: Sebuah tes dikatakan memiliki validitas jika hasilnya sesuai dengan 54

73 kriterium, dalam arti memiliki kesejajaran antara hasil tes tersebut dengan kriterium. Sebuah instrumen dikatakan valid apabila mampu mengukur apa yang diinginkan dan dapat mengungkapkan data dari variabel yang diteliti secara tepat. Uji validitas butir soal ini dilakukan dengan menggunakan teknik kolerasi product momen yang dikemukakan oleh Pearson (Pearson Product Moment), yaitu sebagai berikut : r xy N XY X Y N X X N Y Y 2 Keterangan : (Arikunto, 1997:69) r xy = koefisien korelasi antara variabel X dan Y, dua variabel yang dikorelasikan. X = skor tiap butir soal. N = jumlah siswa. Y = skor total tiap butir soal. Untuk menginterpretasikan nilai koefisien korelasi yang diperoleh dari perhitungan di atas, digunakan kriteria validitas butir soal seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.4 sebagai berikut: Tabel 3.4 Interpretasi Validitas Butir Soal Nilai r Interpretasi 0,81 1,00 Sangat tinggi 0,61 0,80 Tinggi 0,41 0,60 Cukup 0,21 0,40 Rendah 0,00 0,20 Sangat Rendah (Arikunto, 1997:71) 55

74 Setelah data hasil uji coba dianalisis dengan menggunakan persamaan Pearson Product Moment didapatkan persentase data validitas butir soal. Rekapitulasi presentase validitas butir soal ditunjukkan oleh tabel 3.5 sebagai berikut: Tabel 3.5 Rekapitulasi Persentase Validitas Butir Soal Instrumen Tes Uji Coba Keterampilan Proses Sains Penguasaan Konsep Kategori Persentase (%) Rendah 33 Cukup 54 Tinggi 13 Rendah 15 Cukup 63 Tinggi 22 Sumber: Hasil Pengolahan Data Analisis Reliabilitas Instrumen Ujicoba Arikunto (2006,178) mengemukakan bahwa: Reliabilitas menunjuk pada suatu pengertian bahwa sesuatu instrumen cukup dapat dipercaya untuk digunakan sebagai alat pengumpul data yang menghasilkan data yang dapat dipercaya dalam arti selalu menghasilkan data yang sama walaupun data diambil berapa kali pun. Reliabilitas adalah kestabilan skor yang diperoleh orang yang sama ketika diuji ulang dengan tes yang sama pada situasi yang berbeda atau dari satu pengukuran ke pengukuran lainnya. Nilai reliabilitas dapat ditentukan dengan menentukan koefisien reliabilitas. Teknik yang digunakan untuk menentukan reliabilitas tes adalah dengan menggunakan metoda belah dua (split half) untuk jumlah soal genap dan menggunakan rumus K-R 21 untuk jumlah soal 56

75 ganjil. Untuk mengetahui reliabilitas tes dengan jumlah soal genap digunakan rumus Spearman-Brown sebagai berikut: Keterangan : r 11 = 2r (1 r ) (Arikunto, 2006:180) r 11 = reliabilitas instrumen r 1 1 = korelasi antara skor-skor setiap belahan tes 2 2 r XY N( X. Y) ( X )( Y) ( N X ) (( X ) ( N Y ) ( Y) X = Skor untuk soal bernomor ganjil Y = Skor untuk soal bernomor genap Untuk mengetahui reliabilitas tes dengan jumlah soal genap digunakan rumus K-R. 21 sebagai berikut: ( ) ( ( ) ) (Arikunto, 2006:103) Keterangan : r 11 = reliabilitas instrumen n = jumlah item M = rata-rata skor = variansi 57

76 Untuk mengintrepetasikan nilai reliabilitas tes yang diperoleh dari perhitungan di atas, digunakan kriteria reliabilitas tes seperti yang ditunjukan pada tabel 3.6 di bawah ini: Tabel 3.6 Interpretasi Reliabilitas Tes Koefisien Korelasi Kriteria Reliabilitas 0,81 < r 1,00 Sangat tinggi 0,61 < r 0,80 Tinggi 0,41 < r 0,60 Cukup 0,21 < r 0,40 Rendah 0,00 < r 0,20 Sangat Rendah (Arikunto, 2006 :276) Setelah data hasil uji coba dianalisis dengan menggunakan metode belah dua (split-half method) dan rumus K-R 21 didapatkan data reliabilitas tes yang ditunjukkan pada tabel 3.7 sebagai berikut: Tabel 3.7 Rekapitulasi Reliabilitas Tes Instrumen Tes Uji Coba Indeks Kategori Keterampilan Proses Sains Tinggi Penguasaan Konsep Sangat tinggi Sumber: Hasil Pengolahan Data Analisis Tingkat Kesukaran Butir Soal Menurut Arikunto (1997,212) menyatakan bahwa: Tingkat kesukaran atau indeks kesukaran (difficulty indeks) adalah bilangan yang menunjukkan sukar atau mudahnya sesuatu soal Arikunto Tingkat kesukaran ini dapat juga disebut sebagai taraf kemudahan (facility level), seperti yang di kemukakan oleh Munaf (2001:62) Taraf kemudahan suatu butir soal ialah proporsi dari keseluruhan siswa yang menjawab benar pada butir soal tersebut. Analisis 58

77 tingkat kesukaran dimaksudkan untuk mengetahui apakah soal tersebut tergolong mudah atau sukar. Tingkat kesukaran adalah bilangan yang menunjukkan sukar atau mudahnya suatu soal. Untuk menghitung tingkat kesukaran tiap butir soal digunakan persamaan: Keterangan: P = indeks tingkat kesukaran B = banyaknya siswa yang menjawab soal dengan benar, dan J x = jumlah seluruh siswa peserta tes. (Arikunto, 1997:214) Untuk menginterpretasikan indeks tingkat kesukaran yang diperoleh dari perhitungan di atas, digunakan kriteria tingkat kesukaran seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.8 di bawah ini : Tabel 3.8 Interpretasi Indeks Tingkat Kesukaran Butir Soal P-P 0,00 0,29 0,30 0,69 0,70 1,00 Klasifikasi Soal sukar Soal sedang Soal mudah Arikunto (1999:210) Setelah data hasil uji coba dianalisis, didapatkan persentase data mengenai tingkat kesukaran butir soal ditunjukkan pada tabel 3.9 sebagai berikut: P B J x 59

78 Tabel 3.9 Rekapitulasi Persentase Tingkat Kesukaran Butir Soal Instrumen Tes Uji Coba Keterampilan Proses Sains Penguasaan Konsep Analisis Daya Pembeda Butir Soal Kategori Persentase (%) Mudah 47 Sedang 53 Sukar 0 Mudah 23 Sedang 77 Sukar 0 Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Daya pembeda soal adalah kemampuan suatu soal untuk membedakan antara siswa yang pandai (berkemampuan tinggi) dengan siswa yang tidak pandai (berkemampuan rendah) Arikunto (1997:215). Sejalan dengan itu, Munaf (2001:63) mengemukakan bahwa Daya pembeda (discriminating power) suatu butir soal adalah bagaimana kemampuan butir soal itu untuk membedakan siswa yang termasuk kelompok tinggi (upper group) dengan siswa yang termasuk kelompok rendah (lower group). Dengan demikian, butir soal yang memiliki daya pembeda yang baik ialah butir soal yang dapat dijawab dengan benar oleh siswa yang pandai dan tidak dapat dijawab dengan benar oleh siswa yang kurang pandai. Untuk menentukan daya pembeda tiap butir soal digunakan persamaan : Dengan : Daya pembeda (DP) B J A A B J B B (Arikunto, 1997:218) DP = Daya Pembeda 60

79 B A = Jumlah kelompok atas yang menjawab benar J A = Jumlah peserta tes kelompok atas B B = Jumlah kelompok bawah yang menjawab benar J B = Jumlah peserta tes kelompok bawah Untuk menginterpretasikan indeks daya pembeda yang diperoleh dari perhitungan di atas, digunakan tabel kriteria daya pembeda seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.10 di bawah ini. Tabel 3.10 Interpretasi Daya Pembeda Butir Soal Indeks DP Interpretasi < 0,00 Sangat jelek 0,00 0,20 Jelek 0,21 0,40 Cukup 0,41 0,70 Baik 0,71 1,00 Baik sekali (Arikunto: 1997,223) Setelah data hasil uji coba dianalisis, didapatkan persentase data daya pembeda butir soal ditunjukkan pada tabel 3.11 sebagai berikut: Tabel 3.11 Rekapitulasi Persentase Daya Pembeda Butir Soal Instrumen Tes Uji Coba Keterampilan Proses Sains Penguasaan Konsep Kategori Persentase (%) Jelek 27 Cukup 33 Baik 33 Baik Sekali 7 Cukup 8 Baik 40 Baik Sekali 52 Sumber: Hasil Pengolahan Data

80 Penguasaan Konsep Keterampilan Proses Sains Secara keseluruhan, diperoleh data analisis atas uji validitas butir soal, uji reliabilitas tes, tingkat kesukaran butir soal dan daya pembeda butir soal penguasaan konsep dan keterampilan proses sains ditunjukkan pada tabel 3.12 sebagai berikut: Instrumen Nomor Soal Tabel 3.12 Rekapitulasi Analisis Uji Coba Instrumen Tes Penelitian Tingkat Kesukaran Daya Pembeda Validitas Reliabilitas Indeks Kategori Indeks Kategori Indeks Kategori Indeks Kategori Mudah Baik Rendah Mudah Baik Sekali Tinggi Sedang Cukup Cukup Mudah Baik Cukup Sedang Baik Cukup Sedang Jelek Rendah Mudah Jelek Cukup Sedang Jelek Rendah Mudah Cukup Cukup Mudah Jelek Tinggi Mudah Baik Cukup Sedang Cukup Cukup Sedang Cukup Rendah Sedang Cukup Rendah Sedang Baik Cukup Mudah Baik Cukup Mudah Baik Cukup Sedang Baik Cukup Mudah Baik Cukup Sedang Baik Cukup Sedang Baik Sekali Cukup Mudah Baik Sekali Tinggi Sedang Baik Sekali Tinggi Mudah Baik Cukup Mudah Baik Cukup Tinggi 0.84 Sangat Tinggi 62

81 Instrumen Tingkat Nomor Kesukaran Daya Pembeda Validitas Reliabilitas Soal Indeks Kategori Indeks Kategori Indeks Kategori Indeks Kategori Mudah Baik Cukup Sedang Baik Sekali Cukup Sedang Baik Cukup Mudah Baik Sekali Cukup Sedang Baik Sekali Cukup Sedang Baik Sekali Tinggi Sedang Baik Sekali Tinggi Sedang Baik Sekali Tinggi Sedang Baik Cukup Sedang Cukup Rendah Sedang Baik Sekali Cukup Sedang Baik Rendah Sedang Baik Sekali Tinggi Sedang Baik Sekali Cukup Sedang Cukup Rendah Sedang Baik Cukup Sedang Baik Sekali Tinggi Sedang Baik Sekali Tinggi Sedang Baik Cukup Mudah Baik Sekali Cukup Sedang Baik Sekali Cukup Sedang Baik Sekali Cukup Sedang Baik Sekali Tinggi Sedang Baik Rendah Sedang Cukup Rendah Sedang Baik Cukup Sedang Baik Sekali Cukup Sedang Baik Sekali Cukup Sedang Baik Rendah Sedang Baik Sekali Cukup Sumber: Hasil Pengolahan Data

82 Berdasarkan analisis data hasil uji coba instrumen yang meliputi uji validitas butir soal, uji reliabilitas tes, tingkat kesukaran butir soal dan daya pembeda butir soal, dari 2 set instrumen pembelajaran dengan jumlah 40 butir soal penguasaan konsep dan 15 soal keterampilan proses sains yang diujicobakan ternyata hanya 34 butir soal penguasaan konsep dan 10 butir soal keterampilan proses sains yang memiliki validitas yang layak untuk dijadikan instrumen penelitian. Rekapitulasi hasil uji coba instrumen secara keseluruhan dapat dilihat pada tabel B.1 lampiran B.1 halaman Teknik Pengolahan Data Hasil Penelitian Pengolahan data untuk masing-masing data penelitian diuraikan dengan penjelasan sebagai berikut: Teknik Pengolahan Data Peningkatan Keterampilan Proses Sains dan Peningkatan Penguasaan Konsep Berdasarkan Nilai Pretest dan Posttest. Data peningkatan penguasaan konsep dan keterampilan proses sains diperoleh dari nilai rata-rata gain ternormalisasi skor tes awal (pretest) dan tes akhir (posttest) dengan menggunakan instrumen tes yang sama untuk masingmasing pembelajaran pada kelas eksperimen dan kontrol (Lampiran C.1, C.2 dan C.3). Untuk melihat data secara keseluruhan dapat dilihat pada lampiran D.1 halaman

83 Jika instrumen yang telah dibuat telah valid dan reliabel, maka instrumen tersebut diberikan kepada siswa dalam kelas eksperimen dan kelas kontrol. Setelah instrumen diberikan kepada kedua kelas, dilakukan pengolahan data untuk menguji hipotesis diterima atau ditolak. Langkah pengujian hipotesis komparatif dua sampel dengan teknik purposive sampling (Sugiyono,2005:148) salah satunya dengan menggunakan Wilcoxon matched pairs sebagai berikut : 1) Tes Wilcoxon Berikut ini merupakan langkah yang harus diperhatikan dalam menggunakan tes wilcoxon (Endi, 1985: 27) 1. Agar tidak ada pembuangan data, dalam mengambil sampel lebih baik diusahakan kedua sampel tersebut berukuran sama. 2. Jika sesandainya setelah dibuang 2 nilai, distribusi B menjadi normal dan seandainya distribusi A normal, untuk pengolahan data selanjutnya dapat menggunakan statistika parametrik seperti penjelasan sebelumnya. Berikut ini langkah-langkah dalam menentukan tes Wilcoxon: a. Membuat daftar rank Nilai kelas eksperimen dan kelas kontrol masing-masing diurutkan dari yang terkecil sampai yang tersebesar sehingga diperoleh pasangan yang setaraf dari yang terbodoh hingga yang terpandai (pasangan yang setaraf merupakan syarat dari tes Wolcoxon). 65

84 b. Menentukan nilai W Nilai W (Wilcoxon) merupakan bilangan yang paling kecil dari rank positif dan rank negatif. Jika ternyata jumlah rank positif sama dengan jumlah rank negatif, nilai W diambil dari salah satu daripadanya. c. Menentukan nilai W dari daftar Pada daftar W, harga n yang paling besar adalah 25. Untuk n > 25, harga W dihitung dengan rumus: ( ) ( )( ) (Endi, 1985: 29) d. Pengujian hipotesis x = 2,578 untuk taraf signifikansi 1% x = 1,96 untuk taraf signifikansi 5% Menurut Endi (1985: 29) mengemukakan bahwa: Jika W hitung W 0,01(n) pada tabel, maka kedua variansi tersebut berbeda sangat signifikan. Jika W hitung W 0,05(n) pada tabel, maka kedua variansi tersebut berbeda signifikan. Jika W hitung > W 0,05(n) pada tabel, maka kedua variansi tersebut tidak berbeda signifikan. 66

85 3.6.2 Teknik Pengolahan Data Korelasi Linier antara Peningkatan Keterampilan Proses Sains dan Peningkatan Penguasaan Konsep. Menurut Endi (1985: 55) mengemukakan bahwa: Korelasi adalah hubungan beberapa variabel. Hubungan ini dapat dinyatakan dalam persamaan matematis yang disebut persamaan regresi. Jika persamaan ini linier, maka dua variabel tersebut berhubungan secara linier, dengan kata lain berkorelasi linier. Ukuran yang dipakai untuk mengetahui sejauh mana variabelvariabel tersebut berhubungan disebut koefisien korelasi. Koefisien korelasi untuk sampel adalah r. harga r paling kecil -1 dan paling besar 1 atau dengan singkat ditulis: berarti korelasi antara 2 variabel tersebut positif sempurna. Dalam hal ini yang paling tinggi pada variabel pertama adalah pula yang paling tinggi pada variabel kedua. Terus berurut sampai yang paling rendah pada variabel pertama adalah yang paling rendah pada variabel kedua. berarti korelasi antara 2 variabel tersebut negatif sempurna. Dalam hal ini yang paling tinggi pada variabel pertama adalah pula yang paling rendah pada variabel kedua. Terus berurut sampai yang paling rendah pada variabel pertama adalah yang paling tinggi pada variabel kedua. ρ merupakan koefisien untuk korelasi. Interpretasi kategori koefisien korelasi ditunjukkan pada tabel 3.13 sebagai berikut: 67

86 Tabel 3.13 Interpretasi Korelasi Linier Koefisien Korelasi Kategori ρ = -1 Korelasi negatif sempurna -1 < ρ -0,80 Korelasi negatif tinggi sekali -0,80 < ρ -0,60 Korelasi negatif tinggi -0,60 < ρ -0,40 Korelasi negatif sedang -0,40 < ρ -0,20 Korelasi negatif rendah -0,20 < ρ < 0 Korelasi negatif rendah sekali ρ = 0 Tidak mempunyai korelasi linier 0 < ρ 0,20 Korelasi rendah sekali 0,20 < ρ 0,40 Korelasi rendah 0,40 < ρ 0,60 Korelasi sedang 0,60 < ρ 0,80 Korelasi tinggi 0,80 < ρ 1 Korelasi tinggi sekali ρ = 1 Korelasi sempurna (Endi, 1985: 56) Menurut Endi (1985: 56) menyatakan langkah-langkah meneliti korelasi antara dua variabel sebagai berikut: 1. Menentukan hipotesis, misalnya hasil peningkatan penguasaan konsep dan keterampilan proses sains berkorelasi tinggi. (0,60 < r 0,80) 2. Menentukan sampel yang representatif. 3. Menentukan persamaan regresi dari kedua variabel tersebut. 4. Mengetes linieritas regresi. 5. Jika ternyata regresinya linier dilanjutkan dengan menghitung r. 6. Mengetes ρ 0 7. Jika ρ = 0 berarti tidak mempunyai korelasi linier. 8. Jika ρ 0 selanjutnya menghitung interval harga. 9. Menguji hipotesis. 10. Jika ternyata regresinya tidak linier langkah selanjutnya menggunakan statistika tak parametrik menggunakan korelasi rank. Berikut ini uraian langkah yang dilakukan untuk menentukan korelasi antara dua variabel: 1) Menentukan Persamaan Regresi 68

87 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (Endi, 1985: 57) ( ) ( ) ( ) ( ) (Endi, 1985: 58) Keterangan: X : variabel pertama : variabel kedua 2) Tes Linieritas Regresi a. Menghitung jumlah kuadrat regresi a ( ) b. Menghitung jumlah kuadrat regresi b terhadap a (Endi, 1985: 58) { ( ) ( ) } (Endi, 1985: 58) c. Menghitung jumlah kuadrat residu (Endi, 1985: 59) 69

88 d. Menghitung jumlah kuadrat kekeliruan { ( ) } (Endi, 1985: 59) e. Menghitung jumlah kuadrat ketidak-cocokan (Endi, 1985: 61) f. Menghitung derajat kebebasan kekeliruan g. Menghitung derajat kebebasan ketidak-cocokan (Endi, 1985: 61) h. Menghitung rata-rata kuadrat kekeliruan (Endi, 1985: 61) i. Menghitung rata-rata kuadrat ketidak-cocokan (Endi, 1985: 61) (Endi, 1985: 61) 70

89 j. Menghitung nilai F ketidak-cocokan (Endi, 1985: 61) k. Menghitung nilai F dari daftar ( ) (Endi, 1985: 62) l. Pemeriksaan linieritas regresi Jika <, maka regresi tersebut linier. ( ) Jika, maka regresi tersebut tidak linier. ( ) (Endi, 1985: 62) m. Membuat tabel ringkasan anova untuk tes linieritas regresi SV JK bd RK F tc kk (Endi, 1985: 62) 3) Menghitung koefisien korelasi a. Menghitung koefisien korelasi ( ) ( ) ( ) [( ) ( ) ] [( ) ( ) ] (Endi, 1985: 65) 71

90 b. Tes ρ 0 i. Menghitung nilai t (Endi, 1985: 65) ii. Menghitung nilai t dari daftar iii. Tes ρ 0 dicari db = n 2 ( ) dari tabel Jika t ( ) atau t ( ), maka ρ 0. Jika ( ) < t < ( ), maka ρ = 0. c. Penentuan interval harga r i. Menentukan harga z (transformasi Fisher) ( ) (Endi, 1985: 67) ii. Menghitung interval harga Mula-mula dicoba dengan α = 1%. Jika ternyata dengan α = 1% hipotesis ditolak dilanjutkan dengan α = 5%. Rumusnya (Endi, 1985: 67) 72

91 Keterangan = nilai yang dapat dicari pada daftar z = deviasi standar setelah transformasi = rata-rata setelah transformasi iii. Mencari interval harga ρ Cari nilai setelah z diketahui dari rumus ( ) (Endi, 1985: 67) d. Pengujian hipotesis Hipotesis diuji dengan membandingkan harga ρ dari hasil perhitungan apakah memenuhi kriteria pada interval koefisien korelasi atau tidak. Jika memenuhi maka hipotersis diterima. e. Korelasi rank Jika regresinya tidak linier, maka dilanjutkan dengan statistika non parametrik menggunakan korelasi rank. Korelasi rank disebut juga korelasi Spearman. Langkah-langkah dalam menentukan korelasi dengan menggunakan korelasi rank adalah sebagai berikut (Endi, 1985: 70): 73

92 i. Membuat daftar rank. ii. Menghitung koefisien korelasi ( ) (Endi, 1985: 70) Keterangan = koefisien korelasi rank b n = beda rank tiap pasang = banyak pasangan data 74

93 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Peningkatan Keterampilan Proses Sains Hasil Perhitungan Nilai Gain Ternormalisasi Keterampilan Proses Sains Berdasarkan pengolahan dan analisis data yang telah dilakukan sebelumnya, secara umum dapat dikatakan bahwa baik kelas eksperimen maupun kelas kontrol terjadi peningkatan keterampilan proses sains. Peningkatan tersebut diukur dengan gain ternormalisasi antara skor pretes dan postes. Peningkatan keterampilan proses sains pada kelas eksperimen lebih tinggi daripada kelas kontrol. Hasil tersebut dapat dilihat pada tabel rekapitulasi peningkatan penguasaan konsep yang ditunjukkan pada tabel 4.1 di bawah ini: Tabel 4.1 Rekapitulasi Peningkatan Keterampilan Proses Sains Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Kelas Pretest Posttest Kategori Eksperimen Tinggi Kontrol Sedang Sumber: Hasil Pengolahan Data

94 Nilai rata-rata Peningkatan penguasaan konsep tersebut dapat digambarkan dalam bentuk grafik 4.1 di bawah ini: Perbandingan Peningkatan Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi Terhadap Nilai Pretest dan Posttest Antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Eksperimen Kontrol 0.0 Pretest Posttest N gain Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Peningkatan Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Grafik diatas menunjukkan bahwa kelas eksperimen mengalami peningkatan keterampilan proses sains yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol. Kelas eksperimen mengalami peningkatan keterampilan proses sains dengan kategori tinggi (N-gain 0,87) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang hanya mengalami peningkatan penguasaan konsep dengan kategori sedang (Ngain 0,59). Untuk mengetahui pengolahan data mengenai peningkatan keterampilan proses sains berdasarkan nilai gain ternormalisasi terhadap nilai pretest dan posttest dapat dilihat pada lampiran D.1 halaman

95 Nilai Rata-rata Hasil Perhitungan Nilai Gain Ternormalisasi Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains Berikut ini merupakan rekapitulasi peningkatan setiap jenis keterampilan proses sains berdasarkan nilai gain ternormalisasi terhadap nilai pretest dan posttest kelas eksperimen ditunjukkan pada tabel 4.2 di bawah ini: Tabel 4.2 Rekapitulasi Peningkatan Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest pada Kelas Eksperimen Aspek KPS Pretest Posttest Kategori Mengamati Tinggi Merencanakan penelitian Tinggi Berkomunikasi Tinggi Menafsirkan pengamatan Tinggi Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Peningkatan setiap aspek keterampilan proses sains tersebut dapat digambarkan dalam bentuk grafik 4.2 di bawah ini: Grafik Peningkatan Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen mengamati merencanakan penelitian berkomunikasi Aspek Keterampilan Proses Sains Gambar 4.2 Grafik Peningkatan Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen 35 menafsirkan pengamatan Pretest Posttest N gain 77

96 Nilai Rata-rata Disamping itu, diperoleh juga hasil pengolahan data peningkatan setiap aspek keterampilan proses sains untuk kelas kontrol ditunjukkan oleh tabel 4.3 di bawah ini: Tabel 4.3 Rekapitulasi Peningkatan Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest pada Kelas Kontrol Aspek KPS Pretest Posttest Kategori Mengamati Sedang Merencanakan penelitian Sedang Berkomunikasi Sedang Menafsirkan pengamatan Sedang Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Peningkatan setiap aspek keterampilan proses sains tersebut dapat digambarkan dalam bentuk grafik 4.3 di bawah ini: Grafik Peningkatan Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest Kelas Kontrol mengamati merencanakan penelitian berkomunikasi Aspek Keterampilan Proses Sains menafsirkan pengamatan Pretest Postest N gain Gambar 4.3 Grafik Peningkatan Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest Kelas Kontrol Berdasarkan kedua grafik diatas, kita dapat mengamati bahwa pada setiap aspek keterampilan proses sains, baik kelas eksperimen maupun kelas kontrol mengalami peningkatan keterampilan proses sains baik pada aspek 78

97 Gain score mengamati, merencanakan penelitian, berkomunikasi, dan menafsirkan pengamatan. Jika dibandingkan serapa besar peningkatan keterampilan proses sains pada kelas eksperimen dibandingkan dengan kelas kontrol, maka didapatkan rekapitulasi perbandingan peningkatan aspek keterampilan proses sains berdasarkan nilai gain ternormalisasi terhadap nilai pretest dan posttest yang ditunjukkan oleh tabel 4.4 di bawah ini: Tabel 4.4 Rekapitulasi Perbandingan Peningkatan Setiap Aspek Keterampilan Proses Sains antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Aspek KPS Kelas Eksperimen Kategori Kelas Kontrol Kategori Mengamati 0.74 Tinggi 0.67 Sedang Merencanakan penelitian 0.85 Tinggi 0.47 Sedang Berkomunikasi 0.97 Tinggi 0.67 Sedang Menafsirkan pengamatan 0.92 Tinggi 0.63 Sedang Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Perbandingan peningkatan setiap aspek keterampilan proses sains pada kelas eksperimen dengan kelas kontrol tersebut dapat digambarkan dalam bentuk grafik 4.4 di bawah ini: Perbandingan Peningkatan Aspek Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi Terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol mengamati merencanakan penelitian berkomunikasi menafsirkan pengamatan Kelas Eksperimen Kelas Kontrol Aspek Keterampilan Proses Sains Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Peningkatan Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol 79

98 Pada aspek keterampilan mengamati, kelas eksperimen mengalami peningkatan dengan kategori tinggi (N-gain 0,74) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang mengalami peningkatan dengan kategori sedang (N-gain 0,67). Pada aspek keterampilan merencanakan penelitian, peningkatan keterampilan proses sains pada kelas eksperimen terkategori tinggi (N-gain 0,85) lebih tinggi peningkatannya dilihat dari nilai gain ternormalisasinya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,47). Pada aspek keterampilan berkomunikasi, kelas eksperimen mengalami peningkatan dengan kategori tinggi (N-gain 0,97) lebih tinggi peningkatannya dilihat dari nilai gain ternormalisasinya dibandingkan dengan kelas kontrol yang mengalami peningkatan dengan kategori sedang (N-gain 0,67). Pada aspek keterampilan menafsirkan pengamatan, kelas eksperimen mengalami peningkatan dengan kategori tinggi (N-gain 0,92) lebih tinggi peningkatannya dilihat dari nilai gain ternormalisasinya dibandingkan dengan kelas kontrol yang hanya mengalami peningkatan dengan kategori sedang (N-gain 0,63). Untuk mengetahui pengolahan data mengenai peningkatan keterampilan proses sains berdasarkan nilai gain ternormalisasi terhadap nilai pretest dan posttest dapat dilihat pada lampiran D.1 halaman Hasil Tes Wilcoxon Peningkatan Keterampilan Proses Sains Berdasarkan hasil pengolahan statistik non parametrik dengan menggunakan tes wilcoxon dengan menentukan harga W (Nilai wilcoxon) pada lampiran D.2 halaman 251 diperoleh rekapitulasi tingkat signifikansi 80

99 data peningkatan keterampilan proses sains pada kelas eksperimen dengan kelas kontrol ditunjukkan pada tabel 4.5 di bawah ini: Tabel 4.5 Rekapitulasi Uji Signifikansi Peningkatan Keterampilan Proses Sains Kelas Eksperimen dengan Kelas Kontrol RANK Nilai Wilcoxon Uji Positif Negatif W Signifikansi ,91 Perbedaan Sangat Signifikan Kesimpulan antara 2 Variansi Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Berdasarkan data tabel diatas menunjukkan bahwa terdapat perbedaan sangat signifikan pengaruh model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri dibandingkan model konvensional terhadap peningkatan keterampilan proses sains. Kategori penentuan uji signifikansi statistik non parametrik dengan tes wilcoxon ditentukan dengan membandingkan harga W hasil perhitungan dengan harga untuk taraf signifikansi 1% atau untuk taraf signifikansi 5% pada tabel wilcoxon. Jika W hitung W 0,01(n) pada tabel, maka kedua variansi tersebut berbeda sangat signifikan. Jika W hitung W 0,05(n) pada tabel, maka kedua variansi tersebut berbeda signifikan. Jika W hitung > W 0,05(n) pada tabel, maka kedua variansi tersebut tidak berbeda signifikan. (Endi, 1985: 29) Berdasarkan hasil pengolahan data bahwa nilai W hitung untuk peningkatan keterampilan proses sains kelas eksperimen dan kelas kontrol adalah 0 dan nilai adalah 168,91 dengan taraf signifikansi 1%. Maka kategori hasil uji signifikansi statistik non parametrik dengan tes wilcoxon tersebut adalah berbeda dengan sangat signifikan W hitung W 0,01(36). 81

100 4.2.4 Pengujian Hipotesis Hipotesis menurut Sugiyono (2007: 51) adalah Jawaban sementara terhadap rumusan masalah penelitian, hal tersebut dikarenakan jawaban yang diberikan baru didasarkan pada teori yang relevan, belum didasarkan fakta-fakta empiris yang diperoleh melalui pengumpulan data. Hasil uji signifikansi statistik non parametrik terhadap peningkatan keterampilan proses sains elastisitas ketika diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri dan model pembelajaran konvensional yang biasa diterapkan di sekolah diperoleh nilai W hitung untuk peningkatan keterampilan proses sains kelas eksperimen dan kelas kontrol adalah 0 dan nilai adalah 168,91 dengan taraf signifikansi 1%. Maka kategori hasil uji signifikansi statistik non parametrik dengan tes wilcoxon tersebut adalah berbeda dengan sangat signifikan. Dengan demikian, hipotesis Ho Penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri secara signifikan dapat meningkatkan keterampilan proses sains siswa dibandingkan ketika diterapkan dan model konvensional., diterima dengan tingkat kepercayaan 99% dengan keadaan awal yang homogen. Dilihat dari nilai gain ternormalisasinya, model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri lebih baik dengan kategori sangat tinggi (N-gain 0,87) untuk meningkatkan keterampilan proses sains dibandingkan dengan model konvensional yang hanya mengalami peningkatan keterampilan proses sains dengan kategori sedang (N-gain 0,59). 82

101 4.1 Hasil Penelitian Peningkatan Penguasaan Konsep Hasil Perhitungan Nilai Gain Ternormalisasi Penguasaan Konsep Berdasarkan pengolahan data yang telah dilakukan sebelumnya, secara umum dapat dikatakan bahwa baik kelas eksperimen maupun kelas kontrol terjadi peningkatan penguasaan konsep. Peningkatan tersebut diukur dengan gain ternormalisasi antara skor pretest dan postest. Peningkatan penguasaan konsep pada kelas eksperimen lebih tinggi daripada kelas kontrol. Hasil tersebut dapat dilihat pada tabel rekapitulasi peningkatan penguasaan konsep yang ditunjukkan pada tabel 4.6 di bawah ini: Tabel 4.6 Rekapitulasi Peningkatan Penguasaan Konsep Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Kelas Pretest Posttest Kategori Eksperimen Tinggi Kontrol Sedang Sumber: Hasil Pengolahan Data

102 Nilai rata-rata Peningkatan penguasaan konsep tersebut dapat digambarkan dalam bentuk grafik 4.5 di bawah ini: Perbandingan Peningkatan Penguasaan Konsep Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Eksperimen Kontrol 0.0 Pretest Posttest N gain Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Peningkatan Penguasaan Konsep Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Grafik diatas menunjukkan bahwa kelas eksperimen mengalami peningkatan penguasaan konsep yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol. Kelas eksperimen mengalami peningkatan penguasaan konsep dengan kategori tinggi (N-gain 0,77) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang hanya mengalami peningkatan penguasaan konsep dengan kategori sedang (N-gain 0,50). Untuk mengetahui pengolahan data mengenai peningkatan penguasaan konsep berdasarkan nilai gain ternormalisasi terhadap nilai pretest dan posttest dapat dilihat pada lampiran D.1 halaman

103 Nilai Rata-rata Hasil Perhitungan Nilai Gain Ternormalisasi Penguasaan Konsep pada Setiap Aspek Kognitif Berdasarkan pada jenis-jenis ranah kognitif yang ada kisi-kisi instrumen penelitian dari C2 sampai C6 pada ranah kognitif Bloom, diperoleh soal sejenis yang terpilih sebagai instrumen penelitian yang mampu mengukur peningkatan penguasaan konsep dengan baik. Hasil pengolahan data pada setiap aspek kognitif untuk kelas eksperimen ditunjukkan oleh tabel 4.7 di bawah ini: Tabel 4.7 Rekapitulasi Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif pada Kelas Eksperimen Aspek Kognitif Pretest Posttest Kategori C Tinggi C Tinggi C Sedang C Sedang C Tinggi Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Peningkatan penguasaan konsep setiap aspek kognitif pada kelas eksperimen tersebut dapat digambarkan dalam bentuk grafik 4.6 di bawah ini: Grafik Peningkatan Aspek Kognitif Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen C2 C3 C4 C5 C6 Aspek Kognitif Pretest Posttest N gain Gambar 4.6 Grafik Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest pada Kelas Eksperimen 85

104 Nilai Rata-rata Disamping itu, diperoleh juga hasil pengolahan data peningkatan penguasaan konsep pada setiap aspek kognitif untuk kelas kontrol ditunjukkan oleh tabel 4.8 di bawah ini: Tabel 4.8 Rekapitulasi Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif pada Kelas Kontrol Aspek Kognitif Pretest Posttest Kategori C Sedang C Sedang C Sedang C Sedang C Sedang Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Peningkatan penguasaan konsep setiap aspek kognitif pada kelas kontrol tersebut dapat digambarkan dalam bentuk grafik 4.7 di bawah ini: Grafik Peningkatan Aspek Kognitif Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest Kelas Kontrol C2 C3 C4 C5 C6 Aspek Kognitif Pretest Posttest N gain Gambar 4.7 Grafik Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest pada Kelas Kontrol Kedua grafik diatas menunjukkan bahwa untuk setiap aspek kognitif, baik kelas eksperimen maupun kelas kontrol mengalami peningkatan 86

105 Gain score penguasaan konsep baik pada ranah kognitif pemahaman, aplikasi, analisis, sintesis, maupun evaluasi. Jika dibandingkan serapa besar peningkatan penguasaan konsep pada kelas eksperimen dibandingkan dengan kelas kontrol, maka didapatkan rekapitulasi perbandingan peningkatan aspek kognitif berdasarkan nilai gain ternormalisasi terhadap nilai pretest dan posttest yang ditunjukkan oleh tabel 4.9 di bawah ini: Tabel 4.9 Rekapitulasi Perbandingan Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Aspek Kognitif Kelas Eksperimen Kategori Kelas Kontrol Kategori C Tinggi 0.53 Sedang C Tinggi 0.49 Sedang C Sedang 0.37 Sedang C Sedang 0.61 Sedang C Tinggi 0.32 Sedang Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Perbandingan peningkatan penguasaan konsep setiap aspek kognitif pada kelas eksperimen dengan kelas kontrol tersebut dapat digambarkan dalam bentuk grafik 4.8 di bawah ini: Perbandingan Peningkatan Aspek Kognitif Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi Terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol Gambar 4.48Grafik Perbandingan Peningkatan Penguasaan Konsep Setiap Aspek Kognitif Berdasarkan Nilai Gain Ternormalisasi terhadap Nilai Pretest dan Posttest antara Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol C2 C3 C4 C5 C6 Aspek Kognitif 0.32 Kelas eksperimen Kelas kontrol

106 Pada aspek kognitif pemahaman konsep (C2), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori tinggi (N-gain 0,76) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,53). Pada aspek kognitif penerapan konsep (C3), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori tinggi (N-gain 0,76) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,49). Pada aspek kognitif analisis konsep (C4), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori sedang (N-gain 0,68) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,37). Pada aspek kognitif sintesis konsep (C5), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori sedang (N-gain 0,60) sama besar peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol terkategori sedang (N-gain 0,61). Pada aspek kognitif evaluasi konsep (C6), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori sangat tinggi (N-gain 0,90) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol terkategori rendah (N-gain 0,32). Untuk mengetahui pengolahan data mengenai peningkatan kemampuan evaluasi konsep berdasarkan nilai gain ternormalisasi terhadap nilai pretest dan posttest dapat dilihat pada lampiran D.1 halaman Hasil Tes Wilcoxon Peningkatan Penguasaan Konsep Berdasarkan hasil pengolahan statistik non parametrik dengan menggunakan tes wilcoxon dengan menentukan harga W (Nilai wilcoxon) pada lampiran D.2 halaman 251 diperoleh rekapitulasi tingkat signifikansi data peningkatan penguasaan konsep pada kelas 88

107 eksperimen dengan kelas kontrol ditunjukkan pada tabel 4.10 di bawah ini: Tabel 4.10 Rekapitulasi Uji Signifikansi Peningkatan Penguasaan Konsep Kelas Eksperimen dengan Kelas Kontrol RANK Nilai Wilcoxon Uji Positif Negatif W Signifikansi ,73 Perbedaan Sangat Signifikan Kesimpulan antara 2 Variansi Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Berdasarkan data tabel diatas menunjukkan bahwa terdapat perbedaan sangat signifikan pengaruh model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri dibandingkan model konvensional terhadap peningkatan penguasaan konsep. Kategori penentuan uji signifikansi statistik non parametrik dengan tes wilcoxon ditentukan dengan membandingkan harga W hasil perhitungan dengan harga untuk taraf signifikansi 1% atau untuk taraf signifikansi 5% pada tabel wilcoxon. Jika W hitung W 0,01(n) pada tabel, maka kedua variansi tersebut berbeda sangat signifikan. Jika W hitung W 0,05(n) pada tabel, maka kedua variansi tersebut berbeda signifikan. Jika W hitung > W 0,05(n) pada tabel, maka kedua variansi tersebut tidak berbeda signifikan. ( Endi, 1985: 29) Berdasarkan hasil pengolahan data bahwa nilai W hitung untuk peningkatan penguasaan konsep kelas eksperimen dan kelas kontrol adalah 0 dan nilai adalah 192,73 dengan taraf signifikansi 1%. Maka kategori hasil uji signifikansi statistik non parametrik 89

108 dengan tes wilcoxon tersebut adalah berbeda dengan sangat signifikan W hitung W 0,01(38) Pengujian Hipotesis Peningkatan Penguasaan Konsep Hipotesis menurut Sugiyono (2007: 51) adalah Jawaban sementara terhadap rumusan masalah penelitian, hal tersebut dikarenakan jawaban yang diberikan baru didasarkan pada teori yang relevan, belum didasarkan fakta-fakta empiris yang diperoleh melalui pengumpulan data. Hasil uji signifikansi statistik non parametrik terhadap peningkatan penguasaan konsep elastisitas ketika diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri dan model konvensional yang biasa diterapkan di sekolah diperoleh nilai W hitung untuk peningkatan penguasaan konsep kelas eksperimen dan kelas kontrol adalah 0 dan nilai adalah 235,35 dengan taraf signifikansi 1%. Maka kategori hasil uji signifikansi statistik non parametrik dengan tes wilcoxon tersebut adalah berbeda dengan sangat signifikan. Dengan demikian, hipotesis Ho Penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri secara signifikan dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa dibandingkan ketika diterapkan dan model konvensional., diterima dengan tingkat kepercayaan 99% dengan keadaan awal yang homogen. Dilihat dari nilai gain ternormalisasinya, model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri lebih baik dengan kategori tinggi (N-gain 0,77) untuk meningkatkan penguasaan konsep 90

109 dibandingkan dengan model konvensional yang hanya mengalami peningkatan penguasaan konsep dengan kategori sedang (N-gain 0,50). 4.2 Hasil Penelitian Hubungan Peningkatan Keterampilan Proses Sains terhadap Peningkatan Penguasaan Konsep Berdasarkan hasil penelitian, untuk mengetahui sejauh mana variabel-variabel tersebut berhubungan disebut koefisien korelasi. (Endi, 1985: 55). Untuk mengetahui pengolahan data mengenai korelasi antara peningkatan keterampilan proses sains dengan peningkatan penguasaan konsep dapat dilihat di lampiran D.2 halaman Persamaan Regresi Langkah awal untuk mengetahui korelasi kedua variabel tersebut adalah dengan menentukan persamaan regresinya, berdasarkan hasil pengolahan data diperoleh persamaan regresi pengaruh peningkatan keterampilan proses sains terhadap peningkatan penguasaan konsep di bawah ini: Keterangan : y = peningkatan penguasaan konsep x = peningkatan keterampilan proses sains peningkatan penguasaan konsep = Gambar 4.10 Persamaan Regresi Peningkatan Keterampilan Proses Sains Terhadap Peningkatan Penguasaan Konsep Berdasarkan persamaan diatas koefisien variabel peningkatan keterampilan proses sains adalah 0,28 dan konstantanya adalah 0,

110 4.3.2 Hasil Tes Linieritas Regresi Langkah berikutnya adalah melakukan tes linieritas regresi. Berdasarkan hasil pengolahan data lampiran D.6 diperoleh tabel anova tes linieritas regresi ditunjukkan pada tabel 4.11 di bawah ini: Tabel 4.11 Tabel Anova Tes Linieritas Regresi SV JK bd RK F tc 0, ,0368 3,2 kk 0, ,0115 Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Berdasarkan tabel diatas, diketahui bahwa jumlah kuadrat kekeliruan data adalah 0,381, jumlah kuadrat ketidak-cocokan data adalah 0,184, derajat kebebasan kekeliruan data adalah 33, derajat kebebasan ketidak-cocokan data adalah 5, rata-rata kuadrat kekeliruan data adalah 0,0115, rata-rata kuadrat ketidak-cocokan data adalah 0,0368, dan nilai F ketidak-cocokan adalah 3,2.Menurut Endi, (1985: 62) menyatakan bahwa: Jika, maka regresi tersebut ( ) linier. Jika, maka regresi tersebut tidak linier. ( ) Dengan melihat nilai ( ) pada tabel diperoleh nilai 3,635 dengan taraf signifikansi 5%. Maka disimpulkan bahwa peningkatan kedua variabel tersebut beregresi secara linier dimana < ( ) dengan taraf signifikansi 5% Koefisien Korelasi Setelah dipastikan kedua data tersebut beregresi secara linear, maka korelasi kedua variabel dapat diketahui dengan mengukur korelasi Pearson Product Moment diperoleh nilai. Nilai r 92

111 ini merupakan nilai karakteristik regresi pada sampel. Untuk menguji korelasi linear pada populasi dilanjutkan dengan melakukan tes ρ 0 dimana ρ merupakan korelasi linier pada populasi. Nilai ρ 0 dapat dipastikan dengan melakukan tes t. Menurut Endi, (1985: 56) menyatakan bahwa: Jika t atau t, maka ρ 0. Jika < t <, maka ρ = 0. Hasil pengolahan data menunjukkan bahwa nilai t hitung diperoleh. Dibandingkan dengan nilai pada tabel adalah 2,71. Maka dapat disimpulkan bahwa ρ 0 dengan taraf signifikansi 1% karena t Transformasi Fisher Berdasarkan hasil penelitian diperoleh nilai. Untuk mendapatkan nilai koefisien korelasi dihitung nilai interval rata-rata transformasi fisher 0,5607< <1,4073 dengan taraf signifikansi 1%. Setelah didapatkan nilai rata-rata tersebut didapatkan nilai interval koefisien korelasi dua variabel populasi. Hasil pengolahan data menunjukkan bahwa nilai koefisien korelasi 0,508 < ρ <0,887. Nilai interval ini diperoleh untuk menguji bagaimana keterkaitan antara satu variabel dengan variabel lainnya Pengujian Hipotesis Menurut Endi, (1985: 70) menyatakan bahwa Hipotesis korelasi antara dua variabel diuji dengan membandingkan harga ρ dari hasil perhitungan apakah memenuhi kriteria pada interval koefisien korelasi atau tidak. Jika memenuhi maka hipotersis diterima. 93

112 Rumusan hipotesis ketiga pada bab I menyatakan bahwa: Adanya korelasi positif terkategori tinggi antara peningkatan penguasaan konsep dan peningkatan keterampilan proses sains dengan diterapkan model pembelajaran probem based learning dengan pendekatan inkuiri. Berdasarkan hasil temuan penelitian diperoleh nilai interval koefisien korelasi populasi antara peningkatan keterampilan proses sains dan peningkatan penguasaan konsep berada pada rentang dengan taraf signifikansi 1%. Korelasi positif terkategori tinggi jika dilihat pada tabel 3.7 mengenai interpretasi korelasi linier berada pada rentang 0,60 < ρ 0,80. Dapat disimpulkan bahwa nilai interval koefisien korelasi dua variabel untuk populasi berada pada interval korelasi linier terkategori tinggi. Hipotesis Ho: Tidak ada korelasi peningkatan keterampilan proses sains terhadap peningkatan penguasaan konsep setelah diterapkan model pembelajaran probem based learning dengan pendekatan inkuiri., ditolak dengan taraf signifikansi 1% dengan keadaan awal yang homogen. Dengan diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri, terjadi peningkatan keterampilan proses sains dengan kategori tinggi (N-gain 0,87) yang mempengaruhi peningkatan penguasaan konsep dengan kategori tinggi N-gain 0,77). Kedua peningkatan tersebut saling mempengaruhi secara linier dibuktikan berdasarkan hasil pengolahan data diperoleh dan ( ), maka berdasarkan 94

113 Persentase kriteria diatas, data tersebut berdistribusi linear dengan taraf signifikansi 5%. Adapun korelasinya terkategori tinggi dengan nilai koefisien korelasi linier berada pada rentang dengan taraf signifikansi 1% terkategori tinggi. 4.4 Hasil Rekapitulasi Angket Keterlaksanaan Model Pembelajaran Tingginya peningkatan penguasaan konsep maupun keterampilan proses sains pada kelas eksperimen tidak terlepas dari besarnya peranan guru pada waktu melaksanakan kegiatan pembelajaran di dalam kelas. Berikut merupakan rekapitulasi persentase keterlaksanaan model pembelajaran dari pertemuan I, II dan III ditunjukkan pada tabel 4.12 di bawah ini: Tabel 4.12 Rekapitulasi Persentase Keterlaksanaan Model Pembelajaran Pertemuan I II III Keterlaksanaan Model Pembelajaran 100,0 % 100,0 % % Sumber: Hasil Pengolahan Data 2010 Persentase keterlaksanaan model pembelajaran dari pertemuan kesatu hingga pertemuan ketiga ditunjukkan oleh gambar 4.11 di bawah ini: Grafik Persentase Keterlaksanaan Model Pembelajaran I II III Pertemuan Gambar 4.11 Grafik Persentase Keterlaksanaan Model Pembelajaran 95

114 Berdasarkan grafik diatas, seluruh aspek kegiatan pembelajaran dari pertemuan I sampai III dilaksanakan seluruhnya dimana pertemuan I membahas mengenai pokok bahasan modulus young, pertemuan II membahas mengenai pokok bahasan pegas tunggal, dan pertemuan III membahas mengenai pokok bahasan pegas campuran. Untuk melihat data secara keseluruhan dapat dilihat pada lampiran G.5 halaman Pembahasan Penelitian Pengaruh Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri terhadap Peningkatan Keterampilan Proses Sains. Berdasarkan hasil rekapitulasi peningkatan keterampilan proses sains kelas eksperimen dan kelas kontrol pada tabel 4.6 halaman 83, dapat disimpulkan bahwa kelas eksperimen mengalami peningkatan keterampilan proses sains dengan kategori tinggi (N-gain 0,87) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang hanya mengalami peningkatan keterampilan proses sains dengan kategori sedang (N-gain 0,59). Selain itu, dari rekapitulasi peningkatan setiap aspek keterampilan proses sains yang ditunjukkan pada tabel 4.9 halaman 87, dapat diketahui bahwa kelas eksperimen mengalami peningkatan keterampilan proses sains yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol pada setiap aspek keterampilan proses sains. Kategori peningkatan keterampilan proses sains untuk kelas eksperimen sebagian besar berada pada kategori sedang lebih besar peningkatannya dilihat dari nilai gain ternormalisasinya dibandingkan dengan kelas kontrol yang sebagian besar peningkatannya berada pada kategori sedang. 96

115 Pada aspek mengamati, peningkatan pada kelas eksperimen terkategori tinggi (N-gain 0,49) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,67). Pada aspek merencanakan penelitian, peningkatan pada kelas eksperimen terkategori tinggi (N-gain 0,85) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,47). Pada aspek keeterampilan berkomunikasi, peningkatan pada kelas eksperimen terkategori tinggi (N-gain 0,97) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,67). Pada aspek menafsirkan pemangamatan, peningkatan pada kelas eksperimen terkategori tinggi (N-gain 0,92) lebih besar peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol terkategori sedang (N-gain 0,63). Peningkatan keterampilan proses sains tersebut sesuai dengan yang diungkapkan oleh Glazer (2001) bahwa: Model problem based learning terdiri dari suatu proses penyajian situasi masalah yang autentik dan bermakna yang diharapkan memberikan kemudahan kepada siswa dalam melakukan proses pembelajaran yang utuh. Menurut Barraws (Ibrahim dan Nur, 2004) menyatakan bahwa: PBL dikembangkan untuk mengembangkan kemampuan keterampilan berpikir, mengembangkan pengetahuan dan keterampilan proses. Keterampilan proses ini dilatihkan kepada siswa pada tahap menuliskan tindakan kerja yang dilakukan dalam sintaks model pembelajaran problem based learning. Menurut Nurhayati (Abbas, 2000: 60) menyatakah bahwa: Pada tahap ini siswa menuliskan dan mengerjakan tindakan kerja yang mereka lakukan untuk memecahkan masalah tersebut. Ketika proses itu dilakukan oleh siswa, maka banyak keterampilan proses yang dilatihkan kepada siswa. 97

116 Pada pelaksanaan pembelajaran, diberikan permasalahan mengenai bagaimana mengetahui prinsip pembuatan lift supaya tetap aman jika ditumpangi berulang-ulang untuk pertemuan I berkaitan dengan pembahasan modulus young. Keterampilan mengamati dilatihkan dalam melihat fenomena adanya pertambahan panjang kawat ketika diberikan beban, keterampilan merencanakan penelitian dilatihkan dalam merencanakan kegiatan praktikum menghitung besarnya tegangan dan regangan yang ada pada suatu bahan. Perencanaan kegiatan praktikum ini dituliskan dalam LKS elastisitas untuk memecahkan masalah mengenai konsep elastisitas, keterampilan berkomunikasi dilatihkan dalam menuliskan hasil dari pengamatan tersebut dalam bentuk grafik tegangan terhadap regangan dan keterampilan menafsirkan pengamatan dilatihkan dalam menentukan titik batas elastisitas, titik batas plastis, dan titik patah suatu bahan dalam grafik yang digambarkannya, menentukan nilai modulus young dari grafik tegangan terhadap regangan, sehingga didapatkan solusi untuk memperkuat ketahanan suatu bahan maka nilai modulus young bahan tersebut harus lebih besar. Pada pertemuan II diberikan masalah mengenai bagaimana prinsip pembuatan dinamometer berkaitan dengan pembahasan pegas tunggal, keterampilan mengamati dilatihkan dalam melihat fenomena adanya pertambahan panjang pegas ketika diberikan beban, keterampilan merencanakan penelitian dilatihkan dalam merencanakan kegiatan praktikum menghitung besarnya konstanta pegas suatu bahan. Perencanaan prosedur kegiatan praktikum ini dituliskan dalam LKS elastisitas untuk memecahkan masalah mengenai konsep elastisitas. keterampilan berkomunikasi dilatihkan dalam menuliskan hasil dari pengamatan tersebut dalam bentuk grafik gaya terhadap pertambahan panjang 98

117 pegas. Grafik yang telah dilukiskan tersebut diidentifikasi untuk menentukan pegas mana yang paling cocok untuk menjawab masalah diatas berdasarkan kecenderungan sifat elastisitas pegas tersebut. dan keterampilan menafsirkan pengamatan dilatihkan dalam menentukan skala-skala untuk mengukur berat suatu bahan dengan menghitungnya berdasarkan nilai konstanta gaya yang diperolehnya dari kegiatan praktikum. Pada pertemuan III diberikan masalah mengenai mengapa spring bad harus dipasang pegas dengan rangkaian paralel dan bagaimana menentukan konstanta gabungan yang berkaitan dengan pembahasan pegas campuran. keterampilan mengamati dilatihkan dalam melihat fenomena adanya pertambahan panjang pegas pada rangkaian dan paralel ketika diberikan beban kemudian dilihat perbedaannya, keterampilan merencanakan penelitian dilatihkan dalam merencanakan kegiatan praktikum menghitung besarnya konstanta pegas dan paralel. Perencanaan prosedur kegiatan praktikum ini dituliskan dalam LKS elastisitas untuk memecahkan masalah mengenai konsep elastisitas. keterampilan berkomunikasi dilatihkan dalam menuliskan hasil dari pengamatan tersebut dalam bentuk grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas baik rangkaian maupun paralel. Grafik yang telah dilukiskan tersebut diidentifikasi untuk melihat karakteristik sifat elastisitas rangkaian pegas dan paralel dan keterampilan menafsirkan pengamatan dilatihkan dalam membandingkan karakteristik pegas dan paralel berdasarkan data hasil pengamatan. Permasalahan konkret tersebut akan menstimulus siswa untuk belajar menemukan melalui pendekatan inkuiri yang guru berikan. Kegiatan dilakukan dilaboratorium melalui metode eksperimen. Peningkatan keterampilan proses 99

118 sains ini ditunjang dengan keterlaksanaan model pembelajaran yang mencapai 100% terlaksana untuk tiga pertemuan. Hasil uji signifikansi statistik non parametrik terhadap peningkatan keterampilan proses elastisitas ketika diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri dan model konvensional yang biasa diterapkan di sekolah diperoleh nilai W hitung untuk peningkatan penguasaan konsep kelas eksperimen dan kelas kontrol adalah 0 dan nilai adalah 168,91 dengan taraf signifikansi 1%. Maka kategori hasil uji signifikansi statistik non parametrik dengan tes wilcoxon tersebut adalah berbeda dengan sangat signifikan. Dengan demikian, hipotesis Ho Penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri secara signifikan dapat lebih meningkatkan keterampilan proses sains siswa dibandingkan ketika diterapkan dan model konvensional., diterima dengan tingkat kepercayaan 99%. Hasil tersebut sesuai dengan yang dinyatakan oleh Moh. Amin (Siswanto, 2003: 12) menyatakan bahwa: Dengan kegiatan inkuiri terjadi perluasan proses-proses discovery karena mengandung proses-proses mental yang lebih tinggi tingkatannya, misalnya merancang eksperimen, mengumpulkan data dan menganalisis data, menarik kesimpulan, mempunyai sikap-sikap obyektif, jujur, hasrat ingin tahu dan terbuka. Jika kita perhatikan, penerapan model PBL akan menghasilkan peningkatan keterampilan proses yang lebih tinggi sesuai dengan yang dinyatakan oleh Roestiyah N.K. (1998) bahwa : pembelajaran konvensional (tradisional) pada umumnya memiliki kekhasan tertentu, misalnya lebih mengutamakan hapalan daripada pengertian, menekankan kepada keterampilan berhitung, mengutamakan hasil daripada proses, dan pengajaran berpusat pada guru. 100

119 Dengan demikian ketika kegiatan pembelajaran disertai dengan kegiatan yang melibatkan banyak indra, sesuai dengan yang dinyatakan oleh Vernon A Madnesen (1983) bahwa: Kebermaknaan belajar tergantung bagaimana cara belajar. Jika belajar hanya dengan membaca kebermaknaan bisa mencapai 10%, dari mendengar 20%, dari melihat 30%, mendengar dan melihat 50%, mengatakan-komunikasi mencapai 70%, dan belajar dengan melakukan dan mengkomunikasikan bisa mencapai 90% dari materi pembelajaran yang guru sampaikan. 4.6 Pembahasan Penelitian Pengaruh Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri terhadap Peningkatan Penguasaan Konsep Elastisitas. Berdasarkan hasil rekapitulasi peningkatan penguasaan konsep kelas eksperimen dan kelas kontrol pada tabel 4.1 halaman 75, dapat disimpulkan bahwa kelas eksperimen mengalami peningkatan penguasaan konsep dengan kategori tinggi (N-gain 0,77) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang hanya mengalami peningkatan penguasaan konsep dengan kategori sedang (N-gain 0,50). Selain itu, dari rekapitulasi peningkatan setiap aspek kognitif yang ditunjukkan pada tabel 4.4 halaman 79, dapat diketahui bahwa kelas eksperimen mengalami peningkatan penguasaan konsep yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelas kontrol pada setiap aspek kognitif. Kategori peningkatan penguasaan konsep untuk kelas eksperimen sebagian besar berada pada kategori tinggi lebih besar peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang sebagian besar peningkatannya berada pada kategori sedang. Pada aspek kognitif pemahaman konsep (C2), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori tinggi (N-gain 0,76) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,53). Pada 101

120 aspek kognitif penerapan konsep (C3), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori tinggi (N-gain 0,76) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,49). Pada aspek kognitif analisis konsep (C4), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori sedang (N-gain 0,68) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol yang terkategori sedang (N-gain 0,37). Pada aspek kognitif sintesis konsep (C5), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori sedang (N-gain 0,60) sama besar peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol terkategori sedang (N-gain 0,61). Pada aspek kognitif evaluasi konsep (C6), peningkatan pada kelas eksperimen terkategori sangat tinggi (N-gain 0,90) lebih tinggi peningkatannya dibandingkan dengan kelas kontrol terkategori rendah (N-gain 0,32). Peningkatan penguasaan konsep tersebut sesuai dengan yang diungkapkan oleh M.Taufiq Amir (4:2009) bahwa: Penggunaan PBL dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa tentang apa yang mereka pelajari sehingga diharapkan mereka dapat menerapkannya dalam kondisi nyata pada kehidupan sehari-hari. Ketika diterapkan model pembelajaran ini, siswa lebih memahami konsep yang diajarkan sebab mereka sendirimenemukan konsep tersebut. Siswa bukan hanya sekedar memperoleh informasi mengenai ilmu pengetahuan tetapi juga membangun konsep yang dimilikinya untuk membentuk struktur pengetahuan yang utuh. Hal ini terjadi karena menurut Fogarty (1997) menyatakan bahwa: Ketika diterapkannya PBL, terjadi konfrontasi kepada siswa dengan masalahmasalah praktis, berbentuk ill-structured, atau open ended melalui stimulus dalam belajar. Karena menurut Glazer (2001) menyatakan bahwa: Dengan pembelajaran bermakna diharapkan memberikan kemudahan kepada siswa dalam melakukan proses pembelajaran yang utuh. 102

121 Pada pelaksanaan pembelajaran, diberikan permasalahan mengenai bagaimana mengetahui prinsip pembuatan lift supaya tetap aman jika ditumpangi berulang-ulang untuk pertemuan I berkaitan dengan pembahasan modulus young, kemudian diberikan masalah mengenai bagaimana prinsip pembuatan dinamometer pada pertemuan II berkaitan dengan pembahasan pegas tunggal, terakhir diberikan masalah mengenai mengapa spring bad harus dipasang pegas dengan rangkaian paralel dan bagaimana menentukan konstanta gabungan pada pertemuan III yang berkaitan dengan pembahasan pegas campuran. Permasalahan konkret tersebut akan menstimulus siswa untuk belajar menemukan melalui pendekatan inkuiri yang guru berikan. Kegiatan dilakukan di laboratorium melalui metode eksperimen. Peningkatan penguasaan konsep ini ditunjang dengan keterlaksanaan model pembelajaran yang mencapai 100% terlaksana untuk tiga pembelajaran. Hasil uji signifikansi statistik non parametrik terhadap peningkatan penguasaan konsep elastisitas ketika diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri dan model konvensional yang biasa diterapkan di sekolah diperoleh nilai W hitung untuk peningkatan penguasaan konsep kelas eksperimen dan kelas kontrol adalah 0 dan nilai adalah 235,35 dengan taraf signifikansi 1%. Maka kategori hasil uji signifikansi statistik non parametrik dengan tes wilcoxon tersebut adalah berbeda dengan sangat signifikan. Dengan demikian, hipotesis Ho Penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri secara signifikan dapat lebih meningkatkan penguasaan konsep siswa dibandingkan ketika diterapkan dan 103

122 model konvensional., diterima dengan tingkat kepercayaan 99%. Hasil tersebut sesuai dengan yang dinyatakan oleh Taufiq Amir (2009: 3) menyatakan bahwa: Model pembelajaran konvensional dengan pendekan teacher centered sudah dianggap tradisional dan perlu diubah. Ini karena pendekatan teacher centered dimana pembelajaran berpusat pada pendidik dengan penekanan pada peliputan dan penyebaran materi, sementara pembelajar kurang aktif, sudah tidak memadai untuk tuntutan era pengetahuan saat ini. sulit untuk mengembangkan kecakapan berfikir, kecakapan intrapersonal dengan baik. Sehingga Tidak banyak yang mereka dapatkan untuk meningkatkan penguasaan konsep. 4.7 Pembahasan Penelitian Korelasi Positif Peningkatan Keterampilan Proses Sains dengan Peningkatan Penguasaan Konsep setelah Diterapkan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri. Berdasarkan hasil analisis data dari korelasi peningkatan keterampilan proses sains terhadap peningkatan penguasaan konsep pada kelas eksperimen pada halaman 94 menunjukkan adanya korelasi positif terkategori tinggi (0,60 < ρ 0,80) antara peningkatan keterampilan proses sains dan peningkatan penguasaan konsep yang berada pada rentang dengan taraf signifikansi 1%, dengan demikian dapat disimpulkan bahwa peningkatan keterampilan proses sains mempengaruhi peningkatan penguasaan konsep. Dengan diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri, terjadi peningkatan keterampilan proses sains dengan kategori tinggi (N-gain 0,82) yang mempengaruhi peningkatan penguasaan konsep dengan kategori tinggi N-gain 0,71). Kedua peningkatan tersebut saling mempengaruhi secara linier dibuktikan berdasarkan hasil pengolahan data diperoleh dan ( ), maka berdasarkan kriteria diatas, data tersebut berdistribusi linear dengan taraf signifikansi 5%. 104

123 Hipotesis Ho: Peningkatan keterampilan proses sains mempengaruhi positif terhadap peningkatan penguasaan konsep dengan diterapkannya model pembelajaran probem based learning dengan pendekatan inkuiri, diterima dengan taraf signifikansi 1%. Peningkatan keterampilan proses sains tersebut mempengaruhi peningkatan penguasaan konsep. Hal ini sesuai dengan yang diungkapkan oleh Glazer (2001) bahwa: Model problem based learning terdiri dari suatu proses penyajian situasi masalah yang autentik dan bermakna yang diharapkan memberikan kemudahan kepada siswa dalam melakukan proses pembelajaran yang utuh. Pembelajaran yang utuh ini dapat mencerminkan adanya tiga aspek yang mendukung sesuai dengan tujuan pembelajaran IPA adanya produk, proses, dan sikap yang dibangun ketika diterapkannya model PBL. Ketika diterapkan PBL, terjadi perubahan pusat pembelajaran dari belajar berpusat pada guru kepada belajar berpusat pada siswa sehingga tercipta kondisi lingkungan belajar yang dapat membelajarkan siswa, dapat mendorong siswa belajar, atau memberi kesempatan kepada siswa untuk berperan aktif mengkonstruksi konsep-konsep yang dipelajarinya melalui keterampilan proses yang diperolehnya ketika melakukan kegiatan percobaan. Hal ini yang menjadikan adanya korelasi antara keterampilan proses dengan penguasaan konsep yang diperoleh oleh siswa. Bila pembelajaran yang dimulai dengan suatu masalah, apalagi kalau masalah tersebut bersifat kontekstual, maka dapat terjadi ketidaksetimbangan kognitif pada diri pebelajar. Keadaan ini dapat mendorong rasa ingin tahu sehingga memunculkan bermacam-macam pertanyaan disekitar masalah seperti apa yang dimaksud dengan, mengapa bisa terjadi, bagaimana mengetahuinya dan seterusnya. Bila pertanyaan-pertanyaan tersebut telah 105

124 muncul dalam diri pebelajar maka motivasi intrinsik mereka untuk belajar akan tumbuh. Pada kondisi tersebut diperlukan peran guru sebagai fasilitator untuk mengarahkan pembelajar tentang konsep apa yang diperlukan untuk memecahkan masalah, proses menyelesaikan masalah tersebut akan didapatkan seiring dengan bagaimana keterampilan proses yang dilatihkan kepada siswa ketika berusaha melakukan kegiatan di laboratorium. Menurut M. Taufiq Amir (2009) menyatakah bahwa: Ketika diterapkan model PBL, Siswa lebih memahami konsep yang diajarkan sebab mereka sendiri menemukan konsep. Ketika proses itu dilakukan oleh siswa, maka banyak keterampilan proses yang dilatihkan kepada siswa. Perkembangan ilmu pengetahuan berlangsung semakin cepat sehingga para guru tidak mungkin lagi mengajarkan semua fakta dan konsep kepada anak didiknya. Sehingga dengan diterapkannya model PBL akan menstimulus siswa untuk melakukan kegitan proses pemecahan masalah yang akan membangun konsep yang dimilikinya. Sesuai dengan pendapat para ahli psikologi yang mengatakan bahwa anak-anak mudah memahami konsep-konsep yang rumit dan abstrak jika disertai dengan contoh-contoh konkret, contoh-contoh yang wajar sesuai dengan situasi dan kondisi yang dihadapi, dengan mempraktekkan sendiri upaya penemuan konsep melalui perlakuan terhadap kenyataan fisik, melalui penanganan benda-benda yang benar nyata, akan terbentuk penguasaan konsep yang utuh mengenai permasalahan yang dihadapinya. Menurut teori belajar konstruktivisme, proses pelajaran merupakan upaya untuk membangun struktur pengetahuan. Teori ini mengasumsikan bahwa pemahaman dan pengetahuan yang ada itu menjadi dasar untuk menguasai suatu pelajaran lebih mendalam. Teori memory processing menyatakan bahwa ingatan 106

125 jangka panjang melibatkan konsolidasi pengetahuan, sampai terjadi perubahan dalam mengintegrasikan pengetahuan terbaru dengan struktur pengetahuan sebelumnya yang telah dikuasai oleh siswa. Inovasi dalam proses pembelajaran dalam model PBL akan menjadikan siswa mengetahui kebermaknaan dari proses belajar yang ia lakukan. Permasalahan konkret yang dihadapi siswa akan menstimulus siswa untuk belajar menemukan melalui pendekatan inkuiri yang guru berikan. Kegiatan dilakukan dilaboratorium melalui metode eksperimen. Peningkatan keterampilan proses sains ini ditunjang dengan keterlaksanaan model pembelajaran yang mencapai 100% terlaksana untuk tiga pertemuan. 107

126 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 KESIMPULAN Berdasarkan kegiatan penelitian yang telah dilakukan di salah satu SMA Kota Bandung mengenai Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains dan Penguasaan Konsep Elastisitas Pada Siswa SMA, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Adanya peningkatan keterampilan proses sains dengan kategori tinggi (N gain 0.87) berdasarkan interpretasi nilai gain ternormalisasi menurut Hake setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri pada kelas eksperimen. 2. Adanya peningkatan keterampilan proses sains dengan kategori sedang (N gain 0.59) berdasarkan interpretasi nilai gain ternormalisasi menurut Hake setelah diterapkan model pembelajaran konvensional pada kelas kontrol. 3. Adanya peningkatan keterampilan proses sains yang lebih tinggi (N gain 0.87) pada kelas eksperimen dengan perbedaan sangat signifikan (W hitung < ) dibandingkan dengan peningkatan keterampilan proses sains pada kelas kontrol (N gain 0.59). 4. Adanya peningkatan penguasaan konsep elastisitas dengan kategori tinggi (N gain 0.77) berdasarkan interpretasi nilai gain ternormalisasi menurut 108

127 Hake setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri pada kelas eksperimen. 5. Adanya peningkatan penguasaan konsep elastisitas dengan kategori sedang (N gain 0.50) berdasarkan interpretasi nilai gain ternormalisasi menurut Hake setelah diterapkan model pembelajaran konvensional pada kelas kontrol. 6. Adanya peningkatan penguasaan konsep yang lebih tinggi (N gain 0.77) pada kelas eksperimen dengan perbedaan sangat signifikan (W hitung < ) dibandingkan dengan peningkatan penguasaan konsep pada kelas kontrol (N gain 0.50). 7. Adanya korelasi linier ( < ( ) positif peningkatan keterampilan proses sains terhadap peningkatan penguasaan konsep setelah diterapkan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri terkategori tinggi ( ). 5.2 SARAN Berdasarkan kegiatan penelitian yang telah dilakukan di salah satu SMA Kota Bandung mengenai Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning dengan Pendekatan Inkuiri untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains dan Penguasaan Konsep Elastisitas Pada Siswa SMA, peneliti menyarankan beberapa hal sebagai berikut: 1. Diperlukan adanya penelitian lebih lanjut mengenai penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri pada pokok bahasan lain, sehingga dapat dilihat konsistensi pengaruh penerapan 109

128 model pembelajaran tersebut terhadap peningkatan keterampilan proses sains dan penguasaan konsep. 2. Diperlukan adanya penelitian lebih lanjut pada aspek keterampilan proses sains secara menyeluruh sehingga dapat diketahui apakah penerapan model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri baik diterapkan pada seluruh aspek keterampilan proses sains. 110

129 DAFTAR PUSTAKA Amien, M. (1987). Mengajarkan IPA dengan menggunakan metode Discoveri dan Inkuiri. Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi. Jakarta: Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan. Amir, M. (2009). Inovasi Pendidikan melalui Problem based Learning. Jakarta: Prenada Media Group. Amin, Z. (2003). Basics in Medical Education. Singapore: World Scientific Publishing. Arikunto, S. (2006). Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Penerbit Aneka Cipta. Arikunto, S. (2006). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: Penerbit Aneka Cipta. Barbara. et al. (2001). Energizing Teacher Education And Professional Development with Problem Based Learning. Virginia: Stylus Publishing, LLC..(2001). The Power Of Problem Based Learning. Virginia: Stylus Publishing, LLC. Barel, J. (2007). Problem based learning an inquiry approach. Virginia: Corwin Press. Barrows, H.S. dan Tamblyn, R.M. (2001). Problem Based Learning An Approach to Medical Education Springer series on medical education. New York: Springer 111

130 Publishing Company, Inc. Bilal, E dan Erol, M. (2009). Investgating Students Conceptions of Some Electricity Concept. Journal Physics Education. 3, (2), Cheng. KK., et al. (2004). Using Online Homework System Enhances Students Learning Physics Concepts in an Introductory Physics Course. American Journal of Physics. 72. (11) Dahar, R.W. (1996). Teori-teori Bealajar. Jakarta: Erlangga. Delisle, R. (1997). How to Use Problem Based Learning in the Classroom. New York: Springer Publishing Company, Inc. Dent J.A. and Harden, R.M. (2005). A Practical Guide For Medical Teacher. (Second Ed.). Elsevier Churchill Livingstone. Depdiknas. (2004). Silabus Kurikulum 2006.Dirjen Dikdasmen Direktorat Menengah. Hofstein, et al. (1982). The Role of Laboratory in Science Teaching: Nenglected Aspect of Research. Review of Educational Research. 52, (2), Ibrahim, M. (2005). Pengajaran Berdasarkan Masalah. Surabaya: University Press. Istamar, S. (2004). Biologi untuk SMA kelas X. Jakarta: Erlangga. Kartadinata, S. (2007). Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia. Maknun, J. et al. (2007) Analisis Kemahiran Generik yang Dikembangkan Pelajaran Fisika Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Topik Kinematika Partikel. Jurnal Pendidikan Teknologi Kejuruan INVOTEC, Nelkon, M. and Parker, P. (1975). Advanced Level Physics Third edition with SI units. 112

131 Hongkong: The Hongkong Printing Press Ltd. Nurgana, Endi. (1985). Statistika untuk Penelitian. Bandung: Penerbit Permadi. Panggabean, L.P. (2001). Statistika Dasar. Bandung: Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia. Putu, Y. (2002). Belajar Berdasarkan Masalah (Problem Based Learning) Dengan Pendekatan Kelompok Kooperatif Sebagai Upaya Peningkatan Kualitas Pembelajaran Fisika Siswa Kelas III SLTP Negeri 2 Singaraja. Tesis Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IKIP Negeri Singaraja: tidak diterbitkan. Ridwan. (2009). Pengantar Statistika untuk Penelitian Pendidikan, Sosial, Ekonomi, Komunikasi, dan Bisnis. Bandung: Alfabeta. Rustaman, N.Y. (2005). Perkembangan Penelitian Pembelajaran Inkuiri Dalam Pendidikan Sains. Makalah pada Seminar FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung. Schwartz, P. et al. (2001). Problem Based Learning Case Studies, Experience, and Practice. London: Stylus Publishing, Inc. Semiawan C. et al. (1992). Pendekatan Keterampilan Proses. Jakarta: PT Gramedia Widiasarana Indonesia. Sudjana. (1996). Metode Statistika. Bandung: Tarsito..(2001). Metode Statistika. Bandung: Tarsito. Sukardi. (2008). Metodologi Penelitian Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara. Syaripudin, T. (2007). Landasan Pendidikan. Bandung: Percikan Ilmu. 113

132 Tan, Oon Seng. (2004). Enhancing Thinking through Problem Based Learning Approaces. Singapore: Thomson Learning. Uno, H. (2009). Model Pembelajaran Menciptakan Proses Belajar Mengajar yang Kreatif dan Efektif. Jakarta: Bumi Aksara. Wenning, C. (2005). Levels of inquiry: Hierarchies of pedagogical practices and inquiry processes. Journal Physics Teacher Education Online. 2, (3), Young, H.D. (2002). Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga. Yuliati, L. (2005). Pengembangan Program Pembelajaran Untuk Meningkatkan Kemampuan Awal Mengajar Calon Guru Fisika. Disertasi Doktor Program Pascasarjana UPI Bandung: tidak diterbitkan. 114

133 Lampiran A.1 SILABUS ELASTISITAS Nama Sekolah Mata Pelajaran Kelas / Semester : SMAN 2 Bandung : Fisika : XI IPA / I Standar kompetensi : 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik Kompetensi dasar 1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan Materi pokok dan uraiannya ELASTISITAS Pengertian dan perbedaan benda elastis dan benda plastis Pengertian tegangan, regangan dan modulus elastis Hukum hooke Rangkaian seri Rangkaian paralel Aplikasi konsep elastisitas. Pengalaman belajar Menganalisis karakteristik benda plastis dan elastis. Menentukan modulus young suatu bahan. indikator PERTEMUAN I Mengidentifikasi ciri-ciri benda elastis. Mengidentifikasi ciri-ciri benda plastis. Menyebutkan contoh bendabenda yang memiliki tingkat elastisitas yang tinggi. Merumuskan pertambahan panjang bahan jika nilai panjang, gaya, luas, dan modulusnya diketahui. Menentukan jumlah tali minimal yang dapat digunakan untuk mengangkat barang. Menghitung tegangan benda elastis dari yang terkecil sampai terbesar. Menentukan nilai regangan suatu bahan berdasarkan percobaan elastisitas. Mengukur panjang kawat dan pertambahannya dalam percobaan elastisitas. Menganalisis kesalahan Penilaian Jenis Bentuk tagihan instrumen Pretest Uraian Postest Laporan LKS Tugas Rumah Lembar observasi siswa Alokasi waktu sumber 3 x 90 menit Buku fisika SMA kelas XI LKS Peralatan dan bahan praktikum elastisitas 115

134 Kompetensi dasar Materi pokok dan uraiannya Pengalaman belajar indikator eksperimen dalam menentukan jenis kawat elastis dengan membandingkan nilai modulus young berdasarkan literatur dengan nilai modulus young yang diperoleh melalui percobaan. Menyimpulkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya regangan pada suatu benda. Menyimpulkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan pada suatu benda. Menentukan nilai modulus young suatu kawat berdasarkan percobaan. Mengkoreksi kesalahan teknis dalam mengukur panjang mulamula suatu benda dalam percobaan mengukur modulus young benda. Mengkritik kesalahan prosedur pengukuran modulus young pada kawat yang digantung oleh beban. Mengamati pertambahan panjang kawat dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. Mengamati panjang diameter kawat dengan menggunakan mikrometer skrup pada percobaan menentukan modulus young kawat. Menyelidiki urutan prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan besar Jenis tagihan Penilaian Bentuk instrumen Alokasi waktu sumber 116

135 Kompetensi dasar Materi pokok dan uraiannya Pengalaman belajar indikator regangan suatu kawat. Menunjukkan hubungan antara tegangan dengan regangan. Menganalisis nilai modulus young dari kemiringan grafik tegangan terhadap regangan pada daerah elastis. Menyelidiki pengaruh gaya terhadap tegangan tali. Jenis tagihan Penilaian Bentuk instrumen Alokasi waktu sumber Menentukan tetapan gaya suatu bahan elastis dengan menggunakan hukum hooke dan dengan menentukan nilai modulus young terlebih dahulu. PERTEMUAN II Membandingkan nilai konstanta gaya pada pegas berdasarkan hubungan kemiringan antara gaya dan pertambahan panjang benda dari lima buah percobaan. Membandingkankarakteristik pegas yang memiliki nilai konstanta gaya kecil dan besar. Mengurutkan langkah-langkah dalam menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. Menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. Meramalkan pertambahan panjang pegas jika diberikan beban dengan massa yang lebih besar. Menghitung nilai pertambahan panjang pegas suatu bahan jika diberikan gaya luar. Membandingkan besarnya pertambahan panjang berbagai 116

136 Kompetensi dasar Materi pokok dan uraiannya Pengalaman belajar indikator macam pegas jika diberikan gaya yang sama. Memprediksi pasangan beban yang harus disimpan di atas pegas jika diketahui data-data pertambahan panjang pegas sebelumnya. Menggambarkan grafik antara gaya dan pertambahan panjang pegas berdasarkan percobaan. Membandingkan konstanta pegas yang diperoleh berdasarkan hasil percobaan. Menganalisis tingkat akurasi dan presisi dari beberapa grafik beberapa pegas yang diberikan beban berdasarkan hasil percobaan. Menemukan kesalahan-kesalahan yang sering terjadi ketika melakukan kegiatan eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal. Menggeneralisasikan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang benda berdasarkan percobaan. Memvalidasi hasil pengambilan data eksperimen percobaan mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal. Membandingkan hasil eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas yang diperoleh melalui perhitungan statistik dan melalui grafik. Mengamati pertambahan panjang Jenis tagihan Penilaian Bentuk instrumen Alokasi waktu sumber 116

137 Kompetensi dasar Materi pokok dan uraiannya Pengalaman belajar indikator pegas dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. Mengurutkan langkah-langkah kegiatan percobaan yang benar untuk menentukan besar regangan suatu kawat. Menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. Menyelidiki pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas. Menafsirkan hasil pengamatan pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas. Jenis tagihan Penilaian Bentuk instrumen Alokasi waktu sumber Mengaplikasika n konsep elastisitas pada pegas rangkaian seri, dan paralel. PERTEMUAN III Meramalkan nilai konstanta sistem pegas jika ditambahan beban atau pegas pada sistem pegas tersebut berdasarkan hasil percobaan. Menentukan massa beban yang digantungkan pada susunan pegas paralel. Membandingkan pertambahan panjang pegas seri dan paralel berdasarkan hasil percobaan. Menghitung massa beban yang digantungkan pada susunan pegas campuran. Menentukan nilai pertambahan panjang pada sususunan pegas seri. Menentukan nilai konstanta total gaya pada susunan pegas 116

138 Kompetensi dasar Materi pokok dan uraiannya Pengalaman belajar indikator campuran. Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun seri. Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun paralel. Mengkorelasikan pertambahan panjang setiap pegas pada sistem pegas berdasarkan pemahaman dan hasil percobaan. Menganalisis sistem pegas yang akan mengalami pertambahan panjang yang sama jika diberikan berat yang sama. Merencanakan pengolahan data mengukur konstanta gaya setelah dilakukan percobaan pada pegas campuran. Membandingkan nilai konstanta gaya pada susunan pegas seri dan paralel berdasarkan percobaan dengan hukum Hooke. Meramal pertambahan panjang sistem pegas jika diberikan beban yang sama. Mengkritik kesalahan pemasangan benda pada rangkaian pegas paralel yang mempunyai konstanta gaya berbeda supaya mengalami pertambahan panjang sama besar. Mengkomunikasikan tabel pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang sistem pegas kedalam bentuk grafik. Jenis tagihan Penilaian Bentuk instrumen Alokasi waktu sumber 116

139 Kompetensi dasar Materi pokok dan uraiannya Pengalaman belajar indikator Jenis tagihan Penilaian Bentuk instrumen Alokasi waktu sumber

140 Lampiran A.2 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ELASTISITAS Nama Sekolah : SMAN 2 Kota Bandung Mata Pelajaran : Fisika Kelas/ Semester : XI/ 1 Alokasi Waktu : 3 x 90 menit I. Standar Kompetensi 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik II. Kompetensi Dasar 1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan III. Indikator Pertemuan I 1. Mengidentifikasi ciri-ciri benda elastis. 2. Mengidentifikasi ciri-ciri benda plastis. 3. Menyebutkan contoh benda-benda yang memiliki tingkat elastisitas yang tinggi. 4. Merumuskan pertambahan panjang bahan jika nilai panjang, gaya, luas, dan modulusnya diketahui. 5. Menentukan jumlah tali minimal yang dapat digunakan untuk mengangkat barang. 6. Menghitung tegangan benda elastis dari yang terkecil sampai terbesar. 7. Menentukan nilai regangan suatu bahan berdasarkan percobaan elastisitas. 8. Mengukur panjang kawat dan pertambahannya dalam percobaan elastisitas. 9. Menganalisis kesalahan eksperimen dalam menentukan jenis kawat elastis dengan membandingkan nilai modulus young berdasarkan literatur dengan nilai modulus young yang diperoleh melalui percobaan. 10. Menyimpulkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya regangan pada suatu benda. 11. Menyimpulkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan pada suatu benda. 12. Menentukan nilai modulus young suatu kawat berdasarkan percobaan. 13. Mengkoreksi kesalahan teknis dalam mengukur panjang mula-mula suatu benda dalam percobaan mengukur modulus young benda. 14. Mengkritik kesalahan prosedur pengukuran modulus young pada kawat yang digantung oleh beban. 15. Mengamati pertambahan panjang kawat dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. 16. Mengamati panjang diameter kawat dengan menggunakan mikrometer skrup pada percobaan menentukan modulus young kawat. 118

141 Lampiran A Menyelidiki urutan prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan besar regangan suatu kawat. 18. Menunjukkan hubungan antara tegangan dengan regangan. 19. Menganalisis nilai modulus young dari kemiringan grafik tegangan terhadap regangan pada daerah elastis. 20. Menyelidiki pengaruh gaya terhadap tegangan tali. Pertemuan II 1. Membandingkan nilai konstanta gaya pada pegas berdasarkan hubungan kemiringan antara gaya dan pertambahan panjang benda dari lima buah percobaan. 2. Membandingkankarakteristik pegas yang memiliki nilai konstanta gaya kecil dan besar. 3. Mengurutkan langkah-langkah dalam menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. 4. Menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. 5. Meramalkan pertambahan panjang pegas jika diberikan beban dengan massa yang lebih besar. 6. Menghitung nilai pertambahan panjang pegas suatu bahan jika diberikan gaya luar. 7. Membandingkan besarnya pertambahan panjang berbagai macam pegas jika diberikan gaya yang sama. 8. Memprediksi pasangan beban yang harus disimpan di atas pegas jika diketahui data-data pertambahan panjang pegas sebelumnya. 9. Menggambarkan grafik antara gaya dan pertambahan panjang pegas berdasarkan percobaan. 10. Membandingkan konstanta pegas yang diperoleh berdasarkan hasil percobaan. 11. Menganalisis tingkat akurasi dan presisi dari beberapa grafik beberapa pegas yang diberikan beban berdasarkan hasil percobaan. 12. Menemukan kesalahan-kesalahan yang sering terjadi ketika melakukan kegiatan eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal. 13. Menggeneralisasikan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang benda berdasarkan percobaan. 14. Memvalidasi hasil pengambilan data eksperimen percobaan mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal. 15. Membandingkan hasil eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas yang diperoleh melalui perhitungan statistik dan melalui grafik. 16. Mengamati pertambahan panjang pegas dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. 17. Mengurutkan langkah-langkah kegiatan percobaan yang benar untuk menentukan besar regangan suatu kawat. 119

142 Lampiran A Menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. 19. Menyelidiki pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas. 20. Menafsirkan hasil pengamatan pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas. Pertemuan III 1. Meramalkan nilai konstanta sistem pegas jika ditambahan beban atau pegas pada sistem pegas tersebut berdasarkan hasil percobaan. 2. Menentukan massa beban yang digantungkan pada susunan pegas paralel. 3. Membandingkan pertambahan panjang pegas seri dan paralel berdasarkan hasil percobaan. 4. Menghitung massa beban yang digantungkan pada susunan pegas campuran. 5. Menentukan nilai pertambahan panjang pada sususunan pegas seri. 6. Menentukan nilai konstanta total gaya pada susunan pegas campuran. 7. Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun seri. 8. Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun paralel. 9. Mengkorelasikan pertambahan panjang setiap pegas pada sistem pegas berdasarkan pemahaman dan hasil percobaan. 10. Menganalisis sistem pegas yang akan mengalami pertambahan panjang yang sama jika diberikan berat yang sama. 11. Merencanakan pengolahan data mengukur konstanta gaya setelah dilakukan percobaan pada pegas campuran. 12. Membandingkan nilai konstanta gaya pada susunan pegas seri dan paralel berdasarkan percobaan dengan hukum Hooke. 13. Meramal pertambahan panjang sistem pegas jika diberikan beban yang sama. 14. Mengkritik kesalahan pemasangan benda pada rangkaian pegas paralel yang mempunyai konstanta gaya berbeda supaya mengalami pertambahan panjang sama besar. 15. Mengkomunikasikan tabel pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang sistem pegas kedalam bentuk grafik. Pemberian Masalah 1. Masalah Pertemuan I o Siswa mendapatkan masalah yang berhubungan dengan nilai teganan maksimal suatu bahan. Gambar 1 120

143 Lampiran A.2 Sebuah lift mempunyai beban maksimal dimana orang tersebut masih aman untuk memasuki lift tersebut. Kenapa lift biasanya mempunyai batas beban maksimal untuk tetap aman bisa dinaiki orang? Bagaimanakah kita bisa memprediksikannya? Jika kalian mempunyai sebuah karet, apakah yang akan terjadi ketika karet ini kita tarik terus menerus sampai batas maksimal? Akankah kembali ke bentuk semula? Perhatikan problem set dibawah ini! Anda adalah seorang teknisi pembangunan sebuah gedung bertingkat. Rencananya anda akan merancang sebuah lift untuk gedung 5 lantai. Masing-masing lantai tersebut mempunyai tinggi sejauh 3 meter. Anda memilih bahan kawat tembaga sebagai penarik lift di gedung tersebut. Sebagai orang yang mengerti konsep elastisitas, anda memahami bahwa sangat penting mengukur berapa beban maksimal yang masih aman dapat diangkat oleh lift tersebut. Maka didapatkan data pengukuran terhadap bahan yang akan dijadikan sebagai penarik lift tersebut. Setelah diukur berat lift mencapai 1333 N. Kawat tembaga tersebut mempunyai luas penampang 0,2 cm 2 dengan batas pertambahan panjang maksimal yang masih aman ketika lift tersebut diangkat dengan menggunakan bahan tersebut adalah 5 cm. Seandainya diasumsikan setiap orang mempunyai rata-rata massa 50 kg. berapa jumlah maksimal orang yang dapat diangkat oleh lift tersebut sehingga lift tersebut masih aman untuk mengangkat orang dalam waktu yang lama? (percepatan gravitasi 10 m/s 2 ) 2. Pertemuan II o Siswa mendapatkan masalah yang berhubungan dengan nilai konstanta gaya suatu bahan. Gambar 3 Bagaimana membandingkan beberapa pegas yang berbeda? Saya adalah seorang pedagang tape. Seharihari saya memakai dinamometer untuk mengukur berat peuyeum yang dijual ke kosnsumen. Gambar 4 Metode mengukur pertambahan panjang pegas. L+ F = mg Namun ternyata alat ini rusak sekarang. Kendalanya alat ini sudah terlalu lama dipakai jadi kurang begitu bagus lagi fungsinya karena bila sudah dipakai tidak dapat kembali keangka nol. Selain itu alat ini hanya bisa mengukur sampai dengan 500 gram bila dikonversi ke massa dari nilai beratnya. Saya punya tiga buah pegas, Bisakah anda membantu saya untuk menentukan pegas mana yang paling cocok 121

144 Lampiran A.2 untuk dipakai sebagai alat ukur dan menentukan skalanya? Tapi syaratnya beban maksimal yang bisa diukur 1 kg dan nantinya pegas ini akan dimasukkan ke suatu wadah yang hanya mengizinkan pertambahan pegas maksimal 10 cm. o Siswa memperhatikan tiga pegas yang diperlihatkan oleh guru, salah seorang dari perwakilan kelompok kedepan untuk mengambil alat dan bahan yang diperlukan untuk melakukan percobaan. o Siswa memperhatikan pertanyaan awal guru. Pegas manakah yang akan mengalami panjang yang lebih besar bila diberikan berat yang sama? 3. Pertemuan III Pada tahap ini, siswa memperhatikan mendapatkan masalah yang berhubungan dengan nilai konstanta pegas gabungan Gambar 5rangkaian pegas seri(kiri) dan paralel(kanan) Saya mempunyai dua buah pegas identik, kedua pegas tersebut dirangkai dengan dua keadaan yang berbeda. manakah yang mempunyai konstanta gaya yang lebih besar dan manakah yang mempunyai nilai konstanta gaya yang lebih kecil. Jika dibandingkan dengan nilai konstanta pegas tunggal manakah yang mempunyai nilai konstanta gaya yang leih kecil dan besar. Kemudian jika digantungkan dengan sebuah beban, manakah dari kedua susunan pegas tersebut yang menghasilkan pertambahan panjang paling besar? Bandingkan jika anda membuktikan satu-persatu konstanta pegas kemudian kita hitung nilai totalnya berdasarkan prinsip hukum hooke dan kedua anda mengukur secara langsung nilai konstanta gabungan pegas tersebut! o Siswa memprediksi apa yang akan terjadi. Prediksi tersebut ada tiga kemungkinan yaitu o pegas dengan susunan seri mempunyai nilai konstanta gaya yang lebih besar daripada pegas dengan susunan paralel. o pegas dengan susunan seri mempunyai nilai konstanta gaya yang sama besar daripada pegas dengan susunan paralel. o pegas dengan susunan seri mempunyai nilai konstanta gaya yang lebih kecil daripada pegas dengan susunan paralel. 122

145 Lampiran A.2 IV. Materi Pembelajaran dan Uraiannya ELASTISITAS Pengertian dan perbedaan benda elastis dan benda plastis Pengertian tegangan, regangan dan modulus elastis Hukum hooke untuk Rangkaian seri Rangkaian paralel Aplikasi konsep elastisitas. V. Model dan Metode Pembelajaran Model pembelajaran yang digunakan adalah model pembelajaran problem based learning dengan pendekatan inkuiri. Metode yang digunakan dalam pembelajaran ini adalah praktikum, tanya jawab dan diskusi (diskusi kelompok dan diskusi kelas). VI. Sumber, Alat dan Bahan Belajar 1. Buku paket fisika Kanginan, Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI Semester 1. Jakarta: Erlangga Kanginan, Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga 2. Media Presentasi Flash, dan Slide Power Point 3. Set alat percobaan elastisitas 4. Lembar Kerja Siswa I, II, dan III 5. Sumber bahan praktikum Parker Advanced Level Physics Third Edition with SI Units. London: Hienemann Educational Books. VII. Penilaian 1. Pertanyaan lisan Dilakukan secara terpadu selama proses pembelajaran, untuk menilai kemampuan pemahaman konsep elastisitas. 2. Tes Tertulis Dilakukan secara tertulis dalam bentuk pretest dan posttest yang dilaksanakan setiap pertemuan dalam bentuk pilihan ganda yang disusun berdasarkan indikator pembelajaran. 3. Unjuk Kerja Untuk menilai keterampilan proses selama melakukan kegiatan praktikum. 123

146 Lampiran A.3.1 SKENARIO PERTEMUAN I ELASTISITAS Nama Sekolah : SMAN 2 Kota Bandung Mata Pelajaran : Fisika Kelas/ Semester : XI/ 1 Alokasi Waktu : 1 x 90 menit Standar Kompetensi 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik Kompetensi Dasar 1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan Indikator 1. Mengidentifikasi ciri-ciri benda elastis. 2. Mengidentifikasi ciri-ciri benda plastis. 3. Menyebutkan contoh benda-benda yang memiliki tingkat elastisitas yang tinggi. 4. Merumuskan pertambahan panjang bahan jika nilai panjang, gaya, luas, dan modulusnya diketahui. 5. Menentukan jumlah tali minimal yang dapat digunakan untuk mengangkat barang. 6. Menghitung tegangan benda elastis dari yang terkecil sampai terbesar. 7. Menentukan nilai regangan suatu bahan berdasarkan percobaan elastisitas. 8. Mengukur panjang kawat dan pertambahannya dalam percobaan elastisitas. 9. Menganalisis kesalahan eksperimen dalam menentukan jenis kawat elastis dengan membandingkan nilai modulus young berdasarkan literatur dengan nilai modulus young yang diperoleh melalui percobaan. 10. Menyimpulkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya regangan pada suatu benda. 11. Menyimpulkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan pada suatu benda. 12. Menentukan nilai modulus young suatu kawat berdasarkan percobaan. 13. Mengkoreksi kesalahan teknis dalam mengukur panjang mula-mula suatu benda dalam percobaan mengukur modulus young benda. 14. Mengkritik kesalahan prosedur pengukuran modulus young pada kawat yang digantung oleh beban. 15. Mengamati pertambahan panjang kawat dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. 16. Mengamati panjang diameter kawat dengan menggunakan mikrometer skrup pada percobaan menentukan modulus young kawat. 123

147 Lampiran A Menyelidiki urutan prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan besar regangan suatu kawat. 18. Menunjukkan hubungan antara tegangan dengan regangan. 19. Menganalisis nilai modulus young dari kemiringan grafik tegangan terhadap regangan pada daerah elastis. 20. Menyelidiki pengaruh gaya terhadap tegangan tali. 1. Pendahuluan Siswa menjawab salam yang diucapkan oleh guru, kemudian menjawab hadir ketika guru memanggil namanya untuk memeriksa kehadiran siswa. Siswa mengerjakan soal pretest dengan alokasi waktu 20 menit. Siswa dibagi menjadi 8 kelompok. Siswa diberikan LKS elastisitas I. Siswa memperhatikan dan menjawab pertanyaan yang diajukan oleh guru pada kegiatan apersepsi sebagai berikut. 1) Apa yang kalian ketahui tentang benda elastis dan benda plastis? 2) Apa saja masing-masing contoh dari benda-benda tersebut yang kalian ketahui? 3) Jika saya mempunyai beberapa buah benda, ada plastisin, karet, pegas, bola beklen, senar gitar, tanah liat, manakah yang termasuk benda elastis dan benda plastis? Salah seorang siswa ke depan membedakan semua benda tersebut dengan memberikan gaya pada semua benda tersebut dan mengamati apa yang terjadi pada benda tersebut ketika gaya tersebut dihilangkan. Siswa menyimpulkan definisi benda plastis dan benda elastis dari demonstrasi tersebut. Siswa memperhatikan penjelasan dari guru atas jawaban untuk pertanyaan pada kegiatan apersepsi sebelumnya. 2. Kegiatan inti Tahap PBL Tahap 1 (Tahap Pemberian Masalah) Pada tahap ini, siswa memperhatikan demonstrasi guru dalam media sebagai berikut. Gambar 1 Sebuah lift mempunyai beban maksimal dimana orang tersebut masih aman untuk memasuki lift tersebut. Kenapa lift biasanya mempunyai batas beban maksimal untuk tetap aman bisa dinaiki orang? Bagaimanakah kita bisa memprediksikannya? 124

148 Lampiran A.3.1 Jika saya mempunyai sebuah karet, apakah yang akan terjadi ketika karet ini kita tarik terus menerus sampai batas maksimal? Akankah kembali ke bentuk semula? o Siswa memperhatikan problem set pada LKS dengan masalah sebagai berikut: Anda adalah seorang teknisi pembangunan sebuah gedung bertingkat. Rencananya anda akan merancang sebuah lift untuk gedung 5 lantai. Masing-masing lantai tersebut mempunyai tinggi sejauh 3 meter. Anda memilih bahan kawat tembaga sebagai penarik lift di gedung tersebut. Sebagai orang yang mengerti konsep elastisitas, anda memahami bahwa sangat penting mengukur berapa beban maksimal yang masih aman dapat diangkat oleh lift tersebut. Maka didapatkan data pengukuran terhadap bahan yang akan dijadikan sebagai penarik lift tersebut. Setelah diukur berat lift mencapai 1333 N. Kawat tembaga tersebut mempunyai luas penampang 0,2 cm 2 dengan batas pertambahan panjang maksimal yang masih aman ketika lift tersebut diangkat dengan menggunakan bahan tersebut adalah 5 cm. Seandainya diasumsikan setiap orang mempunyai rata-rata massa 50 kg. berapa jumlah maksimal orang yang dapat diangkat oleh lift tersebut sehingga lift tersebut masih aman untuk mengangkat orang dalam waktu yang lama? (percepatan gravitasi 10 m/s 2 ) Tahap II (Tahap Melukiskan Apa yang Diketahui) o Siswa menuliskan apa yang diketahuinya mengenai konsep elastisitas. o Siswa mengidentifikasi adanya tegangan ketika suatu karet diberikan gaya. Apa yang kalian rasakan ketika karet ini saya tarik kedua ujungnya? A F o Siswa mengidentifikasi adanya regangan ketika karet tersebut ditarik dibuktikan dengan adanya pertambahan panjang tali. F l0 l o Siswa mengaitkan adanya hubungan antara terangan dengan regangan. o Siswa mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan dan regangan dan menuliskannya dalam LKS elastisitas. o Siswa diarahkan untuk menuliskan apa saja yang diketahuinya mengenai konsep, prinsip atau teori yang berkaitan dengan masalah tersebut dengan cara guru mengulas kembali pertanyaan-pertanyaan sebelumnya, kemudian dilanjutkan dengan mengajukan pertanyaan Konsep apakah yang berhubungan dengan permasalahan yang telah saya sebutkan tadi? 125

149 Lampiran A.3.1 o Siswa memberikan jawaban dari pertanyaan tadi kemudian guru menuliskan semua jawaban tersebut di papan tulis tanpa memberikan komentar apakah jawaban tersebut betul atau salah. o Siswa diajak untuk melakukan kegiatan praktikum untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tadi sesuai dengan petunjuk yang terdapat pada LKS. Tahap III (Tahap Menuliskan Inti Permasalahan) o Siswa dibagi kedalam delapan kelompok untuk melakukan kegiatan praktikum sesuai dengan petunjuk LKS. o Siswa menuliskan inti permasalahan konsep apa yang berhubungan dengan masalah diatas, apa yang menyebabkan senar gitar yang lebih kecil lebih mudah putus dibandingkan dengan senar gitar yang besar. o Siswa menuliskan inti permasalahan titik apa yang berhubungan dengan batas aman beban yang masih dapat diangkat oleh lift titik tersebut berhubungan dengan batas elastisitas suatu bahan. o Siswa dibimbing dan diarahkan dalam melakukan kegiatan praktikum, guru memantau kegiatan kelompok saat melakukan praktikum. Tahap IV (Tahap Menuliskan Cara Pemecahan Masalah) Pada tahap ini guru mengajak siswa untuk merumuskan penjelasan mengenai cara memecahkan permasalahan yang dihadapi, guru mengarahkan siswa mengemukakan informasi-informasi yang telah mereka dapatkan untuk dikaitkan dengan pemecahan masalah yang berkaitan dengan konsep elastisitas. o Siswa menggambarkan gaya-gaya yang berhubungan dengan problem set tersebut untuk diketahui pemecahannya. o Siswa memformulasikan persamaan yang digunakan untuk mengukur beban maksimal yang masih dapat diangkat oleh lift. Tahap V (Tahap Menuliskan Tindakan Kerja yang akan Dilakukan) o Siswa merencanakan kegiatan praktikum menghitung besarnya tegangan dan regangan yang ada pada suatu bahan. Perencanaan kegiatan praktikum ini dituliskan dalam LKS elastisitas untuk memecahkan masalah mengenai konsep elastisitas. o Siswa menuliskan hasil dari pengamatan tersebut dalam bentuk grafik tegangan terhadap regangan. o Grafik yang telah dilukiskan tersebut diidentifikasi untuk diketahui kecenderungan sifat dari elastisitas suatu bahan, kemudian siswa menentukan daerah mana yang kecenderungannya bersifat elastis dan daerah yang sudah plastis. *Bahan yang sama tidak bisa digunakan untuk dua kali praktikum, karena ketika bahan tersebut sudah plastis, bahan tidak bisa kembali ke keadaan semula. o Siswa menentukan titik batas elastisitas, titik batas plastis, dan titik patah suatu bahan dalam grafik yang digambarkannya. o Siswa menentukan nilai modulus young dari grafik tegangan terhadap regangan, sehingga didapatkan solusi untuk memperkuat ketahanan suatu bahan maka nilai modulus young bahan tersebut harus lebih besar. o Siswa mendapatkan koreksi dan penguatan materi atas pemecahan masalah yang diberikan guru. 126

150 Lampiran A.3.1 Tahap VI (Tahap Menuliskan Hasil Kegiatan) o Siswa mendapatkan solusi atas semua permasalahan yang berkaitan dengan elastisitas. o Siswa bersama dengan guru menyimpulkan hasil praktikum, menuliskannya dalam LKS dan papan tulis. 3. Penutup Siswa mengumpulkan LKS elastisitas I dan mengerjakan tugas mandiri yang dibawanya ke rumah. Siswa menjawab salam yang diucapkan oleh guru. 127

151 Lampiran A.3.2 SKENARIO PERTEMUAN II ELASTISITAS Nama Sekolah : SMAN 2 Kota Bandung Mata Pelajaran : Fisika Kelas/ Semester : XI/ 1 Alokasi Waktu : 1 x 90 menit Standar Kompetensi 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik Kompetensi Dasar 1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan Indikator 1. Membandingkan nilai konstanta gaya pada pegas berdasarkan hubungan kemiringan antara gaya dan pertambahan panjang benda dari lima buah percobaan. 2. Membandingkankarakteristik pegas yang memiliki nilai konstanta gaya kecil dan besar. 3. Mengurutkan langkah-langkah dalam menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. 4. Menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. 5. Meramalkan pertambahan panjang pegas jika diberikan beban dengan massa yang lebih besar. 6. Menghitung nilai pertambahan panjang pegas suatu bahan jika diberikan gaya luar. 7. Membandingkan besarnya pertambahan panjang berbagai macam pegas jika diberikan gaya yang sama. 8. Memprediksi pasangan beban yang harus disimpan di atas pegas jika diketahui data-data pertambahan panjang pegas sebelumnya. 9. Menggambarkan grafik antara gaya dan pertambahan panjang pegas berdasarkan percobaan. 10. Membandingkan konstanta pegas yang diperoleh berdasarkan hasil percobaan. 11. Menganalisis tingkat akurasi dan presisi dari beberapa grafik beberapa pegas yang diberikan beban berdasarkan hasil percobaan. 12. Menemukan kesalahan-kesalahan yang sering terjadi ketika melakukan kegiatan eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal. 13. Menggeneralisasikan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang benda berdasarkan percobaan. 14. Memvalidasi hasil pengambilan data eksperimen percobaan mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal. 127

152 Lampiran A Membandingkan hasil eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas yang diperoleh melalui perhitungan statistik dan melalui grafik. 16. Mengamati pertambahan panjang pegas dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. 17. Mengurutkan langkah-langkah kegiatan percobaan yang benar untuk menentukan besar regangan suatu kawat. 18. Menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. 19. Menyelidiki pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas. 20. Menafsirkan hasil pengamatan pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas. 1. Pendahuluan Siswa menjawab salam yang diucapkan oleh guru, kemudian menjawab hadir ketika guru memanggil namanya untuk memeriksa kehadiran siswa. Siswa dibagi menjadi 8 kelompok. Siswa diberikan LKS elastisitas II. Siswa memperhatikan dan menjawab pertanyaan yang diajukan oleh guru pada kegiatan apersepsi sebagai berikut dan salah seorang siswa menuliskan hubungannya di depan kelas. 1) Apa itu tegangan? Dan mengapa suatu benda dapat memiliki tegangan? 2) Apa itu regangan? Jika suatu benda diberikan gaya secara terus menerus, apakah nilai regangan suatu bahan itu masih tetap sama? 3) Adakah hubungan antara tegangan, regangan? Sifat fisis apakah yang menunjukkan nilai karakteristik elastisitas suatu bahan? Siswa menyatakan kembali hubungan antara tegangan, regangan, dan modulus young. Siswa memperhatikan penjelasan dari guru atas jawaban untuk pertanyaan pada kegiatan apersepsi sebelumnya. 2. Kegiatan inti Tahap PBL Tahap 1 (Tahap Pemberian Masalah) Pada tahap ini, siswa mendapatkan masalah yang berhubungan dengan nilai konstanta gaya suatu bahan. Saya adalah seorang pedagang tape. Sehari-hari saya memakai dinamometer untuk mengukur berat tape yang dijual ke konsumen. Namun ternyata alat ini rusak sekarang. Kendalanya alat ini sudah terlalu lama dipakai jadi kurang begitu bagus lagi fungsinya karena bila sudah dipakai tidak dapat kembali keangka nol. Selain itu alat ini hanya bisa mengukur sampai dengan 500 gram L+ ΔL bila dikonversi ke massa dari nilai beratnya. Saya punya tiga buah pegas, Bisakah anda membantu saya untuk menentukan pegas mana yang paling 128 F = mg

153 Lampiran A.3.2 cocok untuk dipakai sebagai alat ukur dan menentukan skalanya? Tapi syaratnya beban maksimal yang bisa diukur 1 kg dan nantinya pegas ini akan dimasukkan ke suatu wadah yang hanya mengizinkan pertambahan pegas maksimal 10 cm. o Siswa memperhatikan tiga pegas yang diperlihatkan oleh guru, salah seorang dari perwakilan kelompok kedepan untuk mengambil alat dan bahan yang diperlukan untuk melakukan percobaan. o Siswa memperhatikan pertanyaan awal guru. Pegas manakah yang akan mengalami panjang yang lebih besar bila diberikan berat yang sama? Tahap II (Tahap Melukiskan Apa yang Diketahui) o Siswa mengidentifikasi adanya pertambahan panjang pegas jika diberikan gaya luar. o Siswa menuliskan adanya batas elastisitas suatu bahan jika diberikan gaya terus menerus. o Siswa mengidentifikasi faktor-faktor yang menentukan pertambahan panjang pegas dan menuliskannya dalam LKS elastisitas II. o Siswa memprediksi pegas mana yang paling cocok digunakan sebagai alat ukur berat yang memenuhi kriteria yang disampaikan di atas. o Siswa diarahkan untuk menuliskan apa saja yang diketahuinya mengenai konsep, prinsip atau teori yang berkaitan dengan masalah tersebut dengan cara guru mengulas kembali pertanyaan-pertanyaan sebelumnya, kemudian dilanjutkan dengan mengajukan pertanyaan Konsep apakah yang berhubungan dengan permasalahan yang telah saya sebutkan tadi? o Siswa memprediksi hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. o Siswa memberikan jawaban dari pertanyaan tadi kemudian guru menuliskan semua jawaban tersebut di papan tulis tanpa memberikan komentar apakah jawaban tersebut betul atau salah. o Siswa diajak untuk melakukan kegiatan praktikum untuk menjawab permasalahan tadi sesuai dengan petunjuk yang terdapat pada LKS. Tahap III (Tahap Menuliskan Inti Permasalahan) o Siswa menuliskan inti permasalahan konsep apa yang berhubungan dengan masalah diatas, apa yang menyebabkan dinamometer tersebut bisa rusak, bagaimana cara merawat pegas supaya tetap berfungsi optimal, bagaimana cara memilih pegas yang paling baik untuk membuat alat tersebut, bagaimana cara menentukan skala yang akan digunakan sebagai alat ukur berat tersebut. o Siswa menuliskan inti permasalahan adanya batas maksimal beban yang masih dapat diukur dinamometer tersebut berhubungan dengan batas elastisitas suatu bahan. o Siswa dibimbing dan diarahkan dalam melakukan kegiatan praktikum, guru memantau kegiatan kelompok saat melakukan praktikum. Tahap IV (Tahap Menuliskan Cara Pemecahan Masalah) o Siswa menyelidiki hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas elastis dengan dibimbing oleh guru. o Siswa menentukan prosedur praktikum yang akan direncanakan untuk menyelesaikan masalah diatas dengan tujuan akan menentukan konstanta gaya suatu pegas berdasarkan grafik gaya terhadap pertambahan panjang beban. o Siswa membandingkan nilai konstanta pegas suatu bahan dan bisa menentukan pegas yang paling cocok berdasarkan hasil praktikum. 129

154 Lampiran A.3.2 Tahap V (Tahap Menuliskan Tindakan Kerja yang akan Dilakukan) o Siswa merencanakan kegiatan praktikum menghitung besarnya konstanta pegas suatu bahan. Perencanaan prosedur kegiatan praktikum ini dituliskan dalam LKS elastisitas untuk memecahkan masalah mengenai konsep elastisitas. o Siswa mengamati nilai pertambahan panjang pegas yang terjadi jika diberikan gaya dan menuliskannya dalam bentuk tabel. o Siswa menggambarkan hasil dari pengamatan tersebut dalam bentuk grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas. Grafik yang telah dilukiskan tersebut diidentifikasi untuk menentukan pegas mana yang paling cocok untuk menjawab masalah diatas berdasarkan kecenderungan sifat elastisitas pegas tersebut. o Siswa menentukan skala-skala untuk mengukur berat suatu bahan dengan menghitungnya berdasarkan nilai konstanta gaya yang diperolehnya dari kegiatan praktikum. o Siswa menuliskan cara kerja alat tersebut dan menuliskan bagaimana cara membuat alat tersebut supaya tetap bisa tahan lama dan mengukur berat dengan akurat. o Siswa mendapatkan koreksi dan penguatan materi atas pemecahan masalah yang diberikan guru. Tahap VI (Tahap Menuliskan Hasil Kegiatan) o Siswa mendapatkan pegas yang paling efektif untuk mengganti dinamometer yang rusak sekaligus membantu pedagang peuyeum menyelesaikan masalahnya. o Siswa bersama dengan guru menyimpulkan hasil praktikum, menuliskannya dalam LKS dan laporan praktikum. 3. Penutup Siswa mendapatkan penguatan materi mengenai cara menentukan konstanta pegas suatu bahan dan sekaligus aplikasinya. Siswa menjawab salam yang diucapkan oleh guru. 130

155 Lampiran A.3.3 SKENARIO PERTEMUAN III ELASTISITAS Nama Sekolah : SMAN 2 Kota Bandung Mata Pelajaran : Fisika Kelas/ Semester : XI/ 1 Alokasi Waktu : 1 x 90 menit Standar Kompetensi 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik Kompetensi Dasar 1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan Indikator 1. Meramalkan nilai konstanta sistem pegas jika ditambahan beban atau pegas pada sistem pegas tersebut berdasarkan hasil percobaan. 2. Menentukan massa beban yang digantungkan pada susunan pegas paralel. 3. Membandingkan pertambahan panjang pegas seri dan paralel berdasarkan hasil percobaan. 4. Menghitung massa beban yang digantungkan pada susunan pegas campuran. 5. Menentukan nilai pertambahan panjang pada sususunan pegas seri. 6. Menentukan nilai konstanta total gaya pada susunan pegas campuran. 7. Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun seri. 8. Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun paralel. 9. Mengkorelasikan pertambahan panjang setiap pegas pada sistem pegas berdasarkan pemahaman dan hasil percobaan. 10. Menganalisis sistem pegas yang akan mengalami pertambahan panjang yang sama jika diberikan berat yang sama. 11. Merencanakan pengolahan data mengukur konstanta gaya setelah dilakukan percobaan pada pegas campuran. 12. Membandingkan nilai konstanta gaya pada susunan pegas seri dan paralel berdasarkan percobaan dengan hukum Hooke. 13. Meramal pertambahan panjang sistem pegas jika diberikan beban yang sama. 14. Mengkritik kesalahan pemasangan benda pada rangkaian pegas paralel yang mempunyai konstanta gaya berbeda supaya mengalami pertambahan panjang sama besar. 15. Mengkomunikasikan tabel pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang sistem pegas kedalam bentuk grafik. 130

156 Lampiran A Pendahuluan Siswa menjawab salam yang diucapkan oleh guru, kemudian menjawab hadir ketika guru memanggil namanya untuk memeriksa kehadiran siswa. Siswa diberikan LKS elastisitas III. Siswa memperhatikan dan menjawab pertanyaan yang diajukan oleh guru pada kegiatan apersepsi dengan menyebutkan kembali hubungan antara gaya dan pertambahan panjang benda elastis dalam hukum hooke dan keberlakuannya. sebagai berikut: 1) Apa yang akan terjadi ketika sebuah pegas diberikan gaya luar? 2) Bagaimana pertambahan panjang pegas jika diberikan beban secara terus menerus 3) Pada keadaan apa hukum hooke bisa tidak berlaku lagi jika sebuah benda diberikan gaya terus menerus sampai titik maksimalnya? Siswa memperhatikan penjelasan dari guru atas jawaban untuk pertanyaan pada kegiatan apersepsi sebelumnya. 2. Kegiatan inti Tahap PBL Tahap 1 (Tahap Pemberian Masalah) Pada tahap ini, siswa memperhatikan mendapatkan masalah yang berhubungan dengan nilai konstanta pegas gabungan Saya mempunyai dua buah pegas identik, kedua pegas tersebut dirangkai dengan dua keadaan yang berbeda. manakah yang mempunyai konstanta gaya yang lebih besar dan manakah yang mempunyai nilai konstanta gaya yang lebih kecil. Jika dibandingkan dengan nilai konstanta pegas tunggal manakah yang mempunyai nilai konstanta gaya yang leih kecil dan besar. Kemudian jika digantungkan dengan sebuah beban, manakah dari kedua susunan pegas tersebut yang menghasilkan pertambahan panjang paling besar? Bandingkan jika anda membuktikan satu-persatu konstanta pegas kemudian kita hitung nilai totalnya berdasarkan prinsip hukum hooke dan kedua anda mengukur secara langsung nilai konstanta gabungan pegas tersebut! o Siswa memprediksi apa yang akan terjadi. Prediksi tersebut ada tiga kemungkinan yaitu o pegas dengan susunan seri mempunyai nilai konstanta gaya yang lebih besar daripada pegas dengan susunan paralel. o pegas dengan susunan seri mempunyai nilai konstanta gaya yang sama besar daripada pegas dengan susunan paralel. o pegas dengan susunan seri mempunyai nilai konstanta gaya yang lebih kecil daripada pegas dengan susunan paralel. 131

157 Lampiran A.3.3 Tahap II (Tahap Melukiskan Apa yang Diketahui) o Siswa mengidentifikasi adanya pertambahan panjang pegas jika diberikan gaya luar. o Siswa menuliskan nilai persamaan konstanta gaya untuk pegas tunggal. o Siswa mengidentifikasi faktor-faktor yang menentukan pertambahan panjang pegas yang disusun seri dan paralel dan menuliskannya dalam LKS elastisitas III. o Siswa diarahkan untuk menuliskan apa saja yang diketahuinya mengenai konsep, prinsip atau teori yang berkaitan dengan masalah tersebut dengan cara guru mengulas kembali pertanyaan-pertanyaan sebelumnya, kemudian dilanjutkan dengan mengajukan pertanyaan Dari kedua jenis rangkaian tersebut, manakah rangkaian yang yang mendapatkan nilai gaya yang sama dan pertambahan panjang yang sama? o Siswa memberikan jawaban dari pertanyaan tadi kemudian guru menuliskan semua jawaban tersebut di papan tulis tanpa memberikan komentar apakah jawaban tersebut betul atau salah. o Siswa diajak untuk melakukan kegiatan praktikum untuk menjawab permasalahan tadi sesuai dengan petunjuk yang terdapat pada LKS. Tahap III (Tahap Menuliskan Inti Permasalahan) o Siswa menuliskan inti permasalahan konsep apa yang berhubungan dengan masalah diatas, bagaimana pertambahan panjang pegas untuk ssusunan pegas seri dan paralel. o Siswa memformulasikan nilai konstanta pegas pengganti untuk rangkaian seri dan paralel dengan dibimbing oleh guru dan diberikan penguatan Susunan Seri 1. Gaya tarik tiap pegas sama besar, gaya ini sama dengan gaya tarik yang dialami pegas pengganti. F F1 F2 2. Pertambahan panjang pegas pengganti seri x, sama dengan total pertambahan panjang tiap pegas x x1 x2 Sehingga dapat dirumuskan Ks Ki K1 K2 K3 Susunan Paralel 1. Gaya tarik pada pegas pengganti sama dengan total gaya tarik pada tiap pegas F F1 F2 2. Pertambahan panjang tiap pegas sama besar, dan pertambahan panjang ini sama dengan pertambahan panjang pegas pengganti x x1 x2 Sehingga dapat dirumuskan : K p Ki K1 K2 K3... o Siswa menuliskan inti permasalahan bagaimana cara menentukan nilai konstanta gaya untuk susunan pegas seri dan paralel. Bagaimana tinjauan kita siswa terhadap kedua keadaan yang berbeda diidentifikasi berdasarkan nilai gaya dan pertambahan panjang yang dialami oleh kedua pegas tersebut. o Siswa dibimbing dan diarahkan dalam melakukan kegiatan praktikum, guru memantau kegiatan kelompok saat melakukan praktikum. 132

158 Lampiran A.3.3 Tahap IV (Tahap Menuliskan Cara Pemecahan Masalah) Pada tahap ini guru mengajak siswa untuk merumuskan penjelasan mengenai cara memecahkan permasalahan yang dihadapi, guru mengarahkan siswa mengemukakan informasi-informasi yang telah mereka dapatkan untuk dikaitkan dengan pemecahan masalah yang berkaitan dengan susunan pegas seri dan paralel. o Siswa menentukan besar gaya yang dialami oleh masing-masing pegas ketika diberikan beban dan menggambarkannya dalam LKS. o Siswa menentukan besar pertambahan panjang masing-masing pegas ketika diberikan gaya luar dan menggambarkannya dalam LKS. o Siswa diarahkan untuk memformulasikan nilai konstanta gaya rangakaian seri dan paralel berdasarkan nilai data yang akan diperolehnya. Tahap V (Tahap Menuliskan Tindakan Kerja yang akan Dilakukan) o Siswa merencanakan kegiatan praktikum menghitung besarnya konstanta gaya untuk rangkaian pegas seri dan paralel. Perencanaan kegiatan praktikum ini dituliskan dalam LKS elastisitas III untuk memecahkan masalah mengenai konsep elastisitas. o Siswa menuliskan prosedur percobaan untuk menghitung besarnya konstanta pegas gabungan dan menuliskannya dalam LKS elastisitas III. o Siswa menentukan masing-masing nilai konstanta pegas tunggal berdasarkan hasil praktikumnya sesuai dengan apa yang telah dikerjakannya pada pertemuan selanjutnya. o Siswa menentukan masing-masing nilai konstanta pegas gabungan pada rangkaian pegas seri dan paralel dengan mengukurnya langsung melalui pengamatan. o Siswa menggambarkan grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas untuk susunan rangkaian seri, dan paralel. o Siswa menghitung nilai konstanta pegas gabungan dari grafik. o Siswa menghitung nilai konstanta pegas gabungan rangkaian seri dan paralel berdasarkan hasil pengamatannya terhadap percobaan pegas tunggal. o Siswa membandingkan nilai konstanta pegas gabungan yang diukur langsung dengan mengukur masing-masing konstanta pegas tunggal. o Siswa mendapatkan koreksi dan penguatan materi atas pemecahan masalah yang diberikan guru. Tahap VI (Tahap Menuliskan Hasil Kegiatan) o Siswa menentukan rangkaian pegas mana yang mempunyai nilai konstanta pegas lebih besar dan lebih kecil dibandingkan dengan nilai konstanta pegas tunggal. o Siswa menentukan pegas mana yang akan mengalami pertambahan panjang paling besar jika diberikan gaya luar yang sama. o Siswa mendapatkan solusi atas semua permasalahan yang berkaitan dengan elastisitas. o Siswa menganalisis kesalahan dalam praktikum menentukan konstanta pegas gabungan. o Siswa bersama dengan guru menyimpulkan hasil praktikum, menuliskannya dalam LKS. 133

159 Lampiran A Penutup Siswa mendapatkan penguatan materi mengenai cara menentukan konstanta gaya pada gabungan pegas yang dirangkaikan seri dan paralel. Siswa mengerjakan soal posttest dengan alokasi waktu 20 menit. Siswa menjawab salam yang diucapkan oleh guru. 134

160 Lampiran A.3.4 Rincian kegiatan pembelajaran yang dilakukan dalam melatih keterampilan proses sains ditunjukkan pada tabel di bawah ini: No Jenis KPS Indikator KPS 1 Keterampilan Mengamati 2 Keterampilan mengamati 3 Keterampilan merencanakan percobaan 4 Keterampilan berkomunikasi 5 Keterampilan berkomunikasi 6 Keterampilan merencanakan percobaan 7 8 Keterampilan mengamati 9 Keterampilan merencanakan percobaan 10 Keterampilan berkomunikasi Mengamati pertambahan panjang kawat dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. Mengamati panjang diameter kawat dengan menggunakan mikrometer skrup pada percobaan menentukan modulus young kawat. Menyelidiki urutan prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan besar regangan suatu kawat. Menunjukkan hubungan antara tegangan dengan regangan. Menganalisis nilai modulus young dari kemiringan grafik tegangan terhadap regangan pada daerah elastis. Menyelidiki pengaruh gaya terhadap tegangan tali. Mengamati pertambahan panjang pegas dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. Mengurutkan langkahlangkah kegiatan percobaan yang benar untuk menentukan konstanta pegas. Menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. Kegiatan KPS yang dilatihkan pada proses pembelajaran Siswa mengamati skala utama dan skala nonius pada jangka sorong buatan yang menunjukkan besar pertambahan panjang kawat ketika diberikan beban. Siswa mengamati skala utama dan skala nonius pada mikrometer skrup yang menunjukkan besar ketebalan kawat. Siswa menuliskan prosedur percobaan berdasarkan hasil penyelidikannya untuk menentukan besar regangan pada kawat ketika diberikan beban. Siswa menuliskan hasil percobaan dengan menggambarkan grafik hubungan tegangan dengan regangan pada LKS. Siswa menyampaikan hasil analisis keadaan elastis dan plastis dalam bentuk grafik tegangan terhadap regangan berdasarkan hasil percobaan. Siswa menyelidiki pengaruh gaya terhadap tegangan tali dengan melakukan percobaan pada kawat yang sama dan diberikan beban yang berbeda-beda. Siswa mengamati skala utama dan skala nonius pada jangka sorong buatan yang menunjukkan besar pertambahan panjang pegas ketika diberikan beban. Siswa menuliskan prosedur percobaan berdasarkan hasil penyelidikannya untuk menentukan konstanta pega pada LKS. Siswa melukiskan grafik hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas berdasarkan hasil percobaan mengukur massa beban yang 135

161 Lampiran A.3.4 No Jenis KPS Indikator KPS 11 Keterampilan merencanakan percobaan 12 Keterampilan menafsirkan pengamatan 13 Keterampilan meramal 14 Keterampilan menggunakan alat dan bahan 15 Keterampilan berkomunikasi Menyelidiki pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas. Menafsirkan hasil pengamatan pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas Meramal pertambahan panjang sistem pegas jika diberikan beban yang sama. Mengkritik kesalahan pemasangan benda pada rangkaian pegas paralel yang mempunyai konstanta gaya berbeda supaya mengalami pertambahan panjang sama besar. Mengkomunikasikan tabel pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang sistem pegas kedalam bentuk grafik. Kegiatan KPS yang dilatihkan pada proses pembelajaran digantungkan, panjang pegas mula-mula, dan panjang pegas setelah diberikan beban yang dituliskan pada LKS. Siswa menyelidiki pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas dengan melakukan percobaan pada pegas yang sama dan diberikan beban yang berbeda-beda. Berdasarkan hasil percobaan sebelumnya, siswa menafsirkan data hasil pengamatan dengan mencoba menyelidiki data massa beban, panjang mula-mula pegas, panjang akhir pegas, dan pertambahan panjang pegas. Berdasarkan hukum hooke, siswa meramalkan rangkaian pegas manakah yang akan menghasilkan pertambahan panjang paling besar bila diberikan beban yang sama. Siswa melakukan percobaan dengan menggunakan pegas yang mempunyai tingkat elastisitas yang berbeda kemudian dirangkai paralel, supaya kedua pegas tersebut mampu menghasilkan pertambahan panjang yang sama besar, siswa menyelidiki harus seperti apakah benda tersebut diletakkan. Berdasarkan hasil percobaan pada rangkaian pegas paralel, siswa melukiskan hasil percobaan kedalam bentuk grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas. 136

162 Lampiran A.4.1 LEMBAR KERJA SISWA PRAKTIKUM PROBLEM SOLVING ELASTISITAS I PENDEKATAN INKUIRI Anggota Kelompok: I. Pemberian masalah Pernahkah kalian memperhatikan sebuah lift? Gambar 1 Sebuah lift mempunyai beban maksimal dimana orang tersebut masih aman untuk memasuki lift tersebut. Kenapa lift biasanya mempunyai batas beban maksimal untuk tetap aman bisa dinaiki orang? Bagaimanakah kita bisa memprediksikannya? Jika kalian mempunyai sebuah karet, apakah yang akan terjadi ketika karet ini kita tarik terus menerus sampai batas maksimal? Akankah kembali ke bentuk semula?... Perhatikan problem set dibawah ini! Anda adalah seorang teknisi pembangunan sebuah gedung bertingkat. Rencananya anda akan merancang sebuah lift untuk gedung 5 lantai. Masing-masing lantai tersebut mempunyai tinggi sejauh 3 meter. Anda memilih bahan kawat tembaga sebagai penarik lift di gedung tersebut. Sebagai orang yang mengerti konsep elastisitas, anda memahami bahwa sangat penting mengukur berapa beban maksimal yang masih aman dapat diangkat oleh lift tersebut. Maka didapatkan data pengukuran terhadap bahan yang akan dijadikan sebagai penarik lift tersebut. Setelah diukur berat lift mencapai 1333 N. Kawat tembaga tersebut mempunyai luas penampang 0,2 cm 2 dengan batas pertambahan panjang maksimal yang masih aman ketika lift tersebut diangkat dengan menggunakan bahan tersebut adalah 5 cm. Seandainya diasumsikan setiap orang mempunyai rata-rata massa 50 kg. berapa jumlah maksimal orang yang dapat diangkat oleh lift tersebut sehingga lift tersebut masih aman untuk mengangkat orang dalam waktu yang lama? (percepatan gravitasi 10 m/s 2 ) Untuk menjawab permasalahan diatas, mari kita ikuti tahapan-tahapan yang akan dijelaskan dengan tuntunan pertanyaan sebagai berikut: II. Menuliskan apa yang diketahui Besaran apa yang berhubungan dengan kedua masalah tersebut?... Apa yang kalian ketahui tentang benda elastis?

163 Lampiran A.4.1 Apa yang membedakan benda plastis dan benda elastis? Bisakah suatu benda elastis berubah menjadi benda plastis? Keadaan apa yang menjadikan benda tersebut berubah keadaan menjadi benda elastis? Perhatikan gambar dibawah ini! Konsep 1 A F Gambar diatas adalah sebuah karet yang mempunyai luas A dan ditarik oleh sebuah gaya F. Apakah yang kalian rasakan dengan karet tersebut ketika ditarik dan apakah nama besaran tersebut?... Jika gaya tersebut diperbesar bagaimana yang kalian rasakan pada karet tersebut?... Jika luas penampang dari karet tersebut diperkecil, apa yang kalian rasakan jika gaya yang sama diberikan pada benda tersebut?... Jika tuliskan dalam bentuk persamaan, hubungan dari ketiga besaran diatas adalah Keterangan = = = = Konsep 2 F F l 01 l 02 l 2 l1 A B Pada gambar diatas terdapat dua buah karet yang mengalami pertambahan panjang sebesar Δl ketika ditarik oleh sebuah gaya F. Jika gaya diberikan gaya yang sama, karet manakah yang akan mengalami pertambahan panjang lebih besar? Mengapa menyatakan demikian.... Besaran apakah yang menjelaskan perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang awal?... Jika tuliskan dalam bentuk persamaan, hubungan dari ketiga besaran diatas adalah Keterangan = = = = 135

164 Lampiran A.4.1 Hubungan antara kedua konsep Jika kalian simak dengan seksama, maka akan diperoleh kesimpulan bahwa ketika benda elastis diberikan gaya luar, maka secara beriringan kedua besaran tersebut akan kita dapatkan sekaligus. Maka diperoleh suatu besaran baru yang menghubungkan antara kedua besaran tersebut kita namakan sebagai... Jika tuliskan dalam bentuk persamaan, hubungan dari ketiga besaran diatas adalah Keterangan = = = = Berdasarkan data yang diperoleh dari literatur, didapatkan data modulus elastisitas suatu bahan sebagai berikut: No Jenis Bahan Modulus Young (E) N/m 2 1 Besi 21 x Tembaga 11 x Kuningan 10 x Data manakah yang paling penting digunakan untuk menjawab masalah problem set diatas?... III. Menuliskan inti permasalahan Dibawah ini terdapat sebuah grafik hubungan antara kedua besaran dalam konsep elasitas yang telah diteliti oleh ilmuwan terdahulu Jika sebuah lift diberikan beban terus menerus maka akan terbentuk grafik seperti di atas. Prediksikan oleh kalian berdasarkan grafik diatas, dititik manakah sebuah batang pengangkat lift masih bekerja secara optimal dan tidak membahayakan penumpangnya jika dipakai dalam waktu yang lama? Mengapa kalian menjawab itu? Jadi intinya jika dihubungkan dengan konsep elastisitas mengapa kita harus mengukur berat maksimal yang masih aman diangkat oleh lift? Kita akan buktikan dalam kegiatan praktikum setelah ini. 136

165 Lampiran A.4.1 IV. Menuliskan cara pemecahan masalah Berdasarkan problem set diatas, bagaimana cara memecahkan masalah jumlah orang yang masih diangkat oleh lift? Besaran apa yang harus kita peroleh terlebih dahulu untuk memecahkan masalah diatas?... Berdasarkan data diatas Diketahui Jumlah gedung = lantai Tinggi lantai = meter Maka panjang total kawat tembaga yang diperlukan adalah Pertambahan panjang kawat = cm = m Luas penampang kawat = cm 2 = m 2 Beban yang diangkat oleh kawat Berat lift = N Berat tiap orang = N Modulus Young Tembaga = N/m 2 Ditanyakan Jumlah maksimal orang =? Setelah memahami kedua konsep diatas, besaran apa saja yang harus dicari nilainya?... Berapakah nilainya? Setelah diketahui nilai tegangan maksimal kawat tersebut, Maka nilai dari berat maksimal lift tersebut adalah... Maka berat total orang yang masih dapat diangkat lift dengan aman adalah... Berdasarkan hasil perhitungan diatas, jumlah orang yang masih dapat diangkat oleh lift adalah Jumlah total berat orang yang masih dapat diangkat lift N N = Berat tiap orang = N N = orang Bisakah anda membuktikan nilai karakteristik elastisitas bahan tembaga ini? V. Menuliskan tindakan kerja yang akan dilakukan Apa saja alat yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah pada problem set diatas? a. e. b. f. c. g. d. Menurut anda apakah tujuan dari praktikum ini?

166 Lampiran A.4.1 Tuliskan prosedur kerja yang akan dilakukan untuk menyelesaikan masalah diatas dibawah ini a.... b.... c.... d.... e.... f.... g.... Menurut anda untuk mengukur tegangan dan regangan suatu bahan, variabel apa saja yang harus diukur? F = mg L+ ΔL Disamping terdapat abstraksi percobaan diatas Maka berapakah diameter kawat tembaga yang anda ukur adalah mm Jika dikonversi, maka nilai luasnya adalah A = (π.d/2) 2 = mm 2 A = m 2 Panjang awal mula-mula kawat yang diukur adalah cm Maka panjang kawat mula-mula. m Dari pengukuran nilai diatas, dapat dituliskan 177 ke dalam bentuk tabel dibahah ini no massa (kg) pertambahan panjang (cm) pertambahan panjang (m) berat (N) regangan tegangan (N/m^2) modulus young (N/m^2) Gambarkan hasil percobaan diatas dengan grafik (lebih baik memakai kertas milimeter blok) 138

167 Lampiran A.4.1 Tegangan N/m 2 Regangan Berdasarkan grafik diatas, bisakah anda menentukan batas elastisitas, batas plastis suatu bahan tembaga? Dengan mengetahui gradien kemiringannya, berapakah nilai modulus young yang anda dapatkan? VI. Menuliskan Hasil Kegiatan Samakah bentuk grafik yang anda peroleh dibandingkan dengan bentuk grafik yang telah diteliti oleh ilmuwan terdahulu? Jika berbeda, apa yang menyebabkan hasilnya berbeda? Samakah nilai modulus young yang anda dapatkan dibandingkan dengan nilai yang ada pada literatur? Nilai modulus young hasil perhitungan adalah... Nilai modulus young berdasarkan literatur adalah... Jika berbeda nilainya, apa yang menyebabkan nilainya berbeda?... Menurut anda, apa kesulitan melakukan praktikum ini? Berdasarkan kegiatan praktikum diatas, apa kesimpulan yang bisa anda dapatkan? Bagaimana saran anda terhadap praktikum ini supaya didapatkan hasil yang optimal?

168 Lampiran A.4.2 Anggota Kelompok: LEMBAR KERJA SISWA PRAKTIKUM PROBLEM SOLVING ELASTISITAS II PENDEKATAN INKUIRI I. Pemberian masalah Perhatikan cerita dibawah ini! Saya adalah seorang pedagang tape. Sehari-hari saya memakai dinamometer untuk mengukur berat peuyeum yang dijual ke konsumen. Namun ternyata alat ini rusak sekarang. Kendalanya alat ini sudah terlalu lama dipakai jadi kurang begitu bagus lagi fungsinya karena bila sudah dipakai tidak dapat kembali keangka nol. Selain itu alat ini hanya bisa mengukur sampai dengan 500 gram bila dikonversi ke massa dari nilai beratnya. Saya punya tiga buah pegas, Bisakah anda membantu saya untuk menentukan pegas mana yang paling cocok untuk dipakai sebagai alat ukur dan menentukan skalanya? Tapi syaratnya beban maksimal yang bisa diukur 1 kg dan nantinya pegas ini akan dimasukkan ke suatu wadah yang hanya mengizinkan pertambahan pegas maksimal 10 cm. Untuk menjawab permasalahan diatas, mari kita ikuti tahapan-tahapan yang akan dijelaskan dengan tuntunan pertanyaan sebagai berikut: II. Menuliskan apa yang diketahui Seperti yang kita ketahui sebelumnya maka perhatikan gambar di samping Pada gambar disampings terdapat sebuah benda elastis, Apakah yang akan terjadi ketika benda elastis diberikan gaya luar?. l 0 l B F Akankah suatu benda tetap berada dalam keadaan elastis jika diberikan gaya terus menerus? Kemukakan alasan anda?.. Faktor-faktor apa saja yang menentukan pertambahan panjang suatu benda menurut anda berdasarkan percobaan sebelumnya?.. Menurut anda apa yang membedakan dari ketiga pegas yang disediakan?.. Jika kita berikan gaya secara kontinu dan mengalami pertambahan panjang yang kontinu juga, berarti ada nilai yang menghubungkan kedua hubungan variabel tersebut, maka bisakah anda prediksikan bagaimana grafik nilai perbandingan antara gaya luar yang diberikan dengan pertambahan panjang pegas dibawah ini: 140

169 Lampiran A.4.2 F Δl Maka jika kita hitung gradien kemiringan dari grafik tersebut, diperoleh suatu nilai intrinsik dari pegas tersebut kita namakan sebagai.. Dengan formulasinya sebagai berikut: Keterangan = = = Jika dihubungkan dengan nilai modulus young, luas, dan panjang suatu bahan, akan kita dapatkan formulasi nilai tetapan gayanya adalah Keterangan = Catatan penting, bentuk umum sebenarnya dari hukum hooke adalah E k k = = dimana ε adalah regangan, σ adalah teganan, dan E adalah modulus young Perlu kita fahami, jika suatu pegas diregangkan, maka apa yang akan terjadi ketika dilepaskan, maka pegas tersebut akan bergerak. Jadi disimpulkan bahwa pegas mempunyai besaran bernama Energi Potensial Pegas Jika pegas disimpangkan sejauh x, maka gaya pegas adalah F = k.x Kita ketahui bahwa jika pegas dilepaskan, maka pegas akan melakukan usaha sebesar W = F. Δx = EP 2 EP 1. Jika potensial akhir pegas adalah nol. Maka besarnya energi potensial pegas adalah E = ½. k. x 2 Apakah hukum hooke berlaku untuk semua keadaan? Berikan alasan anda!... III. Menuliskan Inti Permasalahan Berdasarkan problem set yang telah dikemukakan di atas, menurut anda apa yang menyebabkan dinamometer tersebut bisa rusak?... Jika kita tinjau secara mikroskopis, maka pada bahan tersebut ada suatu retakan kecil yang kalau digambarkan seperti dibawah ini Gambar disamping adalah sebuah karet yang sudah terpakai lama dipotong, maka akan terlihat bagian-bagian yang retak-retak seperti gambar disamping. Menurut pemahaman anda, apa yang akan terjadi dengan sifat elastisitas bahan jika retakan ini semakin besar? 141

170 Lampiran A Menurut yang anda fahami, bagaimana cara merawat pegas supaya tetap berfungsi optimal? IV. Menuliskan Cara Pemecahan Masalah Bagaimana cara memilih pegas yang paling baik untuk membuat alat tersebut? Apakah yang harus kita ukur terlebih dahulu,?... Setelah nilai itu diukur, menurut anda, bagaimana cara menentukan skala yang akan digunakan sebagai alat ukur berat tersebut? Perhatikan gambar disamping adalah sebuah pegas yang diberikan beban, maka akan mengalami pertambahan panjang Jika pada problem set itu terdapat tiga buah pegas yang disediakan untuk mengganti dinamometer yang telah rusak, maka untuk menentukan konstanta gaya ketiga pegas itu, variabel apa saja yang harus diukur? Setelah itu kita dapat mengetahui perbandingan ketiga konstanta gaya pegas yang akan dicarikan solusinya untuk mengganti dinamometer yang rusak tersebut. V. Menuliskan tindakan kerja yang akan dilakukan Apa saja alat yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah pada problem set diatas? a. e. b. f. c. g. d. Menurut anda apakah tujuan dari praktikum ini?... Tuliskan prosedur kerja yang akan dilakukan untuk menyelesaikan masalah diatas dibawah ini a.... b.... c.... d.... e.... f.... g.... Menurut anda untuk mengukur konstanta gaya suatu bahan, variabel apa saja yang harus diukur?... Maka berdasarkan data diatas, kita akan dapatkan data untuk ketiga pegas Pegas 1 panjang awal cm no 1 massa (g) panjang (cm) massa (kg) pertambahan panjang (cm) pertambahan panjang (m) gaya berat (N) k (N/m) 142

171 Lampiran A panjang awal no massa (g) panjang awal no massa (g) panjang (cm) panjang (cm) massa (kg) massa (kg) Pegas 2 cm pertambahan panjang (cm) Pegas 3 cm pertambahan panjang (cm) pertambahan panjang (m) pertambahan panjang (m) gaya berat (N) gaya berat (N) k (N/m) k (N/m) 143

172 Lampiran A.4.2 Gambarkan hasil percobaan diatas dengan grafik (lebih baik memakai kertas milimeter blok) Pegas 1 Grafik hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas Gaya N Pertambahan panjang (m) Maka diperoleh nilai konstanta gaya pada pegas1 adalah sebagai berikut:... Pegas 2 Grafik hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas Gaya N Pertambahan panjang (m) Maka diperoleh nilai konstanta gaya pada pegas2 adalah sebagai berikut:... Pegas 3 Grafik hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas Gaya N 2 Pertambahan panjang (m) 144

173 Lampiran A.4.2 Maka diperoleh nilai konstanta gaya pada pegas3 adalah sebagai berikut: Berdasarkan grafik tersebut, maka pegas yang paling cocok untuk menggantikan pegas pengganti dinamometer yang rusak adalah pegas. Alasannya... Jika pegas tersebut kita gunakan sebagai timbangan, buatlah skala perbandingan untuk pegas tersebut dalam data dibawah ini No Gaya (N) Dikonversi ke massa (gram) Pertambahan panjang (m) *Catatan asumsi percepatan gravitasi 10 m/s 2 VI. Menuliskan Hasil Kegiatan Maka pegas yang paling efektif untuk mengganti pegas yang rusak adalah pegas dengan nilai konstanta gaya.. N/m 2 Berdasarkan kegiatan praktikum diatas, apa kesimpulan yang bisa anda dapatkan dari praktikum ini? Menurut anda, apa kesulitan melakukan praktikum ini? Bagaimana saran anda terhadap praktikum ini supaya didapatkan hasil yang optimal?

174 Anggota Kelompok: LEMBAR KERJA SISWA PRAKTIKUM PROBLEM SOLVING ELASTISITAS III PENDEKATAN INKUIRI Lampiran A I. Pemberian masalah Perhatikan cerita dibawah ini! Saya mempunyai dua buah pegas identik, kedua pegas tersebut dirangkai dengan dua keadaan yang berbeda. manakah yang mempunyai konstanta gaya yang lebih besar dan manakah yang mempunyai nilai konstanta gaya yang lebih kecil. Jika dibandingkan dengan nilai konstanta pegas tunggal manakah yang mempunyai nilai konstanta gaya yang leih kecil dan besar. Kemudian jika digantungkan dengan sebuah beban, manakah dari kedua susunan pegas tersebut yang menghasilkan pertambahan panjang paling besar? Bandingkan jika anda membuktikan satu-persatu konstanta pegas kemudian kita hitung nilai totalnya berdasarkan prinsip hukum hooke dan kedua anda mengukur secara langsung nilai konstanta gabungan pegas tersebut! Untuk menjawab permasalahan diatas, mari kita ikuti tahapan-tahapan yang akan dijelaskan dengan tuntunan pertanyaan sebagai berikut: II. Menuliskan apa yang diketahui Berdasarkan pertemuan sebelumnya, kita ketahui bahwa hubungan antara konstanta gaya pada pegas, gaya, dan pertambahan panjang pegas adalah sebagai berikut: k = Keterangan = Menurut anda, apa saja faktor yang menentukan pertambahan panjang pada pegar dalam rangkaian seri dan paralel?... Coba identifikasi oleh anda, variabel apa saja yang berhubungan dengan kedua rangkaian tersebut? Anda bisa menggambarkannya pada gambar dibawah ini. 146

175 Lampiran A.4.3 Rangkaian Seri Rangkaian Paralel Dari kedua jenis rangkaian tersebut, rangkaian manakah yang masing-masing pegasnya mendapatkan besar gaya yang sama? Mengapa anda menyatakan demikian? Rangkaian manakah yang masing-masing pegasnya mendapatkan pertambahan panjang yang sama? Mengapa anda menyatakan demikian? III. Menuliskan Inti Permasalahan Jika kita perhatikan problem set diatas, besaran apakah yang nantinya akan kita bandingkan?... Maka, kita tinjau rangkaian seri, masing-masing pegas yang menyusun rangkaian tersebut kita tinjau, maka gaya yang dialami oleh kedua pegas tersebut jika kita tuliskan dalam persamaan adalah F =. Kalau kita mencari nilai pertambahan panjang total dari masing-masing pegas tersebut, jika dituliskan dalam persamaan adalah Δx = Maka anda akan memperoleh nilai konstanta gaya pegas pengganti untuk rangkaian seri adalah Kedua kita tinjau rangkaian paralel, masing-masing pegas yang menyusun rangkaian tersebut kita tinjau, maka gaya yang dialami oleh kedua pegas tersebut jika kita tuliskan dalam persamaan adalah F =. Kalau kita mencari nilai pertambahan panjang total dari masing-masing pegas tersebut, jika dituliskan dalam persamaan adalah Δx = Maka anda akan memperoleh nilai konstanta gaya pegas pengganti untuk rangkaian paralel adalah IV. Menuliskan Cara Pemecahan Masalah Untuk memecahkan masalah diatas, kita dapat menggunakan dua cara Menurut anda apa saja cara yang bisa digunakan untuk memecahkan masalah tersebut?

176 Lampiran A.4.3 Mungkinkah jika kita mengukurnya dengan menghitung nilai konstanta masingmasing pegas kemudian kita ukur konstanta pegas gabungan, dan jika kita langsung mengukur konstanta pegas gabungan rangkaian seri dan paralel nilainya adalah SAMA. Bagaimanakah anda membuktikannya? Untuk membuktikan pernyataan diatas sekaligus menjawab problem set diatas kita ikuti langkah selanjutnya! V. Menuliskan tindakan kerja yang akan dilakukan Apa saja alat yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah pada problem set diatas? a. e. b. f. c. g. d. Menurut anda apakah tujuan dari praktikum ini?... Tuliskan prosedur kerja yang akan dilakukan untuk menyelesaikan masalah diatas dibawah ini a.... b.... c.... d.... e.... f.... g.... Maka berdasarkan data diatas, kita akan dapatkan data untuk ketiga pegas Pegas gabungan seri panjang awal cm no massa (g) panjang awal no massa (g) panjang (cm) panjang (cm) massa (kg) massa (kg) pertambahan panjang (cm) Pegas gabungan paralel cm pertambahan panjang (cm) pertambahan panjang (m) pertambahan panjang (m) gaya berat (N) gaya berat (N) k (N/m) k (N/m) 148

177 Gambarkan hasil percobaan diatas dengan grafik (lebih baik memakai kertas milimeter blok) Pegas 1 Grafik hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas Gaya N Lampiran A.4.3 Pertambahan panjang (m) Maka diperoleh nilai konstanta gaya pada pegas1 adalah sebagai berikut: Pegas 2 Grafik hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas Gaya N Pertambahan panjang (m) Maka diperoleh nilai konstanta gaya pada pegas2 adalah sebagai berikut:

178 Lampiran A.4.3 Pegas Gabungan Seri Grafik hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas Gaya N Pertambahan panjang (m) Maka diperoleh nilai konstanta gaya pada pegas adalah sebagai berikut: Pegas Gabungan Paralel Grafik hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas Gaya N Pertambahan panjang (m) Maka diperoleh nilai konstanta gaya pada pegas adalah sebagai berikut: Setelah anda mendapatkan nilai konstanta pegas tunggal, anda bisa mengukur a. konstanta gabungan untuk susunan pegas seri b. konstanta gabungan untuk susunan pegas paralel

179 Lampiran A.4.3 VI. Menuliskan Hasil Kegiatan Maka berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan, a. Susunan pegas apakah yang memiliki nilai konstanta gaya pada pegas paling tinggi?... b. Susunan pegas apakah yang memiliki nilai konstanta gaya pada pegas paling rendah?... Samakah nilai konstanta gaya pada pegas seri dan paralel yang dihitung satu per satu nilai konstanta gayanya kemudian dihitung nilai totalnya, dan kedua diukur secara langsung nilai konstanta gaya gabungan pada rangkaian pegas seri dan paralel? Jika beda apa yang menyebabkan nilai-nilainya berbeda? Berdasarkan kegiatan praktikum diatas, apa kesimpulan yang bisa anda dapatkan dari praktikum ini? Menurut anda, apa kesulitan melakukan praktikum ini? Bagaimana saran anda terhadap praktikum ini supaya didapatkan hasil yang optimal?

180 Eka Cahya Prima

181 Pernahkah anda melihat derekan mobil? Pernahkan anda melihat proyek pembangunan gedung, jembatan? Pernahkah anda naik lift? Mengapa tali perlu dibuat tambang supaya lebih kuat? Mari kita ikuti jawabannya setelah ini! Ok!

182 Menambah kemampuan meneliti Mengetahui karakteristik zat padat Teliti dalam melakukan segala tindakan Konsentrasi Percaya diri Bekerja sama Terampil Menggunakan Alat

183 Anda akan merancang sebuah lift untuk gedung 5 Anda memilih bahan kawat tembaga sebagai penarik lift di gedung tersebut. Setelah diukur berat lift mencapai 1333 N dengan luas penampang 0,2 cm 2 dan pertambahan panjang maksimal adalah 5 cm. Berapa jumlah maksimal orang yang dapat diangkat oleh lift tersebut sehingga lift tersebut masih aman untuk mengangkat orang dalam waktu yang lama? (percepatan gravitasi 10 m/s 2,massa orang 50 kg)

184 Apa yang kalian ketahui tentang benda elastis dan plastis? Apa pengaruhnya jika gayanya diperbesar? Apa pengaruhnya jika luas penampangnya diperbesar? Besaran apa yang menyatakan hubungan keduanya?

185 Apa yang akan terjadi jika benda diberikan gaya? Besaran apakah yang menyatakan hubungan antara l dan l 0? Karena pada faktanya keduanya berubah Maka sifat yang menunjukkan elastisitas bahan kita sebut sebagai?

186 Di titik manakah sebuah batang pengangkat lift masih bekerja secara optimal dan tidak membahayakan penumpangnya jika dipakai dalam waktu yang lama?

187 Jumlah gedung = 5 lantai Tinggi lantai = 3 meter Maka panjang total kawat tembaga yang diperlukan adalah 15 m Pertambahan panjang kawat = 5 cm = 0,05 m Luas penampang kawat = 0,2 cm 2 = 0, m 2 Beban yang diangkat oleh kawat Berat lift = 1333 N Berat tiap orang = 500 N Modulus Young Tembaga = N/m 2 Ditanyakan Jumlah maksimal orang =?

188 Alat dan Bahan Tujuan Prosedur Percobaan Grafik Kemiringan Grafik

189 Penglihatan tegak lurus terhadap alat ukur Perhatikan posisi mula-mula skala nonius dan utama harus benar-benar sejajar Panjang awal diukur dari pangkal pada statif ke skala utama Teliti dalam membaca skala mikrometer skrup dan jangka sorong Gunakan lup untuk memperjelas pengamatan Tuliskan ketidakpastian pengukuran Bekerja sama dan hati-hati

190 no massa (kg) pertamba han panjang (cm) pertambaha n panjang (m) berat (N) regangan tegangan (N/m^2) modulus young (N/m^2)

191 Kesimpulan (Dituliskan dalam LKS) Saran (Dituliskan dalam LKS)

192 SELESAI

193 Pegas Tunggal L/O/G/O Eka Cahya Prima

194 Beyond the Inspiration La alima an-naqishu naqshahu lakana kamilan, wa la yakhlu makhluq min aibin. Fa as-sa idu man qallat uyubuhu wa daqqat Jika orang yang serba kurang mengetahui kekurangannya, pasti dia akan menjadi sempurna, dan ternyata tak ada satu makhluk pun tanpa aib [cela]. Maka, orang yang berbahagia adalah orang yang sedikit dan minim sekali aibnya) *) Ibn Hazem, al-akhlaq wa as-siyar, juz I, hal 6.

195 Sebuah Fakta Kenapa ya mobil perlu per dibawahnya? Apa yang membedakan per mobil truk dengan per mobil sedan? Bagaimana prinsip yang digunakan dalam mengukur berat benda menggunakan dinamometer? Mari kita ikuti jawabannya setelah ini! Ok!

196 Manfaat untuk Anda Mengetahui karakteristik pegas Konsentrasi Hati-hati Percaya diri Bekerja sama Terampil menggunakan pegas Membuat dinamometer berdasarkan hasil penelitian

197 Indikator Pembelajaran Menyelidiki hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. Menggambarkan grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas. Menentukan besarnya konstanta pegas dari grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas.

198 Indikator Pembelajaran Menentukan besarnya energi potensial pegas dari grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas. Memformulasikan hukum hooke dan keberlakuannya berdasarkan hasil percobaan. Menganalisis sifat elastisitas bahan bila diberikan gaya secara bertahap.

199 Masalah x Saya adalah seorang pedagang tape. Namun ternyata alat ini rusak sekarang. Kendalanya alat ini kurang begitu bagus lagi fungsinya karena bila sudah dipakai tidak dapat kembali keangka nol. Selain itu alat ini hanya bisa mengukur sampai dengan 500 gram. Saya punya tiga buah pegas, Bisakah anda membantu saya untuk menentukan pegas mana yang paling cocok untuk dipakai sebagai alat ukur dan menentukan skalanya? Syaratnya beban maksimal yang bisa diukur 1 kg dan nantinya pegas ini akan dimasukkan ke suatu wadah yang hanya mengizinkan pertambahan pegas maksimal 10 cm.

200 Apa yang kalian ketahui? x Apa yang akan terjadi pada pegas tersebut jika diberikan beban secara bertahap? Apa yang menyebabkan pegas tidak elastis lagi? Menurut anda pegas mana yang paling cocok digunakan? Apa pengaruhnya jika luas penampang kawat pada pegas tersebut lebih besar? Adakah karakteristik khusus yang dimiliki pegas?

201 Inti permasalahan konsep apakah yang berhubungan dengan masalah diatas? Bagaimana caranya supaya pegas tetap berfungsi dengan baik dalam waktu yang lama? Bagaimana cara menentukan skala pada dinamometer? Berapakah batas maksimal beban yang masih dapat diukur oleh pegas dengan baik?

202 Pemecahan Masalah x CLICK HERE Bagaimana hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas? Bagaimana prosedur menentukan konstanta pegas? Bagaimana membuat grafik hubungan gaya dan perttambahan panjang pegas? Pegas manakah yang cocok memenuhi kriteria diatas?

203 Tindakan Kerja Alat dan Bahan Tujuan Prosedur Percobaan Grafik Kemiringan Grafik untuk menentukan konstanta pegas

204 Rambu-rambu percobaan Penglihatan tegak lurus terhadap alat ukur Perhatikan pegas tidak boleh bertambah panjang terlalu besar. Apa sebabnya? Pertambahan skala diukur dari skala buatan. Teliti dalam membaca skala nilai pertambahan panjang pegas. Gunakan lup untuk memperjelas pengamatan Tuliskan ketidakpastian pengukuran Bekerja sama dan hati-hati

205 Pengambilan Data no massa (g) massa (kg) Pertambah an panjang (cm) Pertambahan panjang (m) Berat (N) Konstanta Pegas (N/m)

206 Hasil Kegiatan Maka pegas yang paling efektif untuk mengganti pegas yang rusak adalah pegas dengan nilai konstanta pegas N/m 2 Berdasarkan kegiatan praktikum diatas, apa kesimpulan yang bisa anda dapatkan dari praktikum ini? Menurut anda, apa kesulitan melakukan praktikum ini? Bagaimana saran anda terhadap praktikum ini supaya didapatkan hasil yang optimal?

207 SELESAI L/O/G/O Alhamdulillah

208 Eka Cahya Prima

209 Beyond the Inspiration Sebaik-baik perkara adalah membekali diri dengan ilmu. Jika seseorang merasa cukup dengan apa yang diketahuinya, maka dia telah diperbudak oleh pikiran (pandangan)-nya. Akhirnya, dia pun begitu mengagungkan dirinya, sehingga menghalanginya untuk belajar kepada orang lain. Padahal, dengan saling belajar, akan tampak kesalahan (dan kekurangan)-nya. - Ibn Jauzi, Shaid al-khathir, hal 62.

210 Kenapa ya spring bad dibuat rangkaian paralel? Supaya lebih empuk elastis, kenapa orang suka menggunakan rangkaian seri? Bagaimana prinsip yang digunakan dalam menentukan karakteristik rangkaian seri dan paralel ya? Mari kita ikuti jawabannya setelah ini! Ok!

211 Mengetahui karakteristik pegas seri dan paralel Memanfaatkan rangkaian pegas dalam kehidupan sehari-hari Membuktikan hipotesis yang dilakukan oleh Hooke Menambah kemampuan meneliti layaknya seorang ilmuwan

212 Memformulasikan nilai konstanta gaya pegas untuk rangkaian seri dan paralel. Mengaplikasikan konsep elastisitas untuk susunan pegas seri, dan paralel. Menggambarkan grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas untuk susunan rangkaian seri, dan paralel. Menghitung nilai konstanta pegas tunggal berdasarkan praktikum. Menghitung nilai konstanta gaya pada pegas yang dirangkai seri, dan dirangkai paralel dari masing-masing nilai konstanta pegas tunggal yang dirangkai seri dan paralel

213 Menghitung nilai konstanta pegas gabungan dengan mengukur langsung rangkaian seri dan paralel berdasarkan grafik. Membandingkan nilai konstanta gaya pada pegas yang dihitung satu persatu kemudian dihitung dengan prinsip hukum hooke dengan pengukuran langsung nilai konstanta gaya pada pegas rangkaian seri dan paralel. Menganalisis nilai konstanta gaya pada pegas yang disusun seri dan paralel.

214 Saya mempunyai dua buah pegas identik, kedua pegas tersebut dirangkai dengan dua keadaan yang berbeda. Manakah yang mempunyai konstanta gaya yang lebih besar? jika digantungkan dengan sebuah beban, manakah dari kedua susunan pegas tersebut yang menghasilkan pertambahan panjang paling besar? Bandingkan hasil hasil percobaan anda dengan menggunakan hukum Hooke

215 kita ketahui bahwa hubungan antara konstanta gaya pada pegas, gaya, dan pertambahan panjang pegas adalah sebagai berikut:

216 Setelah mengeatahui problem set tersebut, besaran apakah yang nantinya akan kita bandingkan? Bagaimana caranya supaya pegas tetap berfungsi dengan baik dalam waktu yang lama? Bagaimana cara menentukan skala pada dinamometer?

217 x CLICK HERE Bagaimana hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas? Bagaimana prosedur menentukan konstanta pegas? Bagaimana membuat grafik hubungan gaya dan perttambahan panjang pegas? Pegas manakah yang cocok memenuhi kriteria diatas?

218 Alat dan Bahan Tujuan Prosedur Percobaan Grafik Kemiringan Grafik untuk menentukan konstanta pegas

219 Penglihatan tegak lurus terhadap alat ukur Perhatikan pegas tidak boleh bertambah panjang terlalu besar. Apa sebabnya? Pertambahan skala diukur dari skala buatan. Teliti dalam membaca skala nilai pertambahan panjang pegas. Gunakan lup untuk memperjelas pengamatan Tuliskan ketidakpastian pengukuran Bekerja sama dan hati-hati

220 no massa (g) massa (kg) Pertambah an panjang (cm) Pertambahan panjang (m) Berat (N) Konstanta Pegas (N/m)

221 Maka pegas yang paling efektif untuk mengganti pegas yang rusak adalah pegas dengan nilai konstanta pegas N/m 2 Berdasarkan kegiatan praktikum diatas, apa kesimpulan yang bisa anda dapatkan dari praktikum ini? Menurut anda, apa kesulitan melakukan praktikum ini? Bagaimana saran anda terhadap praktikum ini supaya didapatkan hasil yang optimal?

222 Alhamdulillah

223 LAMPIRAN B UJI COBA INSTRUMEN B.1 Uji Coba Instrumen B.1.1 Distribusi Skor Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Penguasaan Konsep B.1.2 Distribusi Skor Kelompok Atas dan Bawah Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Penguasaan Konsep B.1.3 Tingkat Kemudahan dan Daya Pembeda Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Penguasaan Konsep B.1.4 Reliabilitas Uji Coba Instrumen Penelitian Split Half Tes Penguasaan Konsep B.1.5 Distribusi Skor Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Keterampilan Proses Sains

224 B.1.6 Distribusi Skor Kelompok Atas dan Bawah Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Keterampilan Proses Sains B.1.7 Tingkat Kemudahan dan Daya Pembeda Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Keterampilan Proses Sains B.1.8 Reliabilitas Uji Coba Instrumen Penelitian K.R 21 Tes Keterampilan Proses Sains B.1.9 Rekapitulasi Pengukuran Validitas Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Penguasaan Konsep B.1.10 Rekapitulasi Pengukuran Validitas Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Keterampilan Proses Sains B.2 Hasil Evaluasi Beberapa Pokok Bahasan Fisika B.2.1 Hasil Evaluasi Kegiatan Pembelajaran pada Beberapa Pokok Bahasan Fisika Kelas XI Semester Ganjil

225 Lampiran B.1 Distribusi Skor Uji Coba Instrumen Tes Penguasaan Konsep Tabel B.1.1 Distribusi Skor Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Penguasaan Konsep No NIS Skor Jumlah Nilai

226 Lampiran B.1 No NIS Skor Jumlah Nilai Jumlah Jawaban Benar Jumlah Jawaban Salah Tabel B.1.2 Distribusi Skor Kelompok Atas dan Bawah Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Penguasaan Konsep No Jenis Kel NIS Skor Jumlah Nilai Atas Jumlah Jawaban Benar Jumlah Jawaban Salah Bawah Jumlah Jawaban Benar Jumlah Jawaban Salah

227 Tabel B.1.3 Tingkat Kemudahan dan Daya Pembeda Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Penguasaan Konsep Lampiran B.1 Nomor soal Jumlah siswa Jumlah siswa menjawab benar Tingkat Kesulitan Kategori menjawab benar Kelompok Atas Kelompok Bawah Daya Pembeda Kategori Mudah Baik Mudah Baik Sedang Baik Mudah Baik Sedang Baik Sedang Baik Sekali Mudah Baik Sekali Sedang Baik Sekali Mudah Baik Mudah Baik Mudah Baik Sedang Baik Sekali Sedang Baik Mudah Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sedang Cukup Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Cukup Sedang Baik Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Baik Mudah Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sedang Cukup Sedang Baik Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sekali Sedang Baik Sedang Baik Sekali 154

228 Tabel B.1.4 Reliabilitas Uji Coba Instrumen Penelitian Split Half Tes Penguasaan Konsep Lampiran B.1 No NIS Butir Soal/Item X Y X 2 Y 2 XY Jumlah Benar Jumlah Salah r xy 0.73 Reliabilitas

229 Distribusi Skor Uji Coba Instrumen Tes Keterampilan Proses Sains Tabel B.1.5 Distribusi Skor Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Keterampilan Proses Sains No NIS Skor Jumlah Nilai Jumlah Benar Jumlah Salah Lampiran B.1 156

230 Lampiran B.1 Tabel B.1.6 Distribusi Skor Kelompok Atas dan Bawah Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Keterampilan Proses Sains No Jenis Skor NIS Kel Jumlah Nilai Atas Jumlah Jawaban Benar Jumlah Jawaban Salah Bawah Jumlah Jawaban Benar Jumlah Jawaban Salah

231 Tabel B.1.7 Tingkat Kemudahan dan Daya Pembeda Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Keterampilan Proses Sains Nomor Jumlah siswa Tingkat Jumlah siswa menjawab benar Daya Kategori soal menjawab benar Kemudahan Kelompok Atas Kelompok Bawah Pembeda Kategori Mudah Baik Mudah Baik Sekali Sedang Cukup Mudah Baik Sedang Baik Sedang Jelek Mudah Jelek Sedang Jelek Mudah Cukup Mudah Jelek Mudah Baik Sedang Cukup Sedang Cukup Sedang Cukup Sedang Baik Lampiran B.1 158

232 Tabel B.1.8 Reliabilitas Uji Coba Instrumen Penelitian K.R 21 Tes Keterampilan Proses Sains Lampiran B.1 No NIS Butir Soal/Item X X

233 Lampiran B.1 No NIS Butir Soal/Item X X Np p St.dev q S pq M 8.43 r

234 Perhitungan Validitas Soal Lampiran B.1 Uji validitas dilakukan pada 44 siswa untuk mengetahui ketepatan instrumen yang akan digunakan. Perhitungan ini merupakan salah satu contoh soal intrumen nomor 1 tes penguasaan konsep No NIS X` Y X 2 Y 2 XY Jumlah

235 Lampiran B.1 N = 44 X 2 =31 X = 31 Y 2 = Y = 922 ( X) 2 = 961 XY = 693 ( Y) 2 = r XY N XY X Y N X X N Y Y ( ) ( ) ( ) ( ( ) ) ( ( ) ) 2 Berdasarkan hasil input data melalui pengolahan data komputer diperoleh rekapitulasi pengukuran validitas uji coba instrumen tes penguasaan konsep ditunjukkan oleh tabel B.1.9 di bawah ini: Tabel B.1.9 Rekapitulasi Pengukuran Validitas Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Penguasaan Konsep No soal X Y X 2 Y 2 XY r

236 Lampiran B.1 No soal X Y X 2 Y 2 XY r Selain data validitas instrumen tes penguasaan konsep, diperoleh rekapitulasi pengukuran validitas uji coba instrumen tes keterampilan proses sains ditunjukkan oleh tabel B.1.10 di bawah ini: Tabel B.1.10 Rekapitulasi Pengukuran Validitas Uji Coba Instrumen Penelitian Tes Keterampilan Proses Sains No soal X Y X 2 Y 2 XY r

237 Lampiran B.2 Hasil evaluasi kegiatan pembelajaran pada beberapa pokok bahasan fisika kelas XI semester ganjil diperoleh nilai rata-rata pokok pembahasan kinematika 68, nilai rata-rata pokok pembahasan hukum gravitasi 49 dan nilai rata-rata pokok pembahasan hukum Kepler 42 ditunjukkan oleh tabel B.2.1 sebagai berikut: Tabel B.2.1 Hasil Evaluasi Kegiatan Pembelajaran pada Beberapa Pokok Bahasan Fisika Kelas XI Semester Ganjil No NIS Kinematika Hukum Gravitasi Hukum Kepler

238 No NIS Kinematika Hukum Gravitasi Hukum Kepler Jumlah Rata-rata Lampiran B.2 163

239 LAMPIRAN C INSTRUMEN PENELITIAN C.1 Instrumen Tes Pertemuan I C.1.1 Kisi-Kisi Soal C.1.2 Lembar Judgment C.2 Instrumen Tes Pertemuan II C.2.1 Kisi-Kisi Soal C.2.2 Lembar Judgment C.3 Instrumen Tes Pertemuan III C.3.1 Kisi-Kisi Soal C.3.2 Lembar Judgment C.4 Format Wawancara dengan Guru Mata Pelajaran C.5 Format Angket Keterlaksanaan Model Pembelajaran C.6 Instrumen Penelitian

240 KISI-KISI INSTRUMEN TES PERTEMUAN I ELASTISITAS Lampiran C.1.1 Nomor Soal Jenjang Sekolah : Sekolah Menengah Atas Mata Pelajaran : Fisika Kelas / Semester : XI / 1 Jumlah Soal : 20 soal Materi Pokok : Elastisitas Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognitif Indikator Soal 1 Sedang C 2 Mengidentif ikasi ciriciri benda elastis 2 Sedang C 2 Mengidentif ikasi ciriciri benda plastis Standar Kompetensi Kompetensi dasar Pokok Bahasan Bentuk Instrumen Soal Penguasaan Kosep : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik : Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan : Modulus Young : PG Berikut ini merupakan pernyataan yang berhubungan dengan sifat elastisitas benda 1. Jika benda diberikan gaya, maka benda akan mengalami pertambahan panjang dan akan kembali ke bentuk semula jika gaya tersebut dihilangkan. 2. Jika benda diberikan gaya, maka benda akan mengalami pertambahan panjang dan tidak akan kembali ke bentuk semula jika gaya tersebut dihilangkan. 3. Jika gaya tersebut diperbesar, maka tegangan benda tersebut akan semakin meningkat. 4. Jika gaya tersebut diperkecil, maka tegangan benda tersebut akan semakin meningkat. 5. Besarnya tegangan suatu benda berbanding lurus dengan regangan benda tersebut jika diberikan gaya luar pada benda Pernyataan diatas yang merupakan ciri dari benda elastis adalah. A. 1, 3, dan 5 B. 2, 4, dan 5 C. 1, 4, dan 5 D. 2, 4, dan 5 E. 3, 4, dan 5 Berikut ini merupakan pernyataan yang berhubungan dengan sifat elastisitas benda 1. Jika diberikan gaya pada benda tersebut, maka akan mengalami pertambahan panjang dan akan kembali ke bentuk semula jika gaya tersebut dihilangkan. 2. Jika diberikan gaya pada benda tersebut, maka akan mengalami pertambahan panjang dan tidak akan kembali ke bentuk semula jika gaya tersebut dihilangkan. 3. Jika gaya tersebut diperbesar, maka tegangan benda tersebut akan semakin meningkat. 4. Gaya luar yang diberikan pada benda akan mengubah bentuk benda secara permanen. Pernyataan diatas yang merupakan ciri dari benda yang sudah tidak elastis adalah. A. 1 dan 3 B. 1 dan 4 Kunci Jawaban A D 164

241 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognitif Indikator Soal 3 Mudah C 3 Menyebutka n contoh bendabenda yang memiliki tingkat elastisitas yang tinggi 4 Mudah C 3 Merumuska n pertambaha n panjang bahan jika nilai panjang, gaya, luas, dan modulusnya diketahui Soal Penguasaan Kosep C. 2 dan 3 D. 2 dan 4 E. 3 dan 4 Diantara benda-benda di bawah ini yang merupakan contoh benda-benda yang mempunyai tingkat elastisitas tinggi jika diberikan gaya luar adalah. A. karet, plastik, plastisin B. karet, pegas, plastisin C. pegas, kawat, karet D. kayu, plastisin, kawat E. plastik, kawat, kayu Perhatikan gambar disamping! Sebuah batang baja panjang mula mula L ditarik dengan gaya F. Jika luas penampang batang baja A dan modulus elastisitas batang baja E, maka pertambahan panjang L apabila dirumuskan dalam (L, F, A, dan E) sebagai berikut. A. L = (FxL) / (ExA) B. L = (FxA) / (ExL) C. L = (FxE) / (AxL) D. L = (AxL) / (FxE) E. L = (AxE) / (FxL) Lampiran C.1.1 Kunci Jawaban C A 5 Sedang C 3 Menentukan jumlah tali minimal yang dapat digunakan untuk mengangkat barang. Sebuah mobil yang mempunyai berat m mengalami kecelakaan, mobil tersebut ditarik dengan tali yang mempunyai luas penampang A, ternyata karena terlalu berat tali derekan tersebut putus dan saat itu tegangan yang dialami oleh tali adalah σ. Jika percepatan gravitasi ditempat tersebut adalah g, maka jumlah minimal tali untuk menarik mobil tersebut ke jalan apabila dinyatakan dalam (m, A, σ, dan g) sebagai berikut. A. B. C. D 165

242 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognitif Indikator Soal 6 Sedang C 3 Menghitung tegangan benda elastis dari yang terkecil sampai terbesar. 7 Sedang C 4 Menentukan nilai regangan suatu bahan berdasarkan percobaan elastisitas D. E. Soal Penguasaan Kosep Di samping ini terdapat beberapa kawat yang terbuat dari bahan kuningan dengan diameter penampang yang berbeda-beda diukur mikrometer skrup dan panjang yang berbeda diukur dengan mistar dan diberikan beban yang berbeda berdasarkan data hasil percobaan No Diameter Panjang Massa beban Tegangan (mm) tali (cm) (g) 1 0,35±0,005 25,6±0,05 300±0,05 (a) 2 0,50±0,005 48,0±0,05 300±0,05 (b) 3 3 0,83±0,005 49,5±0,05 480±0,05 (c) 1 3 0,97±0,005 72,5±0,05 960±0,05 (d) Berdasarkan hasil percobaan diatas, urutan tegangan yang dialami oleh 4 kawat dari yang terbesar sampai yang terkecil adalah. 2 A. (d), (b), (a), kemudian (c) B. (c), (a), (b), kemudian (d) C. (c), (d), (b), kemudian (a) D. (a), (b), (c), kemudian (d) E. (a), (b), (d), kemudian (c) Seutas kawat kuningan memiliki diameter yang diukur oleh mikrometer skrup 0,350±0,005 mm, diberikan beban yang mempunyai massa 500,0±0,5 g. Panjang kawat mula mula diukur oleh mistar 25,60±0,05 cm dan setelah beban digantungkan pada kawat tersebut mengalami pertambahan panjang sebesar 0,042±0,001 cm. Regangan kawat tersebut adalah. A. 1,64 x 10-3 B. 1,36 x 10-3 C. 0,84 x 10-6 D. 0,70 x 10-6 E. 0,51 x 10-1 Lampiran C.1.1 Kunci Jawaban E A 166

243 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognitif Indikator Soal 8 Sulit C 4 Mengukur panjang kawat dan pertambaha nnya dalam percobaan elastisitas 9 Sedang C 4 Menganalisi s kesalahan eksperimen dalam menentukan jenis kawat elastis dengan membandin gkan nilai modulus Soal Penguasaan Kosep Ketika melakukan percobaan mengukur modulus young kawat, digunakan prinsip pengukuran seperti jangka sorong menggunakan skala nonius pada beban yang diukur dan skala utama. Teknis pengukuran panjang benda dan pertambahan panjang benda yang L+ ΔL benar diantaranya adalah. A. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif sampai pada gantungan beban dan pengukuran pertambahan Titk pangkal panjang kawat dilihat dari nilai pada skala utama saja. B. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif statif sampai titik pangkal pada skala utama dan pengukuran pertambahan panjang kawat dilihat dari nilai pada skala utama saja. C. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif F = mg sampai titik pangkal pada skala utama dan pengukuran Skala Skala pertambahan panjang kawat dilihat dari nilai pergeseran pada skala utama dan skala nonius seperti menggunakan jangka sorong. D. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif utama nonius sampai pada pangkal skala nonius dan pengukuran pertambahan panjang kawat dilihat dari nilai pada skala utama saja. E. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif sampai pada pangkal skala nonius dan pengukuran pertambahan panjang kawat dilihat dari nilai pergeseran pada skala utama dan skala nonius seperti menggunakan jangka sorong. Seorang siswa melakukan eksperimen mengukur modulus young benda untuk menentukan jenis kawat yang sesuai. Berikut ini adalah tabel nilai modulus young yang didapatkan berdasarkan literatur. No Jenis Benda Modulus Young ( E ) Aluminium Besi Tembaga Kuningan Granit (N/m 2 ) 7,0 x x x x ,5 x Pada percobaan menentukan nilai modulus suatu kawat, diperoleh data sebagai berikut: Panjang awal : 48,0 ± 0,05 cm Diameter kawat : 0,50 ± 0,005 mm Lampiran C.1.1 Kunci Jawaban C B 167

244 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognitif Indikator Soal young berdasarkan literatur dengan nilai modulus young yang diperoleh melalui percobaan. 10 Sedang C 4 Menyimpul kan faktorfaktor yang mempengar uhi besarnya regangan pada suatu benda Percepatan gravitasi : 9,8 m/s 2 No Massa benda (g) 100,01 ± 0, ,98 ± 0, ,50 ± 0, ,74 ± 0, ± 0,005 Soal Penguasaan Kosep Pertambahan Panjang (cm) 0,032 ± 0,001 0,056 ± 0,001 0,092 ± 0,001 0,120 ± 0,001 0,146 ± 0,001 Setelah data tersebut diolah ternyata nilai modulus young rata-rata yang diperoleh adalah 9,04 x 10 9 N/m. 2 Nilai tersebut tidak ada dalam tabel diatas, dalam melakukan eksperimen sering terjadi kesalahan dalam pengambilan dan pengolahan data, bila kita analisis kesalahan tersebut adalah kecuali... A. Kurang terampil dalam menggunakan alat ukur jangka sorong dan mikrometer skrup B. Ketika membaca skala pada alat ukur, penglihatan tegak lurus terhadap alat ukur C. Kesalahan mengkonversi satuan sehingga semua nilai dengan satuan yang bukan SI dimasukkan kedalam perhitungan D. Kawat yang bentuknya sudah tidak kembali ke bentuk semula pada percobaan sebelumnya masih digunakan untuk mengukur modulus young pada percobaan berikutnya E. Kawat tersebut tidak menggunakan bahan murni lagi tapi sudah bercampur dengan bahan-bahan yang tidak sejenis Berikut ini merupakan konsep yang menjelaskan mengenai regangan pada suatu benda 1. Besarnya regangan suatu benda akan sebanding dengan panjang benda mula-mula. 2. Besarnya regangan suatu benda akan berbanding lurus dengan pertambahan panjang benda tersebut. 3. Panjang benda mula-mula tidak mempengaruhi regangan suatu benda jika diberikan gaya luar pada benda tersebut. 4. Regangan suatu benda tidak dipengaruhi oleh pertambahan panjang benda tersebut 5. Regangan suatu benda akan meningkat jika benda tersebut didinginkan Pernyataan yang benar mengenai konsep regangan ditunjukkan oleh pernyataan nomor. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Lampiran C.1.1 Kunci Jawaban B 168

245 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognitif Indikator Soal 11 Sedang C 4 Menyimpul kan faktorfaktor yang mempengar uhi besarnya tegangan pada suatu benda 12 Sedang C 5 Menentukan nilai modulus young suatu kawat berdasarkan percobaan Soal Penguasaan Kosep E. 5 Berikut ini merupakan konsep yang menjelaskan mengenai tegangan pada suatu benda 1. Besarnya tegangan suatu benda akan berbanding terbalik dengan gaya luar yang diberikan pada benda tersebut. 2. Besarnya tegangan suatu benda berbanding lurus dengan luas penampang yang dikerjakan oleh gaya luar tersebut. 3. Besarnya tegangan suatu benda tidak bergantung pada gaya luar yang diberikan pada benda tersebut. 4. Tegangan suatu benda dapat diperkecil dengan mengganti benda yang mempunyai luas penampang yang lebih besar jika gaya yang bekerja sama besar. 5. Tegangan suatu benda dapat diperbesar dengan memberikan gaya luar yang lebih besar. Pernyataan diatas merupakan pernyataan yang benar mengenai konsep tegangan suatu benda kecuali pernyataan nomor. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 Seutas kawat memiliki diameter yang diukur oleh mikrometer skrup sebesar 0,50±0,005 mm, diberikan beban yang memiliki massa 400,00±0,005 g. Panjang kawat mula mula yang diukur oleh mistar adalah 48,00±0,05 cm dan setelah beban digantungkan mengalami bertambah panjang sebesar 0,120±0,001 cm. Bila percepatan gravitasi 9,8m/s 2 Nilai modulus young tersebut adalah. N/m 2 A. B. C. D. ( ) ( ) ( ) ( ) Lampiran C.1.1 Kunci Jawaban C A 169

246 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognitif Indikator Soal 13 Sulit C 5 Mengkoreks i kesalahan teknis dalam mengukur panjang mula-mula suatu benda dalam percobaan mengukur modulus young benda E. ( ) a Soal Penguasaan Kosep Seorang siswa melakukan percobaan mengukur modulus young suatu kawat elastis. Berdasarkan perumusan b Ketika melakukan percobaan, Pertama kali yang harus kita ukur adalah mengukur panjang kawat mula-mula sebelum diberikan beban. Dan panjang kawat itu diukur seutuhnya dari pangkal sampai ke ujung lihat (b). Sepintas jika kita simak memang benar demikian, namun alasan yang logis dan rasional atas koreksi terhadap pengukuran diatas adalah. A. Seharusnya panjang yang diukur adalah (a) karena pertambahan panjang yang diamati pun hanyalah pada bagian kawat dari pangkal gantungan sampai ke bagian skala nonius pada kawat ketika diberikan beban. B. Tidak masalah ketika panjang awal yang diukur adalah (b) karena semua bagian pun akan mengalami pertambahan panjang yang sama ketika kawatnya masih bersifat elastis. C. Tidak ada perbedaan antara menetapkan panjang mula mula (a) atau (b) karena hasilnya pasti akan sama juga ketika perbandingannya memang sama. D. Jika panjang yang diukur adalah (b) maka pertambahan panjang yang diamati pun hanyalah pada bagian kawat dari pangkal gantungan sampai ke bagian skala nonius pada kawat. E. Seharusnya panjang yang diukur adalah (a) karena hanya bagian kawat sepanjang (a) saja yang akan menglamai pertambahan panjang ketika diberikan beban dari luar. Lampiran C.1.1 Kunci Jawaban A 14 Sulit C 6 Mengkritik kesalahan prosedur pengukuran modulus young pada kawat yang Dibawah ini terdapat beberapa set rancangan eksperimen mengukur modulus young yang akan dilakukan oleh siswa. D 170

247 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognitif Indikator Soal digantung oleh beban Pangkal Soal Penguasaan Kosep Lampiran C.1.1 Kunci Jawaban L+ ΔL gantungan Rancangan I Rancangan II Diameter kawat diukur dengan mikrometer skrup. Rancangan I Pengukuran terhadap pertambahan panjang benda dilakukan dengan menggunakan 2 skala yaitu skala nonius dan skala utama; Pengukuran panjang benda diukur dari pangkal sampai ke gantungan beban; dan pertambahan panjang benda diukur dari pergeseran antara skala nonius dan skala utama. Rancangan II Pengukuran terhadap pertambahan panjang benda dilakukan dengan menggunakan mistar; Pengukuran panjang benda diukur dari pangkal sampai ke gantungan beban oleh mistar; dan diukur panjang akhir ketika diberikan beban tambahan oleh mistar, pertambahan panjang benda diukur dari selisih antara panjang akhir dan panjang awal sebelum diberikan beban. Pernyataan yang bukan merupakan kritik terhadap kelemahan kedua rancangan eksperimen diatas adalah. A. Pada rancangan 1, pengukuran panjang awal yang kurang sesuai dengan konsep karena pertambahan panjang yang diukur dari pangkal sampai ke ujung tetapi pertambahan panjang yang diamati hanya dibagian pangkal pada skala nonius dan utamanya. B. Rancangan 2 kurang akurat karena menggunakan mistar ketika mengukur panjang awal dan panjang akhirnya, padahal rasio pertambahan panjang kawat ketika diberikan beban jauh lebih kecil daripada nilai terkecil yang mampu diamati oleh mistar. 171

248 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognitif Indikator Soal Soal Penguasaan Kosep C. Pada rancangan 2, posisi mistar berada disamping beban, sehingga ketika mengamati benda kesalahan akibat kurang akuratnya mata melihat pertambahan panjang beban mengurangi kualitas data yang diperoleh. D. Pada rancangan 1, Karena posisi skala nonius dan utama dibagian atas kawat, memungkinkan tidak teramatinya pertambahan panjang kawat ketika diberikan beban walaupun pada pegas yang masih elastis semua bagian mengalami pertambahan panjang yang sama. E. Rancangan 1 kurang sesuai untuk diterapkan pada percobaan karena rancangan 1 kurang akurat dalam mengukur pertambahan panjang kawat dibandingkan dengan rancangan 2 Lampiran C.1.1 Kunci Jawaban Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukara n Aspek KPS 15 Sedang Kemampuan Mengamati Indikator Soal Mengamati pertambahan panjang kawat dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. Soal Keterampilan Proses Sains Gambar disamping ini adalah pengamatan terhadap pertambahan panjang kawat berdasarkan hasil percobaan dengan ketika diberikan beban tambahan bermassa 695,50 ± 0,005 g pada kawat yang memiliki diameter 0,35 ± 0,005 mm. Pertambahan panjang kawat yang teramati jika nilai terkecil yang mampu terukur 0,002 cm adalah.. A. 0,061±0,001 cm B. 0,062±0,001 cm C. 0,062±0,0005 cm D. 0,62±0,01 cm E. 0,61±0,01 cm Kunci Jawaba n B 172

249 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukara n Aspek KPS 16 Sedang Kemampuan Mengamati Indikator Soal Mengamati panjang diameter kawat dengan menggunakan mikrometer skrup pada percobaan menentukan modulus young kawat A. 6,50 ± 0,005 mm B. 0,65 ± 0,01 mm C. 0,65 ± 0,005 mm D. 0,15 ± 0,005 mm E. 0,15 ± 0,01 mm Soal Keterampilan Proses Sains Gambar disamping ini adalah pengamatan terhadap panjang diameter kawat kuningan yang akan dijadikan percobaan mengukur modulus young kawat. Nilai yang ditunjukkan oleh mikrometer skrup jika skala terkecil yang mampu diukur mikrometer skrup adalah 0,01 mm adalah. Lampiran C.1.1 Kunci Jawaba n C 17 Sedang Kemampuan Merencanakan Penelitian Menyelidiki urutan prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan besar regangan suatu kawat Jika alat dan bahan yang tersedia hanya statip, mistar, beban, dan kawat maka prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan besar regangan suatu kawat adalah 1. Memberikan beban pada kawat yang berbeda, 2. Mengukur panjang mula-mula, 3. Mengukur panjang kawat akhir, 4. Menghitung perbandingan antara pertambahan panjang kawat terhadap panjang kawat mula-mula Agar dapat dilakukan percobaan menentukan besar regangan suatu kawat yang benar, urutan percobaan yang bisa dilakukan adalah. A. 1, 2, 3, dan 4 B. 2, 1, 3, dan 4 C. 2, 3, 1, dan 4 D. 3, 1, 2, dan 4 E. 4, 3, 2, dan 1 18 Sedang Kemampuan Menunjukkan Ketika melakukan percobaan menentukan nilai modulus elastisitas suatu bahan, diperoleh D B 173

250 Lampiran C.1.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukara n Aspek KPS Berkomunikas i Indikator Soal hubungan antara tegangan dengan regangan Soal Keterampilan Proses Sains hubungan antara tegangan (σ) dan regangan (e). Jika nilai modulus young diperoleh dari E =, maka dari lima buah grafik hubungan antara tegangan dan regangan dibawah ini: Kunci Jawaba n grafik yang menunjukkan keadaan benda berada pada keadaan elastis dan plastis ditunjukkan oleh grafik. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E

251 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukara n Aspek KPS 19 Sulit Kemampuan berkomunikasi Indikator Soal Menganalisis nilai modulus young dari kemiringan grafik tegangan terhadap regangan pada daerah elastis. Soal Keterampilan Proses Sains Perhatikan grafik tegangan terhadap regangan di bawah ini adalah hasil penelitian para ilmuwan! Tegangan (N/m 2 ) Daerah Elastis Daerah Plastis Batas Elastis Titik Patah Regangan Lampiran C.1.1 Kunci Jawaba n B 20 Sulit Kemampuan Merencanakan Penelitian Menyelidiki pengaruh gaya terhadap tegangan tali Berdasarkan grafik hubungan antara tegangan dan regangan diatas, kita dapat menganalisis bahwa... A. nilai modulus young suatu bahan tidak berubah pada daerah plastis B. nilai modulus young suatu bahan tidak berubah pada daerah elastis. C. nilai modulus young suatu bahan tidak dipengaruhi oleh keadaan apapun D. pada keadaan titik patah nilai modulus young suatu bahan adalah nol E. Semakin besar nilai tegangan maka semakin besar pula nilai modulus young Untuk menyelidiki pengaruh gaya terhadap tegangan tali, percobaan yang anda lakukan harus berulang menggunakan kawat elastis sebagai berikut. A. Jenis kawat, luas penampang kawat,dan beban selalu berubah B. Jenis kawat berubah, tetapi luas penampang kawat dan beban harus tetap C. Jenis kawat dan luas penampang kawat harus berubah, tetapi beban harus tetap D. Jenis kawat, luas penampang kawat, dan beban selalu tetap E. Jenis kawat dan luas penampang kawat harus tetap, tetapi beban harus berubah E 175

252 Lampiran C.2.1 Jenjang Sekolah : Sekolah Menengah Atas Mata Pelajaran : Fisika Kelas / Semester : XI / 1 Jumlah Soal : 20 soal Materi Pokok : Elastisitas Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik Estimasi Ranah Tingkat Kognit Indikator Soal Kesukaran if Nomor Soal 21 Sedang C 2 Membandingkan nilai konstanta gaya pada pegas berdasarkan hubungan kemiringan antara gaya dan pertambahan panjang benda dari lima buah percobaan 22 Sedang C 2 Membandingkan karakteristik pegas yang memiliki nilai KISI-KISI INSTRUMEN TES PERTEMUAN II ELASTISITAS Kompetensi dasar Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan Bentuk Instrumen Soal Penguasaan Konsep : Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan : Elastisitas : Aplikassi konsep elastisitas pada pegas tunggal : PG Perhatikan grafik pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas berikut ini, Δx Berdasarkan grafik hasil percobaan elastisitas di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa. A. Nilai konstanta gaya diperoleh dengan cara mengukur kemiringan dari perbandingan antara pertambahan panjang benda dibagi gaya luar yang dikerjakan B. Semakin tinggi kemiringan suatu grafik, semakin kecil pula nilai konstanta gaya bahan tersebut C. Nilai konstanta gaya diperoleh dengan cara mengukur kemiringan dari perbandingan antara gaya luar yang dikerjakan dibagi dengan pertambahan panjang benda. D. Grafik nomor 5 mempunyai nilai konstanta gaya paling besar E. Nilai konstanta gaya diperoleh dengan cara mengalikan antara pertambahan panjang benda dan gaya luar yang dikerjakan Berdasarkan hukum Hooke, kita dapat menentukan nilai konstanta gaya pada pegas dengan mengetahui hubungan bekerja pada pegas (N), dimana k= konstanta gaya pada pegas (N/m), F=gaya luar yang = pertambahan panjang yang dialami pegas ketika diberikan gaya luar Kunci Jawaban 176 C B

253 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal konstanta gaya kecil dan besar Soal Penguasaan Konsep (m). Jika suatu pegas 1 yang memiliki nilai konstanta gaya k 1 lebih besar dari pada pegas 2 yang memiliki nilai konstanta gaya k 2, maka pernyataan yang benar di bawah ini adalah... A. Ketika diberikan gaya yang sama, pegas 1 akan mengalami pertambahan panjang yang lebih besar dibandingkan dengan pegas 2 B. Ketika diberikan gaya yang sama, pegas 1 akan mengalami pertambahan panjang yang lebih kecil dibandingkan dengan pegas 2 C. Ketika diberikan gaya yang sama, pegas 2 akan mengalami pertambahan panjang yang sama besar dibandingkan dengan pegas 1 D. Kalau kedua pegas mengalami pertambahan panjang yang sama, berarti pegas 1 diberikan beban yang lebih kecil dibandingkan dengan pegas 2 E. Kalau kedua pegas mengalami pertambahan panjang yang sama, berarti pegas 1 diberikan beban yang lebih besar dibandingkan dengan pegas 2 Kunci Jawaban 23 Sedang C 3 Mengurutkan langkah-langkah dalam menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. Berdasarkan percobaan mengukur nilai konstanta pegas diperoleh data sebagai berikut: Panjang awal = 19,2 cm x No Massa beban (g) Panjang akhir (cm) 1 30±0,05 20,3±0, ±0,05 20,5±0, ±0,05 20,7±0, ±0,05 20,9±0, ±0,05 21,1±0,05 Langkah langkah yang harus ditempuh dalam menentukan konstanta pegas melalui cara statistik adalah 1. Tentukan selisih antara panjang pegas ketika diberikan beban sebelumnya dengan pegas setelah diberikan beban selanjutnya. 2. Tentukan selisih antara panjang pegas mula-mula dengan pegas setelah diberikan beban untuk setiap data. 3. Carilah nilai konstanta pegas untuk setiap data dengan membagi nilai antara gaya dibagi E 177

254 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep pertambahan panjang pegas 4. Tentukan gaya yang dialami pegas dengan mengkalikan massa dengan percepatan gravitasi 5. Rata-ratakanlah setiap nilai dari konstanta tersebut dengan menjumlahkan semuanya dibagi dengan jumlah data yang telah didapatkan. Berdasarkan pernyataan diatas, urutan langkah-langkah yang benar dalam menentukan nilai konstanta pegas adalah... A. 1, 3, 4 dan 5 B. 1, 4, 3 dan 5 C. 1, 4, 5 dan 3 D. 2, 3, 4, dan 5 E. 2, 4, 3, dan 5 Kunci Jawaban 24 Sedang C 3 Menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. Berdasarkan percobaan mengukur nilai konstanta pegas diperoleh data sebagai berikut: Panjang awal = 19,2 cm No Massa beban (g) Panjang akhir (cm) 1 30±0,05 20,3±0, ±0,05 20,5±0, ±0,05 20,7±0, ±0,05 20,9±0, ±0,05 21,1±0,05 Berdasarkan data yang diperoleh ddiatas, nilai rata-rata konstanta pegas yang diperoleh adalah N/m. A. 0,27 B. 2,70 C. 27,00 D. 270,00 E. 2700,00 A 178

255 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 25 Sedang C 3 Meramalkan pertambahan panjang pegas jika diberikan beban dengan massa yang lebih besar No Massa beban (g) Panjang akhir (cm) 1 30±0,05 42,7±0, ±0,05 43,0±0, ±0,05 43,4±0, ±0,05 43,7±0, ±0,05 44,1±0,05 A. 4,1 B. 4,2 C. 4,3 D. 4,4 E. 4,5 Soal Penguasaan Konsep Seorang siswa melakukan percobaan mengukur pertambahan panjang pegas ketika diberikan beban tambahan dengan data hasil percobaan sebagai berikut: Diketahui panjang awal pegas adalah 40,5 cm Jika beban 10 g ditambahkan lagi pada pegas tersebut, maka pertambahan panjang pegas terhadap panjang pegas mula-mula adalah cm. Kunci Jawaban C 26 Sedang C 3 Menghitung nilai pertambahan panjang pegas suatu bahan jika diberikan gaya luar. x Suatu beban 0,15 kg digantungkan pada sebuah pegas. Jika konstanta gaya pada pegas tersebut benda 30,00 N/m, maka pegas tersebut akan mengalami pertambahan panjang sejauh... m. A. 5,00 x 10-2 B. 4,50 x 10-2 C. 10,00 x 10-2 D. 50,00 x 10-2 E. 35,00 x 10-2 D 179

256 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 27 Sedang C 3 Membandingkan besarnya pertambahan panjang berbagai macam pegas jika diberikan gaya yang sama Soal Penguasaan Konsep Tiga buah pegas yang bentuknya berbeda terbuat dari bahan yang sama, masing-masing seperti gambar Kunci Jawaban C Jika masing-masing pegas diberikan beban yang sama dan luas penampang A 1 >A 3 >A 2, maka 1 besarnya pertambahan panjang pegas adalah 2 seperti diagram batang

257 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep Kunci Jawaban 28 Sulit C 3 Memprediksi pasangan beban yang harus disimpan di atas pegas jika diketahui datadata pertambahan panjang pegas sebelumnya Sebuah pegas disusun secara vertikal seperti gambar berikut D Diketahui konstanta pegas di atas adalah 10 N/m. 181

258 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep Menurut prediksi anda dengan mengubah-ubah beban yang disimpan di atas pegas supaya pegas terakhir menurun sejauh 0,15 cm, maka pasangan beban yang harus disimpan di atas pegas adalah... A. Beban A dan B B. Beban A dan C C. 2 buah beban B D. Beban B dan C E. 2 buah C Kunci Jawaban 182

259 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 29 Sedang C 3 Menggambarkan grafik antara gaya dan pertambahan panjang pegas berdasarkan percobaan Soal Penguasaan Konsep Dari hasil percobaan yang dilakukan di laboratorium pada sebuah pegas yang diberi beban diperoleh hubungan antara beban yang digantungkan pada pegas dan pertambahan panjang pegas tersebut diperoleh data sebagai berikut: panjang awal 11.6 cm no massa (g) panjang pertambahan pertambahan gaya massa (kg) (cm) panjang (cm) panjang (m) berat (N) Jika data tersebut digambarkan menjadi bentuk grafik, maka grafik yang paling yang sesuai dengan hasil percobaan diatas adalah... Kunci Jawaban D A. 183

260 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep Kunci Jawaban B. C. 184

261 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep Kunci Jawaban D. E. 185

262 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 30 Sedang C 3 Membandingkan konstanta pegas yang diperoleh berdasarkan hasil percobaan Soal Penguasaan Konsep Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh beberapa grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas sebagai berikut Kunci Jawaban E 186

263 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep Kunci Jawaban Dari ketiga grafik tersebut, kita dapat membandingkan bahwa... A. k 1 < k 2 = k 2 B. k 1 > k 2 > k 3 C. k 2 > k 1 = k 3 D. k 2 < k 1 < k 3 E. k 2 > k 1 > k 3 31 Sedang C 4 Menganalisis tingkat akurasi dan presisi dari beberapa grafik beberapa pegas yang diberikan beban berdasarkan hasil percobaan. Di bawah ini terdapat beberapa grafik hasil percobaan sebagai berikut Percobaan 1 C 187

264 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep Kunci Jawaban Percobaan 2 Berdasarkan kedua grafik diatas, dapat kita analisis bahwa. 188

265 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep A. Tingkat keakuratan (akurasi) percobaan 2 > percobaan 1. B. Tingkat kesalahan (presisi) percobaan 1 > percobaan 2 C. Tingkat keakuratan (akurasi) percobaan 1 > percobaan 2. D. tingkat keakuratan (akurasi) percobaan 1 = percobaan 2 E. tingkat kesalahan (presisi) percobaan 1 = percobaan 2 Kunci Jawaban 32 Sedang C 5 Menemukan kesalahankesalahan yang sering terjadi ketika melakukan kegiatan eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal 33 Sedang C 5 Menggeneralisasi kan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang benda berdasarkan Di bawah ini merupakan kesalahan-kesalahan yang sering terjadi ketika melakukan eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal diantaranya 1. Lupa mengukur panjang pegas mula-mula sebelum diberi beban. 2. Ketika melihat pertambahan panjang pegas, posisi mata tidak tegak lurus bidang skala pada alat ukur 3. Pegas yang dipilih bukan pegas isotropik yaitu pegas yang semua bagiannya akan mengalami pertambahan panjang yang konstan ketika beban digantungkan pada pegas tersebut 4. Hanya melihat nilai yang ditunjukkan pada skala utama pada alat ukur, sedangkan nilai yang ditunjukkan pada skala nonius tidak diperhatikan 5. Mengukur pertambahan panjang pegas sampai pegas tersebut benar-benar meregang sangat panjang dan ketika beban dilepaskan pegas tidak kembali ke keadaan semula Diantara pernyataan diatas, kesalahan yang tidak disebabkan karena human error adalah pernyataan nomor. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 Berikut ini merupakan pernyataan yang menjelaskan tentang formulasi hukum Hooke dan dibuktikan dengan beberapa data hasil percobaan sebagai berikut: Percobaan 1 Panjang awal pegas 11,6 cm No Massa Panjang akhir Percobaan 2 Panjang awal pegas 21,0 cm C B 189

266 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal percobaan. n 3 beban (g) (cm) 1 5±0,05 11,6±0, ±0,05 12,9±0, ±0,05 15,3±0, ±0,05 20,2±0,05 No Massa beban (g) Panjang akhir (cm) 1 30±0,05 20,3±0, ±0,05 20,7±0, ±0,05 20,9±0, ±0,05 21,1±0,05 Soal Penguasaan Konsep Perc obaa No Massa beban (g) Panjang akhir (cm) 1 30±0,05 21,2±0, ±0,05 21,5±0, ±0,05 21,7±0, ±0,05 22,0±0,05 Panjang awal pegas 19,2 cm Kunci Jawaban 1. Jika diberikan gaya luar pada benda tersebut, maka akan mengalami pertambahan panjang yang sebanding dengan besarnya gaya yang diberikan pada benda tersebut. 2. Jika diberikan gaya luar pada benda tersebut, maka akan mengalami pertambahan panjang yang berbanding terbalik dengan besarnya gaya yang diberikan pada benda tersebut. 3. Jika benda yang diberikan gaya yang sama dan mengalami pertambahan panjang yang lebih kecil, maka konstanta gaya pegas tersebut lebih besar dari benda lainnya. 4. Jika benda yang diberikan gaya yang sama mengalami pertambahan panjang yang lebih kecil, maka konstanta gaya pegas tersebut lebih kecil dari benda lainnya. 5. Konstanta gaya merupakan sifat ekstrinsik dari benda tersebut Pernyataan yang sesuai dengan hukum Hooke dan dibuktikan dengan tiga percobaan diatas adalah. A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 1 dan 4 D. 2 dan 4 E. 2 dan 5 190

267 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 34 Sedang C 6 Memvalidasi hasil pengambilan data eksperimen percobaan mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal 35 Sedang C 6 Membandingkan hasil eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas yang diperoleh melalui perhitungan Soal Penguasaan Konsep Tabel di bawah ini merupakan data hasil percobaan siswa mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal. no massa panjang (g) (cm) Berdasarkan data pengamatan diketahui panjang awal pegas 19,2 ± 0,05 cm. Berdasarkan data hasil percobaan tersebut, terdapat datadata yang dinilai valid pengambilannya adalah. A. Data nomor 2 tidak valid karena berdasarkan nilai batas terkecil skala pengukuran yaitu 0,1 cm namun data yang ditunjukkan pada nomor 2 memiliki nilai 20,65 cm sedangkan tidak mungkin hasil pengukuran menunjukkan angka tersebut. Karena nilai yang mungkin terukur yaitu 20,60 cm atau 20,70 cm B. Data nomor 8 tidak valid karena berdasarkan nilai batas terkecil skala pengukuran yaitu 0,1 cm namun data yang ditunjukkan pada nomor 8 memiliki nilai 21,75 cm sedangkan tidak mungkin hasil pengukuran menunjukkan angka tersebut. Karena nilai yang mungkin terukur yaitu 21,70 cm atau 21,80 cm C. Data nomor 11 tidak valid karena ketika diukur oleh massa 85 g panjang akhir yang ditunjukkan 22,40 cm sedangkan diukur oleh massa 80 g menunjukkan nilai 22,5 cm D. Data nomor 12 tidak valid karena nilainya lebih kecil dari data nomor 11 walaupun ketika pegas diberikan beban 90g menunjukkan nilai 22,6 cm E. Data no 15 tidak valid karena skala pertambahan panjang pegasnya jauh lebih besar dibandingkan pertambahan panjang pada data-data yang telah diperoleh sebelumnya Di bawah ini merupakan laporan hasil pengolahan data eksperimen siswa mengukur konstanta gaya paga pegas dengan menggunakan statistik dan grafik panjang awal 19.2 cm no massa panjang massa x x k F (N) (g) (cm) (kg) (cm) (m) (N/m) Kunci Jawaban 191 D E

268 Gaya (N) Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal statistik dan melalui grafik Soal Penguasaan Konsep k Kunci Jawaban Grafik F=f( x) pegas 1 y = x R² = y = x k (N/m), R² = (N/m), 0.037, k (N/m), , (N/m), , k (N/m), , (N/m), k 0.029, (N/m), k (N/m), 0.028, k (N/m), 0.026, k (N/m), 0.024, k (N/m), 0.022, k (N/m), 0.020, k (N/m), 0.019, k (N/m), 0.017, k (N/m), 0.015, , , Pertambahan Panjang (m) Berdasarkan percobaan tersebut, diperoleh hasil bahwa konstanta pegas yang diperoleh dengan 192

269 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep metode statistik adalah 26,503 N/m dan ketika dihitung dengan menggunakan grafik adalah 26,574 N/m, kita dapat membandingkan bahwa kecuali. A. nilai konstanta gaya yang diperoleh berdasarkan percobaan diatas dengan menggunakan metode grafik dan statistik tidak berbeda jauh. B. kedua metode diatas dapat digunakan untuk mengukur nilai konstanta gaya pada pegas karena mendapatkan hasil yang hampir sama C. metode statistik lebih rumit dibandingkan dengan membuat grafik karena harus menghitung angka-angka yang rumit D. jika mengukur konstanta pegas dengan grafik harus lebih teliti dalam membuat skala grafik namun nilai konstanta gaya yang diperoleh hanya mengukur kemiringan grafiknya saja E. mengukur konstanta gaya dengan metode grafik lebih akurat daripada metode statistik Kunci Jawaban Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Aspek KPS 36 Sedang Kemampuan Mengamati Indikator Soal Mengamati pertambahan panjang pegas dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. Soal Keterampilan Proses Sains Gambar disamping ini adalah pengamatan terhadap pertambahan panjang kawat berdasarkan hasil percobaan dengan ketika diberikan beban tambahan bermassa 40,00 ± 0,005g pada pegas. Pertambahan panjang pegas yang teramati jika nilai terkecil yang mampu terukur 0,002 cm adalah.. A. 1,224 ± 0,002 cm B. 1,224 ± 0,001 cm C. 1,222 ± 0,002 cm D. 1,222 ± 0,001 cm E. 1,200 ± 0,001 cm Kunci Jawaban B 193

270 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Aspek KPS 37 Sedang Kemampuan Merencanakan Penelitian 38 Sedang Kemampuan Berkomunikasi Indikator Soal Mengurutkan langkahlangkah kegiatan percobaan yang benar untuk menentukan konstanta pegas. Menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. Soal Keterampilan Proses Sains Jika alat dan bahan yang tersedia hanya statip, mistar, beban, dan pegas maka prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan konstanta gaya suatu pegas tunggal adalah 1. Catat data hasil pengukuran kedalam bentuk tabel 2. Hitung pertambahan panjang pegas 3. Ukur panjang pegas mula-mula 4. Ukur massa beban 5. Ukur panjang pegas akhir 6. Gantungkan beban pada pegas Agar dapat dilakukan percobaan yang benar, maka urutan percobaan yang bisa dilakukan adalah. A. 3, 4, 6, 5, 2, dan 1 B. 4, 3, 6, 5, 2, dan 1 C. 3, 5, 2, 4, 6 dan 1 D. 3, 6, 2, 4, 1, dan 5 E. 3, 6, 5, 2, 3, dan 1 Berdasarkan hasil percobaan menentukan nilai konstanta gaya pegas tunggal, diperoleh data hubungan antara gaya (F) dan pertambahan panjang ( x) sebagai berikut l o = 19,2±0,05 cm no m(g) l (cm) m (kg) x(cm) x(m) F (N) Kunci Jawaban B D

271 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Aspek KPS Indikator Soal Soal Keterampilan Proses Sains Kunci Jawaban Jika nilai konstanta gaya pega tunggal diperoleh dari ini menunjukkan hubungan antara kedua variabel tersebut sebagai berikut, maka grafik di bawah

272 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Aspek KPS Indikator Soal Soal Keterampilan Proses Sains Kunci Jawaban

273 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Aspek KPS Indikator Soal Soal Keterampilan Proses Sains Kunci Jawaban Menurut anda grafik yang benar menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas ditunjukkan oleh grafik. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E

274 Lampiran C.2.1 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Aspek KPS 39 Sedang Kemampuan Merencanakan Penelitian Indikator Soal Menyelidiki pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas Soal Keterampilan Proses Sains Untuk menyelidiki pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas, percobaan yang anda lakukan harus berulang menggunakan pegas tunggal sebagai berikut. A. Jenis pegas tetap dan beban selalu berubah B. Jenis pegas diubah, dan beban tetap C. Jenis pegas dan beban selalu berubah D. Jenis pegas dan beban selalu tetap E. Tidak ada yang benar Kunci Jawaban A 40 Sedang Kemampuan menafsirkan pengamatan Menafsirkan hasil pengamatan pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas l 0 = 21 cm Berdasarkan hasil perngamatan terhadap pengaruh gaya terhadap no m (g) l (cm) x (cm) pertambahan panjang pegas diperoleh data seperti disamping, berikut ini merupakan tafsiran yang benar terhadap pola hubungan antara gaya 0.7 dan pertambahan panjang pegas adalah sebagai berikut kecuali A. Pegas mengalami pertambahan panjang yang relatif konstan antara 0,2-0,3 cm keti ka beban 20 g ditambahkan lagi pada pegas yang sudah ditambahkan beban sebelumnya B. Pertambahan panjang yang relatif linear, menunjukkan bahwa pegas yang digunakan dalam percobaan tersebut masih bersifat elastis C. Kita dapat menentukan nilai konstanta gaya rata-rata pada pegas dengan membandingkan antara gaya luar yang diberikan (w=m.g) dibagi dengan pertambahan panjang pegas tersebut D. Semakin besar massa beban yang digantungkan pada pegas, semakin besar pula pertambahan panjang pegas dari panjang awalnya. E. Tidak akan terjadi pertambahan panjang lagi jika beban yang digantungkan melebihi 210 g E 198

275 Lampiran C

276 KISI-KISI INSTRUMEN TES PERTEMUAN III ELASTISITAS Lampiran C.3.1 Jenjang Sekolah : Sekolah Menengah Atas Mata Pelajaran : Fisika Kelas / Semester : XI / 1 Jumlah Soal : 15 soal Materi Pokok : Elastisitas Standar Kompetensi : Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik Estimasi Ranah Nomor Tingkat Kognit Soal Kesukaran if Indikator Soal 41 Mudah C 2 Meramalkan nilai konstanta sistem pegas jika ditambahan beban atau pegas pada sistem pegas tersebut berdasarkan hasil percobaan Kompetensi dasar Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan Bentuk Instrumen Perhatikan data hasil percobaan di bawah ini! Data hasil percobaan pegas 1 & 2 seri panjang awal 40.5 cm no massa (g) panjang (cm) massa (kg) Soal Penguasaan Konsep pertambaha n panjang (cm) : Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan : Elastisitas : Aplikassi konsep elastisitas pada pegas majemuk : Pilihan ganda pertambahan panjang (m) gaya berat (N) k (N/m) Jika pada dua buah pegas yang disusun seri digantungkan sebuah beban, maka nilai konstanta sistem pegas tersebut... A. akan bertambah ketika ditambahkan sebuah pegas yang disusunkan secara seri pada pegas tersebut B. akan berkurang ketika ditambahan sebuah pegas yang disusunkan secara paralel pada pegas tersebut C. akan bertambah ketika ditambahkan sebuah beban yang disusunkan pada sistem pegas tersebut D. akan berkurang ketika ditambahkan sebuah beban yang disusunkan pada sistem pegas tersebut E. tidak akan berubah ketika diberikan beban tambahan pada sistem pegas tersebut Kunci Jawaban E 199

277 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 42 Mudah C 3 Menentukan massa beban yang digantungkan pada susunan pegas paralel k 1 k 2 Soal Penguasaan Konsep Lampiran C.3.1 Perhatikan gambar di samping! Dua buah pegas yang mempunyai konstanta pegas k 1 dan k 2 disusun seperti gambar disamping. Ternyata setelah diberikan beban yang tidak diketahui berapa massanya pegas tersebut mengalami pertambahan panjang sejauh x. Kita dapat mengetahui berapakah besar massa beban tersebut dengan menggunakan prinsip hukum Hooke yaitu. A. ( ) Kunci Jawaban A w B. ( ) C. ( ) D. E. ( ) 43 Sedang C 3 Membandingkan pertambahan panjang pegas seri dan paralel berdasarkan hasil percobaan Perhatikan gambar dan data hasil percobaan di dibawah ini! Data hasil percobaan pegas 1 & 2 seri panjang awal 40.5 cm k massa panjang massa pertambahan no (g) (cm) (kg) panjang (cm) k Data hasil percobaan pegas 1 & 2 paralel k w k panjang awal 19.3 cm no massa panjang massa (g) (cm) (kg) pertambahan panjang (cm) B 200

278 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 44 Sedang C 3 Menghitung massa beban yang digantungkan pada susunan pegas campuran Soal Penguasaan Konsep Lampiran C Dua buah sistem pegas disusun secara seri dan paralel mempunyai konstanta gaya k, Jika diberikan beban dengan berat yang sama, maka perbandingan pertambahan panjang sistem pegas seri dan paralel adalah... A. 1:4 B. 4:1 C. 1:2 D. 2:1 E. 1:1 Perhatikan rangkaian pegas campuran di samping! Pegas 100N/m dipasangkan secara seri yang salah satu 100N/m pegasnya mempunyai konstanta gaya sebesar 100 N/m 50 N/m dan pegas keduanya dipasangkan secara paralel dengan pegas yang mempunyai konstanta gaya 50 N/m. Jika pegas tersebut mengalami pertambahan panjang sebesar 10 cm, maka massa massa beban yang digantungkan pada 100N/m sistem pegas tersebut adalah kg. A. 0,5 B. 1,0 C. 1,5 D. 2,0 E. 2,5 Kunci Jawaban B 201

279 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 45 Sedang C 3 Menentukan nilai pertambahan panjang pada sususunan pegas seri k 1 Soal Penguasaan Konsep Lampiran C.3.1 Dua buah pegas yang mempunyai nilai konstanta gaya k 1 dan k 2 disusun seri seperti gambar disamping. Jika sebuah beban yang mempunyai berat W digantungkan pada pegas tersebut, maka pegas tersebut akan mengalami pertambahan panjang x sejauh. Kunci Jawaban E k 2 A. B. C. ( ) ( ) ( ) W D. E. ( ) ( ) 46 Sedang C 3 Menentukan nilai konstanta total gaya pada susunan pegas campuran k 1 k 2 Jika pegas disusun seperti susunan pegas disamping, maka nilai konstanta gaya pada pegas campuran tersebut adalah. A. B. A k 3 C. D. w E. 47 Sedang C 4 Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun seri Jika pegas disusun seri, maka pegas tersebut memiliki karakteristik seperti dibawah ini 1. Kedua pegas tersebut akan mendapatkan gaya yang sama dengan gaya berat karena berada dalam satu garis kerja sehingga nilainya sama 2. Masing-masing pegas tersebut akan mengalami gaya yang B 202

280 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 48 Sedang C 4 Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun paralel k 1 k2 Soal Penguasaan Konsep berbeda dengan gaya luar yang diberikan pada susunan pegas 3. Jika nilai konstanta salah satu pegas lebih besar, maka pertambahan panjang pegas tersebut lebih kecil dibandingkan dengan pegas yang lainnya 4. Jika nilai konstanta salah satu pegas lebih besar, maka pertambahan panjang pegas tersebut lebih besar dibandingkan dengan pegas yang lainnya Berdasarkan pernyataan diatas, analisis yang benar dalam menjelaskan karakteristik susunan pegas seri adalah pernyataan nomor. A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 1 dan 4 D. 2 dan 3 E. 2 dan 4 Jika pegas disusun paralel, maka pegas tersebut memiliki karakteristik seperti dibawah ini 1. Kedua pegas tersebut akan mendapatkan gaya yang sama dengan gaya berat karena berada dalam satu garis kerja k 1 w k 2 Lampiran C.3.1 sehingga nilainya sama 2. Kedua pegas tersebut akan mengalami pertambahan panjang yang sama besar jika kedua pegas tersebut mempunyai nilai konstanta gaya yang sama besar dan dipasang seperti gambar disamping 3. Masing masing pegas tersebut akan mendapatkan gaya yang lebih kecil dan apabila dijumlahkan nilainya sama dengan gaya luar yang bekerja pada pegas tersebut. 4. Jika nilai konstanta salah satu pegas lebih besar, maka pertambahan panjang pegas tersebut lebih besar dibandingkan dengan pegas yang lainnya Berdasarkan pernyataan diatas, analisis yang benar dalam menjelaskan karakteristik susunan pegas seri adalah pernyataan nomor. A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 1 dan 4 D. 2 dan 3 Kunci Jawaban D 203

281 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal 49 Sedang C 4 Mengkorelasikan pertambahan panjang setiap pegas pada sistem pegas berdasarkan pemahaman dan hasil percobaan E. 2 dan 4 Perhatikan gambar dan data percobaan dibawah ini! k k Soal Penguasaan Konsep Lampiran C.3.1 Data hasil percobaan pegas tunggal 1 panjang awal 19.2 cm no massa panjang massa pertambahan (g) (cm) (kg) panjang (cm) Kunci Jawaban B 50 Sulit C 4 Menganalisis sistem pegas yang akan mengalami pertambahan panjang yang sama jika Data hasil percobaan pegas 1 & 2 paralel panjang awal 19.3 cm w massa panjang massa pertambahan no (g) (cm) (kg) panjang (cm) Jika dua buah pegas identik disusun secara paralel diberikan beban yang mempunyai berat W, maka gejala yang akan dialami oleh sistem pegas tersebut adalah adalah... A. setiap pegas tersebut akan mengalami pertambahan panjang yang berbeda B. setiap pegas tersebut mendapatkan gaya berat setengah kali dari berat beban C. setiap pegas tersebut mendapatkan gaya berat yang sama dengan berat beban D. pertambahan panjang pegas tidak dipengaruhi oleh berat beban E. pertambahan panjang pegas hanya bergantung pada konstanta pegas Tiga buah pegas dengan berbagai macam jenis disusun seperti pada gambar dibawah ini B 204

282 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal diberikan berat yang sama Soal Penguasaan Konsep Lampiran C.3.1 Kunci Jawaban 51 Sedang C 5 Merencanakan pengolahan data mengukur konstanta gaya setelah dilakukan percobaan pada pegas campuran Jika diberikan beban dengan berat yang sama, maka susunan pegas yang akan menghasilkan pertambahan panjang yang sama adalah susunan pegas nomor. A. 1, 3, dan 4 B. 1, 3, dan 5 C. 2, 3, dan 4 D. 2, 3, dan 5 E. 2, 4 dan 5 no massa (g) Panjang akhir (cm) Di bawah ini terdapat data hasil percobaan yang telah dilakukan oleh siswa Data hasil percobaan VI pegas 1&2 paralel dan diserikan dengan pegas 5 panjang awal 36.3 cm Supaya diperoleh nilai konstanta gaya berdasarkan hasil percobaan, berikut ini merupakan langkahlangkah yang diperlukan diantaranya 1. Rata-ratakan nilai seluruh konstanta gaya dengan menjumlahkannya dan membagi dengan jumlah data yang ada 2. Carilah nilai konstanta gaya dengan membagi gaya dibagi dengan pertambahan panjang benda dalam satuan SI 3. Cari selisih panjang dengan mengurangi panjang akhir dengan panjang awal sebelum diberikan beban D 205

283 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep 4. Carilah nilai berat benda dengan mengkalikan massa dengan percepatan gravitasi 5. Ubah pertambahan panjang dari satuan centimeter ke satuan meter. 6. Ubah massa dari gram ke kilogram Urutan perancangan mengolah data hasil eksperimen yang benar untuk mengukur konstanta gaya adalah. A. 3, 5, 4, 2, 1, dan 6 B. 2, 3, 5, 1, 4, dan 6 C. 3, 6, 5, 2, 4, dan 1 D. 6, 3, 5, 4, 2, dan 1 E. 6, 4, 5, 3, 2, dan 1 Lampiran C.3.1 Kunci Jawaban 52 Sulit C 6 Membandingkan nilai konstanta gaya pada susunan pegas seri dan paralel berdasarkan percobaan dengan hukum Hooke Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan siswa, diperoleh data sebagai berikut: Pengukuran konstanta gaya pada pegas tunggal, seri dan paralel berdasarkan hasil percobaan k (N/m) k k (N/m) huk. k No Jenis Rangkaian tabel (N/m) Hooke (N/m) 1 Pegas Pegas Pegas paralel 1& Pegas seri 1& dengan memperhatikan data hasil eksperimen, kita dapat membandingkan bahwa 1. Nilai konstanta gaya pada pegas seri maupun paralel yang diperoleh berdasarkan eksperimen dan dengan menentukan dulu nilai konstanta pegas tunggalnya kemudian dihitung nilai konstanta gaya pada pegas seri maupun paralel tidak berbeda jauh nilainya. 2. Berdasarkan hasil eksperimen, ditemukan adanya sifat sambungan dua buah pegas yang dihubungkan secara seri dan paralel yang sedikit mempengaruhi besarnya nilai konstanta gaya pada pegas seri dan paralel yang tidak bisa dijelaskan dengan hukum Hooke. 3. Nilai konstanta gaya pada pegas paralel yang diperoleh dengan menggunakan hukum Hooke lebih akurat dibandingkan dengan hasil eksperimen langsung mengukur konstanta gaya pada pegas seri maupun paralel 4. Susunan pegas seri berdasarkan hasil eksperimen mempunyai fungsi untuk meningkatkan tingkat elastisitas susunan pegas karena nilai konstanta pegasnya B 206

284 Nomor Soal Estimasi Tingkat Kesukaran Ranah Kognit if Indikator Soal Soal Penguasaan Konsep menjadi lebih kecil. 5. Susunan pegas paralel berdasarkan hasil eksperimen mempunyai fungsi untuk meningkatkan nilai konstanta gaya pada susunan pegas dibandingkan dengan nilai konstanta gaya pada pegas tunggalnya. Menurut penilaian anda, pernyataan diatas yang tidak bisa dibuktikan langsung dengan kegiatan percobaan adalah pernyataan nomor. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 Lampiran C.3.1 Kunci Jawaban Nom or Soal Estimasi Tingkat Kesukara n Aspek KPS 53 Sedang Keterampila n Meramal Indikator Soal Meramal pertambaha n panjang sistem pegas jika diberikan beban yang sama Soal Keterampilan Proses Sains Tiga buah sistem pegas disusun seperti gambar berikut Kunci Jawaban E Jika ketiga sistem pegas tersebut diberikan beban yang sama, maka pegas yang mengalami pertambahan panjang yang tersebesar sampai yang terkecil adalah. A. 3, 2, dan 1 B. 2, 1 dan 3 C. 2, 3, dan 1 D. 1, 2, dan 3 E. 1, 3 dan 2 207

285 54 Sedang Keterampila n menggunaka n alat dan bahan Mengkritik kesalahan pemasanga n benda pada rangkaian pegas paralel yang mempunyai konstanta gaya berbeda supaya mengalami pertambaha n panjang sama besar k 1 w k 2 Ketika melakukan percobaan mengukur konstanta gaya pada pegas yang mempunyai konstanta gaya berbeda k 1 k 2. Susunan tersebut dipasang paralel dan sering kali terjadi kesalahan pemasangan karena kedua pegas tidak mengalami pertambahan panjang yang sama besar. Di samping ini gambar kesalahan pemasangan ketika eksperimen. Menurut anda, kritik yang membangun supaya percobaan tersebut dapat berjalan dengan lancar adalah. A. Beban tersebut harus digeser ke sebelah kanan supaya kedua benda tersebut mengalami pertambahan panjang yang sama besar B. Beban tersebut harus digeser ke sebelah kiri supaya kedua benda tersebut mengalami pertambahan panjang yang sama besar C. Beban yang digantungkan jangan terlalu besar supaya tidak bengkok seperti gambar diatas D. Ganti dengan pegas yang sama besar supaya mengalami pertambahan panjang yang sama E. Anda salah melakukan eksperimen sehingga pegasnya rusak dan harus diganti dengan pegas yang baru Lampiran C.3.1 B 55 Sedang Kemampuan Berkomunik asi Mengkomu nikasikan tabel pengaruh gaya terhadap pertambaha n panjang sistem pegas kedalam bentuk grafik Dari percobaan elastisitas diperoleh data seperti tabel di bawah ini. F (N) Δl 5,0 2,5 10,0 3,0 15,0 3,7 20,0 4,2 Grafik yang menunjukkan hubungan antara berat beban (F) dengan pertambahan panjang ( l) cenderung seperti. A 208

286 Lampiran C

287 Lampiran C.1.2 LEMBAR JUDGEMENT INSTRUMEN TES SERI I ELASTISITAS Soal Penguasaan Konsep Nomor AK TK KI Kunci Indikator Soal Soal C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 M Sd St S TS Jawaban 1 Mengidentifikasi ciri-ciri benda elastis A 2 Mengidentifikasi ciri-ciri benda plastis D 3 Menyebutkan contoh benda-benda elastis C Merumskan pertambahan panjang bahan 4 jika nilai panjang, gaya, luas, dan A modulusnya diketahui 5 Menentukan jumlah tali minimal yang dapat digunakan untuk mengangkat barang. D 6 Menghitung tegangan benda elastis dari yang terkecil sampai terbesar. E 7 Menentukan nilai regangan suatu bahan berdasarkan percobaan elastisitas A 8 Mengukur panjang kawat dan pertambahan panjang kawat dalam percobaan elastisitas C Menganalisis kesalahan eksperimen dalam menentukan jenis kawat elastis dengan 9 membandingkan nilai modulus young berdasarkan literatur B dengan nilai modulus young yang diperoleh melalui percobaan. Menyimpulkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya regangan pada 10 suatu benda yang mempunyai panjang B tertentu mengalami pertambahan panjang Keterangan 268

288 Lampiran C.1.2 Nomor Soal Indikator Soal Menyimpulkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan pada suatu benda yang mempunyai luas penampang tertentu dikenai gaya Menentukan nilai modulus young suatu kawat berdasarkan percobaan Mengkoreksi kesalahan teknis dalam mengukur panjang mula-mula suatu benda dalam percobaan mengukur modulus young benda Mengkritik kesalahan prosedur pengukuran modulus young pada kawat yang digantung oleh beban Keterangan : AK = Aspek Kognitif C 1 = Hafalan C 2 = Pemahaman C 3 = Penerapan C 4 = Analisis C 5 = Sintesis C 6 = Penilaian AK TK KI Kunci C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 M Sd St S TS Jawaban TK = Tingkat Kesukaran M = Mudah Sd = Sedang St = Sulit KI = Kesesuaian dengan Indikator Soal S = Sesuai TS = Tidak Sesuai C A A D Keterangan 269

289 Nomor Soal Soal Keterampilan Proses Indikator Soal Mengamati pertambahan panjang kawat dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. Mengamati panjang diameter kawat dengan menggunakan mikrometer skrup pada percobaan menentukan modulus young kawat Menyelidiki urutan prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan besar regangan suatu kawat Menunjukkan hubungan antara tegangan dengan regangan Menganalisis nilai modulus young dari kemiringan grafik tegangan terhadap regangan pada daerah elastis. Menyelidiki pengaruh gaya terhadap tegangan tali Keterangan : ASPEK KPS 1. Mengamati 2. Menafsirkan pengamatan 3. Meramalkan ASPEK KPS TK KI Kunci M Sd St S TS Jawaban 4. Menggunakan alat dan bahan 5. Menerapkan konsep 6. Merencanakan penelitian TK = Tingkat Kesukaran M = Mudah Sd = Sedang St = Sulit KI = Kesesuaian dengan Indikator Soal S = Sesuai TS = Tidak Sesuai B C B D B E 7. Berkomunikasi 8. Mengajukan pertanyaan Lampiran C.1.2 Keterangan Bandung, Penilai Instrumen

290 Soal Penguasaan Konsep Nomor Soal Indikator Soal Membandingkan nilai konstanta gaya pada pegas berdasarkan hubungan kemiringan antara gaya dan pertambahan panjang benda dari lima buah percobaan Membandingkan karakteristik pegas yang memiliki nilai konstanta gaya kecil dan besar Mengurutkan langkah-langkah dalam menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. Menentukan nilai konstanta pegas suatu bahan berdasarkan percobaan melalui tabel dengan cara statistik. Meramalkan pertambahan panjang pegas jika diberikan beban dengan massa yang lebih besar Menghitung nilai pertambahan panjang pegas suatu bahan jika diberikan gaya luar. Membandingkan besarnya pertambahan panjang berbagai macam pegas jika diberikan gaya yang sama Memprediksi pasangan beban yang harus disimpan di atas pegas jika diketahui datadata pertambahan panjang pegas sebelumnya Menggambarkan grafik antara gaya dan pertambahan panjang pegas berdasarkan percobaan LEMBAR JUDGEMENT INSTRUMEN TES SERI II ELASTISITAS AK TK KI Kunci C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 M Sd St S TS Jawaban C B E A C D C D D Lampiran C.2.2 Keterangan 297

291 Nomor Soal Indikator Soal Membandingkan besar konstanta pegas yang diperoleh berdasarkan hasil percobaan Menganalisis tingkat akurasi dan presisi dari beberapa grafik beberapa pegas yang diberikan beban berdasarkan hasil percobaan. Menemukan kesalahan-kesalahan yang sering terjadi ketika melakukan kegiatan eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal Menggeneralisasikan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang benda berdasarkan percobaan. Memvalidasi hasil pengambilan data eksperimen percobaan mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal Membandingkan hasil eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas yang diperoleh melalui perhitungan statistik dan melalui grafik Keterangan : AK = Aspek Kognitif C 1 = Hafalan C 2 = Pemahaman C 3 = Penerapan C 4 = Analisis C 5 = Sintesis C 6 = Penilaian AK TK KI Kunci C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 M Sd St S TS Jawaban TK = Tingkat Kesukaran M = Mudah Sd = Sedang St = Sulit KI = Kesesuaian dengan Indikator Soal S = Sesuai TS = Tidak Sesuai E A B B D E Lampiran C.2.2 Keterangan 298

292 Soal Keterampilan Proses Sains Nomor Indikator Soal Soal Mengamati pertambahan panjang 36 pegas dengan membaca skala ketika diberikan beban tambahan. Mengurutkan langkah-langkah kegiatan percobaan yang benar 37 untuk menentukan besar regangan suatu kawat Menunjukkan hubungan antara gaya 38 dan pertambahan panjang pegas Menyelidiki pengaruh gaya terhadap 39 pertambahan panjang pegas Menafsirkan hasil pengamatan 40 pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas Keterangan : ASPEK KPS 1. Mengamati 2. Menafsirkan pengamatan 3. Meramalkan 4. Menggunakan alat dan bahan TK = Tingkat Kesukaran KI M = Mudah Sd = Sedang St = Sulit = Kesesuaian dengan Indikator Soal S = Sesuai TS = Tidak Sesuai ASPEK KPS TK KI Kunci M Sd St S TS Jawaban 5. Menerapkan konsep 6. Merencanakan penelitian 7. Berkomunikasi 8. Mengajukan pertanyaan B B D A E Lampiran C.2.2 Keterangan Bandung, Penilai Instrumen

293 Lampiran C.3.2 Soal Penguasaan Konsep Nomor Soal Indikator Soal Meramalkan nilai konstanta sistem pegas jika ditambahan beban atau pegas pada sistem pegas tersebut berdasarkan hasil percobaan Menentukan gaya yang dialami oleh susunan pegas paralel Membandingkan pertambahan panjang pegas seri dan paralel berdasarkan hasil percobaan Menghitung massa beban yang digantungkan pada susunan pegas campuran Menentukan nilai pertambahan panjang pada sususunan pegas seri Menentukan nilai konstanta total gaya pada susunan pegas campuran Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun seri Menganalisis karakteristik sistem pegas yang disusun paralel Mengkorelasikan pertambahan panjang setiap pegas pada sistem pegas berdasarkan pemahaman dan hasil percobaan Menganalisis sistem pegas yang akan mengalami pertambahan panjang yang sama jika diberikan berat yang sama Merencanakan pengolahan data mengukur konstanta gaya setelah dilakukan percobaan pada pegas campuran LEMBAR JUDGEMENT INSTRUMEN TES SERI III ELASTISITAS AK TK KI Kunci C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 M Sd St S TS Jawaban E A A B E A B D B B D Keterangan 313

294 Lampiran C.3.2 Nomor Soal 52 Indikator Soal Membandingkan nilai konstanta gaya pada susunan pegas seri dan paralel berdasarkan percobaan dengan hukum Hooke AK TK KI Kunci C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 M Sd St S TS Jawaban B Keterangan Keterangan : AK = Aspek Kognitif C 1 = Hafalan C 2 = Pemahaman C 3 = Penerapan C 4 = Analisis C 5 = Sintesis C 6 = Penilaian Soal Keterampilan Proses Nomor Indikator Soal Soal Meramal pertambahan panjang sistem 53 pegas jika diberikan beban yang sama Mengkritik kesalahan pemasangan benda pada rangkaian pegas paralel 54 yang mempunyai konstanta gaya berbeda supaya mengalami pertambahan panjang sama besar Mengkomunikasikan tabel pengaruh 55 gaya terhadap pertambahan panjang sistem pegas kedalam bentuk grafik Keterangan ASPEK KPS 1. Mengamati 2. Menafsirkan pengamatan 3. Meramalkan TK = Tingkat Kesukaran M = Mudah Sd = Sedang St = Sulit KI = Kesesuaian dengan Indikator Soal S = Sesuai TS = Tidak Sesuai ASPEK KPS TK KI Kunci M Sd St S TS Jawaban E B A Bandung, Penilai Instrumen 0000 Keterangan 314

295 Lampiran C Menggunakan alat dan bahan 5. Menerapkan konsep 6. Merencanakan penelitian 7. Berkomunikasi 8. Mengajukan pertanyaan TK = Tingkat Kesukaran M = Mudah Sd = Sedang St = Sulit KI = Kesesuaian dengan Indikator Soal S = Sesuai TS = Tidak Sesuai 315 2

296 Lampiran C.3.3 1

297 Lampiran C.5 FORMAT OBSERVASI AKTIVITAS GURU KETERLAKSANAAN MODEL PEMBELAJARAN SERI I MODULUS YOUNG Petunjuk : Berilah tanda chek list ( ) pada kolom yang tersedia sesuai dengan aktivitas guru yang telah dilakukan. No Kegiatan Guru 1 Tahap Pemberian Masalah o Goru menunjukkan dan menanyakan gejala /fenomena yang memuat suatu permasalahan nyata mengenai konsep yang berkaitan dengan Elastisitas 2 Tahap Melukiskan Apa yang Diketahui o Guru mengarahkan siswa dalam menuliskan apa saja yang diketahuinya mengenai konsep, prinsip atau teori yang berkaitan dengan masalah tersebut dengan cara guru mengulas kembali pertanyaan-pertanyaan sebelumnya. 3 Tahap Menuliskan Inti Permasalahan o Guru menuliskan inti permasalahan titik apa yang berhubungan dengan batas aman beban yang masih dapat diangkat oleh lift titik tersebut berhubungan dengan batas elastisitas suatu bahan. 4 Tahap Menuliskan Cara Pemecahan Masalah o Guru mengarahkan siswa mengemukakan informasi-informasi yang telah mereka dapatkan untuk dikaitkan dengan pemecahan masalah yang berkaitan dengan konsep elastisitas. 5 Tahap Menuliskan Tindakan Kerja yang akan Dilakukan o Guru membimbing siswa dalam merencanakan kegiatan praktikum menghitung besarnya tegangan dan regangan yang ada pada suatu bahan. Perencanaan kegiatan praktikum ini dituliskan dalam LKS elastisitas untuk memecahkan masalah mengenai Keterlaksanaan Ya Tidak Keterangan 211

298 No Kegiatan Guru konsep elastisitas. 6 Tahap Menuliskan Hasil Kegiatan o Guru memberikan penguatan terhadap hasil eksperimen mengenai modulus young secara keseluruhan. o Guru menyimpulkan hasil praktikum, menuliskannya dalam LKS dan papan tulis. Keterlaksanaan Ya Tidak Lampiran C.5 Keterangan Komentar, kritik, saran dan koreksi : Bandung, Oktober 2010 Observer (...) 212

299 FORMAT OBSERVASI AKTIVITAS GURU KETERLAKSANAAN MODEL PEMBELAJARAN SERI II PEGAS TUNGGAL Lampiran C.5 Petunjuk : Berilah tanda chek list ( ) pada kolom yang tersedia sesuai dengan aktivitas guru yang telah dilakukan. No Kegiatan Guru 1 Tahap Pemberian Masalah o Guru menunjukkan dan menanyakan gejala /fenomena yang memuat suatu permasalahan nyata mengenai konsep yang berkaitan dengan Elastisitas 2 Tahap Melukiskan Apa yang Diketahui o Guru mengarahkan siswa dalam menuliskan apa saja yang diketahuinya mengenai konsep, prinsip atau teori yang berkaitan dengan masalah tersebut dengan cara guru mengulas kembali pertanyaan-pertanyaan sebelumnya. 3 Tahap Menuliskan Inti Permasalahan o Guru menuliskan inti permasalahan berapakah batas maksimal beban yang masih dapat diukur dinamometer tersebut berhubungan dengan batas elastisitas suatu bahan. 4 Tahap Menuliskan Cara Pemecahan Masalah o Guru mengemukakan informasi-informasi yang telah mereka dapatkan untuk dikaitkan dengan pemecahan masalah yang berkaitan dengan konsep elastisitas. o Guru mengarahkan siswa membandingkan nilai konstanta pegas suatu bahan dan bisa menentukan pegas yang paling cocok berdasarkan hasil praktikum. 5 Tahap Menuliskan Tindakan Kerja yang akan Dilakukan o Guru membimbing siswa dalam merencanakan kegiatan praktikum pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas. Perencanaan kegiatan praktikum ini dituliskan dalam LKS elastisitas untuk memecahkan masalah mengenai konsep elastisitas. 6 Tahap Menuliskan Hasil Kegiatan o Guru memberikan penguatan terhadap hasil Keterlaksanaan Ya Tidak Keterangan 213

300 Lampiran C.5 No Kegiatan Guru eksperimen mengenai hukum hooke untuk pegas tunggal secara keseluruhan. o Guru menyimpulkan hasil praktikum, menuliskannya dalam LKS dan papan tulis. Keterlaksanaan Ya Tidak Keterangan Komentar, kritik, saran dan koreksi : Bandung, Oktober 2010 Observer (...) 214

301 FORMAT OBSERVASI AKTIVITAS GURU KETERLAKSANAAN MODEL PEMBELAJARAN SERI III PEGAS CAMPURAN Lampiran C.5 Petunjuk : Berilah tanda chek list ( ) pada kolom yang tersedia sesuai dengan aktivitas guru yang telah dilakukan. No Kegiatan Guru 1 Tahap Pemberian Masalah o Guru menunjukkan dan menanyakan gejala /fenomena yang memuat suatu permasalahan nyata mengenai konsep yang berkaitan dengan nilai konstanta pegas gabungan dan penerapannya 2 Tahap Melukiskan Apa yang Diketahui o Guru mengarahkan siswa dalam menuliskan apa saja yang diketahuinya mengenai konsep, prinsip atau teori yang berkaitan dengan masalah tersebut dengan cara guru mengulas kembali pertanyaanpertanyaan sebelumnya. 3 Tahap Menuliskan Inti Permasalahan o Guru menuliskan inti permasalahan konsep apa yang berhubungan dengan masalah diatas, bagaimana pertambahan panjang pegas untuk ssusunan pegas seri dan paralel dan bagaimana cara menentukan nilai konstanta gaya untuk susunan pegas seri dan paralel 4 Tahap Menuliskan Cara Pemecahan Masalah o Guru mengarahkan siswa mengemukakan informasiinformasi yang telah mereka dapatkan untuk dikaitkan dengan pemecahan masalah yang berkaitan dengan konsep elastisitas. 5 Tahap Menuliskan Tindakan Kerja yang akan Dilakukan o Guru membimbing siswa dalam merencanakan kegiatan praktikum menghitung besarnya tegangan dan regangan yang ada pada suatu bahan. Perencanaan kegiatan praktikum ini dituliskan dalam LKS elastisitas untuk memecahkan masalah mengenai konsep elastisitas. o Guru menuliskan prosedur percobaan untuk menghitung besarnya konstanta pegas gabungan dan menuliskannya dalam LKS elastisitas III. o Guru menentukan masing-masing nilai konstanta pegas gabungan pada rangkaian pegas seri dan paralel dengan mengukurnya langsung melalui pengamatan. Keterlaksanaan Ya Tidak Keterangan 215

302 No Kegiatan Guru 6 Tahap Menuliskan Hasil Kegiatan o Guru memberikan penguatan terhadap hasil eksperimen mengenai hukum hooke untuk pegas campuran secara keseluruhan. o Guru menyimpulkan hasil praktikum, menuliskannya dalam LKS dan papan tulis. Keterlaksanaan Ya Tidak Lampiran C.5 Keterangan Komentar, kritik, saran dan koreksi : Bandung, Oktober 2010 Observer (...) 216

303 Lampiran C.4 FORMAT WAWANCARA DENGAN GURU 1. Bagaimana sekolah menentukan besar nilai KKM? Melalui rapat MGMP di Sekolah, ditentukan dengan memperhitungkan sarana dan prasarana sekolah, kelengkapan laboratorium, media pembelajaran, dan keadaan siswa maupun kesiapannya menerima materi pembelajaran di Sekolah. 2. Berapakah nilai KKM yang ditentukan oleh sekolah? Apakah siswa memenuhi batas nilai KKM yang telah ditentukan oleh sekolah? Sekitar 50% siswa memenuhi nilai KKM di Sekolah 4. Apa yang Bapak/Ibu lakukan jika siswa tidak memenuhi standard KKM sekolah? 1. Melakukan remedial teaching sambil membahas soal ujian yang telah dilakukan sebelumnya 2. Memberikan latihan soal untuk menambah kemampuan siswa dalam menjawab soal 3. Melakukan ujian ulang dengan jenis dan tipe soal yang sama dengan ujian sebelumnya 5. Apakah sekolah mempunyai laboratorium fisika tersendiri atau masih bersatu dengan laboratorium kimia dan biologi? Sekolah mempunyai laboratorium fisika sendiri dengan fasilitas yang lengkap dan memadai untuk kelangsungan kegiatan penbelajaran 6. Apakah alat-alat praktikum untuk mata pelajaran fisika di sekolah ini lengkap? Di laboratorium tersedia KIT percobaan mekanika, kalor, usaha dan energi dari PUDAK, alat-alat yang tersedia di Sekolah lumayan lengkap bisa digunakan untuk kegiatan pembelajaran, namun ada beberapa alat yang sudah lama tidak dipakai atau sudah rusak sebagian 7. Apakah pendidikan Ibu berasal dari jurusan pendidikan Fisika? Ya berasal dari fisika UPI 8. Metode pembelajaran apa yang sering Ibu gunakan? Selama ini metode pembelajaran masih konvensional, full menggunakan papan tulis. Termasuk latihan juga di papan tulis. Namun sekali-kali dilaksanakan kegiatan praktikum di Sekolah 9. Apakah Bapak/Ibu mempunyai metode khas ketika sedang menyampaikan materi pembelajaran? Menggunakan papan tulis untuk menyampaikan seluruh materi pembelajaran, dan latihan diambil dari seluruh buku fisika secara lengkap 10. Bagaimana Ibu menyiasati kegiatan yang membutuhkan alat tetapi alat tersebut tidak tersedia di sekolah? Biasanya menggunakan animasi, namun selama ini agak kesulitan untuk mendapatkan referensi animasinya. 11. Bagaimana kondisi siswa saat kegiatan pembelajaran berlangsung? Siswa ada yang memperhatikan, ada yang cuek, semuanya beragam 12. Apakah siswa memiliki ketertarikan lebih ketika Ibu menyajikan materi pembelajaran dengan menggunakan media? Iya media digunakan sebagai pembuat segar siswa supaya siswa tidak jenuh dengan materi yang diberikan 13. Kendala-kendala apa yang dihadapi oleh Bapak/Ibu dalam menyampaikan materi pembelajaran? 1. Fisika yang masih dianggap momok oleh siswa 2. Kesulitan menyampaikan materi yang membutuhkan penjelasan melalui media animasi 3. Kesulitan menjelaskan materi-materi abstrak seperti gejala difraksi dan interferensi gelombang karena tidak tersedia alat-alatnya di Sekolah. 210

304 Lampiran C.7.1 INSTRUMEN KETERAMPILAN PROSES SAINS 1. Gambar di bawah ini adalah pengamatan terhadap pertambahan panjang kawat berdasarkan hasil percobaan dengan ketika diberikan beban tambahan bermassa 695,50 ± 0,005 g pada kawat yang memiliki diameter 0,35 ± 0,005 mm. Pertambahan panjang kawat yang teramati jika nilai terkecil yang mampu terukur 0,002 cm adalah.. A. 0,061±0,001 cm B. 0,062±0,001 cm C. 0,062±0,0005 cm D. 0,62±0,01 cm E. 0,61±0,01 cm 2. Gambar di bawah ini adalah pengamatan terhadap panjang diameter kawat kuningan yang akan dijadikan percobaan mengukur modulus young kawat. Nilai yang ditunjukkan oleh mikrometer skrup jika skala terkecil yang mampu diukur mikrometer skrup adalah 0,01 mm adalah. A. 6,50 ± 0,005 mm B. 0,65 ± 0,01 mm C. 0,65 ± 0,005 mm D. 0,15 ± 0,005 mm E. 0,15 ± 0,01 mm 3. Jika alat dan bahan yang tersedia hanya statip, mistar, beban, dan kawat maka prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan besar regangan suatu kawat adalah 1. Memberikan beban pada kawat yang berbeda, 2. Mengukur panjang mula-mula, 3. Mengukur panjang kawat akhir, 4. Menghitung perbandingan antara pertambahan panjang kawat terhadap panjang kawat mula-mula Agar dapat dilakukan percobaan menentukan besar regangan suatu kawat yang benar, urutan percobaan yang bisa dilakukan adalah. A. 1, 2, 3, dan 4 B. 2, 1, 3, dan 4 C. 2, 3, 1, dan 4 D. 3, 1, 2, dan 4 E. 4, 3, 2, dan 1 4. Ketika melakukan percobaan menentukan nilai modulus elastisitas suatu bahan, diperoleh hubungan antara tegangan (σ) dan regangan (e). Jika nilai modulus young diperoleh dari E =, maka dari lima buah grafik hubungan antara tegangan dan regangan dibawah ini: σ σ σ σ e σ e e e e 225

305 Lampiran C.7.1 grafik yang menunjukkan keadaan benda berada pada keadaan elastis dan plastis ditunjukkan oleh grafik. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E Untuk menyelidiki pengaruh gaya terhadap tegangan tali, percobaan yang anda lakukan harus berulang menggunakan kawat elastis sebagai berikut. A. Jenis kawat, luas penampang kawat,dan beban selalu berubah B. Jenis kawat berubah, tetapi luas penampang kawat dan beban harus tetap C. Jenis kawat dan luas penampang kawat harus berubah, tetapi beban harus tetap D. Jenis kawat, luas penampang kawat, dan beban selalu tetap E. Jenis kawat dan luas penampang kawat harus tetap, tetapi beban harus berubah 6. Jika alat dan bahan yang tersedia hanya statip, mistar, beban, dan pegas maka prosedur percobaan yang dapat dilakukan untuk menentukan konstanta gaya suatu pegas tunggal adalah 1. Catat data hasil pengukuran kedalam bentuk tabel 2. Hitung pertambahan panjang pegas 3. Ukur panjang pegas mula-mula 4. Ukur massa beban 5. Ukur panjang pegas akhir 6. Gantungkan beban pada pegas Agar dapat dilakukan percobaan yang benar, maka urutan percobaan yang bisa dilakukan adalah. A. 3, 4, 6, 5, 2, dan 1 B. 4, 3, 6, 5, 2, dan 1 C. 3, 5, 2, 4, 6 dan 1 D. 3, 6, 2, 4, 1, dan 5 E. 3, 6, 5, 2, 3, dan 1 7. Berdasarkan hasil percobaan menentukan nilai konstanta gaya pegas tunggal, diperoleh data hubungan antara gaya (F) dan pertambahan panjang ( x) sebagai berikut lo = 19,2±0,05 cm no m(g) l (cm) m (kg) x(cm) x(m) F (N) Jika nilai konstanta gaya pega tunggal diperoleh dari, maka grafik di bawah ini menunjukkan 226

306 Lampiran C.7.1 hubungan antara kedua variabel tersebut sebagai berikut Menurut anda grafik yang benar menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas ditunjukkan oleh grafik. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E Untuk menyelidiki pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas, percobaan yang anda lakukan harus berulang menggunakan pegas tunggal sebagai berikut. A. Jenis pegas tetap dan beban selalu berubah B. Jenis pegas diubah, dan beban tetap C. Jenis pegas dan beban selalu berubah D. Jenis pegas dan beban selalu tetap E. Tidak ada yang benar 227

307 Lampiran C Berdasarkan hasil perngamatan terhadap pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas diperoleh data seperti disamping, berikut ini merupakan tafsiran yang benar terhadap pola hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas adalah sebagai berikut kecuali. l 0 = 21 cm no m (g) l (cm) x (cm) Dari percobaan elastisitas diperoleh data seperti tabel di bawah ini. F (N) Δl 5,0 2,5 10,0 3,0 15,0 3,7 20,0 4,2 A. Pegas mengalami pertambahan panjang yang relatif konstan antara 0,2-0,3 cm ketika beban 20 g ditambahkan lagi pada pegas yang sudah ditambahkan beban sebelumnya. B. Pertambahan panjang yang relatif linear, menunjukkan bahwa pegas yang digunakan dalam percobaan tersebut masih bersifat elastis C. Kita dapat menentukan nilai konstanta gaya rata-rata pada pegas dengan membandingkan antara gaya luar yang diberikan (w=m.g) dibagi dengan pertambahan panjang pegas tersebut D. Semakin besar massa beban yang digantungkan pada pegas, semakin besar pula pertambahan panjang pegas dari panjang awalnya. E. Tidak akan terjadi pertambahan panjang lagi jika beban yang digantungkan melebihi 210 g Grafik yang menunjukkan hubungan antara berat beban (F) dengan pertambahan panjang ( l) cenderung seperti. 228

308 Lampiran C

309 INSTRUMEN PENGUASAAN KONSEP Lampiran C Berikut ini merupakan pernyataan yang berhubungan dengan sifat elastisitas benda 1. Jika benda diberikan gaya, maka benda akan mengalami pertambahan panjang dan akan kembali ke bentuk semula jika gaya tersebut dihilangkan. 2. Jika benda diberikan gaya, maka benda akan mengalami pertambahan panjang dan tidak akan kembali ke bentuk semula jika gaya tersebut dihilangkan. 3. Jika gaya tersebut diperbesar, maka tegangan benda tersebut akan semakin meningkat. 4. Jika gaya tersebut diperkecil, maka tegangan benda tersebut akan semakin meningkat. 5. Besarnya tegangan suatu benda berbanding lurus dengan regangan benda tersebut jika diberikan gaya luar pada benda Pernyataan diatas yang merupakan ciri dari benda elastis adalah. A. 1, 3, dan 5 B. 2, 4, dan 5 C. 1, 4, dan 5 D. 2, 4, dan 5 E. 3, 4, dan 5 2. Berikut ini merupakan pernyataan yang berhubungan dengan sifat elastisitas benda 1. Jika diberikan gaya pada benda tersebut, maka akan mengalami pertambahan panjang dan akan kembali ke bentuk semula jika gaya tersebut dihilangkan. 2. Jika diberikan gaya pada benda tersebut, maka akan mengalami pertambahan panjang dan tidak akan kembali ke bentuk semula jika gaya tersebut dihilangkan. 3. Jika gaya tersebut diperbesar, maka tegangan benda tersebut akan semakin meningkat. 4. Gaya luar yang diberikan pada benda akan mengubah bentuk benda secara permanen. Pernyataan diatas yang merupakan ciri dari benda yang sudah tidak elastis adalah. A. 1 dan 3 B. 1 dan 4 C. 2 dan 3 D. 2 dan 4 E. 3 dan 4 3. Diantara benda-benda di bawah ini yang merupakan contoh benda-benda yang mempunyai tingkat elastisitas tinggi jika diberikan gaya luar adalah. A. karet, plastik, plastisin B. karet, pegas, plastisin C. pegas, kawat, karet D. kayu, plastisin, kawat E. plastik, kawat, kayu 4. Perhatikan gambar di bawah ini! Sebuah batang baja panjang mula mula L ditarik dengan gaya F. Jika luas penampang batang baja A dan modulus elastisitas batang baja E, maka pertambahan panjang L apabila dirumuskan dalam (L, F, A, dan E) sebagai berikut. A. L = (FxL) / (ExA) B. L = (FxA) / (ExL) C. L = (FxE) / (AxL) D. L = (AxL) / (FxE) E. L = (AxE) / (FxL) 5. Sebuah mobil yang mempunyai berat m mengalami kecelakaan, mobil tersebut ditarik dengan tali yang mempunyai luas penampang A, ternyata karena terlalu berat tali derekan tersebut putus dan saat itu tegangan yang dialami oleh tali adalah σ. Jika percepatan gravitasi ditempat tersebut adalah g, maka jumlah minimal tali untuk menarik mobil tersebut ke jalan apabila dinyatakan dalam (m, A, σ, dan g) sebagai berikut. A. B. C. 229

310 D. E. Lampiran C Di bawah ini terdapat beberapa kawat yang terbuat dari bahan kuningan dengan diameter penampang yang berbeda-beda diukur mikrometer skrup dan panjang yang berbeda diukur dengan mistar dan diberikan beban yang berbeda berdasarkan data hasil percobaan No Diameter Panjang Massa beban Tegangan (mm) tali (cm) (g) 1 0,35±0,005 25,6±0,05 300±0,05 (a) 2 0,50±0,005 48,0±0,05 300±0,05 (b) 3 0,83±0,005 49,5±0,05 480±0,05 (c) 3 0,97±0,005 72,5±0,05 960±0,05 (d) Berdasarkan hasil percobaan diatas, urutan tegangan yang dialami oleh kawat 3 dari yang terbesar sampai yang terkecil adalah. 1 A. (d), (b), (a), kemudian (c) 2 4 B. (c), (a), (b), kemudian (d) C. (c), (d), (b), kemudian (c) D. (a), (b), (c), kemudian (d) E. (a), (b), (d), kemudian (c) 7. Seutas kawat kuningan memiliki diameter yang diukur oleh mikrometer skrup 0,350±0,005 mm, diberikan beban yang mempunyai massa 500,0±0,5 g. Panjang kawat mula mula diukur oleh mistar 25,60±0,05 cm dan setelah beban digantungkan pada kawat tersebut mengalami pertambahan panjang sebesar 0,042±0,001 cm. Regangan kawat tersebut adalah. A. 1,64 x 10-3 B. 1,36 x 10-3 C. 0,84 x 10-6 D. 0,70 x 10-6 E. 0,51 x Ketika melakukan percobaan mengukur modulus young kawat, digunakan prinsip pengukuran seperti jangka sorong menggunakan skala nonius pada beban yang diukur dan skala utama. Teknis pengukuran panjang benda dan pertambahan panjang benda yang benar diantaranya adalah. L+ ΔL A. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif sampai pada gantungan beban dan pengukuran pertambahan panjang kawat dilihat dari nilai pada skala utama saja. B. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif sampai titik pangkal pada skala utama dan pengukuran pertambahan panjang kawat dilihat dari nilai pada skala utama C. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif sampai titik pangkal pada skala utama dan pengukuran pertambahan panjang kawat dilihat dari nilai pergeseran pada skala utama dan skala nonius seperti menggunakan jangka sorong. D. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif sampai pada pangkal skala nonius dan pengukuran pertambahan panjang kawat dilihat dari nilai pada skala utama saja. Skala utama F = mg Skala nonius E. Panjang benda diukur dari titik pangkal kawat pada statif sampai pada pangkal skala nonius dan pengukuran pertambahan panjang kawat dilihat dari nilai pergeseran pada skala utama dan skala nonius seperti menggunakan jangka sorong. 9. Seorang siswa melakukan eksperimen mengukur modulus young benda untuk menentukan jenis kawat yang sesuai. Berikut ini adalah tabel nilai modulus young yang didapatkan berdasarkan literatur. No Jenis Benda Modulus Young ( E ) 230 saja.

311 Aluminium Besi Tembaga Kuningan Granit (N/m 2 ) 7,0 x x x x ,5 x Pada percobaan menentukan nilai modulus suatu kawat, diperoleh data sebagai berikut: Panjang awal : 48,0 ± 0,05 cm Diameter kawat : 0,50 ± 0,005 mm Percepatan gravitasi : 9,8 m/s 2 No Massa benda (g) 100,01 ± 0, ,98 ± 0, ,50 ± 0, ,74 ± 0, ± 0,005 Pertambahan Panjang (cm) 0,032 ± 0,001 0,056 ± 0,001 0,092 ± 0,001 0,120 ± 0,001 0,146 ± 0,001 Lampiran C.7.2 Setelah data tersebut diolah ternyata nilai modulus young rata-rata yang diperoleh adalah 9,04 x 10 9 N/m. 2 Nilai tersebut tidak ada dalam tabel diatas, dalam melakukan eksperimen sering terjadi kesalahan dalam pengambilan dan pengolahan data, bila kita analisis kesalahan tersebut adalah kecuali... A. Kurang terampil dalam menggunakan alat ukur jangka sorong dan mikrometer skrup B. Ketika membaca skala pada alat ukur, penglihatan tegak lurus terhadap alat ukur C. Kesalahan mengkonversi satuan sehingga semua nilai dengan satuan yang bukan SI dimasukkan kedalam perhitungan D. Kawat yang bentuknya sudah tidak kembali ke bentuk semula pada percobaan sebelumnya masih digunakan untuk mengukur modulus young pada percobaan berikutnya E. Kawat tersebut tidak menggunakan bahan murni lagi tapi sudah bercampur dengan bahan-bahan yang tidak sejenis 10. Berikut ini merupakan konsep yang menjelaskan mengenai regangan pada suatu benda 1. Besarnya regangan suatu benda akan sebanding dengan panjang benda mula-mula. 2. Besarnya regangan suatu benda akan berbanding lurus dengan pertambahan panjang benda tersebut. 3. Panjang benda mula-mula tidak mempengaruhi regangan suatu benda jika diberikan gaya luar pada benda tersebut. 4. Regangan suatu benda tidak dipengaruhi oleh pertambahan panjang benda tersebut 5. Regangan suatu benda akan meningkat jika benda tersebut didinginkan Pernyataan yang benar mengenai konsep regangan ditunjukkan oleh pernyataan nomor. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E Berikut ini merupakan konsep yang menjelaskan mengenai tegangan pada suatu benda 1. Besarnya tegangan suatu benda akan berbanding terbalik dengan gaya luar yang diberikan pada benda tersebut. 2. Besarnya tegangan suatu benda berbanding lurus dengan luas penampang yang dikerjakan oleh gaya luar tersebut. 3. Besarnya tegangan suatu benda tidak bergantung pada gaya luar yang diberikan pada benda tersebut. 4. Tegangan suatu benda dapat diperkecil dengan mengganti benda yang mempunyai luas penampang yang lebih besar jika gaya yang bekerja sama besar. 5. Tegangan suatu benda dapat diperbesar dengan memberikan gaya luar yang lebih besar. Pernyataan diatas merupakan pernyataan yang benar mengenai konsep tegangan suatu benda kecuali pernyataan nomor. A. 1 B. 2 C. 3 D

312 Lampiran C.7.2 E Seutas kawat memiliki diameter yang diukur oleh mikrometer skrup sebesar 0,50±0,005 mm, diberikan beban yang memiliki massa 400,00±0,005 g. Panjang kawat mula mula yang diukur oleh mistar adalah 48,00±0,05 cm dan setelah beban digantungkan mengalami bertambah panjang sebesar 0,120±0,001 cm. Bila percepatan gravitasi 9,8m/s 2 Nilai modulus young tersebut adalah. N/m 2 A. B. C. D. E. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 13. Seorang siswa melakukan percobaan mengukur modulus young suatu kawat elastis. Berdasarkan perumusan b Ketika melakukan percobaan, Pertama kali yang harus kita ukur adalah mengukur panjang kawat mula-mula sebelum diberikan beban. Dan panjang kawat itu diukur seutuhnya dari pangkal sampai ke ujung lihat (b). Sepintas jika kita simak memang benar demikian, namun alasan yang logis dan rasional atas koreksi terhadap pengukuran diatas adalah. A. Seharusnya panjang yang diukur adalah (a) karena pertambahan panjang yang diamati pun hanyalah pada bagian kawat dari pangkal gantungan sampai ke bagian skala nonius pada kawat ketika diberikan beban. B. Tidak masalah ketika panjang awal yang diukur adalah (b) karena semua bagian pun akan mengalami pertambahan panjang yang sama ketika kawatnya masih bersifat elastis. C. Tidak ada perbedaan antara menetapkan panjang mula mula (a) atau (b) karena hasilnya pasti akan sama juga ketika perbandingannya memang sama. D. Jika panjang yang diukur adalah (b) maka pertambahan panjang yang diamati pun hanyalah pada bagian kawat dari pangkal gantungan sampai ke bagian skala nonius pada kawat. E. Seharusnya panjang yang diukur adalah (a) karena hanya bagian kawat sepanjang (a) saja yang akan menglamai pertambahan panjang ketika diberikan beban dari luar. 14. Dibawah ini terdapat beberapa set rancangan eksperimen mengukur modulus young yang akan dilakukan oleh siswa. Pangkal a L+ ΔL gantungan Rancangan I Rancangan II Diameter kawat diukur dengan mikrometer skrup. Rancangan I Pengukuran terhadap pertambahan panjang benda dilakukan dengan menggunakan 2 skala yaitu skala 232

313 Lampiran C.7.2 nonius dan skala utama; Pengukuran panjang benda diukur dari pangkal sampai ke gantungan beban; dan pertambahan panjang benda diukur dari pergeseran antara skala nonius dan skala utama. Rancangan II Pengukuran terhadap pertambahan panjang benda dilakukan dengan menggunakan mistar; Pengukuran panjang benda diukur dari pangkal sampai ke gantungan beban oleh mistar; dan diukur panjang akhir ketika diberikan beban tambahan oleh mistar, pertambahan panjang benda diukur dari selisih antara panjang akhir dan panjang awal sebelum diberikan beban. Pernyataan yang bukan merupakan kritik terhadap kelemahan kedua rancangan eksperimen diatas adalah. A. Pada rancangan 1, pengukuran panjang awal yang kurang sesuai dengan konsep karena pertambahan panjang yang diukur dari pangkal sampai ke ujung tetapi pertambahan panjang yang diamati hanya dibagian pangkal pada skala nonius dan utamanya. B. Rancangan 2 kurang akurat karena menggunakan mistar ketika mengukur panjang awal dan panjang akhirnya, padahal rasio pertambahan panjang kawat ketika diberikan beban jauh lebih kecil daripada nilai terkecil yang mampu diamati oleh mistar. C. Pada rancangan 2, posisi mistar berada disamping beban, sehingga ketika mengamati benda kesalahan akibat kurang akuratnya mata melihat pertambahan panjang beban mengurangi kualitas data yang diperoleh. D. Pada rancangan 1, Karena posisi skala nonius dan utama dibagian atas kawat, memungkinkan tidak teramatinya pertambahan panjang kawat ketika diberikan beban walaupun pada pegas yang masih elastis semua bagian mengalami pertambahan panjang yang sama. E. Rancangan 1 kurang sesuai untuk diterapkan pada percobaan karena rancangan 1 kurang akurat dalam mengukur pertambahan panjang kawat dibandingkan dengan rancangan Perhatikan grafik pengaruh gaya terhadap pertambahan panjang pegas berikut ini, Berdasarkan grafik hasil percobaan elastisitas di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa. A. Nilai konstanta gaya diperoleh dengan cara mengukur kemiringan dari perbandingan antara pertambahan panjang benda dibagi gaya luar yang dikerjakan B. Semakin tinggi kemiringan suatu grafik, semakin kecil pula nilai konstanta gaya bahan tersebut C. Nilai konstanta gaya diperoleh dengan cara mengukur kemiringan dari perbandingan antara gaya luar yang dikerjakan dibagi dengan pertambahan panjang benda. D. Grafik nomor 5 mempunyai nilai konstanta gaya paling besar E. Nilai konstanta gaya diperoleh dengan cara mengalikan antara pertambahan panjang benda dan gaya luar yang dikerjakan 16. Berdasarkan hukum Hooke, kita dapat menentukan nilai konstanta gaya pada pegas dengan mengetahui hubungan dimana k= konstanta gaya pada pegas (N/m), F=gaya luar yang beker ja pada pegas (N), = pertambahan panjang yang dialami pegas ketika diberikan gaya luar (m). Jika suatu pegas 1 yang memiliki nilai konstanta gaya k 1 lebih besar dari pada pegas 2 yang memiliki nilai konstanta gaya k 2, maka pernyataan yang benar di bawah ini adalah... A. Ketika diberikan gaya yang sama, pegas 1 akan mengalami pertambahan panjang yang lebih besar dibandingkan dengan pegas 2 B. Ketika diberikan gaya yang sama, pegas 1 akan mengalami pertambahan panjang yang lebih kecil dibandingkan dengan pegas 2 C. Ketika diberikan gaya yang sama, pegas 2 akan mengalami pertambahan panjang yang sama besar dibandingkan dengan pegas 1 Δx 233

314 Lampiran C.7.2 D. Kalau kedua pegas mengalami pertambahan panjang yang sama, berarti pegas 1 diberikan beban yang lebih kecil dibandingkan dengan pegas 2 E. Kalau kedua pegas mengalami pertambahan panjang yang sama, berarti pegas 1 diberikan beban yang lebih besar dibandingkan dengan pegas 2 No Massa Panjang 17. Berdasarkan percobaan mengukur nilai konstanta pegas beban (g) akhir diperoleh data sebagai berikut: (cm) Panjang awal = 19,2 cm 1 30±0,05 20,3±0, ±0,05 20,5±0, ±0,05 20,7±0, ±0,05 20,9±0, ±0,05 21,1±0,05 x Langkah langkah yang harus ditempuh dalam menentukan konstanta pegas melalui cara statistik adalah 1. Tentukan selisih antara panjang pegas ketika diberikan beban sebelumnya dengan pegas setelah diberikan beban selanjutnya. 2. Tentukan selisih antara panjang pegas mula-mula dengan pegas setelah diberikan beban untuk setiap data. 3. Carilah nilai konstanta pegas untuk setiap data dengan membagi nilai antara gaya dibagi pertambahan panjang pegas 4. Tentukan gaya yang dialami pegas dengan mengkalikan massa dengan percepatan gravitasi 5. Rata-ratakanlah setiap nilai dari konstanta tersebut dengan menjumlahkan semuanya dibagi dengan jumlah data yang telah didapatkan. Berdasarkan pernyataan diatas, urutan langkah-langkah yang benar dalam menentukan nilai konstanta pegas adalah... A. 1, 3, 4 dan 5 B. 1, 4, 3 dan 5 C. 1, 4, 5 dan 3 D. 2, 3, 4, dan 5 E. 2, 4, 3, dan Berdasarkan percobaan mengukur nilai konstanta pegas diperoleh data sebagai berikut: Panjang awal = 19,2 cm No Massa beban (g) Panjang akhir (cm) 1 30±0,05 20,3±0, ±0,05 20,5±0, ±0,05 20,7±0, ±0,05 20,9±0, ±0,05 21,1±0,05 Berdasarkan data yang diperoleh ddiatas, nilai rata-rata konstanta pegas yang diperoleh adalah N/m. A. 0,27 B. 2,70 C. 27,00 D. 270,00 E. 2700,00 No Massa beban (g) Panjang akhir (cm) 1 30±0,05 42,7±0, ±0,05 43,0±0,05 234

315 Lampiran C ±0,05 43,4±0, Seorang siswa melakukan percobaan mengukur 4 45±0,05 43,7±0,05 pertambahan panjang pegas ketika diberikan beban 5 50±0,05 44,1±0,05 tambahan dengan data hasil percobaan sebagai berikut: Diketahui panjang awal pegas adalah 40,5 cm Jika beban 10 g ditambahkan lagi pada pegas tersebut, maka pertambahan panjang pegas terhadap panjang pegas mula-mula adalah cm. A. 4,1 B. 4,2 C. 4,3 D. 4,4 E. 4,5 19. Tiga buah pegas yang bentuknya berbeda terbuat dari bahan yang sama, masing-masing seperti gambar Jika masing-masing pegas diberikan beban yang sama dan luas penampang A 1 >A 3 >A 2, maka besarnya pertambahan panjang pegas adalah seperti diagram batang. 235

316 Lampiran C Dari hasil percobaan yang dilakukan di laboratorium pada sebuah pegas yang diberi beban diperoleh hubungan antara beban yang digantungkan pada pegas dan pertambahan panjang pegas tersebut diperoleh data sebagai berikut: panjang awal 11.6 cm no massa (g) panjang pertambahan pertambahan gaya massa (kg) (cm) panjang (cm) panjang (m) berat (N) Jika data tersebut digambarkan menjadi bentuk grafik, maka grafik yang paling yang sesuai dengan hasil percobaan diatas adalah... A. B. C. D. E. 21. Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh beberapa grafik gaya terhadap pertambahan panjang pegas sebagai berikut 236

317 Lampiran C.7.2 Dari ketiga grafik tersebut, kita dapat membandingkan bahwa... A. k 1 < k 2 = k 2 B. k 1 > k 2 > k 3 C. k 2 > k 1 = k 3 D. k 2 < k 1 < k 3 E. k 2 > k 1 > k Di bawah ini merupakan kesalahan-kesalahan yang sering terjadi ketika melakukan eksperimen mengukur konstanta gaya pada pegas tunggal diantaranya 1. Lupa mengukur panjang pegas mula-mula sebelum diberi beban. 2. Ketika melihat pertambahan panjang pegas, posisi mata tidak tegak lurus bidang skala pada alat ukur 3. Pegas yang dipilih bukan pegas isotropik yaitu pegas yang semua bagiannya akan mengalami pertambahan panjang yang konstan ketika beban digantungkan pada pegas tersebut 4. Hanya melihat nilai yang ditunjukkan pada skala utama pada alat ukur, sedangkan nilai yang ditunjukkan pada skala nonius tidak diperhatikan 5. Mengukur pertambahan panjang pegas sampai pegas tersebut benar-benar meregang sangat panjang dan ketika beban dilepaskan pegas tidak kembali ke keadaan semula Diantara pernyataan diatas, kesalahan yang tidak disebabkan karena human error adalah pernyataan nomor. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E Berikut ini merupakan pernyataan yang menjelaskan tentang formulasi hukum Hooke dan dibuktikan dengan beberapa data hasil percobaan sebagai berikut: Percobaan 1 Panjang awal pegas 11,6 cm Percobaan 2 Panjang awal pegas 21,0 cm 237