Pengaruh metode eksperimen diskusi terhadap keterampilan proses sains pada konsep gerak harmonik sederhana

KONSEP GERAK HARMONIK SEDERHANA

SKRIPSI

Diajukan kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Untuk Memenuhi Syarat Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan

Oleh

Siti Ipah Latipah 1110016300004

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI

SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2015

iv

(ED) terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa pada Konsep Gerak

Harmonik Sederhana. Skripsi Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Ilmu

Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, 2015.

Penelitian ini dilatarbelakangi oleh rendahnya keterampilan proses sains yang dimiliki oleh siswa, hal ini dikarenakan kurangnya keterlibatan siswa dalam pembelajaran, sehingga dilakukan penelitian dengan menggunakan metode Eksperimen Diskusi (ED) sebagai salah satu alternatif pembelajaran aktif yang diharapkan dapat melatih keterampilan proses sains siswa. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh metode Eksperimen Diskusi (ED) terhadap keterampilan proses sains siswa pada konsep gerak harmonik sederhana. Penelitian ini dilaksanakan di SMAN 4 Karawang tahun ajaran 2014/2015. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah quasi experimental dengan desain penelitian nonequivalent control group design. Sampel pada penelitian ini yaitu 32 siswa pada kelas eksperimen dan 34 siswa pada kelas kontrol. Pengumpulan data dilakukan melalui tes dan observasi keterampilan proses sains. Hasil uji hipotesis data Posttest didapatkan thitung = dan ttabel = 2,00

sehingga thitung > ttabel. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa terdapat

pengaruh metode Eksperimen Diskusi (ED) terhadap keterampilan proses sains siswa pada konsep gerak harmonik sederhana.

Kata kunci: Metode Eksperimen Diskusi (ED), Keterampilan Proses Sains (KPS), Gerak Harmonik Sederhana

v

(ED) Method to Student’s Sains Process Skill on The Simple Harmonic Motion Concept. Thesis of Physics Education Department, Faculty of Tarbiya and Teaching, State Islamic University of Syarif Hidayatullah Jakarta, 2015.

The research was supported by the low level of sains process skill which is owned by students, this is due to the lack student involvement in learning, so do research using Experiment Discussion (ED) method as one of alternative active learning which is expected to be able to train a science process skill of student. The purpose of this research is to know the influence of Experiment Discussion (ED) method to student’s sains process skill on the simple harmonic motion concept. The research was conducted at SMAN 4 Karawang for academic year 2014/2015. Research methods used in this research was quasi experimental design with nonequivalent control group design. Sample for this research are 32 students for experiment class and 34 student for control class. The data was collected by test and observation of sains process skill. Hypothesis test result data of Posttest obtained tcount=6,27 and ttable=2,00. Thus, it can be concluded that there is influence of

Experiment Discussion (ED) method to Student’s Sains Process Skill on The Simple

Harmonic Motion Concept.

Keywords : Experiment Discussion (ED) Method, Sains Process Skill, Simple Harmonic Motion

vi

telah melimpahkan berbagai nikmat, karunia, dan hidayah-Nya. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat, dan orang-orang yang mengikutinya dalam kebaikan.

Berkat bantuan berbagai pihak akhirnya penulisan skripsi yang berjudul “Pengaruh Metode Eksperimen Diskusi (ED) terhadap Keterampilan Proses

Sains pada Konsep Gerak Harmonik Sederhana” dapat diselesaikan oleh

penulis. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terimakasih yang begitu besar kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ahmad Thib Raya, MA, Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2. Ibu Baiq Hana Susanti, M.Sc., Ketua Jurusan Pendidikan IPA Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan

3. Bapak Iwan Permana Suwarna, M.Pd., Ketua Program Studi Pendidikan Fisika dan sebagai dosen Pembimbing Akademik, sekaligus sebagai pembimbing I yang telah memberikan waktu, bimbingan, saran, dan dorongan semangatnya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi ini 4. Ibu Devi Solehat, M.Pd., selaku pembimbing II yang telah memberikan

waktu, bimbingan, saran, dan dorongan semangatnya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi ini

5. Seluruh Dosen Jurusan Pendidikan IPA yang telah memberikan ilmu pengetahuan serta bimbingan kepada penulis selama mengikuti perkuliahan, semoga ilmu yang telah diberikan mendapatkan keberkahan dari Allah SWT 6. Ibu Dra. Hj. Yayah Mardiah, M.M., selaku Kepala SMA Negeri 4 Karawang

yang telah memberikan izin kepada penulis untuk melakukan penelitian 7. Seluruh dewan guru SMA Negeri 4 Karawang, khususnya Bapak Drs. Juhana

Suherman, selaku guru mata pelajaran Fisika yang telah memberikan bimbingan, saran, bantuan, dan doanya selama penulis melakukan penelitian

vii

melimpahkan kasih sayang, serta memberikan dukungan moril dan materil kepada penulis, terimakasih untuk setiap pengorbanannya. Serta keluarga yang selalu memberikan semangat dan mengingatkan penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.

10. Teman-teman seperjuangan Pendidikan Fisika 2010 yang sama-sama saling menyemangati dan menguatkan dalam menyelesaikan skripsi ini, khususnya Hayatul, Syifa, Shopi, Dyah, dan Fitri.

11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu, penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan. Akhir kata semoga skripsi ini dapat berguna bagi penulis dan bagi para pembaca pada umumnya.

Jakarta, Maret 2015

viii

LEMBAR PERNYATAAN KARYA ILMIAH ... iii

ABSTRAK ... iv

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang Masalah ... 1

B. Identifikasi Masalah ... 4

C. Pembatasan Masalah ... 5

D. Rumusan Masalah ... 5

E. Tujuan Penelitian ... 5

F. Manfaat Penelitian ... 5

BAB II KAJIAN TEORI DAN KERANGKA BERPIKIR ... 6

A. Kajian Teori ... 6

1. Proses Belajar Mengajar ... 6

2. Metode Mengajar ... 7

3. Metode Eksperimen Diskusi (ED) ... 9

4. Keterampilan Proses Sains ... 12

5. Pengukuran Keterampilan Proses Sains ... 16

6. Gerak Harmonik Sederhana ... 18

B. Penelitian Relevan ... 22

C. Kerangka Berpikir ... 26

D. Hipotesis Penelitian ... 28

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 29

ix

E. Variabel Penelitian ... 30

F. Prosedur Penelitian ... 31

G. Instrumen Penelitian ... 32

1. Instrumen Tes ... 32

2. Instrumen Non Tes ... 34

H. Kalibrasi Instrumen ... 35

1. Validitas ... 35

2. Reliabilitas ... 36

3. Tingkat Kesukaran ... 37

4. Daya Pembeda ... 38

I. Teknik Analisis Data ... 39

1. Tes Keterampilan Proses Sains ... 39

a. Uji Normalitas ... 39

b. Uji Homogenitas ... 40

c. Uji Hipotesis ... 41

2. Observasi Keterampilan Proses Sains ... 42

J. Hipotesis Statistik ... 42

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 43

A. HASIL PENELITIAN ... 43

1. Hasil Penelitian Kelompok Eksperimen dan Kontrol ... 43

a. Hasil Pretest dan Posttest Keterampilan Proses Sains 43 b. Persentase Aspek Keterampilan Proses Sains Saat Pretest dan Posttest ... 43

c. Observasi Keterampilan Proses Sains ... 45

2. Teknik Analisis Data ... 47

a. Pengujian Prasyarat Analisis ... 47

b. Pengujian Hipotesis (Uji-t) ... 49

x

DAFTAR PUSTAKA ... 55 LAMPIRAN-LAMPIRAN

xi

Tabel 3.2 Kisi-kisi instrumen keterampilan proses sains ... 32

Tabel 3.3 Indikator keterampilan proses sains berdasarkan langkah-langkah metode Eksperimen Diskusi (ED) ... 34

Tabel 3.4 Hasil uji validitas instrumen ... 36

Tabel 3.5 Ketentuan koefisien reliabilitas ... 37

Tabel 3.6 Hasil uji reliabilitas instrumen ... 37

Tabel 3.7 Ketentuan indeks kesukaran ... 38

Tabel 3.8 Hasil uji coba indeks kesukaran tes ... 38

Tabel 3.9 Klasifikasi daya pembeda ... 39

Tabel 3.10 Hasil uji coba daya pembeda ... 39

Tabel 4.1 Hasil pretest dan Posttest keterampilan proses sains ... 43

Tabel 4.2 Hasil uji normalitas pretest dan Posttest ... 48

Tabel 4.3 Hasil uji homogenitas pretest dan Posttest ... 48

xii

dihubungkan dengan pegas sebanding dengan

simpangannya dari kedudukan seimbang ... 18

Gambar 2.2 Sebuah bandul dengan panjang L ... 21

Gambar 2.3 Skema kerangka berpikir ... 28

Gambar 3.1 Skema prosedur penelitian ... 31

Gambar 4.1 Persentase aspek keterampilan proses sains pada saat pretest ... 44

Gambar 4.2 Persentase aspek keterampilan proses sains pada saat Posttest ... 45

Gambar 4.3 Persentase observasi keterampilan proses sains perkelompok tiap pertemuan ... 46

Gambar 4.4 Persentase observasi keterampilan proses sains siswa tiap-tiap aspek ... 47

xiii

1. RPP Kelas Eksperimen ... 58

2. RPP Kelas Kontrol ... 100

Lampiran B Instrumen Penelitian ... 127

1. Instrumen Tes ... 127

a. Kisi-kisi Instrumen Penelitian ... 127

b. Instrumen Uji Penelitian ... 129

2. Analisis Hasil Uji Coba Instrumen ... 148

3. Rekapitulasi Hasil Uji Coba Instrumen ... 155

4. Kisi-kisi Instrumen Tes Valid ... 156

5. Instrumen Tes Valid ... 158

6. Soal Instrumen Penelitian ... 173

7. Instrumen Non-tes ... 183

Lampiran C Analisis Data Hasil Penelitian ... 190

1. Hasil Pretest ... 190

2. Hasil Posttest ... 196

3. Uji Normalitas ... 202

4. Uji Homogenitas ... 211

5. Uji Hipotesis ... 215

6. Data Hasil Observasi Keterampilan Proses Sains ... 219

7. Persentase Tes Keterampilan Proses Sains ... 221

Lampiran D Surat-surat Penelitian ... 226

1. Surat Bimbingan Skripsi ... 226

2. Surat Permohonan Izin Penelitian ... 228

3. Surat Keterangan Penelitian ... 229

4. Uji Referensi ... 230

1

A. Latar Belakang Masalah

Fisika merupakan salah satu cabang dari Ilmu Pengetahuan Alam (IPA), yang tidak hanya dipelajari melalui penguasaan kumpulan pengetahuan berupa fakta, prinsip atau konsep saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan yang didapat dengan mencari tahu tentang fenomena alam secara sistematis.1 Pembelajaran fisika akan lebih efektif jika siswa diberi pengalaman langsung untuk mengkonstruk pengetahuannya sendiri. Dengan pengalaman, siswa akan merasakan dan memahami makna dari pembelajaran yang dilakukannya. Agar proses penemuan dapat dilaksanakan dengan baik, hendaknya proses pembelajaran dapat melatihkan berbagai keterampilan yang dimiliki oleh siswa. Hal ini sejalan dengan salah satu tujuan pembelajaran fisika yang tercantum dalam Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 23 Tahun 2006 yaitu mengembangkan pengalaman untuk dapat merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis melalui percobaan, merancang dan merakit instrumen percobaan, mengumpulkan, mengolah, dan menafsirkan data, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis.2

Berdasarkan tujuan tersebut, pembelajaran fisika tidak hanya dilihat dari hasil akhirnya saja tetapi juga saat proses pembelajaran berlangsung. Namun fakta di lapangan menunjukkan bahwa penilaian yang dilakukan pada pembelajaran adalah penilaian pada hasilnya saja tanpa menilai proses pembelajarannya. Hal tersebut tidak sejalan dengan kurikulum 2013 yang saat ini mulai diterapkan dengan konsep memberikan pengalaman belajar bagi siswa dalam

1Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini, Strategi Pembelajaran Sains, (Jakarta Selatan: Lembaga Penelitian UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, 2009), h. 52.

2 PERMENDIKNAS Nomor 23 Tahun 2006 tentang Standar Kompetensi Lulusan untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah, (Jakarta: Kementrian Pendidikan Nasional, 2006), h. 369.

mengembangkan sikap, keterampilan, dan pengetahuan.3 Keterampilan yang harus dimiliki siswa dalam pembelajaran fisika adalah keterampilan proses sains, dengan keterampilan proses sains siswa mampu mengkonstruk pengetahuannya sendiri agar siswa dapat lebih memahami apa yang dipelajarinya. Keterampilan proses sains perlu dikembangkan dengan tujuan memberikan kesempatan pada siswa untuk melakukan penemuan agar siswa dapat menyelesaikan permasalahan fisika.4

Keterampilan proses sains dapat dikembangkan melalui pembelajaran langsung. Namun fakta di lapangan, berdasarkan penelitian pendahuluan melalui wawancara pada salah satu SMA di kabupaten Karawang didapatkan bahwa secara umum pembelajaran fisika lebih didominasi dengan metode ceramah, sesekali guru menerapkan metode eksperimen ataupun diskusi. Proses pembelajaran hanya mentransfer pengetahuan dari guru ke siswa, kegiatan siswa di dalam kelas lebih banyak mendengarkan dan mencatat apa yang disampaikan oleh guru. Hal ini membuat keterampilan proses sains siswa tidak berkembang.5 Pembelajaran yang demikian dilakukan karena guru berpendapat bahwa dengan ceramah, materi akan tersampaikan dengan cepat dan guru tidak dibebankan dengan perangkat pengajaran lainnya seperti lembar kerja siswa.

Zulaeha menyatakan bahwa siswa yang belajar dengan metode ceramah memiliki keterampilan proses sains yang rendah.6 Hal ini dikarenakan siswa yang belajar dengan metode ceramah tidak diberikan kesempatan untuk mengobservasi secara langsung melalui kegiatan eksperimen terhadap materi yang sedang dipelajarinya, sehingga siswa hanya menjadi pembelajar pasif.

Untuk mengembangkan keterampilan proses sains pada siswa diperlukan proses pembelajaran yang dapat memberikan pengalaman langsung kepada

3 WAMENDIKBUD Bidang Pendidikan, Konsep dan Implementasi Kurikulum 2013, (Jakarta: Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan, 2014), h. 24.

4 _{Conny Semiawan, dkk.,}

Pendekatan Keterampilan Proses, (Jakarta: Gramedia, 1985), h. 18. 5 _{Zulaeha, I Wayan Darmadi dan Komang Werdhiana, Pengaruh Model Pembelajaran}

Predict, Observe and Explain terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa kelas X SMA Negeri 1 Balaesang, Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako (JPFT), Vol. 2, h.1-2.

siswa.7 Karena dengan pengalaman siswa dapat memperoleh ingatan dalam jangka panjang dan siswa juga dapat mengkonstruk pengetahuannya sendiri. Belajar merupakan suatu proses, suatu kegiatan dan bukan suatu hasil atau tujuan, belajar bukan hanya mengingat atau menghafal tetapi lebih luas dari itu yakni mengalami.8

Salah satu metode pembelajaran yang dapat digunakan untuk mengembangkan keterampilan proses sains siswa adalah metode Eksperimen Diskusi (ED). Metode ini pernah digunakan oleh Mia Khairunnisa dalam penelitiannya yang berjudul Penerapan Metode Experimenting and Discussion (ED) untuk Mengetahui Profil Keterampilan Proses Sains dan Meningkatkan Penguasaan Konsep Siswa SMA yang menunjukkan bahwa penerapan metode Experimenting and Discussion dapat memperoleh profil keterampilan proses sains pada kategori terampil dan meningkatkan penguasaan konsep siswa pada konsep suhu dan kalor.9

Metode Eksperimen Diskusi (ED) merupakan penggabungan dari metode eksperimen dan metode diskusi. Metode Eksperimen Diskusi (ED) memiliki langkah-langkah yang dapat melatihkan berbagai keterampilan proses sains, adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: 1) guru mengawali pertemuan dengan melakukan percobaan di depan kelas, 2) siswa diminta untuk memprediksi kemungkinan hasil percobaan yang belum diamati, 3) guru mengelompokkan siswa secara acak untuk berdiskusi mengenai hasil prediksinya (4) siswa menjelaskan hasil prediksi kelompoknya, 4) siswa membuktikan hasil prediksinya dengan melakukan percobaan, 5) hasil percobaan didiskusikan dengan bimbingan guru. Metode Eksperimen Diskusi (ED) memberikan kesempatan kepada siswa untuk dapat mengembangkan keterampilan proses sains pada dirinya, membuat siswa terlibat langsung dalam proses pembelajaran sehingga siswa belajar

7 Conny Semiawan, dkk., op.cit., h. 18. 8 _{Wina Sanjaya,}

Perencanaan dan Desain Sistem Pembelajaran, (Jakarta: Kencana Prenada Media Group, 2008), h. 170.

9 Mia Khaerunnisa, “Penerapan Metode Experimenting and Discussion (ED) untuk Mengetahui Profil Keterampilan Proses Sains dan Meningkatkan Penguasaan Konsep Siswa SMA”, Skripsi pada Universitas Pendidikan Indonesia Bandung, Bandung, 2013, h. 76.

konstruktif tidak bersifat hapalan, dan melatih siswa untuk melakukan proses berpikir dan mengungkapkan pendapat.

Pembelajaran dengan metode Eksperimen Diskusi (ED) cocok untuk diterapkan pada konsep gerak harmonik sederhana. Hal ini dikarenakan pada konsep gerak harmonik sederhana siswa dapat mengamati, memprediksi, merencanakan dan melakukan percobaan untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi periode dan frekuensi pada sistem pegas dan bandul. Selain itu, siswa juga dapat berkomunikasi melalui forum diskusi untuk memecahkan permasalahan pada konsep gerak harmonik sederhana. Pengalaman belajar siswa secara langsung melalui kegiatan eksperimen dan diskusi dapat membuat siswa lebih memahami konsep, prinsip, ataupun fakta-fakta sehingga dapat membantu mengembangkan keterampilan proses sains yang ada pada diri siswa.

Berlatar belakang dari permasalahan di atas, maka penulis terdorong untuk melakukan penelitian yang berorientasi pada pendidikan fisika dengan judul

“Pengaruh Metode Eksperimen Diskusi (ED) terhadap Keterampilan Proses

Sains Siswa pada Konsep Gerak Harmonik Sederhana”

B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat diidentifikasi beberapa masalah, diantaranya:

1. Penilaian yang banyak dilakukan oleh guru adalah penilaian yang berorientasi pada hasil belajar saja tanpa memperhatikan penilaian lain seperti keterampilan proses sains yang juga diperlukan dalam pembelajaran IPA. 2. Secara umum pembelajaran fisika masih didominasi dengan metode ceramah,

kegiatan siswa di kelas lebih banyak mencatat dan mendengarkan apa yang disampaikan oleh guru.

3. Pembelajaran melalui metode eksperimen ataupun diskusi hanya sesekali dilakukan, sehingga partisipasi siswa dalam kegiatan pembelajaran masih rendah dan membuat keterampilan proses sains siswa tidak berkembang.

B. Pembatasan Masalah

Agar penelitian ini lebih terarah, maka penelitian dibatasi hanya pada keterampilan proses sains siswa. Keterampilan proses sains siswa yang dimaksud adalah menurut Conny Semiawan yang dibatasi pada aspek mengamati, merencanakan/melakukan percobaan, memprediksi, berkomunikasi, menginterpretasi data, dan menerapkan konsep. Untuk mengatasi masalah keterampilan proses sains dalam penelitian ini diterapkan metode Eksperimen Diskusi (ED).

C. Rumusan Masalah

Berdasarkan permasalahan yang telah diuraikan, maka rumusan permasalahan penelitian ini adalah “Apakah metode Eksperimen Diskusi (ED) berpengaruh terhadap keterampilan proses sains siswa pada konsep gerak harmonik sederhana?”.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh metode Eksperimen Diskusi (ED) terhadap keterampilan proses sains siswa pada konsep gerak harmonik sederhana.

E. ManfaatPenelitian

Setelah penelitian ini dilakukan, diharapkan terdapat beberapa manfaat, diantaranya:

1. Dapat memberikan pengalaman pembelajaran langsung pada siswa, sehingga dapat melatih keterampilan proses sains siswa dan siswa dapat memaknai lebih dalam mengenai pembelajaran yang dilakukannya.

2. Hasil penelitian ini dapat membantu guru di sekolah untuk menerapkan metode pembelajaran alternatif yang dapat melatih keterampilan proses sains siswa.

3. Memberikan pengalaman baru kepada penulis mengenai penelitian di bidang pendidikan.

6

A. Kajian Teori

1. Proses Belajar Mengajar

Proses belajar mengajar merupakan kegiatan yang mengandung interaksi antara guru dan siswa yang berlangsung dalam situasi edukatif untuk mencapai tujuan pembelajaran. Untuk memahami makna proses belajar mengajar, maka perlu diketahui tiga aspek yang menunjang terbentuknya proses belajar mengajar. Pertama dari segi siswa yang mempunyai peran dan tugas dalam belajar. Kedua dari segi guru yang mempunyai peran, tugas, dan kewenangan dalam mengajar. Ketiga dari segi proses belajar mengajar yang memungkinkan kedua komponen yang terlibat yaitu guru dan siswa saling berinteraksi melalui materi pelajaran yang perlu dikuasai oleh guru dengan memperhatikan kesiapan siswa.1

Proses belajar mengajar merupakan salah satu komponen kurikulum yang dapat menunjang tercapainya tujuan pendidikan.2 Proses belajar mengajar ini sangat penting dalam sistem pengajaran, karena diharapkan melalui proses belajar mengajar akan terjadi perubahan tingkah laku pada diri siswa. Oleh karena itu, dalam proses belajar mengajar guru dituntut untuk menciptakan suasana pembelajaran yang kondusif sehingga memungkinkan dan mendorong siswa untuk dapat mengembangkan kreativitasnya.3

Untuk menciptakan suasana pembelajaran yang kondusif, guru dapat melakukan beberapa hal berikut: (a) memusatkan pada kepribadiannya dalam mengajar, (b) menerapkan metode mengajar, (c) memusatkan pada proses dan produknya, (d) memusatkan pada kompetensi yang relevan.4

1 _{Nuryani Y Rustaman, dkk.,}

Strategi Belajar Mengajar Biologi, (Bandung: Jurusan Pendidikan Biologi FPMIP UPI), h. 4-5.

2Ibid., h. 26. 3Ibid., h. 27. 4

2. Metode Mengajar

Metode mengajar adalah cara mengajar yang digunakan oleh guru atau instruktur ketika menyampaikan bahan ajar atau materi pelajaran. Setiap guru harus punya keterampilan dalam memilih metode mengajar yang tepat digunakan ketika menyampaikan bahan ajar. Ketepatan suatu metode mengajar bergantung pada materi pelajaran yang akan disampaikan, situasi dan kondisi siswa, dan sarana dan prasarana belajar yang ada.5

a. Prinsip Penggunaan Metode

Ada beberapa prinsip yang perlu diperhatikan dalam penggunaan metode mengajar, terutama berkaitan dengan faktor perkembangan kemampuan siswa, diantaranya:

1) Metode mengajar harus dapat membangkitkan rasa ingin tahu siswa lebih jauh terhadap apa yang dipelajarinya.

2) Metode mengajar harus dapat memberikan peluang pada siswa untuk berekspresi menjadi lebih kreatif.

3) Metode mengajar harus memungkinkan siswa belajar melalui pemecahan masalah.

4) Metode mengajar harus memungkinkan siswa untuk selalu ingin menguji kebenaran sesuatu.

5) Metode mengajar harus memungkinkan siswa untuk melakukan penemuan terhadap suatu topik permasalahan.

6) Metode mengajar harus membuat siswa menjadi lebih termotivasi dalam belajar. 6

b. Nilai Strategis Metode

Metode merupakan fasilitas untuk mengantarkan bahan pelajaran dalam upaya mencapai tujuan. Oleh karena itu, jika penyampaian bahan pelajaran tanpa memperhatikan penggunaan metode maka mempersulit guru dalam mencapai tujuan pengajaran. Beberapa kegagalan dalam pengajaran disebabkan oleh

5Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini, Strategi Pembelajaran Sains, (Jakarta Selatan: Lembaga Penelitian UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, 2009), h. 96.

6 Masitoh dan Laksmi Dewi, Strategi Pembelajaran, (Jakarta: Direktorat Jendral Pendidikan Islam, 2009), h. 107.

pemilihan metode yang kurang tepat. Kelas yang kurang bergairah dan kondisi siswa yang kurang kreatif dikarenakan penentuan metode yang kurang sesuai dengan sifat bahan dan tujuan pengajarannya. Oleh karena itu, dapat dipahami bahwa metode merupakan suatu cara yang memiliki nilai strategis dalam kegiatan belajar mengajar. Hal tersebut karena metode dapat berpengaruh terhadap kegiatan belajar mengajar.7

c. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pemilihan Metode

Tidak ada metode mengajar yang sempurna dan cocok dengan semua pokok bahasan setiap pembelajaran. Karena setiap metode pasti memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, sehingga diperlukan pemilihan dan penggunaan yang sesuai dengan materi yang diajarkan. Berikut ini beberapa faktor yang mempengaruhi pemilihan metode, diantaranya:

1) Tujuan yang hendak dicapai

Tujuan merupakan sasaran utama dari setiap kegiatan pembelajaran. Tujuan yang akan dicapai sangat mempengaruhi penentuan metode, sebab metode tunduk pada tujuan, bukan sebaliknya.

2) Materi pelajaran

Materi pelajaran merupakan sejumlah materi yang akan disampaikan oleh guru agar dapat dikuasai oleh siswa.

3) Siswa

Setiap siswa tentunya mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Perbedaan karakter siswa tersebut akan berpengaruh terhadap penentuan metode pembelajaran. Sehingga guru harus dapat memilih metode yang sesuai dengan karakteristik siswa.

4) Situasi

Situasi pembelajaran merupakan setting lingkungan pembelajaran yang dinamis. Guru harus teliti melihat situasi, sehingga pada waktu tertentu guru dapat melakukan proses pembelajaran di luar kelas atau di alam terbuka.

7 Pupuh Fathurrohman dan Sobry Sutikno, Strategi Belajar Mengajar, (Bandung: Refika Aditama, 2009), h. 59.

5) Fasilitas

Fasilitas juga merupakan salah satu faktor penting untuk mempertimbangkan pemilihan metode. Metode pembelajaran yang akan digunakan harus memperhatikan ketersediaan fasilitas yang ada di sekolah.

6) Guru

Setiap guru memiliki kepribadian, kebiasaan, dan pengalaman mengajar yang berbeda-beda. Sebagian besar, guru juga menjadi penentu keberhasilan pembelajaran siswa, sehingga tidak hanya kompetensi penguasaan konsep saja yang harus dimiliki oleh guru, tetapi juga kompetensi dalam memilih metode.8

3. Metode Eksperimen Diskusi (ED)

Metode Eksperimen Diskusi (ED) merupakan penggabungan dari dua metode, yaitu metode eksperimen dan metode diskusi.

Metode eksperimen adalah metode mengajar dengan cara mempraktekkan

langsung untuk menguji atau membuktikan suatu konsep yang sedang dipelajari. Metode ini merupakan metode yang paling tepat untuk mengajarkan konsep-konsep sains, karena sains berasal dari hal-hal yang bersifat fakta.9

Melakukan eksperimen berarti siswa melakukan kegiatan yang mencakup pengendalian variabel, pengamatan, melibatkan pembanding atau kontrol, dan penggunaan alat-alat praktikum. Dalam proses belajar mengajar, dengan metode eksperimen ini siswa diberi kesempatan untuk mengalami atau melakukan sendiri.10

Metode diskusi adalah cara penyajian pembelajaran dimana siswa dihadapkan pada suatu masalah yang dapat berupa pertanyaan atau pernyataan yang bersifat problematis untuk dibahas dan dipecahkan bersama.11 Tujuan penggunaan metode diskusi adalah untuk memberi motivasi dan stimulasi agar siswa dapat dilatih

8 Ibid., h. 60.

9 _{Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini,}

op. cit., h. 104. 10 _{Nuryani Y Rustaman, dkk,}

op. cit., h. 131.

11 Suherman, Penerapan Metode Eksperimen-Diskusi untuk Meningkatkan Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas X-B SMA Negeri 1 Stabat, Jurnal Penelitian Inovasi Pembelajaran Fisika, Vol. 3, 2011, h. 23.

untuk selalu berpikir secara mendalam.12 Metode ini sering digunakan dalam pembelajaran kelompok, dan pembelajaran yang menggunakan pendekatan CBSA atau keterampilan proses.13

Metode diskusi dapat dibedakan menjadi diskusi kelompok dan diskusi kelas. Pada diskusi kelompok, guru dapat memberikan permasalahan yang sama untuk tiap kelompok, dapat juga diberikan dalam bentuk LKS. Permasalahan yang didiskusikan tiap kelompok hasilnya akan didiskusikan dalam diskusi kelas.14 Tujuan utama metode diskusi ini bukan hanya sekedar hasil belajar, tetapi yang lebih penting adalah proses belajar.15

Berdasarkan jurnal yang ditulis oleh Mirko Marusic dan Josip Slisko dengan judul Effect of Two Different Types of Physics Learning on the Result of CLASS Test, metode Eksperimen Diskusi (ED) mempunyai potensi yang besar untuk meningkatkan sikap dan kepercayaan siswa tentang fisika. Langkah-langkah metode Eksperimen Diskusi (ED) yang dilakukan dalam penelitiannya adalah: 1) guru mengawali pertemuan dengan melakukan percobaan di depan kelas, 2) siswa diminta untuk memprediksi kemungkinan hasil percobaannya, 3) siswa menjelaskan hasil prediksinya dan mencatatnya, 4) siswa dikelompokkan berdasarkan prediksinya dan berdiskusi antar kelompok, 5) guru membuktikan prediksi siswa dengan melakukan percobaan, 6) siswa yang tidak percaya dengan hasil percobaan, diminta untuk melakukannya sendiri, 7) hasil percobaan didiskusikan dengan bimbingan guru.16 Namun, dalam penelitian ini setelah guru melakukan percobaan di depan kelas, siswa diminta memprediksinya secara individu, kemudian siswa diminta berdiskusi untuk mendapatkan hasil prediksi yang sama dengan teman sekelompoknya, dan setelah siswa menjelaskan hasil prediksinya, siswa akan diminta untuk membuktikan hasil prediksinya sendiri.

12 Pupuh Fathurrohman dan Sobry Sutikno, op. cit., h. 62. 13 Masitoh dan Laksmi Dewi, op. cit., h.118.

14 Nuryani Y Rustaman, dkk, op. cit., h. 127. 15 _{Wina Sanjaya,}

Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan, (Jakarta: Kencana Prenada Media, 2006), h. 155.

16 Mirko Marusic, dan Josip Slisko, Effects of two Different Types of Physics Learning on the Result of CLASS Test, American Physical Society, Vol. 8, 2012, h. 5.

Kelebihan metode Eksperimen Diskusi (ED) ini diantaranya:

a. Siswa dirangsang untuk memiliki keterampilan proses sains, seperti mengamati, menginterpretasi, mengelompokkan, mengajukan pertanyaan, merencanakan percobaan, menggunakan alat dan bahan, mengkomunikasikan, dan melakukan eksperimen.

b. Siswa belajar secara konstruktif tidak bersifat hafalan, sehingga pemahamannya terhadap suatu konsep bersifat mendalam dan bertahan lama. c. Membuat siswa lebih percaya atas kebenaran atau kesimpulan berdasarkan

percobaannya sendiri dari pada hanya menerima perkataan guru atau buku. d. Siswa lebih memahami suatu konsep yang bersifat konkret.17

e. Siswa dirangsang untuk lebih kreatif, khususnya dalam memberikan gagasan dan ide-ide.

f. Siswa dilatih untuk membiasakan diri bertukar pikiran dalam mengatasi setiap permasalahan.

g. Siswa dilatih untuk mengemukakan pendapat atau gagasan secara verbal. h. Siswa dilatih untuk menghargai pendapat orang lain. 18

Selain kelebihan terdapat juga beberapa kekurangan, diantaranya: a. Memerlukan waktu yang relatif lama.

b. Memerlukan alat dan bahan yang cukup dan terkadang sulit ditemukan atau mahal harganya.

c. Guru harus membuat perencanaan eksperimen yang matang, hal ini menuntut guru untuk menguasai konsep yang akan diuji atau dibuktikan dalam kegiatan eksperimen.19

d. Terkadang pembahasan dalam diskusi meluas sehingga kesimpulan menjadi tidak jelas.

e. Memerlukan waktu yang cukup panjang sehingga terkadang tidak sesuai dengan yang direncanakan.

f. Sering terjadi perbedaan pendapat yang bersifat emosional yang tidak terkontrol.20

17 Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini., op. cit., h. 104.

18 Abdul Majid, Strategi Pembelajaran, (Bandung: Remaja Rosdakarya, 2013), h. 204. 19 _{Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini,}

4. Keterampilan Proses Sains

Keterampilan proses sains merupakan keterampilan yang biasa dilakukan ilmuwan untuk memperoleh pengetahuan.21 Kebanyakan ilmuwan mendapatkan penemuan hal-hal baru melalui coba-coba, bahkan banyak dari mereka yang sebelumnya tidak menguasai semua fakta atau konsep dari suatu cabang atau disiplin ilmu. Dengan keterampilan proses sains ini, diharapkan para siswa dapat berprilaku seperti ilmuwan sehingga siswa dapat menemukan dan mengembangkan sendiri fakta dan konsep serta dapat menumbuh kembangkan sikap dan nilai yang berorientasi pada keterampilan proses sains.22 Mengajar dengan keterampilan proses berarti memberi kesempatan kepada siswa bekerja dengan ilmu pengetahuan, tidak sekedar menceritakan atau mendengarkan cerita tentang ilmu pengetahuan. Disisi lain, siswa juga akan merasa senang sebab mereka dapat menjadi pembelajar yang aktif.23

Penerapan keterampilan proses dalam kegiatan pembelajaran didasarkan pada hal-hal berikut:

a. Percepatan perubahan ilmu pengetahuan dan teknologi

Perubahan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin cepat, tidak memungkinkan guru untuk bertindak sebagai satu-satunya orang yang menyampaikan semua fakta dan teori-teori. Untuk mengatasi hal-hal ini perlu pengembangan keterampilan memperoleh dan memproses semua fakta, konsep, dan prinsip pada diri siswa.

b. Pengalaman intelektual, emosional, dan fisik dibutuhkan agar mendapatkan hasil belajar yang optimal

Hal ini berarti dibutuhkannya kegiatan pembelajaran yang dapat memberi kesempataan kepada siswa memperlihatkan unjuk kerja melalui keterampilan proses.

20 _{Abdul Majid,}

op.cit., h. 204 - 205.

21 Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini , op. cit., h. 51.

22 Conny Semiawan, dkk., Pendekatan Keterampilan Proses, (Jakarta: Gramedia, 1985), h. 18. 23 _{Dimyati dan Mudjiono,}

c. Penanaman sikap dan nilai untuk mencari kebenaran ilmu

Hal ini menuntut adanya pengenalan terhadap tata cara memproses dan memperoleh kebenaran ilmu yang bersifat sementara. Hal ini akan mengarahkan siswa pada kesadaran keterbatasan manusiawi dan keunggulan manusiawi, apabila dibandingkan dengan keterbatasan dan keunggulan ilmu pengetahuan dan teknologi.24

Ada beberapa alasan yang melandasi pentingnya keterampilan proses sains dalam pembelajaran di sekolah, yaitu:

a. Bermanfaat bagi siswa dalam memecahkan masalah yang dihadapinya dalam kehidupan.

b. Membantu siswa untuk menemukan pengetahuan, konsep, dan fakta sendiri, serta cara bagaimana mempelajari sesuatu.

c. Membantu siswa mengembangkan dirinya sendiri.

d. Sangat membantu siswa yang masih berada pada taraf perkembangan berpikir konkret.

e. Mengembangkan kreativitas siswa.25

Keterampilan proses yang dapat dikembangkan dalam pembelajaran sains menurut Conny Semiawan, diantaranya:

a. Melakukan Observasi

Conny Semiawan, dalam bukunya yang berjudul pendekatan keterampilan proses mengatakan: “Observasi atau pengamatan adalah salah satu keterampilan ilmiah yang mendasar. Mengobservasi atau mengamati tidak sama dengan melihat. Dalam mengobservasi atau mengamati kita memilah-milahkan mana yang penting dari yang kurang atau tidak penting. Kita menggunakan semua indra, untuk melihat, mendengar, merasa, mengecap, dan mencium”.26

Kemampuan mengamati merupakan keterampilan paling dasar dalam proses dan memperoleh ilmu pengetahuan serta merupakan hal terpenting untuk mengembangkan keterampilan proses lainnya.27 Pengamatan dapat dilakukan

24

Ibid., h. 137.

25 Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini., op. cit., h. 51-52. 26 Conny Semiawan, dkk, op. cit., h. 19.

27 _{Dimyati dan Mudjiono,}

secara langsung ataupun tidak (misalnya melalui perhitungan dengan menggunakan fakta-fakta hasil pengamatan). Selain itu pengamatan juga dapat dilakukan dengan alat bantu ataupun tidak.28

Di dalam observasi tercakup bebagai kegiatan seperti menghitung, mengukur, klasifikasi, ataupun mencari hubungan antara ruang dan waktu.

1) Menghitung

Keterampilan menghitung biasanya dilatih dan dibina melalui pelajaran matematika, namun dalam pelajaran sains pun keterampilan ini dapat dikembangkan. Hasil perhitungan dapat dikomunikasikan dengan cara membuat tabel, grafik, atau histogram.

2) Mengukur

Untuk melatih keterampilan mengukur siswa, mulanya guru dapat mengarahkan siswa untuk membanding-bandingkan satu benda dengan benda lainnya. Kemudian baru siswa diperkenalkan dengan satuan-satuan dalam pengukuran.

3) Mengklasifikasi

Keterampilan mengklasifikasikan merupakan salah satu keterampilan yang penting dalam kerja ilmiah. Dalam membuat klasifikasi perlu diperhatikan dasar klasifikasi, seperti berdasarkan suatu ciri khusus, tujuan, dan lain-lain. Dalam mengkasifikasikan, diperlukan kecermatan siswa dalam mengamati.

4) Hubungan ruang/waktu

Untuk melatih siswa dalam melihat hubungan ruang, siswa dapat dilatih dengan mengenal bentuk-bentuk seperti lingkaran, persegi panjang, dan lain-lain. Guru juga dapat melatih melihat hubungan waktu dengan belajar membuat urutan kejadian, menggunakan unit waktu, dan mengukur waktu suatu kejadian.29

b. Membuat Hipotesis

Dalam kegiatan ilmiah, membuat hipotesis merupakan salah satu keterampilan yang mendasar. Hipotesis dapat diartikan sebagai suatu perkiraan dengan alasannya untuk menerangkan suatu kejadian atau pengamatan tertentu.

28 Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini, op. cit., h. 53. 29 _{Conny Semiawan, dkk,}

Penyusunan hipotesis merupakan salah satu kunci agar siswa dapat menemukan berbagai hal yang baru.

c. Merencanakan Penelitian/Eksperimen

Eksperimen adalah suatu usaha untuk menguji melalui penyelidikan praktis. Para guru perlu melatih siswa untuk mengadakan eksperimen, meskipun hanya dengan eksperimen yang sederhana. Dalam melakukan eksperimen, guru perlu melatih siswa dalam merencanakan kegiatan eksperimen yang akan dilakukan, karena bila tidak direncanakan dengan baik dikhawatirkan akan terjadi pemborosan waktu, biaya, tenaga, dan bahkan mungkin hasilnya tidak akan sesuai dengan yang diharapkan.

d. Pengendalian Variabel

Variabel dapat diartikan sebagai faktor yang berpengaruh. Pengendalian variabel sering dianggap sulit, tetapi sebenarnya semua bergantung pada bagaimana guru menggunakan kesempatan yang tersedia untuk melatih anak mengontrol dan memperlakukan variabel.

e. Menginterpretasi Data

Kemampuan menginterpretasi data merupakan kemampuan menyajikan data yang didapat melalui observasi, perhitungan, pengukuran, atau eksperimen ke dalam bentuk catatan, atau bentuk lain seperti grafik, tabel, atau diagram.

f. Kesimpulan Sementara (Inferensi)

Kemampuan membuat kesimpulan sementara dapat dilatihkan dalam proses eksperimen. Jika siswa telah mengumpulkan data dalam sebuah eksperimen, maka siswa dapat membuat kesimpulan sementara berdasarkan informasi yang dimiliki sampai suatu waktu tertentu. Kesimpulan tersebut bukan merupakan kesimpulan akhir, tetapi hanya merupakan kesimpulan sementara yang dapat diterima sampai pada saat itu.30

30Ibid., h. 25-30.

g. Meramalkan

Keterampilan meramalkan adalah suatu keterampilan membuat perkiraan tentang suatu hal yang belum terjadi berdasarkan suatu kecenderungan atau pola data yang sudah ada.31

h. Menerapkan konsep atau prinsip

Keterampilan menerapkan konsep merupakan keterampilan menggunakan konsep yang telah dipahami untuk memecahkan suatu permasalahan atau peristiwa baru atau juga menerapkan rumus pada soal-soal yang baru.32

i. Berkomunikasi

Keterampilan berkomunikasi merupakan keterampilan mengkomunikasikan hasil pengamatan, hasil percobaan atau hasil prediksi baik secara lisan maupun tulisan dalam bentuk laporan, grafik, tabel, dan lain sebagainya.33

5. Pengukuran Keterampilan Proses Sains

Asesmen pendidikan sedang diprioritaskan untuk membantu sistem evaluasi yang sampai saat ini sudah berjalan. Asesmen pendidikan mencoba mengungkap bahwa potensi siswa bukan hanya melalui hasil belajar, melainkan juga melalui proses pembelajaran.34

a. Karakteristik Pokok Uji Keterampilan Proses Sains

Secara umum pembahasan uji keterampilan proses lebih ditujukan untuk membedakannya dengan pokok uji biasa yang mengukur pengukuran konsep. Karakteristik pokok uji keterampilan proses sains, adalah:

1) Karakteristik Umum

Secara umum butir soal keterampilan proses dapat dibedakan dari pokok uji penguasaan konsep, diantaranya:

a) Pokok uji keterampilan proses tidak boleh dibebani konsep. Hal ini diupayakan agar pokok uji tersebut tidak rancu dengan pengukuran penguasaan konsepnya. Konsep yang terlibat harus diyakini oleh penyusun

31Zulfiani, Tonih Feronika, dan Kinkin Suartini, op. cit., h. 53. 32Ibid., h. 55.

33 Conny Semiawan, dkk., op. cit., h. 33. 34 _{Nuryani Y Rustaman, dkk,}

pokok uji sudah dipelajari siswa atau tidak asing bagi siswa (dekat dengan keadaan sehari-hari siswa).

b) Pokok uji keterampilan proses sains mengandung sejumlah informasi yang harus diolah oleh responden atau siswa. Informasi dalam pokok uji keterampilan proses dapat berupa gambar, diagram, grafik, data dalam tabel atau objek aslinya.

c) Aspek yang akan diukur oleh oleh pokok uji keterampilan proses sains harus jelas dan mengandung satu aspek saja.

d) Sebaiknya ditampilkan gambar untuk membantu menghadirkan objek.

2) Karakteristik Khusus

a) Observasi: harus dari objek atau peristiwa sesungguhnya.

b) Interpretasi: harus menyajikan sejumlah data untuk memperlihatkan pola. c) Klasifikasi: harus ada kesempatan mencari atau menemukan persamaan dan

perbedaan, atau diberikan kriteria tertentu untuk melakukan pengelompokkan, atau ditentukan jumlah kelompok yang harus terbentuk.

d) Prediksi: harus jelas pola/kecenderungan untuk dapat mengajukan dugaan/ramalan.

e) Berkomunikasi: harus ada satu bentuk penyajian tertentu untuk diubah ke bentuk lainnya.

f) Berhipotesis: dapat merumuskan dugaan atau jawaban sementara atau menguji pernyataan yang ada dan mengandung hubungan dua variabel atau lebih, biasanya mengandung cara kerja untuk menguji atau membuktikan. g) Merencanakan percobaan atau penyelidikan: harus memberi kesempatan

untuk mengusulkan gagasan berkenaan dengan alat/bahan yang akan digunakan, urutan prosedur yang harus ditempuh, menentukan variabel, mengendalikan peubah.

h) Menerapkan konsep atau prinsip: harus memuat konsep/prinsip yang akan diterapkan tanpa menyebutkan nama konsepnya.

i) Mengajukan pertanyaan: harus memunculkan sesuatu yang mengherankan, mustahil, tidak biasa atau kontradiktif agar responden atau siswa termotivasi untuk bertanya.35

b. Penyusunan Pokok Uji Keterampilan Proses Sains

Penyusunan pokok uji keterampilan proses sains menuntut penguasaan masing-masing jenis keterampilan prosesnya. Dengan mengingat karakteristik jenis keterampilan proses yang akan diukur, sajikan sejumlah informasi yang perlu diolah. Setelah itu disiapkan pertanyaan yang dimaksudkan untuk memperoleh respon atau jawaban yang diharapkan. Tentukan pula bagaimana bentuk respon yang diminta: memberi tanda silang pada huruf a/b/c atau memberi tanda cek dalam kolom yang sesuai, atau menuliskan jawaban singkat 3 buah, atau bentuk lainnya.36

6. Gerak Harmonik Sederhana

a. Pengertian Gerak Harmonik Sederhana

Ketika pegas yang diberi beban kita tarik ke samping kemudian kita lepaskan, pegas akan bergerak kanan-kiri sampai beberapa saat kemudian, gerakan ini disebut gerak periodik.37

Gambar 2.1 (a) menunjukkan bahwa pegas berada pada posisi setimbang, yaitu sebelum ditarik/ditekan. Gambar (b) menunjukkan benda m ditarik sejauh A ke kanan sehingga simpangannya

x = +A, dan gaya pulih pegas

F =−kA. Gaya pegas bernilai negatif

35

Ibid., h. 194. 36

Ibid., h. 195.

37Affa Ardhi Saputri, Modul Fisika Berbasis Metakognisi Elastisitas dan Gerak Harmonik Sederhana untuk SMA/MA Kelas XI Semester 1, (Yogyakarta: Skripsi Uin Sunan Kalijaga, tidak diterbitkan, 2013), h. 63.

Gambar 2.1 Gaya pemulih yang bekerja pada suatu benda yang dihubungkan dengan pegas sebanding dengan simpangannya dari kedudukan seimbang.

berarti bahwa gaya ini cenderung menggerakkan benda ke kiri jika benda m dibebaskan. Benda m bergerak ke kiri melalui posisi kesetimbangannya, yaitu

x = 0 dan F = 0. Akan tetapi pada posisi x = 0 benda m telah memiliki

kecepatan dalam arah ke kiri sehingga benda m terus bergerak ke kiri.

Ketika simpangan x negatif (ke kiri), maka pada benda m akan bekerja gaya pegas F =−kx ke arah kanan. Gaya pegas yang berlawanan arah memperlambat gerak benda berhenti sesaat di titik terjauh kiri yaitu x =−A dan akan muncul

gaya pegas F = −kx = kA yang positif (berarah ke kanan). Gaya pegas ini akan menggerakkan benda ke kanan untuk kembali melalui titik kesetimbangannya. Demikian seterusnya, benda bergerak bolak balik di sekitar titik kesetimbangannya. Gerak seperti itu dinamakan gerak harmonik sederhana.38

b. Gaya pemulih

Gaya pegas selalu sebanding dengan simpangan x dan selalu berlawanan arah dengan arah simpangan x. Maksudnya ketika simpangan x berarah ke kanan dari titik kesetimbangan, maka gaya pegas F =−kx berarah ke kiri, dan ketika simpangan x berarah ke kiri dari titik kesetimbangan maka gaya pegas berarah ke kanan. Gaya yang besarnya sebanding dengan simpangan dan selalu berlawanan arah dengan arah simpangan disebut dengan gaya pemulih.39

c. Periode Sistem Pegas

Gerak harmonik sederhana terjadi karena adanya gaya pemulih (F =−kx). Menurut hukum II Newton gaya total yang terjadi pada benda yang sedang bergerak adalah _ΣF = ma. Periode dan frekuensi sistem pegas dapat diperoleh

dengan mensubtitusikan gaya pemulih dengan hukum II Newton sebagai berikut:40

ΣF =−kx

ma =−kx

md2x

dt2 =−kx

d2x dt2 +

k

mx = 0 ....(2.1)

38 Marthen Kanginan, Fisika untuk SMA/MA kelas XI, (Jakarta: Erlangga, 2013), h. 170. 39Ibid., h. 171.

40 _{Affa Ardhi Saputri,}

Solusi untuk persamaan di atas adalah x = A sin (ωt +θ₀)

Subtitusi persamaan 2.1 dengan x = A sin (ωt +θ₀), sebagai berikut:

d2

dt2A sin(ωt +θ0) +

k

mA sin(ωt +θ0) = 0

ω_dtd A cos(ωt +θ₀) + k

mA sin (ωt +θ0)

−ω2_{A sin(ωt +θ}

0) =−_mkA sin(ωt +θ0)

ω2 ₌ k

m dan ω= �

k

m ....(2.2)

Karena _ω=2π

T maka 2π

T = � k

m sehingga

T =2π�m

k ....(2.3)

Keterangan : T = periode (s)

m = massa beban (kg) k = konstanta pegas (N/m)

Berdasarkan persamaan 2.3, periode bergantung pada massa m dan konstanta pegas k, tetapi bukan pada amplitudo. Semakin besar massa, periodenya akan semakin lama, dan semakin kaku pegas, periodenya akan semakin singkat.41

d. Periode Sistem Bandul

Bandul sederhana terdiri dari sebuah bola kecil (bola pendulum) yang digantungkan di ujung tali ringan, tali dapat dianggap tidak teregang dan massanya dapat diabaikan relatif terhadap bola. Gerak bolak balik bandul sederhana dengan gesekan yang dapat diabaikan menyerupai gerak harmonik sederhana.42

41 Douglas C. Giancoli, Fisika Edisi Kelima, Terj. Dari Physic Fifth Edition oleh Yuhilza Hanum, (Jakarta: Erlangga, 2001), h. 371.

42

Gambar 2.2 Sebuah Bandul Dengan Panjang L

Gaya yang bekerja pada beban adalah beratnya mg dan tegangan T pada tali.

Tali membentuk sudut θ terhadap vertikal, berat memiliki komponen mg cosθ

sepanjang tali dan mg sinθ tegak lurus tali. x merupakan panjang busur diukur dari dasar lingkaran sebesar:43

x = L

θ ....(2.4)

Komponen tangensial percepatan benda adalah d2x

dt2 , komponen tangensial

hukum II Newton adalah:

ΣF =−mg sinθ= md2x

dt2

Atau

d2_x

dt2 =−g sinθ= −g sin

x

L ....(2.5)

Jika x jauh lebih kecil dibandingkan x/L, sudut _θ=x

L adalah kecil, sehingga

sin θ mendekati θ. sin�_Lx� ≈x_L disubtitusikan dengan persamaan

d2_x

dt2 = −g sinθ=−g sin

x L=−

g

Lx ....(2.6)

Dengan frekuensi sudut getaran (rad/s) adalah

ω02 =_Lg

Sehingga periode gerak harmonik sederhana dirumuskan sebagai:44

T =2π�L_g ....(2.7)

Keterangan :

43 Ganijanti Aby Sarojo, Seri Fisika Dasar Mekanika, (Jakarta: Salemba Teknika, 2002), h. 184.

44 _{Affa Ardhi Saputri,}

T = periode (s) L = panjang tali (m) g = gravitasi bumi (m/s2)

e. Persamaan Gerak Harmonik Sederhana

Persamaan 2.1 yang telah didapat pada penurunan rumus sebelumnya, merupakan persamaan diferensial homogen orde kedua. Secara matematis, persamaan seperti itu memiliki penyelesaian yang berbentuk fungsi sinusoidal, yaitu:

x(t) = A sin(ωt +θ₀) atau x(t) = A cos(ωt +θ₀) ...(2.8)

Hal terpenting untuk memilih persamaan di atas adalah menentukan sudut

fase awal θ0, yang diperoleh dari kondisi awal, misalkan persamaan yang dipilih:

Persamaan simpangan x(t) = A sin(ωt +θ₀)

Maka sudut θ0 diperoleh dari kondisi awal

Persamaan kondisi awal x(t = 0) = A sin(ω. 0 +θ₀) = A sinθ₀

Misalnya benda m mulai bergerak dari titik kesetimbangan (x = 0), maka

sudut θ0 diperoleh dari persamaan kondisi awal, sehingga θ0 = 0, dan persamaan

simpangan menjadi: 45

x(t) = A sin(ωt + 0) = A sinωt ...(2.9)

B. Penelitian relevan

Penelitian ini dilatarbelakangi oleh penelitian-penelitian yang telah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya. Berikut ini beberapa penelitian yang relevan dengan penelitian yang akan dilakukan.

1. Suherman (2011). Penerapan Metode Eksperimen-Diskusi untuk Meningkatkan Aktivitas dan Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas X-B Di SMA Negeri 1 Stabat. Penerapan metode pembelajaran eksperimen-diskusi dalam pembelajaran fisika dinilai merupakan gabungan dari metode eksperimen dan diskusi. Prosedur penelitian dilaksanakan melalui 3 siklus. Hasil pengamatan pada siklus I, II, dan III, berkaitan dengan antusias siswa dalam kegiatan

eksperimen, kerjasama kelompok, mengajukan ide/pertanyaan pada saat diskusi dan dalam kegiatan presentasi mengalami peningkatan per siklusnya dari kategori cukup, baik, sehingga menjadi sangat baik. Penerapan metode eksperimen-diskusi pada pembelajaran fisika, membuat siswa merasa senang dan aktif dalam proses belajar mengajar, dan hal ini dapat meningkatkan aktivitas siswa pada setiap siklusnya. Metode eksperimen-diskusi yang diterapkan guru pada pembelajaran fisika juga dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa pada materi kinematika gerak lurus.46

2. Widayanto (2009). Pengembangan Keterampilan Proses dan Pemahaman Siswa Kelas X Melalui Kit Optik. Keterampilan proses sangat dibutuhkan dalam bekerja ilmiah karena mendasari langkah siswa pada pemecahan masalah yang akhirnya akan membawa siswa pada kemampuan yang diharapkan. Keterampilan proses sains dapat dilatihkan melalui kegiatan laboratorium, diantaranya dengan memanfaatkan kit optik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa skor rata-rata pemahaman siswa pada siklus I sebesar 73,27 dengan ketuntasan belajar secara klasikal sebesar 80,49%, sedangkan siklus II skor rata-ratanya adalah 84,20 dengan ketuntasan klasikal sebesar 100%. Dan persentase rata-rata keterampilan siswa pada siklus I sebesar 77,37% dan siklus II sebesar 87,36%. Faktor yang mempengaruhi peningkatan keterampilan proses sains dan pemahaman konsep adalah keterlibatan siswa dalam kegiatan laboratorium. Semakin tinggi keterlibatan siswa dalam kegiatan maka akan semakin tinggi pula pencapaian keterampilan proses sains dan pemahaman konsep siswa.47

3. Y. Subagyo, Wiyanto, P. Marwoto (2009). Pembelajaran dengan Keterampilan Proses Sains untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep Suhu dan Pemuaian. Pembelajaran dengan keterampilan proses memungkinkan siswa dapat menumbuhkan sikap ilmiah untuk mengembangkan keterampilan-keterampilan yang mendasar, sehingga dalam proses pembelajaran siswa dapat memahami konsep yang dipelajarinya. Pada

46 Suherman, op. cit., h. 21-26.

47 Widayanto, Pengembangan Keterampilan Proses dan Pemahaman Siswa Kelas X Melalui Kit Optik, Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia (JPFI), Vol. 5, 2009, h. 1-7.

penelitian ini, data penelitian diambil sebelum percobaan, selama percobaan, dan setelah percobaan. Hasil belajar pretest pemahaman konsep diperoleh rata-rata 51% dan posttest 61,73%. Hasil belajar keterampilan proses, pengamatan awal diperoleh rata-rata 54% dan pengamatan akhir 76%. Hasil pengamatan sikap ilmiah awal siswa rata-rata 55% dan pengamatan akhir 67%. Jadi, pendekatan keterampilan proses sains yang diterapkan pada penelitian ini dapat meningkatkan hasil belajar siswa pada konsep suhu dan pemuaian.48

4. Zulaeha, I Wayan Darmadi, dan Komang Werdhiana. Pengaruh Model Pembelajaran Predict, Observe and Explain (POE) terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa Kelas X SMA Negeri Balaesang. Model pembelajaran POE melibatkan siswa dalam meramalkan suatu fenomena, melakukan observasi melalui demonstrasi atau eksperimen, dan akhirnya menjelaskan hasil demonstrasi atau eksperimen serta ramalan siswa sebelumnya. Dengan melakukan cara seperti itu, pengetahuan yang diperoleh siswa akan melekat dalam ingatannya dan keterampilan proses sains siswa meningkat. Penelitian ini menggunakan dua kelas, kelas eksperimen belajar dengan model POE sedangkan kelas kontrol dengan pembelajaran konvensional. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat pengaruh keterampilan proses sains pada kelas eksperimen yaitu yang menggunakan model pembelajaran POE.49

5. Mia Khairunnisa (2013). Penerapan Metode Experimenting and Discussion (ED) untuk Mengetahui Profil Keterampilan Proses Sains dan Meningkatkan Penguasaan Konsep Siswa SMA. Penguasaan konsep fisika yang masih rendah dimana nilai ulangan harian siswa di bawah KKM dan dalam proses pembelajaran tidak melatihkan keterampilan proses sains, sehingga peneliti menerapkan metode Experimenting and Discussion (ED) untuk memperoleh profil keterampilan proses sains dan mengetahui peningkatan penguasaan

48 Subagyo, Wiyanto, dan P. Marwoto, Pembelajaran dengan Keterampilan Proses Sains untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep Suhu dan Pemuaian, Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia (JPFI), Vol. 5, 2009, h. 42-46.

49 Zulaeha, I Wayan Darmadi dan Komang Werdhiana, Pengaruh Model Pembelajaran

Predict, Observe and Explain terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa kelas X SMA Negeri 1 Balaesang, Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako (JPFT), Vol. 2, h.1-8.

konsep siswa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan metode Experimenting and Discussion (ED) dapat memperoleh profil keterampilan proses sains dan meningkatkan penguasaan konsep siswa.50

6. Mirko Marusic, Josip Slisko (2012). Effects of two Different Types of Physics Learning on the Result of CLASS Test. Metode Eksperimen-Diskusi (ED) pernah diterapkan pada suatu penelitian selama satu semester di Kroasia pada siswa kelas 3 SMA. Langkah-langkah pembelajarannya, yaitu: (1) guru melakukan percobaan sederhana di depan kelas, dan siswa diminta untuk memprediksi hasil percobaannya, (3) hasil prediksi dan penjelasan siswa dicatat dalam buku catatan mereka, (4) siswa diminta untuk menjelaskan hasil prediksinya, (5) siswa dikelompokkan berdasarkan hasil prediksinya, (6) siswa yang berbeda hasil prediksinya, diminta untuk berdiskusi, (7) setelah berdiskusi, percobaan dilakukan oleh guru dan hasilnya diamati dan dicatat, (8) apabila hasil prediksi siswa berbeda, maka siswa diminta untuk mengulangi percobaannya sendiri. Penelitian yang dilakukan pada 85 siswa ini, menunjukkan peningkatan sebesar 25,6% yang berarti bahwa metode Eksperimen-Diskusi (ED) memiliki potensi besar untuk meningkatkan sikap dan keyakinan siswa tentang fisika dan belajar fisika.51

7. Sinan Özgelen (2012). Students’ Science Process Skills within a Cognitive Domain Framework. Keterampilan proses sains merupakan kemampuan berpikir seorang saintis untuk mengkonstruk pengetahuannya dalam memecahkan setiap permasalahan dan merumuskan hasilnya. Keterampilan proses sains dasar terdiri dari mengamati, menghubungkan, menduga, mengukur, mengkomunikasikan, mengklasifikasikan, dan memprediksi. Dan integrasi keterampilan proses sains mencakup menentukan variabel, menemukan secara operasional, memformulasikan hipotesis, menginterpretasi data, bereksperimen, dan memepresentasikan informasi. Hasil penelitian

50 _{Mia Khaerunnisa, “Penerapan Metode}

Experimenting and Discussion (ED) untuk Mengetahui Profil Keterampilan Proses Sains dan Meningkatkan Penguasaan Konsep Siswa SMA”, Skripsi pada Universitas Pendidikan Indonesia Bandung, Bandung, 2013, tidak dipublikasikan.

menunjukkan bahwa keterampilan proses sains berhubungan dengan perkembangan kognitif, dan pengembangan keterampilan proses sains dapat membantu cara berpikir siswa, kemampuan siswa memecahkan masalah, mengemukakan alasan, dan membuat mereka kreatif.52

8. Remziye ERGÜL, et.al (2011). The Effect of Inquiry Based Science Teaching on Elementary School Students’ Science Process Skill and Science Attitudes. Keterampilan proses sains merupakan kemampuan yang memfasilitasi pembelajaran ilmu-ilmu eksakta, membuat siswa berpartisipasi aktif, siswa dapat mengembangkan rasa tanggungjawab dari pembelajaran yang mereka peroleh, dan lain sebagainya. Keterampilan proses sains berbasis pada pendekatan inkuiri dan pengajaran sains dengan inkuiri melibatkan keterampilan proses sains siswa, berpikir kritis, kemampuan mengemukakan alasan secara ilmiah, dan inkuiri didefinisikan sebagai pendekatan pengajaran, perilaku peneliti digunakan dalam pembelajaran sains dan hal tersebut dapat menjadi metode pengajaran yang paling efektif yang dapat membantu siswa untuk memahami konsep dan menggunakan keterampilan proses. Penelitian ini dilaksanakan selama dua semester, dan hasil penelitian menunjukkan bahwa menggunakan metode mengajar berbasis inkuiri secara signifikan meningkatkan keterampilan proses sains dan sikap ilmiah siswa.53

C. Kerangka Berpikir

Pembelajaran IPA khususnya fisika akan lebih efektif jika siswa diberi pengalaman langsung untuk mengkonstruk pengetahuannya sendiri. Pengalaman akan membuat siswa merasakan dan memahami makna dari pembelajaran yang dilakukannya. Pembelajaran IPA juga tidak hanya dilihat dari hasilnya saja tetapi juga prosesnya, tetapi pada kenyataannya penilaian yang dilakukan pada

52 _{Sinan Özgelen, Students’ Science Process Skills within a Cognitive Domain Framework,} Eurasia Journal of Mathematics, Science, and Technology Education, Vol. 4, 2012, h. 283.

53 ERGÜL, et.al, The Effect of Inquiry Based Science Teaching on Elementary School

Students’ Science Process Skill and Science Attitudes, Bulgarian Journal of Science and Education Policy. Vol.5, 2011, h. 48.

pembelajaran hanya berorientasi pada hasilnya saja tanpa memperhatikan penilaian proses pembelajarannya.

Mengacu pada tujuan kurikulum 2013 yang memiliki konsep untuk memberikan pengalaman belajar bagi siswa dalam mengembangkan sikap, keterampilan dan pengetahuan, tentunya penilaian yang hanya berorientasi pada hasil belajar tidak sejalan dengan tujuan kurikulum tersebut. Berdasarkan hal tersebut maka diperlukanlah penilaian proses yang dapat dilakukan melalui pembelajaran langsung, diantaranya adalah penilaian keterampilan proses sains. Keterampilan proses sains merupakan keterampilan yang harus dimiliki siswa dalam pembelajaran fisika. Keterampilan proses sains perlu dikembangkan agar dengan tujuan memberikan kesempatan kepada siswa untuk melakukan penemuan agar siswa dapat menyelesaikan permasalahan fisika.

Keterampilan proses sains dapat dikembangkan melalui pembelajaran langsung, tetapi pada kenyataannya secara umum pembelajaran fisika didominasi dengan metode ceramah. Kegiatan siswa di dalam pembelajaran lebih banyak mendengar dan mencatat apa yang disampaikan oleh guru. Hal ini tentunya membuat keterampilan proses sains siswa tidak berkembang.

Untuk mengembangkan keterampilan proses sains pada siswa diperlukan proses pembelajaran yang dapat memberikan pengalaman langsung kepada siswa. Dengan pengalaman siswa dapat memperoleh ingatan dalam jangka panjang dan siswa juga dapat mengkonstruk pengetahuannya sendiri. Salah satu metode pembelajaran yang dapat digunakan untuk mengembangkan keterampilan proses sains adalah metode Eksperimen Diskusi (ED). Metode Eksperimen Diskusi (ED) dapat memberikan kepada siswa untuk mengembangkan keterampilan proses sains pada dirinya, membuat siswa terlibat langsung dalam proses pembelajaran sehingga siswa belajar konstruktif tidak bersifat hapalan, dan me;atih siswa untuk melakukan proses berpikir dan mengungkapkan pendapat. Maka dalam penelitian ini diharapkan metode Eksperimen Diskusi (ED) dapat mengembangkan keterampilan proses sains pada diri siswa sehingga akhirnya siswa dapat memahami pembelajaran dengan baik serta dapat memecahkan berbagai permasalahan dalam fisika dan keterampilan proses sainsnya meningkat.

Gambar 2.3 Skema kerangka berpikir

D. Hipotesis Penelitian

Berdasarkan perumusan masalah dan landasan teori yang telah dikemukakan sebelumnya, maka dapat diajukan hipotesis penelitian sebagai berikut :

Ha : Metode Eksperimen Diskusi (ED) berpengaruh terhadap keterampilan

proses sains pada konsep gerak harmonik sederhana.

H0 : Metode Eksperimen Diskusi (ED) tidak berpengaruh terhadap

keterampilan proses sains pada konsep gerak harmonik sederhana. Guru

1. Penilaian yang dilakukan hanya hasil belajarnya

2. Pembelajaran fisika didominasi dengan metode ceramah

Tidak berkembangnya keterampilan proses sains pada diri siswa

Pembelajaran dengan menggunakan metode Eksperimen Diskusi (ED)

1. Membuat siswa terlibat langsung dalam proses pembelajaran 2. Siswa belajar secara konstruktif tidak bersifat hafalan 3. Siswa dilatih untuk melakukan proses berpikir

4. Siswa dilatih untuk mengungkapkan pendapat

Keterampilan proses sains meningkat

Siswa

1. Kegiatan siswa dalam pembelajaran fisika lebih banyak mendengar dan mencatat penjelasan guru

2. Tidak terlibat dalam pembelajaran langsung

29

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada semester ganjil tahun ajaran 2014/2015. Adapun tempat penelitian dilaksanakan di SMA Negeri 4 Karawang yang terletak di Jl. Jend. Ahmad Yani, Karawang, Jawa Barat 41315.

B. Metode dan Desain Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah quasi experimental. Metode ini sering kali dipandang sebagai eksperimen yang tidak sebenarnya, karena eksperimen jenis ini belum memenuhi persyaratan seperti cara eksperimen yang dapat dikatakan ilmiah mengikuti peraturan-peraturan tertentu.1 Dalam metode ini, penelitiannya dilakukan pada dua kelas. Kelas pertama adalah kelompok eksperimen, yaitu diberikan perlakuan dengan metode Eksperimen Diskusi (ED). Kelas kedua adalah kelas kontrol, yaitu diberikan perlakuan dengan metode eksperimen saja.2

Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah nonequivalent control group design. Di dalam desain ini pemilihan sampel kelas kontrol ataupun eksperimen tidak dipilih secara random.3 Desain penelitiannya digambarkan pada Tabel 3.1 berikut:

Tabel 3.1. Desain Penelitian

Kelompok Pretest Perlakuan Posttest

Eksperimen O1 XE O2

Kontrol O1 XK O2

Keterangan:

O1 : pretest pada kelas eksperimen dan kontrol

1 _{Suharsimi Arikunto,}

Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik, (Jakarta: Rineka Cipta, 2010), h. 123.

2 Hadeli, Metode Penelitian Kependidikan, (Ciputat: Quantum Teaching, 2006), h. 62.

3 Sugiyono, Metode Penelitian Kuantitatif Kulialitatif dan R & D, (Bandung: Alfabeta, 2011), h. 79.

O2 : posttest pada kelas eksperimen dan kontrol

X1 : perlakuan dengan metode Eksperimen Diskusi (ED)

X2 : perlakuan dengan metode eksperimen

C. Populasi dan Sampel

Populasi adalah keseluruhan objek penelitian.4 Populasi yang diambil dalam penelitian ini adalah seluruh siswa SMA Negeri 4 Karawang. Sedangkan populasi terjangkaunya adalah seluruh siswa kelas XI SMA Negeri 4 Karawang.

Sampel penelitian adalah sebagian dari populasi yang dipilih untuk diteliti.5 Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI MIA-1 sebanyak 32 orang sebagai kelas eksperimen dan XI MIA-2 sebanyak 34 orang sebagai kelas kontrol.

D. Teknik Pengambilan Sampel

Teknik pengambilan sampel merupakan cara mengumpulkan data dari populasi dengan mengambil sebagian saja anggota populasi.6 Teknik pengambilan sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah purposive sampling yaitu pengambilan sampel berdasarkan tujuan. Teknik ini merupakan metode penetapan sampel dengan didasarkan pada kriteria-kriteria tertentu, kriteria tersebut bertujuan memberikan informasi secara maksimal tentang suatu masalah.7

E. Variabel Penelitian

Dalam penelitian ini terdapat dua variabel, yaitu:

1. Variabel Bebas (X) : Metode Eksperimen Diskusi (ED) 2. Variabel Terikat (Y) : Keterampilan Proses Sains Siswa

4 _Hadeli,

op. cit., h. 68. 5

Ibid., h. 68.

6 Nuraida dan Halid Alkaf, Metodologi Penelitian Pendidikan, (Tangerang: Islamic Reserch Publishing, 2009), h. 88.

7 _{Nuraida dan Halid Alkaf,}

F. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian yang dilakukan pada penelitian ini secara garis besar terdiri dari tiga tahap, yaitu tahap persiapan, tahap pelaksanaan, dan tahap akhir. Rincian dari tiap-tiap tahap tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.1 di bawah ini.

Gambar 3.1 Skema prosedur penelitian

TAHAP PERSIAPAN

1. Survey tempat yang akan digunakan untuk penelitian

2. Menyusun perangkat pembelajaran yaitu Rencana Perangkat Pembelajaran (RPP) dan Lembar Kegiatan Siswa (LKS)

3. Menyusun instrumen penelitian yaitu berupa tes dan lembar observasi

4. Uji coba instrumen penelitian 5. Analisis uji coba instrumen

6. Perbaikan instrumen tes sehingga instrumen siap digunakan

TAHAP PELAKSANAAN

Pretest

Postest

Penerapan metode Eksperimen Diskusi (ED) pada kelas eksperimen

Penerapan metode eksperimen pada kelas kontrol

TAHAP AKHIR

1. Menganalisis data

2. Membahas hasil penelitian 3. Menarik kesimpulan

G. Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengumpulkan data. Secara garis besar, intrumen penelitian dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu instrumen tes dan non-tes.8 Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini yaitu:

1. Instrumen Tes

Menurut Suharsimi Arikunto, mengatakan bahwa tes adalah serentetan pertanyaan atau latihan serta alat lain yang digunakan untuk mengukur keterampilan, pengetahuan intelegensi, kemampuan atau bakat yang dimiliki oleh individu atau kelompok.9 Instrumen tes ini digunakan untuk mengukur keterampilan proses sains siswa pada konsep gerak harmonik sederhana. Soal-soal yang digunakan dalam instrumen tes ini adalah soal-soal yang berbasis keterampilan mengamati, merencanakan/melakukan percobaan, memprediksi, berkomunikasi, menginterpretasi data dan menerapkan konsep. Bentuk soal yang digunakan adalah tes objektif berupa soal pilihan ganda.

Adapun kisi-kisi instrumen tes keterampilan proses sains yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3.2 berikut:

Tabel 3.2. Kisi-kisi Instrumen Keterampilan Proses Sains

Sub Materi Indikator _K1 Aspek Keterampilan Proses Sains _{K2 K3 K4 K5 K6} Periode gerak harmonik sederhana pada pegas Menjelaskan pengertian gerak harmonik

1 2*

Menganalisis karakteristik besaran-besaran fisis gerak harmonik pada pegas

3, 4*

5,6

Menjelaskan faktor yang mempengaruhi getaran harmonik pada pegas

7, 8* 9, 10*, 11 12, 13 Merencanakan dan melaksanakan percobaan 14, 15,

8 Suharsimi Arikunto, op. cit., h. 193.

getaran harmonik pada pegas 16 Periode gerak harmonik sederhana pada ayunan bandul

Menganalisis karakteristik besaran-besaran fisis getaran harmonik pada bandul

17, 18*, 19

20, 21

Menjelaskan faktor yang mempengaruhi getaran harmonik pada bandul

22, 23*, 24*, 25* 26*, 27 28, 29* Merencanakan dan melakukan percobaan getaran harmonik pada ayunan bandul 30, 31, 32 Persamaan gerak harmonik sederhana Menjelaskan hubungan antara sudut simpangan dengan periode ayunan bandul

33

Menentukan persamaan simpangan, kecepatan, dan percepatan pada gerak harmonik sederhana

34, 35

36 37, 38, 39* Merencanakan dan

melakukan percobaan ayunan bandul untuk mengetahui pengaruh sudut

simpangan terhadap periodenya

40

Jumlah 8 7 7 6 5 7

Jumlah 40

*= soal tidak digunakan Keterangan:

K1 : mengamati K2 : memprediksi

K3 : merencanakan/melakukan percobaan K4 : menginterpretasi data

K5 : berkomunikasi K6 : menerapkan konsep

2. Instrumen Non-tes

Instrumen non-tes yang digunakan dalam penelitian ini adalah lembar observasi. Observasi adalah metode atau cata-cara menganalisis dan mengadakan pencatatan secara sistematis mengenai tingkah laku dengan melihat atau mengamati individu atau kelompok secara langsung.10 Lembar observasi digunakan untuk mengukur keterampilan proses sains siswa selama melakukan pembelajaran dengan menggunakan metode Eksperimen Diskusi (ED). Aspek keterampilan proses sains yang akan diukur adalah keterampilan memprediksi, merencanakan dan melakukan percobaan, berkomunikasi, dan menginterpretasi data. Adapun indikator yang dinilai melalui lembar observasi pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3.3 berikut:

Tabel 3.3 Indikator Keterampilan Proses Sains Berdasarkan Langkah-langkah Metode Eksperimen Diskusi (ED)

Langkah-langkah Aspek KPS Indikator

Siswa diminta untuk memprediksi

percobaan yang belum dilakukan

Memprediksi Mengemukakan apa yang

mungkin akan terjadi pada keadaan yang belum diamati

Siswa diminta untuk mendiskusikan hasil prediksinya secara berkelompok

Berkomunikasi Menjelaskan hasil prediksinya

Siswa merencanakan dan melakukan percobaan untuk membuktikan prediksinya Merencanakan percobaan Membuat langkah-langkah percobaan sesuai dengan tujuan percobaannya

Mempersiapkan alat dan bahan yang diperlukan

Mengamati Mengamati percobaan yang dilakukan

Mengukur Menghitung waktu yang

dibutukan untuk tiap getaran dan menghitung banyaknya getaran Mengumpulkan

data

Menuliskan data percobaan pada lembar kegiatan siswa

10 Ngalim Purwanto, Prinsip-prinsip dan Teknik Evaluasi Pengajaran, (Bandung: Remaja Rosdakarya, 2004), h. 149.

Langkah-langkah Aspek KPS Indikator Siswa mendiskusikan

hasil eksperimen dan membuat laporan percobaan

Menginterpretasi data

Mengolah data hasil percobaan

Membuat grafik Menggambarkan grafik

berdasarkan variabel yang diminta Berkomunikasi Berdiskusi untuk menjawab

pertanyaan pada kegiatan berkomunikasi di lembar kegiatan siswa

Membuat kesimpulan percobaan Siswa

mempresentasikan laporan percobaannya

Berkomunikasi Menjelaskan hasil percobaannya Memperhatikan dan menanggapi presentasi kelompok lain

H. Kalibrasi Instrumen

1. Validitas

Validitas merupakan suatu konsep yang berkaitan dengan sejauh mana tes telah mengukur apa yang hendak diukur.11 Instrumen evaluasi dipersyaratkan valid agar hasil yang diperoleh dari kegiatan evaluasi valid. Penelitian ini akan menggunakan validitas isi, yang didalamnya mengukur tujuan khusus tertentu yang sejajar dengan materi atau isi pelajaran yang diberikan.12 Teknik yang digunakan untuk mengetahui validitas suatu instrumen evaluasi adalah teknik analisis pointbiserial, yaitu:13

γ��� =��_�−�_� ���_� ...(3.1)

Keterangan :

�� : koefisien korelasi biserial

�� : rata-rata skor dari subjek yang menjawab betul bagi item yang dicari

validitasnya

�� : rata-rata skor total

11 Sudaryono, Dasar-dasar Evaluasi Pembelajaran, (Yogyakarta: Graha Ilmu, 2012), h. 138.

12 Suharsimi Arikunto, Dasar-dasar Evaluasi Pendidikan, (Jakarta: Bumi Aksara, 2009), h. 67.

13

�� : standar deviasi dari skor total

p : proporsi siswa yang menjawab benar

�= ���������_{�����ℎ}�����_{������ℎ}������������_{�����} �����

q : proporsi siswa yang menjawab salah

�= (1− �)

Penentuan validitas suatu butir soal yaitu dengan membandingkan koefisien korelasi biserial dengan koefisien korelasi tabel r dengan taraf signifikansi 5 % dan derajat kebebasan (dk) = n – 2. Jika rhitung > rtabel maka soal dinyatakan valid

tetapi jika rhitung < rtabel maka soal dinyatakan tidak valid. Berikut ini merupakan

hasil uji validitas instrumen tes keterampilan proses sains: Tabel 3.4 Hasil Uji Validitas Instrumen

Jumlah soal 40

Jumlah siswa 30

Nomor soal valid 1,3,5,6,7,9,11,12,13,14,15,16,17,19,20,21, 22,26,27,30,31,32,33,34,35,36,37,38,40

Jumlah soal valid 29

2. Reliabilitas

Reliabilitas berhubungan dengan suatu kepercayaan. Suatu hasil pengukuran dapat dipercaya apabila diperoleh hasil pengukuran yang relatif sama dalam beberapa kali pengukuran pada subjek yang sama.14 Metode yang digunakan untuk mengetahui reliabilitas suatu instrumen evaluasi adalah metode Kuder dan Richardson dengan menggunakan rumus KR-20:15

r₁₁ = (_�−1� )(�2−∑ ��_�2 ) ...(3.2)

Keterangan:

r₁₁ : korelasi tes secara keseluruhan

� : proporsi subjek yang menjawab item dengan benar

14 Sudaryono, op. cit., h. 155.

� : proporsi subjek yang menjawab item dengan salah (_�= 1− �)

∑ �� : jumlah hasil perkalian antara p dan q n : banyaknya item

S : standar deviasi dari tes

Penentuan klasifikasi koefisien reliabilitas adalah sebagai berikut:16 Tabel 3.5 Ketentuan Koefisien Reliabilitas

Indeks Koefisien Reliabilitas Kriteria Koefisien Reliabilitas

0,81 ˂ r11 ≤ 1,00 Sangat tinggi

0,61 ˂ r11 ≤ 0,80 Tinggi

0,41 ˂ r11 ≤ 0,60 Cukup

0,21 ˂ r11 ≤ 0,40 Rendah

0,00 ˂ r11 ≤ 0,20 Sangat rendah

Hasil uji reliabilitas tes keterampilan proses sains dapat dilihat pada Tabel 3.6 berikut ini:

Tabel 3.6 Hasil Uji Reliabilitas Instrumen

r11 0,79

Kesimpulan Reliabilitas tes tinggi

3. Tingkat Kesukaran

Soal yang baik adalah soal yang tidak terlalu mudah atau tidak terlalu sukar. Soal yang terlalu mudah tidak merangsang siswa untuk berusaha memecahkannya, sebaliknya soal yang terlalu sukar akan membuat siswa menjadi putus asa karena siswa merasa soal tersebut berada di luar jangkauannya. Untuk itu perlu ditentukan seberapa tingkat kesulitan suatu soal dengan rumus:17

P = B

JS ...(3.4)

Keterangan:

P : indeks kesukaran

16Ibid., h. 75.

B : banyaknya siswa yang menjawab soal dengan benar JS : jumlah seluruh siswa peserta tes

Klasifikasi indeks kesukarannya dapat dilihat pada Tabel 3.7 berikut:18 Tabel 3.7 Ketentuan Indeks Kesukaran

Interval Indeks Kesukaran (P) Kategori Soal

0,00 ≤ P ≤ 0,30 Sukar

0,31 ˂ P ≤ 0,70 Sedang

0,71 ˂ P ≤ 1,00 Mudah

Hasil uji coba indeks kesukaran instrumen tes keterampilan proses sains dapat dilihat pada Tabel 3.8 berikut:

Tabel 3.8 Hasil Uji Coba Indeks Kesukaran Tes

Kategori soal Jumlah soal Persentase

Sukar 17 42,5 %

Sedang 19 47,5 %

Mudah 4 10 %

Jumlah 40 100%

4. Daya Pembeda

Daya pembeda merupakan pengukuran sejauh mana suatu butir soal mampu membedakan siswa yang telah menguasai kompetensi dan siswa yang belum menguasai kompetensi berdasarkan kriteria tertentu.19 Untuk menentukan daya pembeda suatu butir soal, maka digunakan rumus:20

D = BA

JA −

BB

JB ...(3.5)

Keterangan :

D : daya pembeda

J_A : jumlah peserta kelompok atas

J_B : jumlah peserta kelompok bawah

B_A : banyaknya peserta kelompok atas yang menjawab dengan benar

18Ibid., h. 210.

19Zainal Arifin, Evaluasi Pembelajaran, (Bandung: Remaja Rosdakarya, 2009), h. 273 . 20 _{Suharsimi Arikunto,}

B_B : banyaknya peserta kelompok bawah yang menjawab dengan benar Penentuan klasifikasi daya pembeda adalah sebagai berikut:21

Tabel 3.9 Klasifikasi Daya Pembeda

Indeks Daya Pembeda Kriteria Daya Pembeda

Negatif Sangat buruk, sebaiknya dibuang saja

0,00 ≤ D ≤ 0,20 Jelek

0,21 ˂ D ≤ 0,40 Cukup

0,41 ˂ D ≤ 0,70 Baik

0,71 ˂ D ≤ 1,00 Baik sekali

Hasil uji coba daya pembeda instrumen tes keterampilan proses sains dapat dilihat pada Tabel 3.10 berikut ini:

Tabel 3.10 Hasil Uji Coba Daya Pembeda

Kriteria daya pembeda Jumlah soal Persentase

Sangat buruk 8 20%

Jelek 9 22,5%

Cukup 7 17,5%

Baik 8 20 %

Baik sekali 8 20 %

Jumlah 40 100%

I. Teknik Analisis Data

Dalam penelitian yang dilakukan ini, setelah data pretest dan posttest keterampilan proses sains diperoleh, maka datanya akan dianalisis melalui:

1. Tes Keterampilan Proses Sains

a. Uji Normalitas

Uji normalitas ini dilakukan untuk mengetahui apakah sampel yang diteliti berasal dari populasi yang terdistribusi normal atau tidak. Uji normalitas yang digunakan adalah uji Kai Kuadrat. Uji normalitas dengan menggunakan rumus Kai Kuadrat melalui penyusunan data dalam daftar distribusi frekuensi. Adapun rumusnya adalah sebagai berikut:22

�2 _{=∑ �}(�₀−�_ℎ)2

�ℎ � ...(3.6)

21Ibid., h. 218. 22 _Yusri,

Keterangan :

�2 _{: Kai Kuadrat}

�0 : frekuensi yang ada hasil observasi (keadaan data)

�ℎ : frekuensi yang diharapkan

Jika _�2Rhitung≥� 2

Rtabel, artinya data tidak terdistribusi normal

Jika _�2Rhitung≤� 2

Rtabel, artinya data terdistribusi normal

Nilai _�2_{�����} dapat diperoleh dari tabel Kai Kuadrat dengan derajat kebebasan _�� = (� −3)dan taraf signifikansi α.

b. Uji Homogenitas

Uji homogenitas ini dilakukan untuk mengetahui keragaman antar dua kelompok siswa (eksperimen dan kontrol), apakah keduanya berasal dari populasi yang homogen atau tidak. Uji homogenitas yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah uji Fisher.23

F = �_�1

2=

varianterbesar

varianterkecil ...(3.7)

Jika Fhitung≤ Ftabel maka H0 diterima, yang berarti varian kedua populasi homogen

Jika Fhitung ≥ Ftabel maka H1 diterima, yang berarti varian kedua populasi tidak

homogen Keterangan:

H0 : kemampuan kelas eksperimen dan kelas kontrol tidak sama

H1 : kemampuan kelas eksperimen dan kelas kontrol sama

Nilai Ftabel dapat diperoleh dari tabel F pada taraf signifikansi α dan

����������� =� −1 (n untuk varian sampel terbesar) dan ����������= � −1 (n

untuk varian sampel terkecil).24

23 Sugiono, op. cit., h. 197. 24 _Yusri,

c. Uji Hipotesis

Setelah dilakukan uji normalitas dan uji homogenitas, maka dilakukanlah uji hipotesis untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh penerapan metode Eksperimen Diskusi (ED) terhadap keterampilan proses sains siswa. Pengujian hipotesis ini, jika sebaran datanya normal dan kedua varians data itu homogen, maka menggunakan rumus uji-t.25

t = X�1−X�2

dsg �_n11+_n21 ...(3.8)

Dengan dsg = �(n1−1)�1+(n2−1)�2

(n₁+�₂−2) ...(3.9)

Keterangan :

X

�₁ : rata-rata data kelompok 1

X

�₂ : rata-rata data kelompok 2 dsg : nilai deviasi standar gabungan

n₁ : banyaknya data kelompok 1

n₂ : banyaknya data kelompok 2 V₁ : varians data kelompok 1

V₂ : varians data kelompok 2 Jika thitung < ttabel maka H0 diterima

Jika thitung > ttabel maka H1 diterima

Keterangan:

H0 : tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok 1 dan 2

H1 : terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok 1 dan 2

Nilai ttabel dapat diperoleh dengan menggunakan taraf signifikansi α dan

derajat kebebasan _�� = �₁ +�₂ −2.

25 Subana, Moersetyo Rahadi, dan Sudrajat, Statistik Pendidikan, (Bandung: Pustaka Setia, 2000), h. 171.

2. Observasi Keterampilan Proses Sains Siswa

Data yang diperoleh dari hasil observasi digunakan untuk mengukur keterampilan proses sains siswa selama pembelajaran dengan menggunakan metode Eksperimen Diskusi (ED), pengukurannya menggunakan rumus sebagai berikut:

persentase = skor_skoryang_maksimumdiperoleh × 100% ...(3.10)

Dengan persentase sebagai berikut: (81-100)% : baik sekali

(61-80)% : baik (41-60)% : cukup (21-40)% : kurang

(0-20)% : sangat kurang26

J. Hipotesis Statistik

Hipotesis statistik pada penelitian ini adalah Ho : µA≤ µB, maka Ho diterima, Ha ditolak

Ha : µA > µB, maka Ha diterima, Ho ditolak

Keterangan :

Ha : Metode Eksperimen Diskusi (ED) berpengaruh terhadap keterampilan

proses sains pada konsep gerak harmonik sederhana.

H0 : Metode Eksperimen Diskusi (ED) tidak berpengaruh terhadap

keterampilan proses sains pada konsep gerak harmonik sederhana. µA : nilai rata-rata kelompok eksperimen

µB : nilai rata-rata kelompok kontrol27

26 Piet A. Sahertian, Konsep Dasar & Teknik Supervisi Pendidikan, (Jakarta: Rineka Cipta, 2000), h. 60.

43

A. HASIL PENELITIAN

Berikut ini disajikan analisis data hasil penelitian berupa nilai pretest dan posttest keterampilan proses sains, dan hasil observasi keterampilan proses sains pada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol.

1. Hasil Penelitian Kelompok Eksperimen dan Kontrol

a. Hasil Pretest dan Posttest Keterampilan Proses Sains

Hasil pretest dan posttest keterampilan proses sains secara keseluruhan pada kelompok eksperimen dan kontrol dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut ini:

Tabel 4.1 Hasil Pretest dan Posttest Keterampilan Proses Sains

Kategori Pretest Posttest

Eksperimen Kontrol Eksperimen Kontrol

Nilai Terendah 14 14 38 24

Nilai Tertinggi 45 48 76 65

Mean 28,88 29,03 59,81 43,27

Modus 26,35 24,3 68,25 49,17

Jumlah siswa 32 34 32 34

Berdasarkan data tersebut, dapat dilihat bahwa rata-rata nilai pretest keterampilan proses sains pada kelompok eksperimen dan kontrol hampir sama, hal ini menunjukkan bahwa keterampilan proses sains awal kedua kelompok sebelum diberikan perlakuan adalah sama. Sedangkan pada data posttest, rata-rata nilai keterampilan proses sains pada kedua kelompok cukup signifikan, hal ini dikarenakan kedua kelompok tersebut telah diberikan perlakuan yang berbeda.

b. Persentase Aspek Keterampilan Proses Sains Saat Pretest dan Posttest

Hasil pretest dan posttest keterampilan proses sains berdasarkan Aspek yang diukur dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.1 berikut ini:

237

BIODATA PENULIS

SITI IPAH LATIPAH. Anak pertama dari tiga bersaudara

pasangan Tawin dan Sutirah. Lahir di Karawang pada tanggal 31 Oktober 1991, bertempat tinggal di Dusun Gintung Kolot Rt 17/04 Desa Gintung Kerta Kecamatan Klari Kabupaten Karawang Jawa Barat.

Riwayat Pendidikan. Jenjang pendidikan yang ditempuh

penulis diantaranya SDN Gintung Kerta II lulus tahun 2004, MTs An-najah Bekasi lulus tahun 2007, SMA Almuhajirin Purwakarta lulus tahun 2010. Penulis kemudian melanjutkan ke Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam, Program Studi Pendidikan Fisika pada tahun 2010.