PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN GUIDED INQUIRY BERBANTUAN STUDENT HANDOUT UNTUK MENINGKATKAN PENGUASAAN KONSEP DAN KERJA ILMIAH SISWA KELAS XI

i

PENERAPAN MODEL PEMBELAJARAN GUIDED INQUIRY BERBANTUAN STUDENT HANDOUT UNTUK MENINGKATKAN PENGUASAAN KONSEP DAN KERJA ILMIAH SISWA KELAS XI

Skripsi

disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

oleh

Rena Retnoningsih 4201411097

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSIATAS NEGERI SEMARANG

2015

ii

PERNYATAAN

Saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul ”Penerapan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Kerja Ilmiah Siswa Kelas XI” bebas plagiat, dan apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam skripsi ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan.

iii

iv

MOTTO

 IBU, you are my everything for me, you are the motivation to be success.

 Dan cukuplah Allah menjadi Pelindung bagimu,

dan cukuplah Allah menjadi Penolong bagimu (QS. An-Nisa ayat 45).

 Bermimpilah setinggi langit,

jika engkau jatuh, engkau akan jatuh di antara bintang-bintang (Soekarno).

PERSEMBAHAN

 Untuk my beloved father, Sartono (Alm) yang menjadi motivasi saya untuk menjadi seorang pendidik, terima kasih Bapa.

 Untuk my beloved mom, Sutiyati yang setiap saat selalu memberikan segalanya, terima kasih Ema.

 Untuk kedua kakaku, Riswanto Sarto Wibowo dan Trisno Siswonaji.

 Untuk my grandparents, Sahrudin dan Sakem yang selalu memberikan batuan dan doa.

 Untuk seseorang yang masih dirahasiakan Allah.

 Untuk sahabat-sahabat terbaikku yang selalu menemaniku dan mendorongku baik dalam suka maupun duka.

 Untuk KKN Gombong 2014.

 Untuk teman-teman Pojok Sari Kos.

 Untuk teman-teman Pendidikan Fisika Angkatan 2011.

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Selama menyusun skripsi ini, penulis telah banyak menerima bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., Rektor Universitas Negeri Semarang. 2. Prof. Dr. Wiyanto, M.Si., Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam (FMIPA) Universitas Negeri Semarang. 3. Dr. Khumaedi, M.Si., Ketua Jurusan Fisika.

4. Prof. Dr. Sarwi, M.Si., Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, arahan, masukan, saran, petunjuk, solusi, dorongan untuk maju, perhatian, motivasi, nasihat, semangat, inspirasi, waktu, tenaga, doa dan ilmu dalam pelaksanaan skripsi ini.

5. Dra. Siti Khanafiyah, M.Si., Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, arahan, masukan, saran, petunjuk, solusi, dorongan untuk maju, perhatian, motivasi, nasihat, semangat, inspirasi, waktu, tenaga, doa dan ilmu dalam pelaksanaan skripsi ini.

6. Prof. Dr. Susilo, M.Si., Dosen wali yang telah memberikan saran dan bimbingan selama kuliah.

7. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Fisika yang telah memberikan bekal ilmu selama kuliah.

vi

8. Drs. Hasan Arifin., Kepala SMA Negeri 1 Majenang yang telah memberikan izin penelitian.

9. Acip Nasrip, S.Pd., Guru Fisika kelas XI SMA Negeri 1 Majenang yang telah memberikan bimbingan selama penelitian.

10.Peserta didik kelas XI SMA Negeri 1 Majenang yang telah membantu proses penelitian.

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

Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran demi kebaikan penyusunan hasil karya ilmiah lainnya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca demi kebaikan di masa mendatang.

Semarang, 5 Juni 2015

vii ABSTRAK

Retnoningsih, Rena. 2015. Penerapan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Kerja Ilmiah Siswa Kelas XI. Skripsi, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang. Pembimbing I Prof. Dr. Sarwi, M.Si. dan Pembimbing II Dra. Siti Khanafiyah, M.Si.

Kata kunci : Guided inquiry, student handout, penguasaan konsep fluida statis, kerja ilmiah.

Penguasaan konsep siswa kelas XI di SMA Negeri 1 Majenang pada tahun ajaran 2014/2015 masih rendah, hal ini ditunjukan dengan rata-rata nilai ujian akhir semester 1 kurang dari KKM. Tujuan penelitian meliputi: mendeskripsikan peningkatan penguasaan konsep, mendeskripsikan peningkatan kerja ilmiah dan mendeskripsikan hubungan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah. Model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout merupakan salah satu model pembelajaran yang dapat diterapkan dalam pembelajaran fisika. Dalam pembelajaran ini, guru membimbing siswa untuk melakukan kegiatan laboratorium dan diskusi dalam menemukan konsep fisika. Sehingga pengetahuan yang diperoleh dengan hasil pemikiran dan pengalaman sendiri akan lebih mudah diingat. Selain itu, pada kegiatan laboratorium terdapat aspek psikomotorik yang dapat dikembangkan berupa kerja ilmiah. Berdasarkan hal tersebut, maka model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dapat meningkatkan penguasaan konsep dan kerja ilmiah. Pelaksanaan penelitian menggunakan pre-test pos-test one group design. Populasi peneltitian meliputi peserta didik kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015. Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik purposive sampling, yaitu teknik penentuan sampel dengan pertimbangan tertentu. Kelas XI IPA 2 dan XI IPA 3 dipilih sebagai kelas eksperimen dan tidak terdapat kelas kontrol. Data hasil penelitian diperoleh dengan metode tes dan non-tes yang dianalisis dengan menggunakan uji gain, uji t dan uji regresi. Hasil penelitian meliputi: hasil uji gain terhadap peningkatan penguasaan konsep diperoleh <g>=0,733 mencapai kriteria tinggi, hasil uji gain terhadap peningkatan kerja ilmiah diperoleh <g>=0,3 dari tahap 1 ke tahap 2 mencapai kriteria sedang, <g>=0,28 dari tahap 2 ke tahap 3 mencapai kriteria rendah dan <g>=0,5 dari tahap 1 ke tahap 3 mencapai kriteria sedang. Selain itu, hasil uji hipotesis hubungan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah diperoleh nilai r=0,5625 dan koefisein determinasi r2=(0,563)2=0,31645, yang menunjukan hubungan positif dengan pengaruh sebesar 31,645%.

viii ABSTRACT

Retnoningsih, Rena. 2015. The Implementation of Guided Inquiry Learning Model by Helping Student Handout to Increase Student Concept Mastery and Scientific Skill of Class XI. Final project, Physics Departement Mathematics and Natural Science Faculty Universitas Negeri Semarang. First Adviser: Prof. Dr. Sarwi, M.Si. dan Second Adviser: Dra. Siti Khanafiyah, M.Si.

Keywords : Guided inquiry, student handout, concept mastery of static fluid, scientific skills.

Student concept mastery of class XI in SMA Negeri 1 Majenang academic year 2014/2015 are still on low criteria, showed by the average of test result in the first semester is less than minimal completeness criteria. The aims of research consist: to describe the raising of concept mastery, to describe the raising of scientific skill and to describe the relationship between guided inquiry learning model by helping student handout with the raising of scientific skill. Guided inquiry learning model by helping student handout is one of learning model that can be applied on physics learning. In this learning, teacher guides students to do laboratorium activities and discussion on discovering physics concept. So, knowledge obtained by thinking results and self experience will be remembered easily. Beside that, on the laboratorium activities, there is psychomotoric aspect that can be improved, is scientific skill. Depend on the previous descriptions, so guided inquiry learning model by helping student handout can increase concept mastery and scientific skill. The research was implemented using pre-test pos-test one group design. The population was student of class XI Science SMA Negeri 1 Majenang academic year 2014/2015. Samples were taken by purposive sampling technique, i.e. sampling technique by certain consideration. Class XI Science 2 and XI Science 3 were choosen as experiment class and there was not control class. The data were obtained by test and non-test method that were analyzed by N-Gain, t test and regression test. The results of this research consist: the raising of concept mastery by using N-gain obtain <g>=0,733 reachs high criteria, the raising of scientific skill by using N-gain obtain <g>=0,3 from first phase to second phase reachs medium criteria, <g>=0,28 from second phase to third phase reachs low criteria and <g>=0,5 from first phase to third phase reachs medium criteria. Then, the hypothesis test result of the relationship between guided inquiry learning model by helping student handout with the raising of scientific skill obtains r=0,5625 and determination coefficient r2=(0,563)2=0,31645, that shows positive relationship with influence 31,645%.

ix DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL……….…. i

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN……… …. ii

HALAMAN PENGESAHAN………...…. iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN……….…. iv

KATA PENGANTAR...………. v

ABSTRAK...………..…. vii

ABSTRCT...………..…. viii

DAFTAR ISI………..…. ix

DAFTAR TABEL………..…. xi

DAFTAR GAMBAR……….…. xii

DAFTAR LAMPIRAN……….…. xiii

BAB 1. PENDAHULUAN……… 1

1.1 Latar Belakang……….…. 1

1.2 Identifikasi Masalah………... …. 5

1.3 Pembatasan Masalah………..… 5

1.4 Rumusan Masalah……….…. 5

1.5 Tujuan Penelitian………... 6

1.6 Manfaat Penelitian………. 6

1.7 Penegasan Istilah………... 7

1.8 Sistematika Skripsi……… 10

1.8.1 Bagian Pendahuluan………. 10

1.8.2 Bagian Isi……….. 10

1.8.3 Bagian Akhir Skripsi……… 12

2. TINJAUAN PUSTAKA………..…. 13

2.1 Deskripsi Teoritik………... 13

2.1.1 Student Handout……….………. 13

2.1.2 Model Pembelajaran Guided Inquiry………... 15

2.1.3 Penguasaan Konsep……….………. 20

x

2.2 Tinjauan Materi Fluida Statis………... 24

2.2.1 Tekanan Hidrostatis………... 24

2.2.2 Hukum Pokok Hidrostatika………. 26

2.2.3 Hukum Pascal……….. 27

2.2.4 Hukum Archimedes………. 28

2.2.5 Terapung, Melayang, Tenggelam………. 29

2.3 Kerangka Berpikir………. 34

2.4 Hipotesis Penelitian………... 36

3. METODE PENELITIAN……….…. 37

3.1 Desain Penelitian………... 37

3.2 Prosedur Penelitian……… 37

3.3 Langkah-Langkah Pembelajaran pada Kelas Eksperimen……… 39

3.4 Pelaksanaan Penelitian……..………. 39

3.5 Lokasi dan Subjek Penelitian ………... 41

3.6 Variabel Penelitian………. 42

3.7 Metode Pengumpulan Data……… 43

3.8 Instrumen Penelitian……….. 44

3.9 Analisis Data Akhir………... 55

4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN……… 62

4.1.Penguasaan Konsep……….. 62

4.2.Kerja Ilmiah………... 67

4.3.Hubungan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout dengan Peningkatan Kerja Ilmiah………... 70

4.4.Pelaksanaan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout ………..………...…………... 74

4.5.Keterbatasan Penelitian………..………... 76

5. PENUTUP……… 78

5.1 Simpulan………... 78

5.2 Saran…..………... 79

DAFTAR PUSTAKA………. 80

xi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

3.1 Langkah Pembelajaran pada Model Pembelajaran Guided Inquiry

Berbantuan Student Handout ……… 39

3.2 Jadwal Pelaksanaan Penelitian……….. 40

3.3 Rincian Jumlah Siswa Kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang…….….. 41

3.4 Kriteria Tingkat Kesukaran Item………... 49

3.5 Kriteria Daya Pembeda………...………... 50

3.6 Kriteria Penilaian Data Observasi………...………..……… 53

3.7 Kriteria Penilaian Faktor Gain………...……… 57

3.8 Daftar Analisis Varians (Anava) Regresi Linier Sederhana………...…... 60

4.1 Hasil Analisis Nilai Pretes dan Postes………..………… 63

4.2 Hasil Analisis Nilai Kerja Ilmiah Siswa……… 67

4.3 Hasil Analisis Aktivitas Guru pada Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout.……… 74

4.4 Hasil Analisis Aktivitas Peserta Didik pada Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout.………...……… 75

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Zat Cair Dianggap Tersusun atas Lapisan-Lapisan Air………. 24

2.2 Tekanan Hidrostatik pada Dasar Tabung..……… 25

2.3 Tekanan pada Titik A, B, C dan D Sama..……….………... 26

2.4 Perbedaan Ketinggian Zat Cair pada Pipa U………... 26

2.5 Ilustrasi Hukum Pascal………...………... 27

2.6 Sebuah Benda di dalam Fluida akan Mendapat Gaya Apung ke Atas….. 28

2.7 Dua Buah Gaya pada Benda yang Tercelup dalam Zat Cair………..30

2.8 Benda Terapung………. 30

2.9 Benda Melayang……… 32

2.10 Benda Tenggelam……….. 33

3.1 Prosedur Penelitian……… 38

4.1 Grafik Hubungan antara Nilai Proses Guided Inquiry Berbantuan Student Handout dengan Peningkatan Nilai Kerja Ilmiah Siswa………... 71

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Daftar Nilai Rapot Semester Gasal ... 84

2. Uji Normalitas Data Awal ... 85

3. Uji Homogenitas Data Awal ... 88

4. Kisi-kisi Soal Uji Coba ... 89

5. Soal Uji Coba ... 90

6. Kunci Jawaban Soal Uji Coba... 97

7. Analisis Hasil Uji Coba ... 105

8. Silabus Pembelajaran ... 121

9. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ... 124

10.Kisi-Kisi Soal Pretes-Postes ... 136

11.Soal Pretes-Postes ... 137

12.Kunci Jawaban Soal Pretes-Postes ... 142

13.Kisi-Kisi Lembar Observasi Proses Pembelajaran Guided Inquiry ... 148

14.Lembar Observasi Proses Pembelajaran Guided Inquiry... 150

15.Kisi-Kisi Lembar Observasi Kerja Ilmiah Peserta Didik ... 162

16.Lembar Observasi Kerja Ilmiah Peserta Didik ... 164

17.Lembar Pengamatan Aktivitas Guru ... 176

18.Daftar Nilai Pre-Test ... 188

19.Daftar Nilai Pos-Test... 190

20.Uji Normalitas Nilai Pretes ... 192

21.Uji Normalitas Nilai Pretes ... 194

22.Uji Ketuntasan Klasikal Penguasaan Konsep ... 196

23.Uji Peningkatan Rata-Rata Penguasaan Konsep ... 198

24.Uji Peningkatan Rata-Rata Kerja Ilmiah... 199

25.Uji Hubungan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout dengan Peningkatan Kerja Ilmiah Siswa ... 201

26.Analisis Nilai Ujian Akhir Semeseter 1 Siswa Kelas XI IPA Tahun Ajaran 2014/2015 ... 211

xiv

27.Analisis Lembar Observasi Proses Pembelajaran Guided Inquiry ... 213

28.Analisis Lembar Observasi Kerja Ilmiah Peserta Didik ... 219

29.Dokumentasi ... 225

30.Surat Keputusan Dosen Pembimbing... 229

31.Surat Izin Penelitian ... 230

32.Surat Keterangan Penelitian ... 231

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Fisika adalah salah satu ilmu eksak yang memungkinkan manusia memikirkan, mencatat dan mengkomunikasikan ide-ide mengenai elemen dan kuantitas. Fisika sangat dekat dengan alam karena fisika mempelajari gejala yang terjadi di alam. Fisika berperan penting dalam berbagai disiplin ilmu untuk memajukan dan mengembangkan teknologi. Perkembangan teknologi yang pesat tidak lepas dari perkembangan ilmu fisika di berbagai bidang seperti teori gelombang, mekanika, termodinamika, relativitas, dan elektronika.

Kelompok mata pelajaran ilmu pengetahuan dan teknologi dimaksudkan untuk memperoleh kompetensi lanjut ilmu pengetahuan dan teknologi serta membudayakan berpikir ilmiah secara kritis, kreatif dan mandiri (Depdiknas, 2006: 3). Oleh karena itu, fisika merupakan mata pelajaran yang perlu diberikan kepada peserta didik untuk membekali kemamapuan berpikir logis, kritis, analitis, sitematis dan kemampuan bekerja sama dengan orang lain. Kompetensi tersebut diperlukan agar peserta didik dapat memiliki kemampuan memperoleh, mengelola, dan memanfaatkan informasi untuk bertahan hidup pada keadaan yang selalu berubah, tidak pasti, dan kompetitif. Berdasarkan hasil penelitian Ningsih et al. (2012: 52) menunjukan bahwa kemampuan berpikir kritis siswa dapat ditingkatkan dengan model POGIL (Process Oriented Guided Inquiry Learning).

Hasil penelitian Wiyanto et al. (2007: 66) menunjukan bahwa pada umumnya pembelajaran sains cenderung monoton dengan aktivitas sains termasuk rendah. Hal ini sesuai dengan hasil observasi peneliti di SMA Negeri 1 Majenang menunjukan bahwa peserta didik jarang melakukan kegiatan laboratorium yaitu hanya satu kali dalam satu semester. Selain itu diketahui bahwa peserta didik kelas XI mengalami kesulitan dalam memahami konsep fisika, yang ditunjukan dengan rata-rata nilai ujian akhir semester (UAS) ganjil untuk mata pelajaran fisika masih rendah yaitu sebesar 65,456 dan kurang dari kriteria ketuntasan minimal (KKM) yaitu 76. Meskipun telah digunakan berbagai model, metode dan media pembelajaran oleh guru fisika kelas XI di SMA Negeri 1 Majenang namun penguasaan konsep peserta didik masih rendah. Dengan demikian, dibutuhkan solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut.

Kerja ilmiah didefinisikan sebagai usaha sistematis untuk mendapatkan jawaban atas masalah atau pertanyaan dengan ciri khas menggunakan metode ilmiah melalui penalaran dan pengamatan (Mahyudinnor, 2010). Manfaat kerja ilmiah yaitu dapat menumbuhkan sikap mulia pada peserta didik. Menurut Stannard dalam Mahyudinnor (2010), sikap mulia tersebut meliputi: sikap ingin tahu, sikap ulet, sikap teliti dan hati-hati, keyakinan bahwa tatanan alam bersifat teratur, menyadari bahwa kebenaran ilmu tidak mutlak, sikap optimis, sikap toleran, sikap cinta kebenaran dan sikap tidak purbasangka. Selain itu, bekerja sama dalam melakukan proses ilmiah dapat mendorong siswa untuk membangun pemahaman mereka sendiri dari konsep-konsep ilmu pengetahuan dengan

3

menciptakan suatu lingkungan untuk mengembangkan pemikiran, penalaran, diskusi, dan ketrampilan ilmiah (Carolyn, 2006: 3).

Inkuiri terbimbing merupakan pendekatan inkuiri dengan guru membimbing siswa melakukan kegiatan dengan memberi pertanyaan awal dan mengarahkan pada suatu diskusi (Suparno, 2007: 68). Pembelajaran ini menghendaki siswa lebih aktif dalam segala kegiatan pembelajaran sedangkan guru hanya sebagai fasilitator yang membantu siswa dalam menemukan pemecahan masalah. Selain itu, menurut Roestiyah (2008: 76-77) teknik inkuiri memiliki keunggulan yaitu membantu dalam menggunakan ingatan dan transfer pada situasi proses belajar yang baru, mendorong siswa untuk berpikir dan bekerja atas inisiatifnya sendiri, bersikap objektif, jujur, terbuka dan dapat mengembangkan bakat atau kecakapan individu.

Dua unsur yang sangat penting dalam proses belajar mengajar adalah metode pembelajaran dan media pembelajaran (Arsyad, 2014: 19). Salah satu fungsi media pembelajaran adalah memudahkan siswa mempelajari materi pelajaran sehingga dapat lebih meningkatkan gairah siswa untuk belajar (Sanjaya, 2012: 74). Student Handout merupakan salah satu jenis media pembelajaran cetak. Student Handout ini berupa lembar kerja siswa yang digunakan sebagai pegangan atau panduan dalam melakukan aktivitas pembelajaran. Pada Student Handout terdapat pertanyaan tentang aplikasi konsep fisika dalam kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan materi pelajaran.

Berdasarkan penjelasan pada paragraf sebelumnya, dapat diasumsikan bahwa model pembelajaran inkuiri terbimbing (guided inquiry) dengan bantuan

student handout dapat mengatasi permasalahan di SMA Negeri 1 Majenang. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang dipaparkan pada paragraf selanjutnya.

Hasil penelitian Praptiwi et al. (2012: 94) menunjukan bahwa peningkatan penguasaan konsep kelas eksperimen dengan penerapan model pembelajaran eksperimen inkuiri terbimbing lebih tinggi daripada kelas kontrol dengan penerapan model pembelajaran eksperimen regular. Hasil penelitian Wahyuni et al. (2014: 5) menunjukan bahwa kemampuan kerja ilmiah peserta didik meningkat dari siklus I ke siklus II dengan penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing. Selain itu penelitian Marrysca et al. (2013: 10) menunujukan bahwa kemampuan koginitif Fisika siswa mengalami peningkatan yang sangat signifikan dengan menggunakan LKS. Hasil penelitian Faizah et al. (2014: 55) menunjukan bahwa ketercapaian hasil belajar dengan menggunakan handout menghasilkan nilai rerata sebesar 85,90 dan untuk nilai pos-test menghasilkan nilai rerata sebesar 84.

Berdasarkan uraian pada paragraf-paragraf sebelumnya, maka penelitian yang berjudul “Penerapan Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep dan Kerja Ilmiah Siswa Kelas XI” perlu dilakukan.

5

1.2

Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka permasalahan yang akan diteliti adalah:

(1) Penguasaan konsep peserta didik masih rendah terhadap mata pelajaran fisika ditandai dengan rata-rata nilai ujian akhir semester gasal kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015 kurang dari KKM.

(2) Peserta didik kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015 jarang melakukan kegiatan laboratorium.

1.3

Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah:

(1) Pokok bahasan dalam penelitian ini adalah tekanan hidrostatis, hukum pokok hidrostatika, hukum Pascal dan hukum Archimedes.

(2) Kerja ilmiah dalam penelitian ini adalah aktivitas peserta didik ketika melakukan kegiatan laboratorium.

(3) Subyek dalam penelitian adalah siswa kelas XI SMA Negeri 1 Majenang.

1.4

Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.

(1) Apakah penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa?

(2) Apakah penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dapat meningkatkan kerja ilmiah siswa?

(3) Bagaimana hubungan antara model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah siswa kelas XI pada materi fluida statis?

1.5

Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah yang telah dikemukakan, maka tujuan penelitian ini adalah:

(1) Mendeskripsikan peningkatan penguasaan konsep siswa pada penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout.

(2) Mendeskripsikan peningkatan kerja ilmiah siswa pada penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout.

(3) Mendeskripsikan hubungan antara model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah siswa kelas XI pada materi fluida statis.

1.6

Manfaat Penelitian

Manfaat dilakukannya penelitian ini adalah: (1) Bagi sekolah

(a) Sebagai pertimbangan dalam menentukan model pembelajaran fisika khususnya dan mata pelajaran lain pada umumunya.

(2) Bagi guru

(a) Sebagai bahan referensi bagi guru dalam menentukan model pembelajaran dan media pembelajaran.

7

(3) Bagi peneliti

(a) Peneliti dapat menambah wawasan dan pengetahuan tentang penyusunan karya ilmiah sehingga nantinya dapat dimanfaatkan untuk menyusun karya ilmiah lainnya.

(b) Peneliti dapat mengetahui model pembelajaran yang sesuai terhadap kondisi peserta didik yang diteliti.

(4) Bagi peneliti lain

(a) Sebagai bahan referensi ketika akan melakukan penelitian tentang penerapan model pembelajaran guided inquiry terhadap peningkatan kerja ilmiah dan penguasaan konsep siswa.

(b) Sebagai bahan masukan atau gambaran bagi peneliti lain mengenai metode eksperimen dan media student handout.

1.7

Penegasan Istilah

Penegasan istilah diperlukan untuk mendapatkan pengertian yang sama tentang semua istilah dalam judul penelitian ini dan tidak menimbulkan intrepretasi yang berbeda dari pembaca. Penegasan istilah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.

 Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout Pelaksanaan model pembelajaran guided inquiry dalam penelitian ini yaitu, materi tidak diajarkan secara langsung namun guru memberi pertanyaan dan mengarahkan pada suatu diskusi. Pertanyaan tersebut tidak hanya disampaikan secara lisan tetapi juga tercantum dalam student handout. Student handout

digunakan selama proses pembelajaran guided inquiry dalam melakukan kegiatan laboratorium. Guru membimbing siswa dalam proses pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan tahapan sebagai berikut: (1) menyajikan pertanyaan / masalah, (2) menyusun hipotesis, (3) merancang percobaan, (4) melakukan percobaan untuk memperoleh informasi, (5) mengumpulkan dan menganalisis data dan (6) membuat kesimpulan.

 Student Handout

Student handout merupakan sarana pembelajaran yang digunakan oleh peneliti dalam proses pembelajaran. Student handout dapat dijadikan sebagai pedoman atau pegangan bagi siswa dalam melakukan aktivitas pembelajaran. Student handout merupakan media pembelajaran berupa lembar kerja siswa yang berisi pertanyaan dan dilengkapi dengan gambar yang relevan. Pertanyaan tersebut dijadikan sebagai bahan diskusi peserta didik.

 Peningkatan Penguasaan Konsep

Penguasaan konsep pada penelitian ini ditekankan pada ranah kognitif yang mencakup C1 (ingatan), C2 (pemahaman), C3 (aplikasi), C4 (analisis), C5 (sintesis) dan C6 (evaluasi) pada materi fluida statis. Penguasaan konsep diukur dengan metode tes dan dilakukan sebanyak dua kali, yaitu pretes dan postes. Peningkatan penguasaan konsep pada penelitian ini merupakan peningkatan yang signifikan dari nilai belajar kognitif siswa, yaitu peningakatan nilai dari hasil pretes dan postes. Peningkatan penguasaan konsep dapat dianalisis dengan uji gain.

9

 Peningkatan Kerja Ilmiah

Kerja ilmiah yang dimaksud dalam penelitian ini merupakan aktivitas peserta didik dalam melakukan kegiatan laboratorium. Secara umum proses kerja ilmiah yang dilakukan fisikawan mencakup langkah sebagai berikut: (1) mengamati gejala yang ada (eksplorasi pustaka), (2) mengajukan pertanyaan mengapa gejala itu terjadi (merumuskan masalah), (3) membuat hipotesis untuk menjawab persoalan yang diajukan atau menjelaskan alasannya, (4) merencanakan dan melaksanakan suatu eksperimen untuk menguji hipotesis dan (5) menarik kesimpulan.

Pelaksanaan pembelajaran dilakukan dalam tiga tahap dan satu tahap ditempuh dalam dua kali pertemuan. Semua indikator dalam kerja ilmiah dapat terlaksana dalam satu tahap sehingga peningkatan kerja ilmiah pada penelitian ini merupakan peningkatan nilai kerja ilmiah dari tahap 1 ke tahap 2, tahap 2 ke tahap 3 dan tahap 1 ke tahap 3 yang meningkat secara signifikan. Peningkatan kerja ilmiah dapat dianalisis dengan uji gain.

 Fluida Statis

Fluida statis merupakan materi yang dipilih dalam penelitian ini. Pada kurikulum KTSP (Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan), materi fluida statis diajarkan di kelas XI semester 2. Pokok bahasan yang dipilih adalah tekanan hidrostatis, hukum pokok hidrostatika, hukum Pascal dan hukum Archimedes. .

1.8

Sistematika Skripsi

Susunan skripsi ini terdiri dari tiga bagian yaitu bagian pendahuluan, bagian isi dan bagian akhir skripsi.

1.8.1 Bagian Pendahuluan

Bagian pendahuluan skripsi ini terdiri dari halaman judul, pernyataan keaslian tulisan, pengesahan, motto dan persembahan, abstrak, kata pengantar, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar dan daftar lampiran.

1.8.2 Bagian Isi

Bagian isi terdiri dari lima bab yaitu sebagai berikut:  Bab 1 Pendahuluan

Bagian bab 1 terdiri dari latar belakang, identifikasi masalah, pembatasan masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat peneltian, penegasan istilah dan sistematika skripsi.

 Bab 2 Tinjauan Pustaka

Bagian bab 2 terdiri dari deskripsi teoritik (student handout, model pembelajaran guided inquiy, penguasaan konsep dan kerja ilmiah), tinjauan materi fluida statis, kerangka berpikir dan hipotesis penelitian.

 Bab 3 Metode Penelitian

Bagian bab 3 terdiri dari desain penelitian, prosedur penelitian, langkah-langkah pembelajaran pada kelas eksperimen, pelaksanaan penelitian, lokasi penelitian dan subjek penelitian, variabel penelitian, metode pengumpulan data, instrumen penelitian dan analisis data akhir.

11

 Bab 4 Hasil dan Pembahasan

Bagian bab 4 terdiri dari hasil penelitian dan pembahasan. Hasil penelitian meliputi deskripsi peningkatan penguasaan konsep peserta didik pada model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout, deskripsi peningkatan kerja ilmiah peserta didik pada model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dan deskripsi hubungan antara model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah peserta didik kelas XI pada materi fluida statis. Pembahasan meliputi menafsirkan temuan dan menarik inferensi berdasarkan temunan itu, mengintegrasikan temuan penelitian ke dalam kumpulan pengetahuan yang telah mapan atau telah dihasilkan pada penelitian lain dan menyusun teori baru atau memodifikasi teori yang sudah ada.  Bab 5 Penutup

Bagian bab 5 berisi simpulan dari penelitian dan saran-saran yang perlu diberikan untuk kebaikan penelitian selanjutnya. Simpulan penelitian meliputi deskripsi peningkatan penguasaan konsep peserta didik pada model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout, deskripsi peningkatan kerja ilmiah peserta didik pada model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dan deskripsi hubungan antara model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah peserta didik. Sedangkan saran penelitian meliputi hal-hal yang sebaiknya dilakukan ketika akan melakukan penelitian dengan menerapakan model pembelajaran guided inquiry menggunakan student handout terhadap peningkatan penguasaan konsep dan kerja ilmiah peserta didik.

1.8.3 Bagian Akhir Skripsi

Bagian akhir skripsi berisi daftar pustaka dan lampiran. Daftar pustaka berisi tentang referensi yang digunakan dalam penyusunan skripsi. Lampiran berisi tentang daftar nilai peserta didik, hasil analisis data awal, hasil analisis instrumen, hasil analisis data akhir, surat-surat administrasi penelitian, dokumentasi dan student handout.

13

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Deskripsi Teoritik

2.1.1 Student Handout

Student handout merupakan salah satu media pembelajaran bahan cetak, yaitu media visual yang pembuatannya melalui proses pencetakan, printing atau offset (Sanjaya, 2012: 119). Fungsi media pembelajaran menurut Musfiqon (2012: 35) yaitu sebagai berikut:

 Meningkatkan efektivitas dan efesiensi pembelajaran. Maksudnya dengan student handout, waktu pembelajaran dapat dipersingkat karena student handout dapat mengantarkan pesan dan isi pelajaran dalam jumlah yang cukup banyak.

 Meningkatkan gairah belajar siswa. Maksudnya, student handout merupakan media pembelajaran yang dilengkapi dengan teks bergambar sehingga dapat menarik perhatian siswa untuk belajar dan memahami materi.

 Meningkatkan minat dan motivasi belajar siswa. Maksudnya, student handout dirancang dengan kejelasan dan keruntutan pesan serta daya tarik image yang berubah-ubah sehingga dapat menimbulkan keingintahuan dan ketertarikan siswa untuk belajar.

 Menjadikan siswa berinteraksi langsung dengan kenyataan. Maksudnya, student handout dilengkapi dengan contoh aplikasi fisika dalam kehidupan

sehari-hari sehingga memberikan pengetahuan kepada siswa bahwa materi yang dipelajari dapat dilihat dan dialami dalam kehidupan nyata.

 Mengefektifkan proses komunikasi dalam pembelajaran. Maksudnya, student handout yang digunakan dapat memudahkan komunikasi antara guru dan siswa dalam mengatasi kesulitan penyampaian materi dengan bahasa verbal.

 Meningkatkan kualitas pembelajaran. Maksudnya, student handout dirancang dengan mengintegrasikan kata dan gambar sehingga dapat mengkomunikasikan pengetahuan dengan cara yang terorganisasikan secara jelas dan spesifik.

Student handout sebagai media pembelajaran yang digunakan, maka harus memenuhi prinsip penggunaan media dalam pembelajaran, menurut Sanjaya (2012: 75-76) prinsip-prinsip tersebut yaitu sebagai berikut:

 Student handout digunakan dan diarahkan untuk mempermudah siswa belajar dalam upaya memahami materi pelajaran. Dengan demikian, penggunaan media harus dipandang dari sudut kebutuhan siswa, bukan dipandang dari sudut kebutuhan guru.

 Student handout yang digunakan oleh guru harus sesuai dan diarahkan untuk mencapai tujuan pembelajaran. Maksudnya, student handout tidak semata-mata dimanfaatkan untuk mempermudah guru menyampaikan materi akan tetapi benar-benar untuk membantu siswa belajar sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai.

 Student handout yang digunakan harus sesuai dengan materi pembelajaran. Setiap materi pelajaran memiliki kekhasan dan kekompleksan sehingga student

15

handout dirancang sesuai dengan kompleksitas materi pelajaran. Contoh, untuk membelajarkan siswa memahami bahwa tekanan hidrostatis sebanding dengan kedalaman titik maka guru perlu mempersiapkan gambar yang menjelaskan hal tersebut.

 Student handout yang digunakan harus memerhatikan efektivitas dan efesiensi. Maksudnya student handout dirancang sesuai dengan dana yang tersedia namun tetap memerhatikan keefektifannya dalam mencapai tujuan pembelajaran.

Student handout sebagai media pembelajaran cetak menurut Arsyad (2009: 39) juga memiliki keterbatasan yaitu sebagai berikut:

 Sulit menampilkan gerak dalam halaman media cetakan.

 Biaya pencetakan akan mahal apabila ingin menampilkan ilustrasi, gambar dan foto yang berwarna-warni.

 Jika tidak dirawat dengan baik maka student handout akan cepat rusak karena terkena minyak, air dan api.

 Perbagian unit-unit materi pelajaran pada student handout terlalu panjang sehingga dapat membosankan siswa.

2.1.2 Model Pembelajaran Guided Inquiry

Inkuiri berasal dari kata bahasa Inggris “inquiry” yang berarti menyelidiki. Metode inkuiri merupakan suatu teknik instruksional dalam proses pembelajaran dengan cara siswa diberikan suatu permasalahan. Strategi pembelajaran inkuri menekankan kepada proses mencari dan menemukan (Majid, 2013: 221). Tujuan utamanya adalah untuk mendorong siswa dalam mengembangkan keterampilan

berfikir dengan memberikan pertanyaan-pertanyaan dan mendapatkan jawaban atas dasar rasa ingin tahu mereka. Pendekatan inkuiri menurut Herdian dalam Putra (2013: 96) terbagi menjadi tiga jenis berdasarkan besarnya intervensi guru terhadap siswa atau besarnya bimbingan yang diberikan guru, yaitu: inkuiri terbimbing (guided inquiry), inkuiri bebas (free inquiry) dan inkuiri bebas yang dimodifikasi (modified free inquiry).

Inkuiri terbimbing yaitu pendekatan inkuiri dengan guru membimbing siswa melakukan kegiatan melalui pemberian pertanyaan awal dan mengarahkan pada suatu diskusi (Suparno, 2007: 68). Selain itu, Eggen & Kauchak (2012: 177) mengemukakan bahwa temuan terbimbing merupakan salah satu pendekatan mengajar dengan guru memberi siswa contoh-contoh spesifik dan memandu siswa untuk memahami topik tersebut.

Pada pembelajaran inkuiri terbimbing guru berfungsi sebagai fasilitator dan pembimbing siswa untuk belajar. Pada tahap awal guru memberikan banyak bimbingan namun pada tahap-tahap berikutnya bimbingan tersebut dikurangi sehingga siswa mampu melakukan proses inkuiri secara mandiri (Putra, 2013: 97). Bimbingan yang diberikan dapat berupa pertanyaan dan diskusi multiarah yang menggiring siswa agar bisa memahami konsep pelajaran. Selain itu, bimbingan dapat pula diberikan melalui lembar kerja siswa yang terstruktur dalam hal ini berupa student handout. Pembelajaran inkuiri terbimbing membimbing siswa untuk memiliki tanggung jawab individu dan tanggung jawab dalam kelompok atau pasangannya. Sehingga peserta didik memegang peranan yang sangat dominan dalam proses pembelajaran.

17

Eggen & Kauchak dalam Trianto (2007: 141-142) mengemukakan enam tahapan dalam pembelajaran inquiry yaitu: (1) menyajikan pertanyaan atau masalah, (2) menyusun hipotesis, (3) merancang percobaan, (4) melakukan percobaan untuk memperoleh informasi, (5) mengumpulkan dan menganalisis data dan (6) membuat kesimpulan. Selain itu, proses inkuiri menurut Sanjaya (2008: 119) dapat dilakukan melalui beberapa langkah, yaitu: (1) merumuskan masalah, (2) mengajukan hipotesis, (3) mengumpulkan data, (4) menguji data berdasarkan data yang ditemukan, dan (5) membuat kesimpulan. Strategi inkuri menurut Hamalik (2001: 220-221) dapat dilakukan melalui langkah-langkah seperti: (1) mengidentifikasi dan merumuskan situasi yang menjadi fokus inkuiri secara jelas, (2) mengajukan suatu pertanyaan tentang fakta, (3) memformulasikan hipotesis atau beberapa hipotesis untuk menjawab pertanyaan, (3) mengumpulkan informasi yang relevan dengan hipotesis dan menguji setiap hipotesis dengan data yang terkumpul dan (4) merumuskan jawaban atas pertanyaan sesungguhnya dan menyatakan jawaban sebagai proposisi tentang fakta.

Pada pembelajaran inkuiri menurut Roestiyah (2008: 79-80), guru berperan untuk menstimulir dan menantang siswa untuk berpikir, memberikan fleksibilitas atau kebebasan untuk berinisiatif dan bertindak, memberikan dukungan untuk inkuiri, menentukan diagnosa kesulitan-kesulitan siswa dan membantu mengatasinya dan mengidenitifikasi dan menggunakan “teach able moment” sebaik-baiknya.

Keunggulan strategi pembelajaran inkuiri terbimbing dengan mengadopsi strategi pembelajaran inkuiri (SPI) menurut Sanjaya (2007: 208), yaitu sebagai berikut:

 SPI merupakan strategi pembelajaran yang menekankan kepada pengembangan aspek kognitif, afektif dan psikomotor secara seimbang, sehingga pembelajaran melalui strategi ini dianggap lebih bermakna. Pada pembelajaran inkuiri memberikan kesempatan siswa untuk memperoleh pengetahuan (aspek kognitif) sendiri melalui kegiatan laboratorium (aspek psikomotor) berdasarkan sikap ingin tahu, disiplin, ulet dan toleran (aspek afektif).

 SPI dapat memberikan ruang kepada siswa untuk belajar sesuai dengan gaya belajar mereka. Hal ini dikarenakan siswa diberi kesempatan untuk mencari dan menemukan sendiri jawaban dari permasalahan yang diberikan dengan pengamatan dan pengalaman sendiri.

 SPI merupakan strategi yang dianggap sesuai dengan perkembangan psikologi belajar modern yang menganggap belajar adalah proses perubahan tingkah laku berkat adanya pengalaman. Keterlibatan siswa dalam proses pembelajaran inkuiri lebih besar sehingga memberikan kemungkinan untuk memperluas wawasan, mencerna dan mengatur informasi yang didapatkan serta menekankan kepada siswa untuk menemukan makna dari lingkungannya.  SPI dapat melayani kebutuhan siswa yang memiliki kemampuan di atas

rata-rata. Artinya, siswa yang memiliki kemampuan belajar bagus tidak akan terhambat oleh siswa yang lemah dalam belajar.

19

Selain memiliki keunggulan, menurut Sanjaya (2007: 208) strategi pembelajaran inkuiri juga mempunyai kelemahan, yaitu sebagai berikut:

 Kesulitan mengontrol kegiatan dan keberhasilan siswa. Hal ini dapat diatasi dengan memberikan pertanyaan dan melakukan diskusi kelas untuk menyelesaikan masalah yang dialami siswa dalam proses pembelajaran.

 Kesulitan dalam merencanakan pembelajaran karena terbentur dengan kebiasan siswa dalam belajar. Hal ini dapat diatasi dengan persiapan yang matang yaitu menyusun rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP), intstrumen dan media pembelajaran dengan baik.

 Memerlukan waktu yang panjang sehingga sering sulit menyesuaikannya dengan waktu yang telah ditentukan. Hal ini dapat diatasi dengan memberikan tugas untuk meringkas materi pelajaran sehingga semua materi dapat tuntas dipelajari.

 Kesulitan siswa dalam mengerjakan soal karena pada pembelajarn inkuiri lebih banyak melakukan kegiatan laboratorium, diskusi dan presentasi daripada pembahasan soal. Hal ini dapat diatasi dengan pemberian soal atau tugas untuk meningkatkan kemampuan siswa dalam mengerjakan soal.

Selain itu, dengan mengadopsi strategi pembelajaran inkuiri menurut Sanjaya (2007: 197-198), maka pembelajaran guided inquiry akan efektif manakala:

 Guru mengarahkan siswa untuk menemukan sendiri jawaban dari suatu permasalahan yang ingin dipecahkan.

 Bahan pelajaran yang akan diajarkan tidak berbentuk fakta atau konsep yang sudah jadi, akan tetapi sebuah kesimpulan yang perlu pembuktian atau penyusunan konsep yang perlu dibahas bersama.

 Proses pembelajaran berangkat dari proses ingin tahu siswa terhadap sesuatu.  Jumlah siswa yang belajar tak terlalu banyak sehingga bisa dikendalikan oleh

guru.

 Guru memiliki waktu yang cukup untuk menggunakan pendekatan yang berpusat pada siswa.

2.1.3 Penguasaan Konsep

Penguasaan konsep merupakan hasil belajar peserta didik yang berupa pencapaian kompetensi fisika pada ranah kognitif. Ranah kognitif menurut Sudijono (2009: 49) merupakan ranah yang mencakup kegiatan mental (otak). Menurut taksonomi Bloom dalam Sudijono (2009: 50-52), pada ranah kognitif terdapat enam jenjang proses berpikir yaitu: pengetahuan, pemahaman, aplikasi, analisis, sintesis dan evaluasi.

Pengetahuan (knowledge) adalah kemampuan seseorang untuk mengingat-ingat kembali atau mengenali kembali tentang nama, istilah, ide, gejala, rumus-rumus tanpa mengharapkan kemampuan untuk menggunakannya. Pengetahuan atau ingatan ini merupakan proses berpikir yang paling rendah. Contoh, peserta didik dapat menghafal bunyi hukum pokok hidrostatika, hukum Pascal dan hukum Archimedes.

Pemahaman (comprehension) adalah kemampuan seseorang untuk mengerti atau memahami sesuatu setelah sesuatu itu diketahui dan diingat.

21

Seorang peserta didik dikatakan memahami sesuatu apabila ia dapat memberikan penjelasan atau memberi uraian yang lebih rinci dengan menggunakan kata-katanya sendiri. Contoh, siswa dapat menjelaskan pengaruh luas permukaan suatu benda terhadap tekanan yang dihasilkan dengan kata-kata sendiri.

Penerapan atau aplikasi (application) adalah kesanggupan seseorang untuk menerapkan atau menggunakan ide-ide umum, tata cara, prinsip, rumus dan teori. Aplikasi atau penerapan merupakan proses berpikir yang setingkat lebih tinggi daripada pemahaman. Contoh, peserta didik dapat menjelaskan prinsip kerja dongkrak hidrolik berdasarkan hukum Pascal.

Analisis (analysis) merupakan kemampuan seseorang untuk merinci atau menguraikan suatu bahan atau keadaan menurut bagian-bagian yang lebih kecil dan mampu memahami hubungan di antara faktor yang satu dengan faktor yang lain. Jenjang analisis setingkat lebih tinggi daripada aplikasi. Contoh, siswa dapat menganlisis grafik hubungan antara tekanan hidrostatis dan kedalaman titik.

Sintesis (synthesis) merupakan kemampuan berpikir memadukan bagian atau unsur secara logis sehingga menjelma menjadi suatu pola yang berstruktur. Jenjang sintesis setingkat lebih tinggi daripada analisis. Contoh, siswa dapat membuat grafik hubungan antara gaya dan luas permukaan berdasarkan data yang disajikan.

Evaluasi (evaluation) adalah kemampuan seseorang dalam membuat pertimbangan terhadap suatu situasi, nilai dan ide. Evaluasi (evaluation) merupakan jenjang berpikir paling tinggi dalam ranah kognitif menurut Taksonomi Bloom. Contoh, siswa dapat merancang suatu bentuk bendungan yang

sesuai agar tidak cepat rusak dengan memilih bentuk bendungan yang temboknya lebih tebal di bawah berdasarkan konsep semakin besar kedalaman maka tekanan hidrostatis semakin besar.

2.1.4 Kerja Ilmiah

Kerja ilmiah didefinisikan sebagai usaha sistematis untuk mendapatkan jawaban atas masalah atau pertanyaan dengan ciri khas menggunakan metode ilmiah melalui penalaran dan pengamatan (Mahyudinnor, 2010). Secara umum proses kerja ilmiah yang dilakukan fisikawan menurut Suparno (2006: 77) mencakup langkah sebagai berikut: (1) mengamati gejala yang ada (eksplorasi pustaka), (2) mengajukan pertanyaan mengapa gejala itu terjadi (merumuskan masalah), (3) membuat hipotesis untuk menjawab persoalan yang diajukan atau menjelaskan alasannya, (4) merencanakan dan melaksanakan suatu eksperimen untuk menguji hipotesis dan (5) menarik kesimpulan. Selain itu, menurut Yulianti & Wiyanto (2009: 7), metode ilmah yang telah dikenalkan oleh Galileo Galilei dan Francs Bacon meliputi: mengidentifikasi masalah, menyusun hipotesis, memprediksi konsekuensi dari hipotesis dan melakukan eksperimen untuk mengajukan prediksi dan merumuskan hukum umum sederhana yang diorganisasikan dari hipotesis, prediksi dan eksperimen.

Metode ilmiah penting diterapkan dalam melakukan kegiatan laboratorium yang menghasilkan kerja ilmiah. Melalui kerja ilmiah, terdapat sikap mulia sebagai dampak positif dari sains yang dapat dikembangkan oleh para pendidik kepada peserta didiknya, menurut Stannard dalam Mahyudinnor (2010) sikap tersebut meliputi: sikap ingin tahu, sikap ulet, sikap teliti dan hati-hati, keyakinan

23

bahwa tatanan alam bersifat teratur, menyadari bahwa kebenaran ilmu tidak mutlak, sikap optimis, sikap toleran, sikap cinta kebenaran dan sikap tidak purbasangka.

Kerja ilmiah menurut Depdiknas (2003b: 9-10) merupakan salah satu standar kompetensi bahan kajian sains meliputi:

 Penyelidikan atau Penelitian

Siswa menggali pengetahuan yang berkaitan dengan alam dan produk teknologi melalui refleksi dan analisis untuk merencanakan, mengumpulkan, mengolah dan menafsirkan data, mengkomunikasikan kesimpulan, serta menilai rencana prosedur dan hasilnya.

 Berkomunikasi Ilmiah

Siswa mengkomunikasikan pengetahuan ilmiah hasil temuan dan kajiannya kepada berbagai kelompok sasaran untuk berbagai tujuan.

 Pengembangan Kreativitas dan Pemecahan Masalah

Siswa mampu berkreativitas dan memecahkan masalah serta membuat keputusan dengan menggunakan metode ilmiah.

 Sikap dan Nilai Ilmiah

Siswa mengembangkan sikap ingin tahu, tidak percaya tahayul, jujur dalam menyajikan data, faktual, terbuka pada pikiran dan gagasan baru, kreatif dalam menghasilkan karya ilmiah, peduli terhadap makhluk hidup dan lingkungan, tekun dan teliti.

2.2

Tinjauan Materi Fluida Statis

Wujud zat secara umum dibedakan menjadi tiga, yaitu zat padat, cair, dan gas. Berdasarkan bentuk dan ukurannya, zat padat mempunyai bentuk dan volume tetap, zat cair memiliki volume tetap, akan tetapi bentuknya berubah sesuai wadahnya, sedangkan gas tidak memiliki bentuk maupun volume yang tetap. Karena zat cair dan gas tidak mempertahankan bentuk yang tetap sehingga keduanya memiliki kemampuan mengalir. Zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan disebut fluida. Fluida disebut juga zat alir, yaitu zat cair dan gas. Ilmu yang mempelajari fluida tak mengalir disebut hidrostatis.

2.2.1 Tekanan Hidrostatis

Tekanan yang terjadi pada fluida yang diam disebut tekanan hidrostatis.

Gambar 2.1. Zat Cair Dianggap Tersusun atas Lapisan-Lapisan Air

Pada Gambar 2.1, missal zat cair terdiri atas beberapa lapisan. Setiap lapisan memberi tekanan pada lapisan bawahnya, sehingga lapisan bawah akan mendapatkan tekanan paling besar. Hal ini disebabkan karena lapisan atas hanya mendapatkan tekanan dari udara (atmosfer), maka tekanan pada permukaan zat cair sama dengan tekanan atmosfer. (Supiyanto, 2006: 175)

25

Gambar 2.2. Tekanan Hidrostatik pada Dasar Tabung

Pada Gambar 2.2 terlihat sebuah tabung berisi zat cair bermassa jenis ρ, kedalaman h, dan luas penampang A. zat cair yang berada di dalam bejana memiliki gaya berat w yang menekan dasar tabung. Besar tekanan yang berada pada dasar tabung adalah:

P = =

g =

g = = ρ g h (2.1) Berdasarkan persamaan diatas maka dapat disimpulkan bahwa tekanan hidrostatis zat cair (Ph) dinyatakan dengan

Ph= ρ g h (2.2)

Keterangan:

Ph = tekanan hidrostatik (N/m2) atau Pa. ρ = massa jenis fluida (kg/m3).

h = kedalaman fluida (m). g = percepatan gravitasi (m/s2). (Supiyanto, 2006: 175-176)

Berdasarkan persamaan 2.2 maka semakin tinggi permukaan zat cair, semakin besar tekanan yang dihasilkan pada dasar tabung.

w

ρ

2.2.2 Hukum Pokok Hidrostatis

Hukum pokok hidrostatis berbunyi: semua titik yang terletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama.

Gambar 2.3. Tekanan pada Titik A, B, C dan D Sama

Misalkan, sebuah pipa U diisi oleh dua jenis zat cair yang tidak bercampur, maka akan terdapat perbedaan ketinggian zat cair pada kedua kaki pipa U.

Gambar 2.4. Perbedaan Ketinggian Zat Cair pada Pipa U

Pada kaki kiri terdapat dua jenis zat cair, misalkan terdapat garis lurus mendatar yang memisahkan kedua jenis zat cair tersebut. Garis ini disebut bidang batas. Terdapat dua titik yang terletak pada dua bidang batas ini, A di kaki kiri dan B di kaki kanan. Sesuai dengan hukum pokok hidrostatis, tekanan pada kedua titik ini sama besar. (Kanginan, 2007: 159-160)

PA = PB (2.3)

Patm+ ρ1 g h1 = Patm+ ρ2 g h2

ρ1 h1 = ρ2 h2

Bidang batas

27

2.2.3 Hukum Pascal

Hukum Pascal berbunyi: tekanan yang diberikan kepada fluida di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Perhatikan sebuah dongkrak hidrolik yang penampangnya ditunjukan seperti pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5. Ilustrasi Hukum Pascal

Jika pengisap kecil dengan luas penampang A1 ditekan dengan gaya input

F1, maka pada pengisap besar akan dihasilkan gaya angkat output F2. Sesuai

dengan hukum Pascal diperoleh:

P2 = P1 (2.4)

=

F2 =

Untuk luas pengisap berbentuk silinder, = dan = , dengan d1 dan d2 adalah diameter masing-masing pengisap. Sehingga diperoleh:

F2 =

Dari hukum Pascal diperoleh prinsip bahwa dengan gaya kecil dapat dihasilkan gaya lebih besar. Prinsip ini dimanfaatkan dalam: (1) dongkrak hidrolik, (2) pompa hidrolik ban sepeda, (3) mesin hidrolik pengangkat mobil, (4) mesin pengepres hidrolik, dan (5) rem piringan hidrolik pada mobil.

2.2.4 Hukum Archimedes

Hukum Archimedes berbunyi: gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Perhatikan sebuah benda yang berada di dalam fluida seperti pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6. Sebuah Benda di dalam Fluida akan Mendapat Gaya Apung ke Atas

Terdapat sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair dengan massa jenis

ρ. Benda tersebut mempunyai luas sisi atas dan luas sisi bawah masing-masing adalah A. Tinggi benda tersebut adalah h.

Berdasarkan rumusan tekanan hidrostatis maka tekanan yang tejadi pada luas sisi atas adalah:

P1= ρ g h1 (2.5)

29

Sedangkan tekanan yang tejadi pada luas sisi bawah adalah:

P2= ρ g h2 (2.6)

Jika gaya yang dialami sisi bawah adalah F1, F1 berarah ke bawah yang besarnya:

F1 = P1 A = ρ g h1 A (2.7)

Jika gaya yang dialami sisi atas adalah F2, F2 berarah ke atas yang besarnya:

F2 = P2 A = ρ g h2 A (2.8)

F2 lebih besar daripada F1 karena kedalaman sisi bawah benda (h2) lebih

besar daripada kedalaman sisi atas benda (h1). Selisih dari gaya pada sisi atas dan

gaya pada sisi bawah (F2 – F1) adalah gaya apung. Jika gaya apung disebut Fa,

maka:

Fa= F2– F1= ρ g h2 A - ρ g h1 A = ρ g A (h2 - h1) = ρ g A h (2.9)

Ah adalah volume benda di dalam fluida atau volume zat cair yang dipindahkan oleh benda. Sehingga persamaan 2.9 dapat diubah bentuknya menjadi:

Fa= ρ g V (2.10)

(Kanginan, 2013: 271)

2.2.5 Terapung, Melayang, Tenggelam

Peristiwa terapung, melayang dan tenggelam juga dapat dijelaskan berdasarkan konsep gaya apung dan berat benda. Pada suatu benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya dalam zat cair bekerja gaya apung (Fa). Dengan

demikian pada benda yang tercelup dalam zat cair bekerja dua buah gaya, yaitu gaya berat w dan gaya apung Fa(Gambar 2.7).

Gambar 2.7. Dua Buah Gaya pada Benda yang Tercelup dalam Zat Cair Pada benda yang mengapung dan melayang terjadi kesetimbangan antara berat benda w dan gaya apung Fa, sehingga berlaku:

∑F = 0 (2.11)

Fa– w = 0

w = Fa (2.12)

Pada benda yang tenggelam, berat w lebih besar daripada gaya apung Fa. Jadi,

Syarat mengapung sama dengan syarat melayang, yaitu berat benda sama dengan gaya apung (w =Fa). Perbedaan keduanya terletak pada volume benda yang

tercelup dalam zat cair (Vbf).

 Terapung

Gambar 2.8. Benda terapung Syarat mengapung dan melayang yaitu w = Fa

31

Pada peristiwa terapung, sebagian benda berada di dalam zat cair dan sebagian lainnya berada di permukaan zat cair seperti pada Gambar 2.8. Saat benda ditenggelamkan, kemudian benda dilepas maka benda akan bergerak ke atas. Benda akan bergerak ke atas sampai tercapai keseimbangan antara gaya apung dan gaya berat benda. Saat di permukaan zat cair maka benda akan diam sehingga gaya apung (Fa) sama dengan gaya berat benda (w). Pada peristiwa

terapung hanya sebagian benda yang tercelup dalam zat cair sehingga volume benda yang masuk zat cair (Vbf) lebih kecil dari volume benda total (Vb).

Gaya apung (Fa) besarnya sama dengan berat air yang dipindahkan benda, yaitu:

Fa= ρfluida g Vbf (2.13)

Gaya yang ke bawah adalah gaya gravitasi besarnya sama dengan berat benda, yaitu:

w = mbenda g = ρbenda g V (2.14)

Berdasarkan persamaan 2.13 dan 2.14 maka rumusan matematis pada peristiwa terapung yaitu:

Fa = w (2.15)

ρfluida g Vbf = ρbenda g Vb

ρfluida =

ρbenda (2.16) Karena Vbf < Vb, sehingga :

ρfluida > ρbenda (2.17)

 Melayang

Gambar 2.9. Benda melayang

Pada peristiwa melayang semua bagian benda tercelup dalam zat cair sehingga volume benda yang masuk zat cair (Vbf) sama dengan volume benda total

(Vb) seperti pada Gambar 2.9. Selain itu pada peristiwa melayang benda berada di

pertengahan zat cair dan benda berada dalam keadaan diam, yang berarti gaya ke bawah (berat benda) sama dengan gaya ke atas (gaya apung). Sehingga:

Fa = w (2.18)

ρfluida g Vbf = ρbenda g Vb

ρfluida =

ρbenda (2.19) Karena Vbf = Vb, sehingga :

ρfluida = ρbenda (2.20)

33

 Tenggelam

Gambar 2.10. Benda tenggelam

Pada peristiwa tenggelam benda berada di dasar tabung sehingga selain gaya berat (w) dan gaya apung (Fa) yang bekerja pada benda, terdapat gaya

normal (N) yang diberikan tabung kepada benda. Benda tersebut berada dalam keadaan diam, yang berarti resultan gaya yang bekerja pada benda adalah nol. Sehingga:

∑F = 0 (2.21)

Fa + N – w = 0

Fa = w - N

Sehingga,

Fa < w

ρfluida g Vbf < ρbenda g Vb

ρfluida <

ρbenda (2.22) Karena Vbf = Vb, sehingga :

ρfluida < ρbenda (2.23)

Aplikasi hukum Archimedes dapat kita jumpai dalam berbagai peralatan dari yang sederhana sampai yang canggih, seperti: (1) hydrometer, (2) kapal laut, (3) kapal selam, (4) balon udara, (5) dan jembatan ponton.

2.3

Kerangka Berpikir

Model pembelajaran guided inquiry merupakan model pembelajaran yang menghendaki siswa mengembangkan cara kerja untuk menyelidiki atau mencari jawaban dari pertanyaan yang diberikan pendidik. Dalam pembelajaran ini, peserta didik bukan hanya belajar dengan membaca kemudian menghafal materi dari buku atau berdasarkan informasi dan ceramah dari pendidik saja tetapi juga mendapatkan kesempatan untuk berlatih mengembangkan keterampilan proses, keterampilan berpikir dan bersikap ilmiah melalui kegiatan laboratorium.

Pada kegiatan laboratorium dengan pembelajaran guided inquiry, guru membimbing siswa untuk mengembangkan aspek psikomotorik berupa kerja ilmiah. Guru membimbing siswa dalam melakukan tahapan kerja ilmiah seperti merumuskan masalah, menyusun hipotesis, merencanakan percobaan, mengumpulkan dan menganalisis data dan menarik kesimpulan. Dalam hal ini, materi tidak diberikan secara langsung namun guru membimbing siswa untuk menemukan pengetahuan berdasarkan pengalamannya sendiri sehingga akan lebih mudah diingat dan dikuasi. Berdasarkan hal tersebut maka proses pembelajaran guided inquiry melalui kegiatan laboratorium tidak hanya meningkatkan kerja ilmiah tetapi juga penguasaan konsep.

35

Fluida statis merupakan salah satu materi yang diajarakan di kelas XI semester genap pada kurikulum KTSP. Pada materi fluida statis terdapat pokok bahasan yang meliputi: tekanan hidrostatis, hukum pokok hidrostatika, hukum Pascal dan hukum Archimedes. Pada pokok bahasan tersebut terdapat percobaan dan praktikum yang dapat dilakukan seperti percobaan menentukan tekanan hidrostatis, praktikum menentukan massa jenis zat cair berdasarkan hukum pokok hidrostatika dan hukum Archimedes. Berdasarkan hal tersebut, materi fluida statis dapat diajarkan dengan model pembelajaran guided inquiry melalui kegiatan laboratorium.

Kegiatan laboratorium membutuhkan waktu yang banyak sehingga terkadang waktu untuk pembasahan konsep secara lebih luas masih kurang. Berdasarkan hal tersebut, maka dibutuhkan media pembelajaran sebagai alat bantu dalam pembelajaran guided inquiry. Dalam hal ini, student handout dapat digunakan untuk membantu peserta didik dalam melakukan percobaan maupun praktikum. Student handout juga dilengkapi dengan teks bergambar sehingga dapat menarik perhatian siswa untuk belajar dan memahami materi. Selain itu pada student handout terdapat contoh aplikasi fisika dalam kehidupan sehari-hari sehingga memberikan pengetahuan kepada siswa bahwa materi yang dipelajari dapat dilihat dan dialami dalam kehidupan nyata. Berdasarkan penjelasan pada paragraf-paragraf sebelumnya, maka diasumsikan bahwa model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dapat meningkatkan penguasaan konsep dan kerja ilmiah siswa kelas XI pada materi fluida statis.

Pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dikendalikan dengan rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) yang berbasis guided inquiry. Peningkatan penguasaan konsep dapat diketahui dengan uji gain dari hasil pretes dan postes. Sedangkan peningkatan kerja ilmiah dapat diketahui dengan uji gain dari nilai kerja ilmiah tahap 1 ke tahap 2, tahap 2 ke tahap 3 dan tahap 1 ke tahap 3. Kriteria peningkatan penguasaan konsep dan kerja ilmiah berdasarkan uji gain yaitu: tinggi jika g ≥ 0,7, sedang jika 0,3 ≤ g < 0,7 dan rendah jika g < 0,3.

2.4

Hipotesis Penelitian

Berdasarkan deskripsi teoritik dan rumusan masalah yang telah dikemukakan sebelumnya, maka hipotesis yang akan diuji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.

(1) Penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dapat meningkatkan penguasaan konsep siswa.

(2) Penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dapat meningkatkan kerja ilmiah siswa

(3) Terdapat hubungan antara model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout dengan peningkatan kerja ilmiah siswa kelas XI pada materi fluida statis.

37

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1

Desain Penelitian

Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimen dengan menggunakan pre expermental design yang sering disebut sebagai quasi experiment dengan kategori pre-test dan post-test. Dalam penelitan ini hanya terdapat satu kelompok yang diberi perlakuan (treatment), yaitu kelas eksperimen dengan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout. Desain penelitian pre-test – post-test one group menurut Arikunto (2010: 124) yaitu sebagai berikut:

Pola: O1 X O2 (3.1)

Keterangan:

X : Perlakuan (Model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout) O1 : Observasi yang dilakukan sebelum eksperimen (Pre-test)

O2 : Observasi yang dilakukan setelah eksperimen (Pos-test)

3.2

Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian pada penerapan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout terhadap peningkatan penguasaan konsep dan kerja ilmiah siswa kelas XI pada meteri fluida statis dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Observasi awal untuk mengetahui kondisi obyek penelitian

Mengkaji Masalah

Merumuskan hipotesis Merancang Eksperimen

Merancang Instrumen Penelitian 1. Instrumen tes (Soal Pretes-Postes)

2. Instrumen non-tes (Silabus, RPP berbasis guided inquiry, student handout berbasis guided inquiry, lembar observasi kerja ilmiah siswa, lembar observasi proses guided inquiry siswa dan lembar pengamatan aktivitas guru)

Menerapkan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout. 1. Guru merancang pembelajaran sesuai dengan RPP berbasis guided inquiry. 2. Guru melaksanakan pretes untuk mengetahui penguasaan konsep awal siswa. 3. Guru memberikan apersepsi dan motivasi di awal pembelajaran untuk

meningkatkan ketertarikan siswa belajar fisika.

4. Guru memberikan pertanyaan secara lisan maupun yang tertulis di student handout selama proses pembelajaran yaitu di awal, di tengah dan di akhir pembelajaran untuk meningkatkan penguasaan konsep siswa.

5. Guru memberikan kesempatan siswa menjawab pertanyaan melalui diskusi dan kegiatan laboratorium.

6. Guru melakukan diskusi kelas untuk mengkonfirmasi jawaban siswa.

7. Guru membimbing siswa melakukan percobaan dan praktikum dalam setiap tahap untuk mengetahui kerja ilmiah siswa.

8. Guru memberikan bimbingan secara intesif kepada setiap kelompok untuk mengatasi kesulitan sehingga pada tahap selanjutnya kerja ilmiah siswa dapat meningkat.

9. Guru melaksanankan pembelajaran dalam tiga tahap (satu tahap=dua kali pertemuan) untuk mengetahui peningkatan kerja imiah (semua indikator kerja ilmiah tercapai dalam satu tahap).

10. Guru melaksanakan postes untuk mengetahui peningkatan penguasaan konsep siswa.

Uji hipotesis (Uji Gain, Uji-t, Uji Regresi)

Menyusun dan melaporkan hasil penelitian Mengumpulkan data penelitian

39

3.3

Langkah-Langkah Pembelajaran pada Kelas Eksperimen

Pada penelitian ini, peneliti mengadaptasi tahapan inkuiri menurut Eggen dan Kauchak dalam Trianto (2007:141-142) untuk merancang langkah-langkah pembelajaran pada kelas eksperimen yang menggunakan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout terhadap peningkatan penguasaan konsep dan kerja ilmiah siswa seperti pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Langkah Pembelajaran pada Model Pembelajaran Guided Inquiry Berbantuan Student Handout.

No Tahapan Inkuiri Langkah Pembelajaran

1 Menyajikan pertanyaan atau masalah

Guru membimbing peserta didik untuk merumuskan masalah.

2 Menyusun hipotesis Guru membimbing peserta didik untuk berdiskusi dalam menyusun hipotesis.

3 Merancang percobaan Guru membimbing peserta didik untuk merancang percobaan dengan bantuan student handout.

4 Melakukan percobaan untuk memperoleh informasi

Guru membimbing peserta didik untuk melakukan percobaan sesuai dengan rancangan yang telah dibuat.

5 Mengumpulkan dan menganalisis data

Guru membimbing peserta didik untuk mengumpulkan data.

Guru membimbing peserta didik berdiskusi kelompok untuk menganalisis data.

6 Membuat kesimpulan Guru membimbing peserta didik dalam membuat kesimpulan.

3.4

Pelaksanaan Penelitian

Materi pembelajaran pada penelitian ini adalah fluida statis dengan pokok bahasan tekanan hidrostatis, hukum pokok hidrostatika, hukum Pascal dan hukum

Archimedes. Penelitian ini dirancang dalam 14 jam pelajaran. Penelitian dilaksanakan di kelas XI IPA 2 dan XI IPA 3. Kedua kelas tersebut merupakan kelas eksperimen dengan pemberian perlakuan yang sama (model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout). Jadwal pelaksanaan penelitian tercantum pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2. Jadwal Pelaksanaan Penelitian

Hari, tanggal Kelas XI IPA 2 Kelas XI IPA 3

Materi Jam ke Materi Jam ke

Jum'at, 27-2-2015 Pre-tes 3−4 Pre-tes 1−2

Senin, 2-3-2015 Tekanan

Hidrostatis 2−3 − −

Selasa, 3-3-2015 Tekanan

Hidrostatis 1−2 − −

Rabu, 4-3-2015 − − Tekanan

Hidrostatis 3−4 Jum'at, 6-3-2015 Hukum Pokok

Hidrostatika 3

Tekanan

Hidrostatis 1

Sabtu, 7-3-2015 − −

Tekanan Hidrostatis dan Hukum Pokok Hidrostatika

1−2

Senin, 16-3-2015 Hukum Pokok

Hidrostatika 2−3 − −

Rabu, 18-3-2015 − − Hukum Pokok

Hidrostatika 3−4 Jum'at, 20-3-2015 Hukum Pascal 3 Hukum Pascal 1 Senin, 23-3-2015 Hukum

Archimedes 2−3 − −

Rabu, 25-3-2015 − − Hukum

Archimedes 3−4

41

3.5

Lokasi dan Subjek Penelitian

 Lokasi Penelitian

Penelitian dilaksanakan di SMA Negeri 1 Majenang yang beralamat di jalan Raya Pahonjean Kotak Pos 07 Majenang, Cilacap, Jawa Tengah. Penelitian ini dilaksanakan pada semester genap tahun ajaran 2014/2015. SMA Negeri 1 Majenang merupakan salah satu SMA negeri di kecamatan Majenang sehingga sebagian besar siswa SMP di sekitar kecamatan Majenang mendafatar ke sekolah ini untuk melanjutkan pendidikan ke jenjang SMA. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat diasumsikan bahwa dengan melakukan penelitian di SMA Negeri 1 Majenang dapat mewakili keadaan SMA atau yang sederajat di kecamatan Majenang dan sekitarnya.

 Populasi

Populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri atas: obyek/ subyek yang mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulan (Sugiyono, 2010: 61). Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh peserta didik kelas XI SMA Negeri 1 Majenang program IPA dengan rincian populasi dapat dilihat pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Rincian Jumlah Siswa Kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang No Kelas Jumlah Siswa

1 XI IPA 1 29

2 XI IPA 2 29

3 XI IPA 3 28

4 XI IPA 4 29

5 XI IPA 5 28

Jumlah 143

*Sumber: Administrasi Kesiswaan SMA Negeri 1 Majenang Tahun Ajaran 2014/2015

Homogenitas populasi dapat diketahui dengan uji homogenitas terhadap nilai raport semester gasal kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015. Berdasarkan perhitungan uji homogenitas diperoleh nilai

=4,1 sedangkan =9,448. Nilai maka

diterima artinya varians populasi homogen. Perhitungan selengkapnya terdapat pada Lampiran 3.

 Sampel dan Teknik Sampling

Pengambilan sampel dalam penelitian ini menggunakan teknik purposive sampling. Menurut Sugiyono (2010: 68), purposive sampling adalah teknik penentuan sampel dengan pertimbangan tertentu. Teknik ini biasanya dilakukan karena beberapa pertimbangan, misalnya alasan keterbatasan waktu, tenaga, dan dana sehingga tidak dapat mengambil sampel yang besar dan jauh (Arikunto, 2010: 183). Sampel dalam penelitian ini adalah kelas XI IPA 2 dan XI IPA 3 SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015.

Normalitas kemampuan awal siswa dapat diketahui dengan uji normalitas terhadap nilai raport semester gasal kelas XI IPA 2 dan XI IPA 3 SMA Negeri 1 Majenang tahun ajaran 2014/2015. Berdasarkan perhitungan uji normalitas, diperoleh hasil bahwa kemampuan awal siswa kelas XI IPA 2 dan XI IPA 3 berdistribusi normal. Perhitungan selengkapnya terdapat pada Lampiran 2.

3.6

Variabel Penelitian

Menurut Sugiyono (2010: 3), variabel penelitan adalah suatu atribut atau sifat atau nilai dari orang, obyek atau kegiatan yang mempunyai variasi tertentu

43

yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan ditarik kesimpulannya. Pada penelitian ini terdapat dua variabel yaitu sebagai berikut.

 Variabel Bebas

Menurut Sugiyono (2010: 4), variabel bebas merupakan variabel yang mempengaruhi atau menjadi penyebab timbulnya variabel dependen (terikat). Variabel independen (bebas) dalam penelitian ini adalah model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout pada materi fluida statis.

 Variabel Terikat

Menurut Sugiyono (2010: 4), variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas. Variabel dependen dalam penelitian ini adalah peningkatan penguasaan konsep dan kerja ilmiah peserta didik setelah menggunakan model pembelajaran guided inquiry berbantuan student handout pada materi fluida statis.

3.7

Metode Pengumpulan Data

 Metode Dokumentasi

Metode dokumentasi yaitu mencari data mengenai hal-hal atau variabel yang berupa catatan, transkip, buku, surat kabar, majalah, prasasti, notulen rapat, lengger, agenda dan sebagainya (Arikunto, 2010: 274). Pada penelitian ini, peneliti menggunakan metode dokumentasi dengan cara mengambil data meliputi nilai raport peserta didik kelas XI IPA SMA Negeri 1 Majenang pada semeseter gasal tahun ajaran 2014/2015. Nilai raport peserta didik tersebut dapat dilihat pada Lampiran 1.

 Metode tes

Metode tes dapat digunakan untuk mengukur kemampuan objek yang diteliti (Arikunto, 2010: 266). Menurut Sudijono (2009: 67), ada dua macam fungsi yang dimiliki oleh tes, yaitu: sebagai alat pengukur tingkat perkembangan atau kemajuan yang telah dicapai oleh peserta didik setelah menempuh proses belajar mengajar dalam jangka waktu tertentu dan sebagai alat pengukur keberhasilan program pengajaran. Pada penelitian ini digunakan tes bentuk pilihan ganda untuk mengetahui kemampuan penguasaan konsep peserta didik. Tes ini dilaksanakan sebelum dan setelah diberikan perlakuan terhadap kelas eksperimen.  Metode observasi

Observasi adalah cara menghimpun data yang dilakukan dengan mengadakan pengamatan dan pencatatan secara sistematis terhadap fenomena yang sedang dijadikan sasaran pengamatan (Sudijono, 2009: 76). Pada penelitian ini, peneliti akan menggunakan cara pengamatan langsung terhadap proses pembelajaran. Observasi ini dilakukan untuk menilai kerja ilmiah dan proses pembelajaran guided inquiry peserta didik.

3.8

Instrumen Penelitian

(1) Naskah Tes

Tes yang diberikan kepada peserta didik berbentuk pilihan ganda. Menurut Sudijono (2009: 305), pemberian skor pada tes objektif bentuk multiple choice yang tidak memperhitungkan denda adalah sebagai berikut:

45

Keterangan:

S = Skor yang sedang dicari. R = Right (jumlah jawaban betul)

Cara pemberian skor pada penelitian ini adalah jawaban benar bernilai 1 dan jawaban salah bernilai 0.

Sebelum naskah tes digunakan sebagai soal pretes dan postes maka dilakukan uji coba soal dengan tujuan untuk mendapatkan soal yang baik sesuai dengan kriteria validitas, reabilitas, daya pembeda dan taraf kesukaran. Peneliti merancang soal uji coba sebanyak 30 butir dengan kisi-kisi soal dapat dilihat pada Lampiran 4. Dari 30 butir soal hanya akan digunakan 20 butir sebagai soal pretes postes. Soal uji coba dapat dilihat pada Lampiran 5 sedangkan kunci jawaban soal uji coba terdapat pada Lampiran 6.

Tes yang diberikan akan dianalisis tiap-tiap butir soal yang meliputi: validitas, reliabilitas, tingkat kesukaran, dan daya pembeda. Kriteria instrumen tes yang baik menurut Arikunto (2009: 57-63) antara lain sebagai berikut. Tes harus valid, artinya tes itu dapat tepat mengukur apa yang hendak diukur. Tes harus reliabel, dapat dipercaya, yakni dapat memberikan hasil yang tetap apabila diteskan berkali-kali atau dalam arti lain hasil-hasil tes tersebut menunjukkan ketetapan. Tes harus obyektif, artinya apabila dalam melaksanakan tes itu tidak ada faktor subjektif yang mempengaruhi. Tes harus praktis, artinya tes tersebut mudah dilaksanakan, mudah pemeriksaannya, dan dilengkapi dengan petunjuk-petunjuk yang jelas. Tes harus ekonomis, artinya pelaksanaan tes tersebut tidak

membutuhkan ongkos atau biaya yang mahal, tenaga yang banyak, dan waktu yang lama.

 Validitas Isi dan Validitas Konstruk

Pengujian instrumen tes menggunakan validitas isi dan validitas konstruk. Validitas isi yaitu validitas yang dilakukan dengan membandingkan isi instrumen dengan materi pelajaran yang telah diajarkan (Sugiyono, 2010: 353). Validitas konstruk yaitu validitas yang disesuaikan dengan berlandaskan teori tertentu dan dikonsultasikan dengan ahli (Sugiyono, 2010: 353). Dalam hal ini ahli yang dimaksud adalah dosen pembimbing I, dosen pembimbing II dan guru mitra.  Validitas Butir Soal Tes

Pada penelitian ini digunakan rumus product moment untuk menentukan validitas butir soal tes. Rumus product moment yang digunakan menurut Arikunto (2009: 72) adalah sebagai berikut:

_{√ ∑} ∑ ∑ ∑ _{∑ ∑ ∑}

(3.3)

Keterangan:

: Koefisien korelasi antara X dan Y.

N : Banyaknya subjek/peserta didik yang diteliti.

∑ : Jumlah skor tiap butir soal.

∑ : Jumlah skor total.

∑ : Jumlah kuadrat skor butir soal.

47

Hasil perhitungan dikonsultasikan pada tabel kritis r product moment, dengan taraf nyata . Jika maka item tersebut valid.

Berdasarkan perhitungan validitas butir soal terdapat 19 soal valid dan 11 soal tidak valid. Perhitungan selengkapnya terdapat pada Lampiran 7.

 Reliabilitas Tes

Menurut Arikunto (2009: 86), suatu tes dapat dikatakan mempunyai taraf kepercayaan yang tinggi jika tes tersebut dapat memberikan hasil yang tetap. Pada penelitian ini akan digunakan tes objektif untuk mengukur kemampuan penguasaan konsep peserta didik. Menurut Sudijono (2009: 213), pada tes hasil belajar bentuk objektif penentuan reabilitas tes dapat dilakukan dengan pendekatan single test-single trial method.

Reliabilitas tes pada penelitian ini dihitung dengan menggunakan formula Kuder-Richard-son (KR20). Menurut Sudijono (2009: 254-257), formula

Kuder-Richard-son (KR20) yaitu sebagai berikut:

∑ (3.4)

dapat dicari dengan rumus:

(3.5)

dapat dicari dengan rumus:

= - (3.6)

Keterangan:

Fisika Kelas XI Semester Genap/ Fluida Statis

Setelah mengetahui besarnya tekanan hidrostatis pada titik-titik yang sebidang dengan kedalaman yang sama, bagaimanakah besar tekanan hidrostatis pada titik-titik tersebut? Apakah sama besar ke segala arah? Atau kah terdapat perbedaan? Coba buktikan dengan melakukan percobaan seperti pada Gambar 7….

Hukum Pascal berbunyi: tekanan yang diberikan kepada fluida di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah.

Apa yang dapat kamu simpulkan dari

percobaan ini? Ayo diskusi kelas...

Alat dan bahan yang dibutuhkan adalah:

Air, plastik, suntikan mainan.

Alat dan bahan apa sajakah yang dibutuhkan?

Kesimpulan: Tekanan akan diteruskan sama besar ke segala arah

Berdasarkan kesimpulan yang telah diambil, bagaimanakah bunyi hukum Pascal?

Fisika Kelas XI Semester Genap/ Fluida Statis Gambar 8

Jika pengisap kecil dengan luas penampang A1 ditekan dengan gaya input F1, maka pada pengisap besar dengan luas penampang A2 akan dihasilkan gaya angkat output F2. Sesuai dengan hukum Pascal diperoleh:

Untuk luas pengisap berbentuk silinder dengan d1 dan d2 adalah diameter masing-masing pengisap. Sehingga diperoleh:

Setelah mengetahui definisi hukum Pascal, bagaimanakah rumusan matematis dari hukum Pascal?

Cobalah perhatikan Gambar 8 untuk

membuktikannya,...

Tulislah jawabanmu disini:

Tulislah jawabanmu disini:

Fisika Kelas XI Semester Genap/ Fluida Statis

Asyknya belajar Hukum Archimedes

Siapakah dia?

Pernahkah kamu berpikir?

Mengapa jika kita melemparkan sebuah uang logam ke laut akan tenggelam begitu saja? Tetapi coba bandingkan kapal laut yang masanya beribu-ribu ton akan berlayar mengarungi lautan tanpa tenggelam, apakah terdapat gaya yang diberikan fluida kepada kapal?

Pernahkah kamu mandi di sungai ketika masih kecil bersama teman-temanmu?

Lalu karena tidak punya kolam renang dan belum puas bermain air di sungai maka ketika sampai rumah kamu akan bermain air dengan menggunakan bak, ember, atau kolam buatan.

Nah,...ketika kamu memasukan sebagian air ke dalam bak kemudian kamu berendam di bak tersebut, apakah terdapat air yang tumpah dari bak? Jika ya? Mengapa hal tersebut bisa terjadi?

Ternyata mempelajari fisika itu asyk bukan, karena sangat berhubungan dengan kehidupan sehari-hari.

Jawab:

Ya, terdapat gaya yang diberikan fluida kepada kapal. Gaya ini yang menyebabkan kapal terapung di air. Selain itu terdapat ruangan pada kapal yang akan diisi oleh udara agar kapal terapung.

Jawab: Ya, terdapat air yang tumpah. Hal ini terjadi karena adanya volume zat cair yang dipindahkan oleh benda yang besarnya sama dengan volume benda yang masuk dalam zat cair.

Fisika Kelas XI Semester Genap/ Fluida Statis

Terdapat sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair dengan massa jenis ρ. Benda tersebut mempunyai luas sisi atas dan luas sisi bawah masing-masing adalah A. Tinggi benda tersebut adalah h. Berdasarkan rumusan tekanan hidrostatis maka tekanan yang tejadi pada luas sisi atas adalah:

P1 = ρ g h1 (2.5)

Sedangkan tekanan yang tejadi pada luas sisi bawah adalah: P2 = ρ g h2 (2.6)

Jika gaya yang dialami sisi bawah adalah F1, F1 berarah ke bawah yang besarnya:

F1 = P1 A = ρ g h1 A (2.7)

Jika gaya yang dialami sisi atas adalah F2, F2 berarah ke atas yang besarnya: F2 = P2 A = ρ g h2 A (2.8)

F2 lebih besar daripada F1 karena kedalaman sisi bawah benda (h2) lebih besar daripada kedalaman sisi atas benda (h1). Selisih dari gaya pada sisi atas dan gaya pada sisi bawah (F2 – F1) adalah gaya apung. Jika gaya apung disebut Fa, maka:

Fa= F2 – F1 = ρ g h2 A - ρ g h1 A = ρ g A (h2 - h1) = ρ g A h (2.9)

Hukum Archimedes?

Gambar 9

Coba

perhatikanlah Gambar 9…..

Setelah mengetahui besarnya gaya apung Fa= ρ g A h, bagaimanakah bunyi hukum Archimedes?Apa yang akan kalian lakukan untuk membuktikan nya?

Fisika Kelas XI Semester Genap/ Fluida Statis

Bagaimanakah kesimpulan dari praktikum ini? Ayo kita melakukan diskusi kelas...

Tujuan praktikum: Menentukan massa jenis air.

Alat dan bahan yang dibutuhkan adalah:

Neraca pegas, batu, gelas berpancuram, gelas ukur, neraca ohauss, benang, air.

Alat dan bahan apa sajakah yang dibutuhkan?

Metode pelaksanaan percobaan:(1)Merangkai alat seperti gambar 10.(2)Memasukan air ke dalam gelas berpancuran.(3)Menimbang berat batu di udara (wu). (4)Memasukan batu ke dalam gelas berpancuran yang berisi air.(5)Menimbang berat batu di air (wa).(6)Menimbang massa air yang tumpah dengan neraca Ohauss (mair).(7)Mengukur volume benda yang masuk ke air (V). (8)Menghitung berat air yang tumpah (w= mair g).(9)Menghitung besar gaya apaung (Fa) dengan rumus (Fa=wu - wa).(10)Menghitung massa jenis air =(wu - wa)/gV.(11) Mengulangi percobaan dengan mengganti ukuran batu. (12)Menulis data pengamatan dalam tabel.

Bagaimanakah metode pelaksanaan percobaan?

Data apa sajakah yang diperlukan? Data yang diperlukan adalah:

Gambar 10

Kesimpulan:

Fisika Kelas XI Semester Genap/ Fluida Statis

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, bagaimanakah bunyi hukum Archimedes?

Bunyi hukum Archimedes adalah:

Hukum Archimedes berbunyi: gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut .

Fa= ρ g A h

Ah adalah volume benda di dalam fluida atau volume zat cair yang dipindahkan oleh benda (V), sehingga Fa= ρ g A h = ρ g V.