Hakekat fisika Kajian Penelitian Yang Relevan

6

BAB II LANDASAN TEORI

A. Hakekat fisika

Suparno 2009: 75-76 mengemukakan hakekat fisika sebagai berikut: 1. IPA, termasuk di dalamnya Fisika, bukan hanya berisi tentang pengetahuan, melainkan juga proses penemuan. 2. Fisika mendasari perkembangan teknologi dan juga konsep hidup harmonis dengan alam. 3. Beberapa alasan mengapa Fisika perlu diajarkan di SMAMA sebagai mata pelajaran tersendiri, antara lain sebagai berikut: a. Fisika mampu menumbuhkan kemampuan berpikir yang berguna dalam pemecahan masalah kehidupan sehari-hari. b. Memberikan bekal pengetahuan, pemahaman, dan kemampuan yang diperlukan di perguruan tinggi dan pengembangan ilmu serta teknologi. c. Pelajaran Fisika perlu dilaksanakan secara inkuiri ilmiah agar menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja, dan bersikap ilmiah dalam hidup. Dari definisi diatas, dapat disimpulkan bahwa fisika merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala-gejala alam, perubahan- perubahan yang terjadi didalamnya, serta pengalaman disekitar kita.

B. Pemahaman, konsep dan pemahaman konsep

1. Pemahaman

Pemahaman berasal dari kata paham yang artinya mengerti benar dalam suatu hal. Pemahaman merupakan proses perbuatan, cara memahami KBBI,1990. Sementara itu, menurut Anas Sudijono 1996:50 pemahaman adalah kemampuan seseorang untuk mengerti, mengetahui atau memahami sesuatu dan dapat melihatnya dari berbagai segi. Siswa dikatakan paham jika mampu memberikan penjelasan atau uraian yang lebih rinci dengan menggunakan kata- katanya sendiri. Pemahaman merupakan jenjang kemampuan berpikir yang setingkat lebih tinggi dari ingatan atau hafalan Sudijono, 1996: 50.

2. Konsep

Konsep memiliki pengertian berbeda dari tiap ahli. Berikut beberapa pengertian konsep menurut ahli dalam Santyasa 2006:9: a. Menurut Breg Konsep merupakan abstraksi dari ciri-ciri sesuatu yang mempermudah komunikasi antar manusia dan memungkinkan manusia untuk berpikir. b. Menurut Rosser Dahar 1989 konsep adalah suatu abstraksi yang mewakili satu kelas objek-objek, kejadian-kejadian, kegiatan-kegiatan, PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI atau hubungan-hubungan yang mempunyai atribut-atribut yang sama. Kemampuan membangun konsep terjadi apabila seseorang mempunyai kemampuan memberikan respon terhadap stimulus yang berbeda dalam satu atau lebih dimensi fisik. Berikut adalah ciri-ciri konsep yang dikemukakan oleh Dahar, dalam Santyasa, 2006:10-11, antara lain: a. Konsep timbul dari hasil pengalaman manusia dengan lebih dari satu benda, peristiwa atau fakta, konsep merupakan suatu generalisasi dari fakta-fakta tersebut. b. Hasil berpikir abstrak manusia dari fakta-fakta tersebut; c. Suatu konsep dapat dianggap kurang tepat disebabkan timbulnya fakta-fakta baru, sehingga konsep dapat mengalami suatu perubahan bersifat tentatif. Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa konsep adalah abstraksi dari ciri-ciri sesuatu untuk mempermudah komunikasi antara manusia serta mampu mendorong manusia untuk berpikir.

3. Pemahaman konsep

Satu tujuan belajar mengajar adalah usaha agar siswa memahami konsep. Beberapa indikator yang menunjukan pemahaman seseorang akan suatu konsep menurut Budi 2009:114 antara lain: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI a. Dapat menyatakan pengertian konsep dalam bentuk definisi menggunakan kalimat sendiri; b. Dapat menjelaskan makna dari konsep bersangkutan kepada orang lain; c. Dapat menganalisis hubungan antar konsep dalam suatu hukum; d. Dapat menerapkan suatu konsep untuk: 1 Menganalisis dan menjelaskan gejala-gejala alam khusus; 2 Untuk memecahkan masalah fisika baik secara teoritis maupun secara praktis; 3 Mempredikisi kemungkinan-kemungkinan yang bakal terjadi pada suatu sistem bila kondisi tertentu dipenuhi. e. Dapat mempelajari konsep lain yang berkaitan dengan lebih cepat; f. Dapat membedakan konsep yang satu dengan konsep lain yang saling berkaitan; g. Dapat membedakan konsepsi yang benar dengan konsepsi yang salah, dan dapat membuat peta konsep dari konsep- konsep yang ada dalam suatu pokok bahasan.

C. Vektor

Menurut Sunardi dan Zenab 2014:26, besaran-besaran fisika dibedakan menjadi dua yaitu besaran skalar dan besaran vektor. Tabel 2. 1 Besaran fisika Besaran fisika Definisi Contoh Besaran skalar Hanya mempunyai besar atau nilai tanpa mempunyai arah. Semua besaran pokok, jarak, laju, usaha, energi, daya, massa jenis, luas, volume, tekanan, muatan listrik, potensial listrik, dan lain-lain. Besaran vektor Besaran yang mempunyai besar dan arah Perpindahan, kecepatan, gaya, impuls, momentum, momen gaya, medan listrik, medan magnet, dan lain-lain.

1. Menotasikan Vektor

Besaran vektor dituliskan dalam huruf bercetak tebal dan huruf miringnya digunakan untuk menyatakan nilai skalar besar vektor tersebut. Contoh, vektor A dituliskan dengan A dan besarnya dituliskan dengan A. selain itu, digunakan juga tanda pembeda untuk menuliskan vektor seperti anak panah diatas lambang vektor tersebut. Contoh, vektor A dituliskan dengan ⃗⃗ dan besarnya ditulis | |. Menurut Kanginan 2013:44, untuk buku cetakan lambing vektor juga dapat ditulis dengan menggunakan huruf kecil bukan kapital yang dicetak tebal, misalnya a. 2. Menjumlakan dan Mengurangkan vektor Pada dasarnya dua buah vektor misalkan A dan B dapat dijumlahkan. Hasil penjumlahan dari sejumlah vektor disebuut vektor resultan. Contoh, penjumlahan dua vektor dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI A + B = R Penjumlahan vektor berbeda dengan penjumlahan bilangan skalar, tetapi penjumlahan vektor juga memenuhi hukum komutatif penjumlahan dan hukum asosiatif penjumlahan. Hukum komutatif penjumlahan: A + B = B + A Hukum asosiatif penjumlahan: A + B + C = A + B + C Sedangkan, pengurangan vektor adalah penjumlahan vektor dengan mendefenisikan vektor negatif sebagai vektor lain yang sama besar tetapi arahnya berlawanan. Contoh: A – B = A + -B Penjumlahan dan pengurangan vektor dapat dilakukan dengan cara geometri dan analisis. a. Cara geometri Dengan menggunakan metode jajargenjang dan metode polygon segitiga. Gambar 2.1 Cara jajargenjang dalam melakukan penjumlahan vektor Gambar 2.2 Cara polygon dalam menjumlahkan vektor Gambar 2.3 Pengurangan vektor dengan cara geometri b. Cara analisis Dari gambar dibawah ini, sudut yang dibentuk oleh dua buah vektor tersebut adalah α dan sudut antar vektor resultan R dengan vektor a adalah β Gambar 2.4 Menentukan resultan dua buah vektor secara analitis Berdasarkan gambar diatas, besar vektor R dapat diperoleh dengan menerapkan aturan cosines pada segitiga sebagai berikut: Untuk penjumlahan √ Untuk pengurangan √ dengan R adalah besar vektor resultan ⃗⃗ , A adalah besar vektor A, B adalah besar vektor B, dan adalah sudut apit antara ⃗⃗ dan ⃗ . Misalkan, sudut β merupakan sudut yang dibentuk antara R dan A , maka dengan menggunakan aturan sinus pada segitiga, akan diperoleh :

3. Menguraikan komponen-komponen vektor

Gambar 2.5 Komponen-komponen vektor A Berdasarkan gambar diatas, dapat dilihat bahwa vektor A mempunyai komponen kearah sumbu-X, yaitu A x dan mempunyai komponen kearah sumbu-Y, yaitu A y . besarnya masing-masing komponen vektor A tersebut adalah: , , Sementara itu, arah vektor A tersebut memenuhi , dengan adalah sudut yang dibentuk oleh vektor A dengan sumbu-X positif. Vektor Satuan Unit Vektor Vektor satuan unit vektor merupakan suatu vektor yang besarnya sama dengan 1 satu dan tidak mempunyai satuan serta berfungsi untuk menunjukan suatu arah dalam ruang. Sebuah vektor yang terletak di dalam ruang tiga memiliki komponen-komponen terhadap sumbu x, sumbu y dan sumbu z, seperti gambar di bawah ini. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Pada gambar di atas, tampak bahwa vektor satuan i menunjukkan arah sumbu x positif, vektor satuan j menunjukkan arah sumbu y positif, dan vektor satuan y menunjukan arah sumbu z positif. Kita dapat menyatakan hubungan antara vektor komponen dan komponennya masing-masing, sebagai berikut: F x = F x ̂ F y = F y ̂ F z = F z ̂ Kita dapat menulis vektor F dalam komponen-komponennya sebagai berikut: F = F x ̂ + F y ̂ + F z ̂ Sedangkan besar vektor F dapat dihitung dengan menentukan komponen-komponen vektor yang saling tegak lurus satu sama lain dengan persamaan: F = √F x 2 + F y 2 + F z 2 Misalnya terdapat dua vektor pada ruang tiga dimensi yakni A dan B, maka jika dinyatakan dalam komponen-komponennya, sebagaimana tampak di bawah : A = A x ̂ + A y ̂ + A z ̂ B = B x ̂ + B y ̂ + B z ̂ Besar resultan penjumlahan dua buah vektor dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut: R = A + B R = A x ̂ + A y ̂ + A z ̂ + B x ̂ + B y ̂ + B z ̂ R = A x + B x ̂ + A y + B y ̂ + A z + B z ̂ Besar resultan pengurangan dua buah vektor dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut: R = A – B R = A x ̂ + A y ̂ + A z ̂ – B x ̂ + B y ̂ + B z ̂ R = A x – B x ̂ + A y – B y ̂ + A z – B z ̂ Vektor Posisi Vektor Kedudukan Vektor posisi r atau vektor kedudukan adalah posisi atau kedudukan suatu benda pada bidang datar maupun ruang yang dapat dinyatakan dalam sebuah vektor pada saat tertentu. Vektor posisi dalam dua dimensi dapat dituliskan sebagai berikut: r = x ̂ + y ̂ sedangkan untuk vektor posisi dalam ruang tiga dimensi dapat dituliskan sebagi berikut: r = x ̂ + y ̂ + z ̂ dengan: x, y , z menyatakan komponen nilaibesar vektor, dan ̂, ̂, ̂ menyatakan arah vektor.

4. Mengalikan Vektor

Mengalikan dua buah vektor menghasilkan hasil skalar atau hasil vektor. Hasil skalar biasanya dikenal sebagai hasil perkalian titik dot product, sedangkan hasil vektor dikenal sebagai hasil perkalian silang cross product. 1 Hasil Perkalian Titik Secara umum, perkalian vektor A dan B menghasilkan hasil skalar dapat dinyatakan sebagai berikut: dengan adalah sudut antara A dan B Untuk memudahkan perhitungan perkalian titik dua vektor, perlu dipahami terlebih dahulu sifat-sifat perkalian titik sesama vektor satuan. Perkalian titik antara dua vektor satuan akan bernilai satu jika kedua vektor tersebut sejenis dan bernilai nol jika tidak sejenis. ̂ ∙ ̂ = ̂ ∙ ̂ = ̂ ∙ ̂ = 11 cos 0° = 1 ̂ ∙ ̂ = ̂ ∙ ̂ = ̂ ∙ ̂ = 11 cos 90°= 0 Sudut antara vektor satuan ̂ dan ̂ adalah 0˚ maka ̂ ̂ cos 0° = 1, sedangkan sudut antara vektor satuan ̂ dan ̂ adalah 90˚ maka ̂ ̂ cos 90° = 0. Ketentuan ini memenuhi sifat perkalian titik sesama vektor. Berdasarkan sifat-sifat perkalian titik antara vektor satuan, maka perkalian titik antara vektor A dan vektor B dapat diperoleh sebagai berikut; PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI A ∙ B = A x ̂ + A y ̂ + A z ̂ ∙ B x ̂ + B y ̂ + B z ̂ = A x B x + A y B y + A z B z 2 Hasil Perkalian Silang Secara umum, hasil perkalian vektor A dan B yang menghasilkan hasil vektor dapat dinyatakan dengan C = A × B, dengan C merupakan vektor baru yang besarnya adalah sebagai berikut. | | dengan, Ɵ adalah sudut antara A dan B Arah dari vektor C ini tegak lurus dengan bidang yang dibentuk oleh dua vektor tersebut. Di mana arahnya adalah sesuai dengan aturan tangan kanan di mana ujung vektor A menuju ujung vektor B searah dengan lipatan empat jari sedangkan jempol menunjukkan arah vektor C lihat gambar di bawah. Arah Vektor C Pada perkalian silang vektor ini tidak berlaku sifat komutatif, jadi A×B ≠ B×A. Akan tetapi berlaku sifat anti- komutatif, yaitu A×B= -B×A. Artinya besar vektor B×A memiliki besar yang sama dengan vektor A×B namun arahnya berlawanan. Untuk menentukan nilai resultan vektor dan persamaan perkalian vektor, dapat digunakan sifat-sifat perkalian silang sesama vektor satuan: 1. Perkalian silang antara dua vektor satuan yang sama besar dan searah bernilai nol. Misalnya, ̂ x ̂ = 0, ̂ x ̂ = 0, dan ̂ x ̂ = 0. 2. Perkalian antara dua vektor satuan yang berbeda akan bernilai positif jika searah jarum jam, dan bernilai negatif jika berlawanan arah dengan jarum jam. ̂ × ̂ = ̂, ̂ × ̂ = ̂, ̂ × ̂ = ̂, ̂ × ̂ = - ̂, ̂ × ̂ = - ̂, ̂ × ̂ = - ̂ Berdasarkan sifat-sifat perkalian silang antara vektor satuan tersebut, maka perkalian silang antara dua vektor A dan B dapat diperoleh sebagai berikut: PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI A×B = A x ̂ + A y ̂ + A z ̂×B x ̂ + B y ̂ + B z ̂ = A y B z - A z B y ̂ - A x B z - A z B x ̂ + A x B y - A y B x ̂ Untuk mempermudah dalam mengingat rumus di atas bisa menggunakan metode determinan seperti berikut ini: A×B = ̂ A y B z + ̂ A z B x + ̂ A x B y - ̂ A y B x - ̂ AzB y - ̂ A x B z = A y B z - A z B y ̂ - A x B z - A z B x ̂ + A x B y - A y B x ̂

D. Kajian Penelitian Yang Relevan

1. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Yolanda, Syuhendri dan Andriani pada tahun 2015 mengenai pemahaman konsep siswa SMA kelas X pada materi suhu dan kalor di SMA se-Kecamatan Ilir Barat I Palembang, dapat disimpulkan bahwa: 1 Pemahaman konsep siswa materi suhu dan kalor dinilai masih rendah, hal ini dibuktikan dengan diperolehnya skor pemahaman konsep rata-rata siswa sebesar 45,28. Analisa lanjutan didapatkan bahwa tingkat pemahaman konsep siswa terdiri dari paham konsep sebanyak 45,28, kurang pengetahuan sebanyak 0, dan miskonsepsi sebanyak 54,72. 2 Terdapat miskonsepsi pada seluruh konsep yang diujikan materi suhu dan kalor, miskonsepsi yang tertinggi banyak terjadi pada konsep perubahan fase sebanyak 83, miskonsepsinya meliputi siswa beranggapan bahwa saat terjadi perubahan wujud juga terjadi perubahansuhu,kemiringangrafikantarasuhudanwaktutidakdipengaruhi kalor jenis, fase zat padat dan cair yaitu saat terjadi perubahan suhu, saat terjadi dua fase zat padat dan cair ditunjukan saat air menguap. 3 Tingkat miskonsepsi yang dialami siswa pada konsep pemuaian zat sebanyak 32, konsep perubahan pertambahan panjang terhadap perubahan suhu sebanyak 44, sifat anomali air sebanyak 45, perubahan fase sebanyak 83, laju masukan panas terhadap perubahan suhu 53, suhu yang dibagi sama rata sebanyak 52 dan hubungan kapasitas kalor dengan perubahan suhu sebanyak 82. 2. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh M”rifa, Kamaludin dan Fihrin mengenai analisis pemahaman konsep gerak lurus pada siswa SMA Negeri di kota Palu menyimpulkan bahwa siswa SMAN di kota palu yang memahami konsep 23,90, yang tidak memahami konsep 42,71 dan mengalami miskonsepsi 33.39 3. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Pujianto, nurjannah, dan Darmadi mengenai Analisis Konsepsi Siswa Pada Konsep Kinematika Gerak Lurus menyimpulkan bahwa hasil rerata presentase konsepsi siswa kelas X SMA Negeri 6 Palu untuk konsep kinematika gerak lurus adalah sebesar 50,00 mengarah ke miskonsepsi dan siswa dengan pemahaman konsep yang baik hanya sebesar 21,67. Sedangkan siswa yang menjawab benar dengan menebak dan memiliki PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI kurang pengetahuan masing-masing sebesar 10,42 dan 17,50. Hasil wawancara diketahui bahwa siswa lebih banyak memiliki konsepsi yang tidak benar ketika menganalisa suatu kasus, khususnya tentang materi kinematika gerak lurus. Salah satu faktor penyebab konsepsi siswa adalah pengalaman sehari-hari. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23

BAB III METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini penelitian deskriptif dengan pendekatan kualitatif. Menurut Herdiansyah 2010 :9, penelitian kualitatif adalah suatu penelitian ilmiah yang bertujuan untuk memahami suatu fenomena tentang apa yang dialami subyek penelitian, misalnya pelaku, persepsi, motivasi, tindakan, dan lain sebagainya. Penelitian kualitatif lebih tertarik pada proses daripada hasil dan srategi kualitatif menekankan bagaimana harapan-harapan diterjemahkan dalam kegiatan-kegiatan, prosedur dan interaksi setiap hari Suparno, 2010:154.

B. Setting Penelitian

1. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di SMA Bopkri 1 Yogyakarta.

2. Waktu Penelitian

Waktu penelitian dilaksanakan dari Agustus - September 2016

3. Subyek dan Obyek Penelitian

a. Subyek Penelitian Subyek penelitian adalah siswa-siswi kelas X di SMA Bopkri 1 Yogyakarta.