Pengembangan pemahaman siswa pada materi hukum hukum gas ideal dengan menggunakan simulasi PhET (sebuah studi kasus)

PENGEMBANGAN PEMAHAMAN SISWAPADA MATERI HUKUM-HUKUM GAS IDEAL DENGAN MENGGUNAKAN SIMULASI PhET

(SEBUAH STUDI KASUS) SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah SatuSyarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh:

BRIGITA PERADA NIM: 131424011

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

i

PENGEMBANGAN PEMAHAMAN SISWAPADA MATERI HUKUM-HUKUM GAS IDEAL DENGAN MENGGUNAKAN SIMULASI PhET

(SEBUAH STUDI KASUS) SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah SatuSyarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh:

BRIGITA PERADA NIM: 131424011

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

“Ketika ku berdoa mukjizat itu nyata” Kupersembahkan karya kecil ini kepada

Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria Papa (Alm) dan Mama

Kakakku dan Adik kecilku (Alm) Keluarga besarku

Seseorang yang istimewa di hatiku Seluruh Sahabat dan Teman-temanku

Serta

vii ABSTRAK

Perada, Brigita. 2017. Pengembangan Pemahaman Siswa Pada Materi Hukum-hukum Gas Ideal dengan Menggunakan Simulasi PhET (Sebuah Studi Kasus). Skripsi. Yogyakarta: Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengetahui tingkat pemahaman awal siswa pada materi hukum-hukum gas ideal (2) mengembangkan pemahaman siswa pada materi hukum-hukum gas ideal dengan menggunakan simulasi PhET.

Penelitian ini bersifat kualitatif. Penelitian dilakukan pada bulan April 2017. Responden penelitian berjumlah enam orang siswa SMA Negeri 10 Yogyakarta. Metode pengambilan data berupa tes esai dan video proses pembelajaran. Tes esai yang digunakan berjumlah tiga nomor. Tes esai ini untuk mengukur pemahaman awal dan pemahaman akhir responden. Data yang diperoleh berupa lembar pengerjaan responden, Lembar Kerja Siswa, dan transkrip data proses pembelajaran.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) pemahaman awal masing-masing responden berbeda (2) semua responden mengalami perkembangan pemahaman sebagai berikut; responden A mengalami perkembangan pemahaman pada materi hukum Boyle dan Gay Lussac, responden B dan D mengalami perkembangan pemahaman pada materi hukum Gay Lussac dan Charles-Gay Lussac, responden C dan E mengalami perkembangan pemahaman pada materi hukum Boyle, Gay Lussac dan Charles-Gay Lussac, dan responden F mengalami perkembangan pemahaman pada materi hukum Charles-Gay Lussac.

Kata kunci: Simulasi PhET, perkembangan pemahaman, hukum-hukum gas ideal.

viii ABSTRACT

Perada, Brigita. 2017. The Development of Student’s Understanding on the Ideal Gas Laws Material by Using PhET Simulation (A Case Study). Thesis. Yogyakarta: Physics Education, Department of Mathematics and Natural Sciences Education, Faculty of Teacher Training and Education, Sanata Dharma University Yogyakarta.

This research was aiming to (1) find out the level of student’s initial understanding on the ideal gas laws (2) develop of student’s understanding on the ideal gas laws by using PhET simulation.

The research was a qualitative research. The research was carried out on April 2017. Respondents were six students of SMA Negeri 10 Yogyakarta. The data collection methods used an essay test and video learning process. The number of items used in the essay test is three item. This essay test to measure the initial understanding and final understanding of respondens. The data were obtained in the form of student’s answer sheets, The student’s worksheet and transcripts data of learning process.

The results showed that (1) initial understanding of each respondents is different (2) all respondents are experiencing the development of an understanding of the following: responden A experience the development of understanding in Boyle and Gay Lussac laws material, responden B and D experience the development of understanding in Gay Lussac and Charles-Gay Lussac laws material, responden C and E experience the development of understanding in Boyle, Gay Lussac and Charles-Gay Lussac laws material, and responden F experience the development of understanding in Charles-Gay Lussac law material.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunianya yang berlimpah, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Pengembangan Pemahaman Siswa pada Materi Hukum-hukum Gas Ideal

dengan Menggunakan Simulasi PhET (Sebuah Studi Kasus)”. Tugas akhir dalam bentuk skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi strata satu dan memperoleh gelar sarjana pendidikan sesuai dengan Kurikulum Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (JPMIPA), Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan (FKIP), Universitas Sanata Dharma (USD) Yogyakarta.

Penelitian dalam skripsi ini adalah penelitian bersama yang melibatkan penulis dan rekan, yaitu Veranda Nova. Topik utama penelitian yang diambil sama tetapi dengan materi fisika yang berbeda.

Strategi kerja penelitian bersama ini adalah dengan mendiskusikan rumusan masalah dan mempelajari teori pokok secara bersama-sama. Metode penelitian dan analisis data dikembangkan bersama. Pembahasan dibahas dan ditafsirkan dengan kalimat sendiri. Jika secara kebetulan ditemukan kalimat yang sama, hal itu karena hasil diskusi dan sudah dengan persetujuan bersama.

Selama penulisan skripsi ini, penulis mendapat banyak bantuan, dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Drs. Tarsisius Sarkim, M. Ed., Ph.D. selaku dosen pembimbing skripsi dan dosen pembimbing akademik, yang telah membimbing dengan sabar dan selalu meluangkan waktu serta memberi masukan sebagai perbaikan;

2. Bapak Dr. Ignatius Edi santosa, M.S. selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika, dan seluruh dosen Program Studi Pendidikan Fisika yang telah mendidik dan memberi pengalaman belajar selama penulis belajar di Universitas Sanata Dharma;

x

3. Bapak Domi Severinus, M.Si. selaku ketua Laboratorium Microteaching Pendidikan Fisika dan segenap staf Laboratorium Microteaching Pendidikan Fisika, yang telah membantu sarana berupa handycam selama proses pengambilan data;

4. Segenap Karyawan sekretariat JPMIPA yang telah memberikan bantuan dalam memperlancar surat perizinan penelitian;

5. Bapak Agus Mardiyono, S.Pd., selaku guru mata pelajaran fisika SMA Negeri 10 Yogyakarta yang telah membantu selama penelitian;

6. Siswa-siswi yang telah bersedia menjadi responden penelitian; 7. Veranda Nova selaku sahabat dan rekan kerja dalam penelitian;

8. Teman-teman Pendidikan Fisika angkatan 2013 Universitas Sanata Dharma yang telah belajar dan berjuang bersama menyelesaikan studi di Universitas Sanata Dharma, terima kasih telah menjadi keluarga dan penyemangat selama Yogyakarta.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu penulis selalu membuka diri untuk masukan, kritik dan saran. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat.

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi

ABSTRAK ... vii

ABSTRACT ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ... xviii

BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 5

C. Tujuan Penelitian ... 5

D. Manfaat Penelitian ... 5

BAB II. LANDASAN TEORI A. Filsafat Konstruktivisme ... 7

B. Konstruktivisme Sosial ... 7

xii

D. Tingkatan Dimensi Proses Kognitif ... 10

1. Mengingat ... 13

2. Memahami... 14

3. Mengaplikasikan ... 17

4. Menganalisis ... 18

5. Mengevaluasi ... 20

6. Mencipta ... 21

E. Simulasi Komputer ... 23

Simulasi PhET ... 24

F. Kerangka Berpikir ... 26

G. Hukum-hukum Gas Ideal ... 27

1. Hukum Boyle ... 28

2. Hukum Gay-Lussac ... 29

3. Hukum Charles Gay-Lussac ... 30

4. Hukum Boyle Gay-Lussac ... 31

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis Penelitian ... 32

B. Responden Penelitian ... 32

C. Desain Penelitian ... 33

D. Waktu dan Tempat Penelitian ... 34

E. Metode Pengumpulan Data ... 34

F. Instrumen penelitian ... 34

G. Metode Analisis Data ... 36

BAB IV. DATA, ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Pelaksanaan Penelitian ... 38

B. Data ... 39

C. Analisis Data dan Pembahasan ... 39

1. Tingkat Pemahaman Awal Responden ... 39

Kelompok Pertama a. Responden A ... 40

xiii

c. Responden C ... 49

d. Responden D ... 53

Kelompok Kedua a. Responden E ... 57

b. Responden F ... 61

Pemahaman Awal Seluruh Responden ... 64

Rangkuman Pemahaman Awal Seluruh Responden ... 67

2. Proses Perkembangan Pemahaman Responden ... 70

Kelompok Pertama ... 71

Kelompok Kedua ... 91

3. Tingkat Pemahaman Akhir Responden ... 118

Kelompok Pertama a. Responden A ... 119

b. Responden B ... 124

c. Responden C ... 128

d. Responden D ... 132

Kelompok Kedua a. Responden E ... 136

b. Responden F ... 139

Pemahaman Akhir Seluruh Responden ... 143

Rangkuman Pemahaman Akhir Seluruh Responden ... 146

4. Perkembangan Pemahaman Responden ... 149

Rangkuman Perkembangan Pemahaman Responden ... 154

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 161

B. Saran ... 164

DAFTAR PUSTAKA ... 165

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Rangkuman Dimensi Proses Kognitif ... 10

Tabel 3.1 Indikator soal dan Proses Kognitif (hukum Boyle) ... 36

Tabel 3.2 Indikator soal dan Proses Kognitif (hukum Gay Lussac) ... 37

Tabel 3.3 Indikator soal dan Proses Kognitif (hukum Charles-Gay Lussac) ... 37

Tabel 4.1 Tingkat pemahaman awal responden A (hukum Boyle) ... 40

Tabel 4.2 Tingkat pemahaman awal responden A (hukum Gay Lussac) ... 42

Tabel 4.3 Tingkat pemahaman awal responden A (hukum Charles-Gay Lussac) ... 43

Tabel 4.4 Tingkat pemahaman awal responden B (hukum Boyle) ... 44

Tabel 4.5 Tingkat pemahaman awal responden B (hukum Gay Lussac) ... 46

Tabel 4.6 Tingkat pemahaman awal responden B (hukum Charles-Gay Lussac) ... 47

Tabel 4.7 Tingkat pemahaman awal responden C (hukum Boyle) ... 49

Tabel 4.8 Tingkat pemahaman awal responden C (hukum Gay Lussac) ... 50

Tabel 4.9 Tingkat pemahaman awal responden C (hukum Charles-Gay Lussac) ... 52

Tabel 4.10 Tingkat pemahaman awal responden D (hukum Boyle) ... 53

Tabel 4.11 Tingkat pemahaman awal responden D (hukum Gay Lussac) ... 55

Tabel 4.12 Tingkat pemahaman awal responden D (hukum Charles-Gay Lussac) ... 56

Tabel 4.13 Tingkat pemahaman awal responden E (hukum Boyle) ... 57

Tabel 4.14 Tingkat pemahaman awal responden E (hukum Gay Lussac) ... 59

Tabel 4.15 Tingkat pemahaman awal responden E (hukum Charles-Gay Lussac) ... 60

Tabel 4.16 Tingkat pemahaman awal responden F (hukum Boyle) ... 61

Tabel 4.17 Tingkat pemahaman awal responden F (hukum Gay Lussac) ... 62

Tabel 4.18 Tingkat pemahaman awal responden F (hukum Charles-Gay Lussac)... 63

Tabel 4.19 Pemahaman awal seluruh responden (kelompok pertama dan kedua) ... 64

Tabel 4.20 Proses perkembangan pemahaman kelompok pertama (hukum Boyle) ... 71

Tabel 4.21 Proses perkembangan pemahaman kelompok pertama (hukum Gay Lussac) ... 79

Tabel 4.22 Proses perkembangan pemahaman kelompok pertama (hukum Charles-Gay Lussac) ... 87

xv

Tabel 4.24 Proses perkembangan pemahaman kelompok kedua (hukum Gay

Lussac) ... 104 Tabel 4.25 Proses perkembangan pemahaman kelompok kedua (hukum

Charles-Gay Lussac) ... 111 Tabel 4.26 Tingkat pemahaman akhir responden A (hukum Boyle) ... 119 Tabel 4.27 Tingkat pemahaman akhir responden A (hukum Gay Lussac) ... 121 Tabel 4.28 Tingkat pemahaman akhir responden A (hukum Charles-Gay Lussac) ... 122 Tabel 4.29 Tingkat pemahaman akhir responden B (hukum Boyle) ... 124 Tabel 4.30 Tingkat pemahaman akhir responden B (hukum Gay Lussac) ... 125 Tabel 4.31 Tingkat pemahaman akhir responden B (hukum Charles-Gay Lussac) ... 126 Tabel 4.32 Tingkat pemahaman akhir responden C (hukum Boyle) ... 128 Tabel 4.33 Tingkat pemahaman akhir responden C (hukum Gay Lussac) ... 129 Tabel 4.34 Tingkat pemahaman akhir responden C (hukum Charles-Gay Lussac) ... 130 Tabel 4.35 Tingkat pemahaman akhir responden D (hukum Boyle) ... 132 Tabel 4.36 Tingkat pemahaman akhir responden D (hukum Gay Lussac) ... 133 Tabel 4.37 Tingkat pemahaman akhir responden D (hukum Charles-Gay Lussac) ... 134 Tabel 4.39 Tingkat pemahaman akhir responden E (hukum Boyle) ... 136 Tabel 4.40 Tingkat pemahaman akhir responden E (hukum Gay Lussac) ... 137 Tabel 4.41 Tingkat pemahaman akhir responden E (hukum Charles-Gay Lussac) .... 138 Tabel 4.42 Tingkat pemahaman akhir responden F (hukum Boyle) ... 139 Tabel 4.43 Tingkat pemahaman akhir responden F (hukum Gay Lussac) ... 140 Tabel 4.44 Tingkat pemahaman akhir responden F (hukum Charles-Gay Lussac) .... 141 Tabel 4.45 Tingkat pemahaman akhir seluruh responden (kelompok pertama dan kedua) ... 143 Tabel 4.46 perkembangan pemahaman responden ... 149

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rangkuman Kerangka Berpikir ... 27

Gambar 2.2 Grafik hubungan P terhadap V pada suhu konstan (Isotermal) ... 29

Gambar 2.3 Grafik hubungan P terhadap T pada volume konstan (Isohorik) ... 30

Gambar 2.3 Grafik hubungan V terhadap T pada tekanan konstan (Isobarik) ... 31

Gambar 4.1 Gambar jawaban responden ... 45

Gambar 4.2 Tampilan simulasi setelah dijalankan ... 71

Gambar 4.3 Tampilan simulasi setelah panjang ruangan dikecilkan hingga 3 nm ... 72

Gambar 4.4 Data yang ditulis oleh responden (data 1) ... 73

Gambar 4.5 Tampilan simulasi setelah panjang ruang dibesarkan 0,5 nm dari data sebelumnya ... 74

Gambar 4.6 Data yang ditulis oleh responden (data 2) ... 75

Gambar 4.7 Data keseluruhan percobaan hukum Boyle ... 75

Gambar 4.8 Grafik hubungan antara tekanan terhadap volume ... 77

Gambar 4.9 Jawaban pertanyaan diskusi hukum Boyle... 79

Gambar 4.10 Tampilan simulasi ketika ruang pada simulasi bocor dan gas keluar ... 81

Gambar 4.11 Data keseluruhan percobaan hukum Gay Lussac ... 83

Gambar 4.12 Grafik hubungan antara tekanan terhadap suhu yang dibuat oleh responden ... 84

Gambar 4.13 Jawaban pertanyaan diskusi hukum GayLussac ... 86

Gambar 4.14 Data keseluruhan percobaan hukum Charles-Gay Lussac ... 88

Gambar 4.15 Grafik hubungan antara volume terhadap suhu... 89

Gambar 4.16 Jawaban pertanyaan diskusi hukum Charles-Gay Lussac ... 90

Gambar 4.17 Tampilan simulasi setelah dijalankan ... 92

Gambar 4.18 Tampilan simulasi setelah panjang ruangan dikecilkan hingga 3 nm .... 93

Gambar 4.19 Data yang ditulis oleh responden (data 1) ... 94

Gambar 4.20 Tampilan simulasi setelah panjang ruang dibesarkan 0,5 nm dari data sebelumnya ... 95

Gambar 4.21 Data yang ditulis oleh responden (data 2) ... 96

Gambar 4.22 Data keseluruhan percobaan hukum Boyle ... 97

xvii

Gambar 4.24 Jawaban pertanyaan diskusi hukum Boyle... 103

Gambar 4.25 Tampilan simulasi ketika ruang pada simulasi bocor dan gas keluar ... 105

Gambar 4.26 Tampilan simulasi ketika ruang pada simulasi ketika suhu diturunkan terus menerus dan molekul bergerak semakin lambat ... 106

Gambar 4.27 Data keseluruhan percobaan hukum Gay Lussac ... 107

Gambar 4.28 Grafik hubungan antara tekanan terhadap suhu ... 108

Gambar 4.29 Jawaban pertanyaan diskusi hukum GayLussac ... 110

Gambar 4.30 Data keseluruhan percobaan hukum Charles-Gay Lussac ... 113

Gambar 4.31 Grafik hubungan antara volume terhadap suhu... 114

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Permohonan Izin Penelitian ... 167

Lampiran 2. Surat Rekomendasi Penelitian (Badan Kesatuan Bangsa dan Politik) ... 168

Lampiran 3. Surat Rekomendasi Penelitian (Dinas Pendidikan, Pemuda dan Olahraga) ... 169

Lampiran 4. Surat Keterangan Telah Selesai Melaksanakan Penelitian ... 170

Lampiran 5. Soal dan Jawaban Pre Tes/Pos Tes ... 171

Lampiran 6. Lembar Kerja Siswa Responden Kelompok 1 ... 174

Lampiran 7. Lembar Kerja Siswa Responden Kelompok 2 ... 195

Lampiran 8. Jawaban Pre Tes Responden Kelompok 1 ... 216

Lampiran 9. Jawaban Pre Tes Responden Kelompok 2 ... 220

Lampiran 10. Jawaban Pos Tes Responden Kelompok 1 ... 222

Lampiran 11. Jawaban Pos Tes Responden Kelompok 2 ... 227

Lampiran 12. Dokumentasi Penelitian ... 229

1 BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam pembelajaran fisika penanaman dan pemahaman konsep merupakan hal yang utama. Jika sebuah konsep tertanam dengan baik maka akan menghasilkan sebuah pemahaman yang dapat mendalam pula. Pemahaman konsep yang dimiliki oleh siswa bergantung pada siswa itu sendiri karena berdasarkan filsafat konstruktivisme pengetahuan itu adalah bentukan (konstruksi) individu yang mempelajarinya (Bettencourt dalam Suparno 2013: 14).

Selain bergantung pada siswa itu sendiri terdapat faktor lain yang dapat pula membantu mengembangkan pemahaman siswa dalam belajar yaitu peran dari orang lain dalam hal ini adalah teman kelompok dalam belajar dan guru sebagai fasilitator kelompok tersebut. Suatu kelompok muncul ketika dua atau lebih orang berinteraksi selama lebih dari beberapa saat, saling mempengaruhi satu sama lain melalui beberapa cara, dan memikirkan diri mereka sebagai “kita” (Myers, 2010: 355). Dalam kelompok, siswa dapat berdiskusi dan saling berinteraksi satu sama lain untuk meningkatkan pemahaman pengetahuan mereka. Guru sebagai fasilitator juga berperan penting membantu siswa untuk membangun pemahamannya dalam belajar, oleh sebab itu guru harus mengetahui cara yang tepat agar dalam proses belajar tersebut dapat mencapai tujuan

belajar yang diinginkan yaitu bertambahnya pengetahuan dan pemahaman siswa.

Dalam era globalisasi seperti sekarang ini banyak media pembelajaran berbasis Teknologi Informasi (TI) yang dapat digunakan guru fisika untuk membantu siswa memahami konsep dalam fisika. Media pembelajaran berbasis TI dapat membantu untuk menggambarkan, memvisualisasikan bahkan menjelaskan fenomena atau kejadian fisika yang abstrak dan sulit dimengerti menjadi sesuatu yang lebih mudah untuk dipahami.

Bentuk dari perkembangan TI yang dapat digunakan dalam belajar fisika adalah simulasi komputer. Simulasi komputer adalah model pembelajaran menggunakan program komputer untuk menstimulasikan beberapa percobaan fisika, tidak lewat percobaan di laboratorium, tetapi lewat monitor komputer dan siswa dapat mempelajarinya dari simulasi itu (Suparno, 2013: 117). Salah satu bentuk simulasi pada komputer yang sekarang terkenal adalah Virtual Laboratory PhET (Physics Educational Technology) merupakan aplikasi yang menyediakan berbagai simulasi yang dapat digunakan siswa untuk belajar, simulasi ini membantu siswa untuk menekankan hubungan antara kehidupan nyata dengan konsep dasar sains. Selain itu, siswa juga dapat menggunakan simulasi ini secara langsung sehingga pemahaman konsep siswa tentang fisika dapat benar-benar tertanam sekalipun konsep fisika yang abstrak dan sulit untuk dibayangkan.

Berdasarkan pengalaman peneliti ketika berada di SMA bahwa salah satu materi yang abstrak untuk dibayangkan adalah tentang gas ideal. Hal ini terjadi karena materi tersebut membahas tentang gas yang wujudnya tidak dapat terlihat. Oleh sebab itu, ketika belajar mengenai gas siswa hanya dapat membayangkan saja tanpa tahu bagaimana sebenarnya proses dan faktor-faktor yang mempengaruhi keadaan gas itu sendiri. Oleh sebab itu pada penelitian ini dipilih materi hukum-hukum gas ideal.

Agar penelitian yang dilakukan dapat mendalam maka peneliti melakukan sebuah penelitian studi kasus. Studi kasus merupakan semacam penelitian terhadap seseorang atau beberapa siswa yang mempunyai masalah (Sukmadinata, 2009: 224). Permasalahan yang akan diteliti yaitu bagaimana peran sosial dari kelompok belajar, simulasi sebagai media belajar dan peran guru sebagai fasilitator untuk membantu siswa mengembangkan pemahamannya tentang hukum-hukum gas ideal.

Penelitian serupa sebelumnya pernah dilakukan oleh Hana Natalia Pamungkas yang merupakan mahasiswa pendidikan fisika Uiversitas Sanata Dharma dengan judul penelitian “Proses Belajar Metode Problem Solving Berbantuan Simulasi PhET: Studi Kasus Siswa Kelas XI IPA di SMA Negeri 1 Prambanan dan SMA Negeri 2 Klaten Materi Hukum Boyle dan Hukum Gay-Lussac”. Pada penelitan tersebut, siswa diberi treatment berupa simulasi PhET dalam kelompok. Hasil dari penelitian tersebut mengungkapkan bahwa proses belajar dengan metode problem solving berbantuan simulasi PhET ternyata mampu mengembangkan

keaktifan, eksplorasi dan dinamika siswa dalam belajar. Pada penelitan ini siswa belajar di dalam kelompok menggunakan simulasi PhET dan bimbingan guru sebagai fasilitator dilakukan untuk mengembangkan pemahaman siswa tentang hukum-hukum gas ideal. Pada penelitian yang dilakukan oleh saudari Hana pembelajaran dirancang dengan metode prolem solving dan simulasi PhET sebagai treatment, sedangkan pada penelitan ini simulasi PhET digunakan sebagai media belajar dengan panduan peneliti yang membimbing siswa secara langsung ketika proses pembelajaran.

Tingkat pemahaman seseorang berbeda satu dengan yang lainnya. Ketika seseorang mengalami pengembangan pemahaman berarti juga mengalami peningkatan dimensi kognitif. Oleh sebab itu perkembangan pemahaman yang dialami siswa dapat diukur dengan mengukur dimensi kognitifnya. Penelitian untuk mengukur dimensi kognitif siswa pernah dilakukan oleh Timotius Vivid Nugroho yang merupakan mahasiswa pendidikan fisika Universitas Sanata Dharma dengan judul penelitian “Identifikasi Proses Kognitif Siswa dalam Menyelesaikan Soal Tentang Perubahan Wujud (Sebuah Studi Kasus)”. Penelitian tersebut bertujuan untuk mengidentifikasi proses kognitif siswa dalam menyelesaikan soal fisika tentang perubahan wujud dan melihat tahapan problem solving-nya. Sedangkan pada penelitian ini juga dilakukan pula pengidentifikasian kognitif siswa pada materi hukum-hukum gas ideal kemudian tingkat pemahaman tersebut dikembangkan dengan menggunakan simulasi PhET

yang digunakan siswa dalam kelompok dengan bimbingan guru sebagai fasilitator kelompok tersebut.

Berdasarkan berbagai latar belakang masalah di atas maka peneliti melakukan penelitian tentang “PENGEMBANGAN PEMAHAMAN SISWA PADA MATERI HUKUM-HUKUM GAS IDEAL DENGAN MENGGUNAKAN SIMULASI PhET (SEBUAH STUDI KASUS)”. B. Rumusan Masalah

Berdasarkan pemaparan latar belakang di atas maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Bagaimana tingkat pemahaman awal siswa pada materi hukum-hukum gas ideal?

2. Bagaimana perkembangan pemahaman siswa pada materi hukum-hukum gas ideal setelah belajar dengan menggunakan simulasi PhET? C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah di atas maka tujuan dalam penelitian ini adalah:

1. Mengetahui tingkat pemahaman awal siswa pada materi hukum-hukum gas ideal.

2. Mengembangkan pemahaman siswa pada materi hukum-hukum gas ideal dengan menggunakan simulasi PhET.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan oleh peneliti dari pelaksanaan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagi guru

Diharapkan hasil dari penelitian ini dapat membantu guru untuk menambah referensi media pembelajaran yang memanfaatkan perkembangan TI dan menambah desain pembelajaran yang efektif. 2. Bagi Peneliti

Dapat menambah pengalaman dan pengetahuan agar lebih siap dan matang untuk menjadi seorang guru yang kreatif dan inovatif.

3. Bagi siswa

Dapat menambah pengetahuan baru mengenai media belajar fisika yang berbasis TI yang dapat digunakan sendiri.

7 BAB II

LANDASAN TEORI A. Filsafat Konstruktivisme

Filsafat konstruktivisme adalah filsafat yang mempelajari hakikat pengetahuan dan bagaimana pengetahuan itu terjadi. Menurut filsafat konstruktivisme, pengetahuan itu adalah bentukan (konstruksi) individu yang sedang mempelajarinya (Bettencourt dalam Suparno, 2013: 14). Dalam hal ini yang dimaksud menekuni pengetahuan itu sendiri adalah siswa, dimana dalam membentuk pengetahuannya siswa harus mengkonstruksikan dengan benar apa yang mereka pelajari dan pahami dalam pikiran mereka sehingga dalam penerapannya dapat terealisasikan dengan baik.

Pengetahuan bukanlah suatu barang yang dapat dipindahkan begitu saja dari guru ke siswa (Suparno, 2013: 15). Pengetahuan yang dimiliki oleh seorang guru fisika tidak bisa begitu saja berpindah ke siswa, guru hanya dapat menawarkan melalui proses pembelajaran untuk berusaha menjelaskan dan menerangkan pengetahuan yang dimilikinya tetapi siswa juga harus secara aktif menerima dan mengkonstruksikan hal tersebut sehingga dapat menangkap dan mengerti apa yang dijelaskan oleh guru. B. Konstruktivisme Sosial

Konstruktivisme sosial berpandangan bahwa pengetahuan itu merupakan hasil penemuan sosial dan sekaligus juga merupakan faktor dalam perubahan sosial. Kenyataan dibentuk secara sosial dan ditentukan

secara sosial (Berger dan Luckmann dalam Suparno, 1997: 47). Konstruktivisme sosial menekankan bahwa pengetahuan ilmiah merupakan konstruksi sosial, bukan konstruksi individual. Kelompok ini menekankan lingkungan, masyarakat dan dinamika pembentukan ilmu pengetahuan (Matthews dalam Suparno, 1997: 48). Dalam kaitannya dengan belajar bahwa siswa membutuhkan teman atau orang lain dalam proses memperoleh pengetahuan dan meningkatkan pemahamannya.

Belajar dalam kelompok merupakan salah satu penerapan belajar yang melibatkan teman atau orang lain. Dalam kelompok belajar siswa harus mengungkapkan bagaimana ia melihat persoalan dan apa yang akan dibuatnya dengan persoalan itu (Von Grasersfeld dalam Suparno, 1997: 63). Kelompok belajar akan memberikan kesempatan kepada siswa untuk secara aktif membuat abstraksi. Siswa dapat berdinamika dalam kelompok menjelaskan kepada teman-temannya untuk membantu memperoleh pengetahuan dengan lebih dalam dan lebih luas.

Belajar dalam kelompok juga membutuhkan bimbingan dan arahan dari guru. bimbingan dan arahan tersebut dapat berupa pertanyaan yang membantu siswa untuk berpikir menyelesaikan suatu masalah atau suatu persoalan. Hal tersebut sangat membantu dan merangsang siswa untuk mengkonstruksi pengetahuan mereka.

C. Pemahaman Konsep Fisika

Menurut Suparno (2005: 94-95) proses pembelajaran Fisika yang benar haruslah mengembangkan perubahan konsep. Baik perubahan dalam

bentuk perluasan konsep, maupun mengubah konsep yang salah menjadi benar, sehingga dapat menerapkan konsep tersebut untuk pemecahan masalah. Menurut Slameto (2010) pemahaman dapat didefinisikan sebagai proses berpikir dan belajar. Oleh karena itu pemahaman tentang konsep merupakan hal yang paling mendasar dalam proses berpikir seseorang dan pemahaman itu sendiri berupa proses berpikir dan belajar yang seharusnya terus menerus dilakukan, karena untuk mencapai hingga tahap pemahaman tidak terlepas dari proses dimana siswa harus berpikir tentang suatu konsep dan selanjutnya belajar bagaimana konsep tersebut dapat diterapkannya dalam belajar untuk memecahkan suatu masalah.

Menurut Berg (1991: 11) kriteria seseorang yang dapat dikatakan memahami konsep yaitu:

a. Dapat mendefinisikan konsep yang bersangkutan dengan kata-kata sendiri.

b. Dapat menjelaskan perbedaan antara konsep yang bersangkutan dengan konsep-konsep lain.

c. Dapat menjelaskan hubungan konsep yang satu dengan konsep yang lain.

d. Dapat menjelaskan arti konsep dalam kehidupan sehari-hari. Oleh sebab itu jika seorang siswa tidak dapat memenuhi semua kriteria di atas maka belum dapat dikatakan bahwa siswa tersebut telah benar-benar memahami konsep. Begitu halnya dalam fisika, Jika seorang siswa hanya menghapal definisi sebuah konsep fisika saja tetapi tidak dapat

mengungkapkan kembali apa yang telah dikatakannya maka tidak dapat dikatakan telah memahami konsep. Karena memahami konsep berarti dapat mendefinisikan konsep dengan bahasanya sendiri, menjelaskan perbedaannya dengan konsep yang lainnya, mengaitkan dengan konsep lainnya serta dapat menjelaskan artinya dalam kehidupan sehari-hari. D. Tingkatan Dimensi Proses Kognitif

Psikologi kognitif dapat didefinisikan sebagai suatu studi ilmiah mengenai proses-proses mental atau aktivitas pikiran (the scientific study of mental process or activities) (Suharnan, 2005: 2). Dari pernyataan tersebut dapat disimpulkan bahwa kognitif itu sendiri merupakan proses-proses mental atau aktivitas pikiran dari manusia. Proses-proses-proses mental atau aktivitas pikiran tersebut dapat meliputi bagaimana pikiran manusia memproses informasi atau pengetahuan kemudian menggunakan pengetahuan tersebut untuk melakukan suatu pekerjaan maka tidak dapat dilihat ataupun diamati secara langsung.

Menurut Taksonomi Bloom hasil revisi yang dipublikasikan oleh Lorin W. Anderson dan David R. Krathwohl pada tahun 2001 dimensi kognitif dikelompokkan menjadi enam kategori, yaitu mengingat, memahami, mengaplikasikan, menganalisis, mengevaluasi, dan mencipta. Tabel 2.1 Rangkuman Dimensi Proses Kognitif

No. Kategori dan Proses Kognitif

Nama-nama Lain Definisi 1. MENGINGAT-Mengambil pengetahuan dari memori jangka

panjang.

Mengenali Mengidentifikasi Menempatkan

memori jangka panjang yang sesuai dengan pengetahuan. Mengingat

kembali

Mengambil Mengambil pengetahuan

yang relevan dari memori jangka panjang.

2. MEMAHAMI-Mengkonstruksi makna dari materi pembelajaran, termasuk apa yang diucapkan, ditulis, dan digambar oleh guru.

Menafsirkan Mengklarifikasi,

memparafrasakan, merepresentasikan, menerjemahkan.

Mengubah satu bentuk gambaran (misalnya, angka) jadi bentuk lain (misalnya, kata-kata).

Mencontohkan Mengilustrasikan,

memberi contoh.

Menemukan contoh atau ilustrasi tentang konsep atau prinsip. Mengklasifikasik an Mengategorikan, mengelompokkan. Menentukan sesuatu dalam satu kategori.

Merangkum Mengabstraksi,

menggeneralisasi.

Mengabstraksikan tema umum atau poin-poin pokok.

Menyimpulkan Menyarikan,

mengekstrapolasi, menginterpolasi, memprediksi

Membuat kesimpulan yang logis dari informasi yang diterima.

Membandingkan Mengontraskan,

memetakan, mencocokkan

Menentukan hubungan antara dua ide, dua objek, dan semacamnya.

Menjelaskan Membuat model Membuat model

sebab-akibat dalam sebuah sistem.

3. MENGAPLIKASIKAN-Menerapkan atau menggunakan suatu prosedur dalam keadaan tertentu.

Mengeksekusi Melaksanakan Menerapkan suatu

prosedur pada tugas yang familiar.

Mengimplementa sikan

Menggunakan Menerapkan suatu

prosedur pada tugas yang tidak familiar.

4. MENGANALISIS-Memecah-mecah materi menjadi bagian-bagian penyusunnya dan menentukan hubungan-hubungan antarbagian itu

dan hubungan antara bagian-bagian tersebut dan keseluruhan struktur atau tujuan.

Membedakan Menyendirikan,

memilah, memfokuskan, memilih

Membedakan bagian dari materi pelajaran yang relevan, bagian yang penting dari bagian yang tidak penting.

Mengorganisasi Menemukan

koherensi, memadukan, membuat garis besar,

mendeskripsikan peran,

menstrukturkan

Menentukan bagaimana elemen-elemen bekerja atau berfungsi dalam sebuah struktur.

Mengatribusikan Mendekonstruksi Menentukan sudut

pandang, bias, nilai, atau maksud dibalik materi pelajaran.

5. MENGEVALUASI-mengambil keputusan berdasarkan kriteria dan/atau standar

Memeriksa Mengoordinasi,

mendeteksi, memonitor, menguji

Menemukan inkonsistensi atau kesalahan dalam suatu proses atau produk; menentukan apakah suatu proses atau produk memiliki konsistensi internal; menemukan efektivitas suatu prosedur yang sedang dipraktikkan.

Mengkritik Menilai Menemukan inkonsistensi

antara suatu produk dan kriteria eksternal;

menentukan apakah suatu produk memilik

konsistensi eksternal; menemukan ketepatan suatu produk untuk menyelesaikan masalah. 6. MENCIPTA-Memadukan bagian-bagian untuk membentuk sesuatu

yang baru dan koheren atau untuk membuat suatuproduk yang orisinal.

Merumuskan Membuat hipotesis Membuat

kriteria.

Merencanakan Mendesain Merencanakan prosedur

untuk menyelesaikan suatu tugas.

Memproduksi Mengkonstruksi Menciptakan suatu

produk. 1. Mengingat

Proses mengingat adalah mengambil pengetahuan yang dibutuhkan dari memori jangka panjang. Pengetahuan mengingat penting sebagai bekal untuk belajar yang bermakna dan menyelesaikan masalah karena pengetahuan tersebut akan digunakan dalam menyelesaikan tugas yang lebih kompleks. Dalam kategori mengingat, guru memberi pertanyaan yang sama persis dengan materi ketika siswa belajar materi yang diujikan dengan sedikit mengubah kondisinya. Proses Mengingat terdiri dari mengenali dan mengingat kembali.

a) Mengenali

Proses mengenali adalah mengambil pengetahuan yang dibutuhkan dari memori jangka panjang untuk membandingkannya dengan informasi yang baru saja diterima. Dalam hal ini siswa mencari di memori jangka panjang suatu informasi yang identik atau mirip sekali dengan informasi yang baru saja diterima. Jika yang diterima merupakan informasi baru maka siswa menentukan apakah informasi tersebut sesuai dengan pengetahuan yang telah dipelajari

sebelumnya atau tidak dan mencari kesesuaian di antara keduanya.

b) Mengingat Kembali

Proses mengingat kembali adalah mengambil pengetahuan yang dibutuhkan dari memori jangka panjang ketika menjawab pertanyaan. Siswa mencari infomasi jangka panjang dan membawa informasi tersebut ke memori kerja untuk diproses. Istilah lain dari mengingat kembali adalah mengambil.

2. Memahami

Siswa dikatakan memahami bila mereka dapat mengkonstruksi makna-makna dari pesan-pesan pembelajaran, baik itu bersifat lisan, tulisan maupun grafis, yang disampaikan melalui pengajaran, buku atau layar komputer. Jika siswa memahami maka ia dapat menghubungkan pengetahuan “baru” dan pengetahuan lamanya, dipadukan dengan skema-skema dan kerangka-kerangka kognitif yang telah ada. Pengetahuan konseptual menjadi dasar untuk memahami karena konsep-konsep di otak diibaratkan blok-blok bangunan yang di dalamnya berisi skema-skema dan kerangka-kerangka kognitif. Memahami meliputi menafsirkan, mencontohkan, mengklasifikasikan, merangkum, menyimpulkan, membandingkan dan menjelaskan.

a) Menafsirkan

Menafsirkan terjadi ketika siswa dapat mengubah informasi dari satu bentuk ke bentuk lain. Pengubahan kata-kata menjadi kata-kata lain (misalnya; memfrasakan), gambar jadi kata-kata, kata-kata jadi gambar, angka jadi kata-kata, kata-kata jadi angka dan lain sebagainya. Istilah-istilah lain dari menafsirkan adalah menerjemahkan, memparafrasakan, menggambarkan dan mengklarifikasi.

b) Mencontohkan

Proses kognitif mencontohkan terjadi bila siswa memberikan contoh tentang konsep atau prinsip umum. Hal ini melibatkan proses identifikasi ciri-ciri pokok dari konsep atau prinsip umum dan menggunakan ciri-ciri ini untuk memilih atau membuat contoh. Istilah-istilah lain untuk mencontohkan adalah mengilustrasikan dan memberi contoh.

c) Mengklasifikasikan

Proses kognitif mengklasifikasikan terjadi ketika siswa mengetahui bahwa sesuatu (misalnya, suatu contoh) termasuk dalam kategori tertentu (misalnya, konsep atau prinsip). Proses ini melibatkan proses pola-pola yang “sesuai” dengan contoh dan konsep atau prinsip tersebut. Mengklasifikasikan merupakan proses kognitif yang melengkapi proses mencontohkan karena mengklasifikasikan dimulai dengan

contoh tertentu yang mengharuskan siswa menemukan konsep atau prinsip umum.

d) Merangkum

Proses kognitif merangkum terjadi ketika siswa mengemukakan satu kalimat yang merepresentasikan informasi yang diterima atau mengabstraksikan sebuah tema. Proses ini melibatkan proses membuat ringkasan informasi. Istilah-istilah lain untuk merangkum adalah menggeneralisasikan dan mengabstraksi.

e) Menyimpulkan

Proses kognitif menyimpulkan menyertakan proses menemukan pola dalam sejumlah contoh. Proses ini terjadi ketika siswa dapat mengabstraksikan sebuah konsep atau prinsip yang menerangkan contoh-contoh tersebut dengan mencermati ciri-ciri setiap contohnya dan yang terpenting dengan menarik hubungan antara ciri-ciri tersebut. Proses kognitif ini melibatkan proses kognitif membandingkan seluruh contohnya. Istilah-istilah lain dari menyimpulkan adalah mengekstrapolasi, menginterpolasi dan memprediksi. f) Membandingkan

Proses kognitif membandingkan melibatkan proses mendeteksi persamaan dan perbedaan antara dua atau lebih objek, peristiwa, ide, masalah, atau situasi. Membandingkan meliputi

pencarian korespondensi satu-satu antara elemen-elemen dan pola-pola pada suatu objek, peristiwa, atau ide lain. Istilah-istilah lain dari membandingkan adalah mengontraskan, memetakan dan mencocokkan.

g) Menjelaskan

Proses kognitif menjelaskan berlangsung ketika siswa dapat membuat dan menggunakan model sebab-akibat dalam sebuah sistem. Model ini dapat diturunkan dari teori (sebagaimana dalam sains) atau didasarkan pada hasil penelitian atau pengalaman. Istilah lain dari menjelaskan adalah membuat model.

3. Mengaplikasikan

Proses kognitif mengaplikasikan melibatkan penggunaan prosedur-prosedur tertentu untuk mengerjakan soal latihan atau menyelesaikan masalah. kategori pengaplikasikan terdiri dari dua proses kognitif, yakni mengeksekusi ketika tugas berupa soal latihan (yang familiar) dan mengimplementasikan ketika tugas merupakan masalah (yang tidak familiar).

a) Mengeksekusi

Dalam mengeksekusi, siswa secara rutin menerapkan prosedur ketika menghadapi tugas yang sudah familier (misalnya, soal latihan). Mengeksekusi lebih sering diasosiasikan dengan penggunaan keterampilan dan algoritme ketimbang dengan

teknik dan metode. Istilah lain untuk mengeksekusi adalah melaksanakan.

b) Mengimplementasikan

Mengimplementasikan berlangsung ketika siswa memilih dan menggunakan sebuah prosedur untuk menyelesaikan tugas yang tidak familier. Siswa dituntut untuk memilih, harus memahami jenis masalahnya dan alternatif-alternatif prosedur yang tersedia. Oleh sebab itu, mengimplementasikan terjadi bersama kategori-kategori proses kognitif lain, seperti

memahami dan mencipta. Istilah lain dari

mengimplementasikan adalah menggunakan. 4. Menganalisis

Proses menganalisis melibatkan proses memecah-mecah materi jadi bagian-bagian kecil dan menentukan bagaimana hubungan antarbagian dan antara setiap bagian dan struktur keseluruhannya.

Menganalisis meliputi proses-proses kognitif membedakan,

mengorganisasi dan mengatribusikan. a) Membedakan

Proses membedakan melibatkan proses memilah bagian-bagian yang relevan atau penting dari sebuah struktur. Membedakan terjadi sewaktu siswa mendiskriminasikan informasi yang relevan dan tidak relevan, penting dan tidak penting, dan kemudian memerhatikan informasi yang relevan atau penting.

Istilah-istilah lain membedakan yaitu menyendirikan, memilah, memfokuskan dan memilah.

b) Mengorganisasi

Mengorganisasi melibatkan proses mengidentifikasi elemen-elemen komunikasi atau situasi dan proses mengenali bagaimana elemen-elemen ini membentuk sebuah struktur yang koheren. Siswa membangun hubungan-hubungan yang sistematis dan koheren anatarpotongan informasi. Mengorganisasi biasanya terjadi bersamaan dengan proses membedakan. Mula-mula siswa mengidentifikasi elemen-elemen yang relevan atau penting dan kemudian menentukan sebuah struktur yang terbentuk dari elemen-elemen itu. Mengorganisasi juga dapat terjadi bersamaan dengan proses mengatribusi, yang fokusnya adalah menentukan tujuan atau sudut pandang pengarang. Istilah-istilah lain untuk

mengorganisasi adalah menstrukturkan, memadukan,

menemukan koherensi, membuat garis besar dan

mendeskripsikan peran. c) Mengatribusikan

Mengatribusikan terjadi ketika siswa dapat menentukan sudut pandang, pendapat, nilai atau tujuan di balik komunikasi.

Mengatribusikan melibatkan proses dekonstruksi yang

yang diberikan oleh guru. Berkebalikan dengan menafsirkan, yang di dalamnya siswa berusaha Memahami makna tulisan tersebut, mengatribusikan melampaui pemahaman dasar untuk menarik kesimpulan tentang tujuan atau sudut pandang di balik tulisan itu.

5. Mengevaluasi

Mengevaluasi didefinisikan sebagai membuat keputusan

berdasarkan kriteria dan standar. Kriteria-kriteria yang sering digunakan adalah kualitas, efektivitas, efisiensi dan konsistensi yang ditentukan oleh siswa. standar-standarnya bisa bersifat kuantitatif atau kualitatif dan berlaku pada kriteria. Kategori mengevaluasi mencakup proses-proses kognitif memeriksa dan mengkritik.

a) Memeriksa

Memeriksa melibatkan proses menguji inkonsistensi atau kesalahan internal dalam suatu proses atau produk. Misalnya, memeriksa terjadi ketika siswa menguji apakah suatu kesimpulan sesuai dengan premis-premisnya atau tidak, apakah data-datanya mendukung atau menolak hipotesis, atau apakah suatu bahan pelajaran berisikan bagian-bagian yang saling bertentangan. Memeriksa melibatkan proses menentukan seberapa baik rencana itu berjalan. Istilah-istilah

lain untuk memeriksa adalah menguji, mendeteksi, memonitor dan mengkoordinasi.

b) Mengkritik

Mengkritik melibatkan proses penilaian suatu produk atau proses berdasarkan kriteria dan standar eksternal. Siswa mencatat ciri-ciri positif dan negatif dari suatu produk dan membuat keputusan setidaknya sebagian berdasarkan ciri-ciri tersebut. Mengkritik merupakan inti dari berpikir kritis, menilai kelebihan (efektivitas dan efisiensi) solusi untuk menyelesaikan masalah. istilah lain dari mengkritik adalah menilai.

6. Mencipta

Mencipta melibatkan proses menyusun elemen-elemen jadi sebuah keseluruhan yang koheren atau fungsional. Tujuannya adalah meminta siswa membuat produk baru dengan mereorganisasi sejumlah elemen atau bagian jadi suatu pola atau struktur yang tidak pernah ada sebelumnya. Mencipta juga merujuk pada tujuan-tujuan pendidikan untuk menciptakan produk-produk yang semua siswa dapat dan akan melakukannya. Oleh sebab itu siswa dapat menyintesiskan informasi atau materi untuk membuat keseluruha yang baru. Mencipta berisikan tiga proses kognitif yaitu merumuskan, merencanakan dan memproduksi.

a) Merumuskan

Merumuskan melibatkan proses menggambarkan masalah dan membuat pilihan atau hipotesis yang memenuhi kriteria-kriteria tertentu. Cara menggambarkan masalah menunjukkan solusi-solusinya, dan merumuskan ulang atau menggambarkan kembali masalahnya menunjukkan solusi-solusi yang berbeda. Ketika merumuskan melampaui batas-batas pengetahuan lama dan teori-teori yang ada, proses kognitif ini melibatkan proses berpikir divergen dan menjadi inti dari apa yang disebut berpikir kreatif. istilah lain dari merumuskan adalah membuat hipotesis.

b) Merencanakan

Merencanakan melibatkan proses merencanakan metode

penyelesaian masalah yang sesuai dengan kriteria-kriteria masalahnya, yakni membuat rencan untuk menyelesaikan masalah. Mempraktikkan langkah-langkah untuk menciptakan solusi yang nyata bagi suatu masalah. Istilah lain merencanakan adalah mendesain.

c) Memproduksi

Memproduksi melibatkan proses melaksanakan rencana untuk menyelesaikan masalah yang memenuhi spesifikasi-spesifikasi tertentu. Tujuan memproduksi adalah memasukkan orisinalitas

atau kekhasan. Istilah lain dari memproduksi adalah mengkonstruksi.

E. Simulasi Komputer

Simulasi komputer adalah model pembelajaran menggunakan program komputer untuk mensimulasikan beberapa percobaan fisika, tidak lewat percobaan di laboratorium, tetapi lewat monitor komputer dan siswa dapat mempelajarinya dari simulasi itu (Suparno, 2013: 117). Pada dasarnya simulasi komputer dapat membantu guru khususnya dalam pelajaran fisika untuk dapat menjelaskan konsep-konsep fisika kepada siswa agar dapat lebih mudah diterima dan dimengerti terutama bagi konsep fisika yang sulit dan abstrak untuk dibayangkan. Misalnya saja dalam konsep gas ideal, dengan adanya simulasi komputer maka konsep gas ideal tersebut dapat digambarkan dan dijelaskan melalui gambaran dari simulasi komputer sehingga konsep tersebut yang semula abstrak kini dapat dipahami dan dimengerti oleh siswa.

Simulasi komputer memiliki berbagai keuntungan dalam membantu proses pembelajaran. Beberapa keuntungan pembelajaran dengan simulasi komputer (Suparno, 2013: 119-120) adalah:

a. Dapat dilakukan oleh siswa kapan pun termasuk di rumah sehingga mereka dapat belajar lebih lama dan mengulangi bahan lebih lama tanpa terikat guru, jam atau waktu.

b. Dapat menyajikan simulasi dari percobaan yang sulit dan alatnya mahal, dengan cara yang murah dan mudah bahkan dapat dilihat

mahasiswa lebih jelas. Misalnya percobaan nuklir, dapat dilihat dalam simulasi tanpa harus mencoba nuklir sendiri.

c. Reaksi dan kejadian mikro dapat disimulasikan dengan jelas dalam model sehingga siswa makin jelas menangkap konsepnya. Misalnya, model gerak atom atau molekul yang sulit dilihat mata dapat dilakukan dengan simulasi komputer.

d. Di internet banyak sekali percobaan dengan simulasi yang dapat dijadikan tugas siswa untuk mengamati dan mempelajarinya. e. Para ahli miskonsepsi menemukan bahwa simulasi komputer dapat

membantu menghilangkan miskonsepsi siswa karena siswa dapat membandingkan pemikirannya yang tidak benar dengan simulasi yang mereka lakukan dan lihat.

Simulasi PhET

Physics Educational Technologi (PhET) menciptakan simulasi interaktif dengan tujuan untuk memanfaatkan media komputer dalam pembelajaran, untuk menjalankan aplikasi PhET yang telah disediakan oleh website yaitu (http://phet.colorado.edu) (Perkins dkk, 2006: 18). Simulasi PhET merupakan aplikasi berupa games yang mengandung unsur pembelajaran dan berfungsi untuk menjelaskan konsep tertentu. Simulasi PhET dapat membantu memudahkan siswa dalam mempelajari konsep baru atau memahami konsep yang telah diketahui. Melalui simulasi PhET siswa diharapkan lebih paham mengenai materi yang telah diajarkan (Wieman, 2010: 225).

Tujuan utama dari simulasi PhET ini yakni untuk meningkatkan keterlibatan siswa dan meningkatkan hasil belajar. Simulasi PhET membantu menjelaskan topik-topik baru, membangun konsep atau kemampuan, memperkuat ide dan memberi tinjauan ulang serta feleksi (Wieman, 2010: 225). Oleh sebab itu simulasi PhET di desain semenarik mungkin sehingga dapat menarik perhatian siswa untuk terlibat aktif serta didesain khusus untuk mendukung siswa dalam membangun pemahaman konsep yang kuat mengenai konsep-konsep dalam fisika.

Seluruh pengaturan dalam simulasi ini sederhana dan mudah digunakan seperti click-drag, menggeser dan terdapat tombol-tombol yang dapat digunakan. Selain itu, pada simulasi PhET juga menampilkan hal yang tidak dapat dilihat oleh mata seperti atom, elektron, foton, dan medan listrik sehingga dapat memberikan sedikit gambaran kepada siswa. Pada simulasi ini juga menyediakan berbagai instrumen/alat pengukuran seperti penggaris, stopwatch, voltmeter, termometer, dan alat pengukur tekanan untuk melakukan pengukuran kuantitatif.

Simulasi PhET ini dibuat dalam Java dan Flash sehingga dapat dijalankan langsung dari website PhET (http://phet.colorado.edu) menggunakan web browser standar. Selain itu, PhET juga dapat diunduh secara gratis dan dipasang pada komputer (perangkat lokal) sehingga dapat digunakan secara offline (Perkins dkk, 2006).

Pada simulasi PhET ini juga dapat memberi respon (feed back) yang cepat setelah dilakukannya berbagai pengaturan, sehingga membuat

simulasi ini menjadi sangat berguna bagi siswa untuk meningkatkan kemampuannya dalam membuat sebuah hubungan sebab akibat dari suatu tindakan yang dilakukan saat pengaturan dengan hasil dari tindakan tersebut. Respon (feed back) yang dimaksudkan yakni seperti adanya pergerakan dari objek (benda), hasil grafik, serta hasil angka-angka. F. Kerangka Berpikir

Fisika merupakan ilmu yang menekankan pemahaman konsep yang mendalam. Pemahaman konsep seseorang dengan orang lain tidaklah sama, hal ini terkait dengan kemampuan kognitif yang dimiliki seseorang. Jika pemahaman konsep fisika dikaitkan dengan kemampuan kognitif, maka cara untuk mengetahui tingkat pemahaman seseorang dalam hal ini adalah siswa yaitu dengan menganalisis ataupun mengelompokkan pemahaman tersebut dalam tingkatan dimensi kognitif berdasarkan taksonomi Bloom yang dikelompokkan menjadi enam yaitu: mengingat, memahami, mengaplikasikan, menganalis, mengevaluasi dan mencipta.

Mengembangkan pemahaman berarti meningkatkan dimensi kogniitif yang dimiliki oleh seseorang. Untuk meningkatkan dimensi kognitif tersebut dapat didukung oleh beberapa faktor yaitu: individu itu sendiri, media belajar yang digunakan dan peran sosial yang membantunya. Peran individu dalam perkembangan kognitifnya yaitu mau untuk mengkonstruksi pengetahuan yang dimikinya, tetapi dalam mengkonstruksi pengetahuan tersebut diperlukan bantuan media pembelajaran untuk memperoleh informasi yang dibutuhkan. Dalam

mengakses dan mengolah informasi yang diperoleh melalui media tersebut diperlukan peran sosial dari teman dan bantuan dari guru agar informasi yang diperoleh dapat mendalam. Guru dapat bertindak sebagai fasilitator membentuk kelompok belajar bagi siswa, kelompok belajar ini berfungsi sebagai ruang komunikasi dan diskusi untuk mencurahkan pendapat dan pikiran mereka membentuk dan memperoleh pengetahuan yang baru. Bimbingan dari guru dalam proses belajar tersebut dapat berupa pertanyaan-pertanyaan yang mengarahkan siswa untuk memperoleh sebuah kesimpulan yang mengembangkan kemampuan kognitif.

Gambar 2.1 Rangkuman Kerangka Berpikir G. Hukum-hukum Gas Ideal

Kondisi-kondisi kehadiran suatu gas dirincikan dengan besaran-besaran seperti tekanan, volume, suhu dan massa zat. Perubahan pada

salah satu variabel akan berpengaruh terhadap variabel yang lainnya. Untuk Gas ideal, hubungan antara p, V, T dan m (atau jumlah mol n) dapat dinyatakan sebagai sebuah persamaan yang disebut persamaan gas ideal.

Beberapa asumsi tentang gas ideal yaitu: (1) gas terdiri dari molekul-molekul yang sangat banyak dan jarak pisah antara molekul jauh lebih besar daripada ukurannya (2) molekul-molekul memenuhi hukum gerak Newton, tetapi secara keseluruhan mereka bergerak lurus secara acak dengan kecepatan tetap (3) molekul-molekul mengalami tumbukan lenting sempurna satu sama lain dan dengan dinding wadahnya (4) gaya-gaya antarmolekul dapat diabaikan, kecuali selama satu tumbukan yang berlangsung sangat singkat (5) gas yang dipertimbangkan adalah suatu zat tunggal, sehingga semua molekul adalah identik.

Hukum-hukum mengenai gas ideal dalam suatu ruang tertutup yang menyatakan hubungan antara tekanan (p),volume (V) dan suhu (T) gas dipelajari dalam beberapa hukum yaitu hukum Boyle, hukum Gay Lussac, hukum Charles-Gay Lussac dan hukum Boyle-Gay Lussac.

1. Hukum Boyle

Hukum Boyle merupakan hukum yang dikemukakan oleh seorang ilmuwan berkebangsaan Inggis yang bernama Robert Boyle (1627-1691). Percobaannya tentang udara dalam ruang tertutup yang menuntunnya menemukan Hukum Boyle. Hasil percobaan Boyle menyatakan bahwa jika suhu gas yang berada

dalam bejana tertutup (tidak bocor) dijaga tetap, maka tekanan gas berbanding terbalik dengan volume gas tersebut.

Secara matematis, pernyataan tersebut dinyatakan sebagai berikut: p ≈ ...(1)

p V = Tetap...(2)

Sehingga untuk gas pada keadaan seimbang pada suhu tetap, persamaannya menjadi:

= ...(3)

Gambar 2.2 Grafik hubungan P terhadap V pada suhu konstan (Isotermal)

2. Hukum Gay-Lusscac

Hukum Gay Lussac dikemukakan oleh seorang kimiawan prancis yang bernama Joseph Gay Lussac yang menyelidiki hubungan antara tekanan (p) dan suhu (T) ketika gas berada dalam volume (V) tetap. Jika volume gas pada ruang tertutup dijaga tetap, maka tekanan gas tersebut sebanding dengan suhunya. Hal ini dikenal sebagai hukum Gay Lussac.

Secara sistematis pernyataan tersebut dinyatakan sebagai berikut: p ≈ T...(4)

= Tetap...(5)

Sehingga untuk gas pada keadaan setimbang pada volume tetap, persamaannya menjadi:

= ...(6)

Gambar 2.3 Grafik hubungan P terhadap T pada volume konstan (Isohorik)

3. Hukum Charles Gay-Lussac

Hukum Charles Gay-Lussac merupakan hukum yang dikemukakan oleh Jacques Charles (1747-1823) dan Gay Lussac (1778-1805). Hukum Charles-Gay lussac menyatakan bahwa jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup (tidak bocor) dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya.

Secara matematis, pernyataan tersebut dinyatakan sebagai berikut: V ≈ T...(7)

= Tetap...(8)

Sehingga untuk gas pada keadaan seimbang pada tekanan tetap, persamaannya menjadi:

= ...(9)

Gambar 2.3 Grafik hubungan V terhadap T pada tekanan konstan (Isobarik)

4. Hukum Boyle Gay-Lussac

Hukum boyle Guy-Lussac merupakan gabungan dari hukum Boyle dan Gay Lussac.

Secara sistematis, hukum Boyle-Gay Lussac sebagai berikut:

= Tetap...(10) Untuk gas pada dua keadaan seimbang, persamaannya menjadi: = ...(11)

32 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Penelitian yang dilakukan termasuk dalam jenis penelitian kualitatif. Data dalam riset kualitatif adalah semua hal, barang, tulisan, benda yang dikumpulkan peneliti untuk dapat menjelaskan persoalan yang sedang dialami (Suparno, 2007: 117). Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah metode penelitian deskriptif kualitatif. Penelitian deskriptif merupakan metode penelitian yang berusaha menggambarkan dan menginterpretasi objek sesuai dengan apa adanya (Best, 1982 dalam Sukardi 2008). Penelitian deskriptif bertujuan untuk memberikan penjelasan/uraian tertentu (Suparno, 2007: 3). Metode penelitian ini dipilih karena penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan pemahaman siswa.

B. Responden Penelitian

Responden penelitian berjumlah enam orang siswa SMA Negeri 10 Yogyakarta yang terdiri dari empat orang siswa kelas XI IPA 1 dan dua orang siswa kelas XI IPA 3. Keenam responden merupakan siswa yang bersedia dengan suka rela membantu peneliti untuk menjadi subjek penelitian. Responden dari kelas XI IPA 1 terdiri dari dua orang siswa laki-laki dan dua orang siswa perempuan, sedangkan responden dari kelas XI IPA 3 terdiri dari dua orang siswa perempuan. Selanjutnya identitas masing-masing responden diberi kode A, B, C dan D untuk siswa dari kelas XI IPA 1 dan kode E dan F

untuk siswa dari kelas XI IPA 3. Sebelum proses pengambilan data responden tidak diberitahu materi apa yang akan dipelajari dalam penelitian.

C. Desain Penelitian

Desain yang digunakan dalam penelitian ini adalah studi kasus. Studi kasus merupakan semacam penelitian terhadap seseorang atau beberapa siswa yang mempunyai masalah (Sukmadinata, 2009: 224). Dapat pula dimengerti bahwa studi kasus merupakan salah satu desain yang mendetail dari suatu subjek pada keadaan khusus. Bahan yang diteliti hanya satu atau kecil ruang lingkupnya, sehingga tidak perlu menggeneralisasi apapun.

Dalam penelitian ini, awalnya dilakukan tes individu berupa tes tertulis yang berjumlah 3 soal esay yang dikerjakan dalam waktu 45 menit. Soal ini digunakan untuk melihat tingkat pemahaman awal siswa yang dikelompokkan berdasarkan dimensi proses kognitif taksonomi Bloom. Kemudian responden dijadikan satu kelompok belajar, didalam proses pembelajaran masing-masing responden dibagikan Lembar Kerja Siswa yang akan mereka gunakan sebagai panduan dalam pembelajaran. Lembar Kerja Siswa berisi petunjuk-petunjuk praktikum dalam menggunakan simulasi PhET dan pertanyaan-pertanyaan diskusi. Dalam kelompok peneliti mendampingi responden untuk menggunakan simulasi dan menjawab pertanyaan-pertanyaan diskusi sesuai petunjuk Lembar Kerja Siswa. Proses ini berlangsung sekitar 90 – 100 menit dengan menyesuaikan keadaan dan kebutuhan responden dalam belajar. Selanjutnya dilakukan konfirmasi tentang pemahaman akhir siswa dengan melakukan tes tertulis yang sama dengan soal tes awal. Dari semua proses

yang telah dilakukan maka disimpulkan bagaimana pemahaman akhir siswa dengan belajar dalam kelompok menggunakan simulasi PhET.

D. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan April 2017 di SMAN 10 Yogyakarta. E. Metode Pengumpulan Data

Pengambilan data yang digunakan peneliti adalah dengan metode tes esai dan video proses pembelajaran. Responden diminta untuk mengerjakan soal esay tentang hukum-hukum gas ideal yang telah disiapkan oleh peneliti. Waktu pengerjaan soal tes adalah 45 menit dengan asumsi bahwa satu soal dikerjakan dalam waktu 15 menit. Tes ini digunakan untuk mengelompokkan tingkat pemahaman responden berdasarkan dimensi proses kognitif taksonomi Bloom. Tes ini diberikan pada awal penelitian dan pada akhir penelitian untuk mengkonfirmasi pemahaman siswa.

Proses pembelajaran dilakukan berdasarkan pedoman Lembar kerja Siswa yang telah disiapkan oleh peneliti. Selama proses pembelajaran berlangsung dilakukan pula rekaman video menggunakan handycam. Rekaman video digunakan untuk mendeskripsikan pengembangan pemahaman responden selama proses pembelajaran, yang selanjutnya diubah dalam bentuk narasi F. Instrumen Penelitian

1. Instrumen Pembelajaran

Instrumen pembelajaran yang digunakan dalam penelitian ini adalah Lembar Kerja Siswa. Lembar kerja siswa ini berisi uraian kegian pembelajaran, petunjuk praktikum menggunakan simulasi PhET dalam

proses pengambilan data serta soal diskusi. Selain itu responden juga membuat grafik dari hasil eksperimen yang telah dilakukan.

2. Instrumen Pengumpulan Data

Instrumen pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah soal tes esay dan video proses pembelajaran.

a. Soal tes esai

Soal tes esai yang digunakan adalah soal tentang konsep yang bertujuan untuk mengukur tingkat pemahaman responden. Soal esai disusun dengan memperhatikan proses kognitif berdasarkam Taksonomi Bloom yaitu pada kategori mengingat, memahami, mengaplikasikan, menganalisis dan mengevaluasi. Soal tidak dibuat hingga kategori mencipta. Soal test esai yang digunakan berjumlah tiga soal, masing-masing satu soal mengenai hukum Boyle, Hukum Gay Lussac dan hukum Charles-Gay Lussac yang masing-masing memiliki beberapa proses kognitif tertentu. Jawaban ketiga soal tes esai menggambarkan proses kognitif yang telah dicapai atau sampai sejauh mana pemahaman responden akan materi tentang hukum-hukum tersebut.

b. Video proses pembelajaran

Proses pembelajaran yang berlangsung direkam menggunakan handycam, rekaman ini dianalisis agar dapat mendeskripsikan proses pengembangan pemahaman yang terjadi selama pembelajaran berlangsung.

G. Metode Analisis Data

1. Mengidentifikasi Proses Kognitif Responden

Identifikasi proses kognitif responden mengacu pada tingkatan dimensi proses kognitif Taksonomi Bloom hasil revisi. Indikator dan soal untuk mengidentifikasi proses kognitif yang dimiliki responden ketika menyelesaikan soal disajikan dalam tabel (3.1, 3.2 dan 3.3). Soal yang diberikan sesuai dengan tingkat kognitif tertentu, oleh sebab itu jika responden menjawab soal dengan benar maka responden dikatakan telah mencapai tingkat kognitif sesuai dengan soal tersebut. Soal ini diberikan sebelum dan sesudah proses belajar untuk melihat perkembangan pemahaman siswa. (Soal dan jawaban tes terlampir)

Tabel 3.1 Indikator soal dan Proses Kognitif (hukum Boyle) Kategori Kognitif

(Proses Kognitif)

Indikator No

Soal Memahami

(Menjelaskan) Menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas

Responden menjelaskan jika piston bergerak ke bawah maka volume gas di dalam bejana akan semakin kecil.

1. a

Responden menjelaskan jika piston bergerak ke atas maka volume gas di dalam bejana akan semakin besar.

1. b

Mengaplikasikan

(Mengimplementasikan) Menjelaskan arti

gerakan piston terhadap volume gas dan

akibatnya terhadap tekanan gas

Responden menjelaskan jika piston bergerak ke bawah berarti mengurangi volume mengakibatkan tekanan menjadi semakin besar

1. a

Responden menjelaskan jika piston bergerak ke atas berarti memperbesar volume mengakibatkan tekanan menjadi semakin kecil

1. b

Menganalisis (Mengorganisasi) Menyimpulkan

hubungan antara volume dan tekanan berdasarkan peristiwa yang terjadi

Responden menyimpulkan jika gerakan piston mempengaruhi volume gas dan tekanan. Dimana ketika piston bergerak kebawah volume gas akan mengecil mengakibatkan tekanan gas membesar dan ketika piston bergerak ke atas volume gas akan membesar mengakibatkan tekanannya akan mengecil.

Tabel 3.2 Indikator soal dan Proses Kognitif (hukum Gay Lussac) Kategori Kognitif (Proses

Kognitif)

Indikator No

Soal Memahami (Menjelaskan)

Menjelaskan arti kenaikan suhu terhadap tekanan gas

Responden menjelaskan jika tangki dipanaskan maka tekanan akan bertambah

2. a

Menganalisis (Mengorganisasi)

Menjelaskan arti kenaikan dan penurunan suhu yang terus menerus terhadap tekanan gas

Responden menjelaskan jika dipanaskan terus menerus maka tekanan akan semakin besar.

2. b Responden menjelaskan jika suhu tangki

diturunkan terus menerus maka tekanan akan semakin kecil.

2. c

Mengevaluasi (Mengkritik) Menyimpulkan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi.

Responden menyimpulkan tangki dapat meledak jika dipanaskan terus menerus.

2. b Responden menyimpulkan tangki dapat

mengerucut/mengempis jika suhu tangki diturunkan terus menerus.

2. c

Tabel 3.3 Indikator soal dan Proses Kognitif (hukum Charles-Gay Lussac) Kategori Kognitif (Proses

Kognitif)

Indikator No

soal Mengingat (Mengenali)

Berpendapat bahwa terdapat hubungan antara suhu dan volume berdasarkan peristiwa yang terjadi

Responden berpendapat bahwa terdapat hubungan antara suhu dan volume.

3

Menganalisis (Mengorganisasi) Memberikan penjelasan penyebab peristiwa ban pecah dan ban kempis terkait suhu dan volume ban

Responden menjelaskan jika terkena sinar matahari berarti terjadi kenaikan suhu sehingga volume akan semakin membesar dan jika udara dingin terjadi penurunan suhu maka volume akan semakin mengecil.

3

Mengevaluasi (Mengkritik) Menyimpulkan hubungan antara suhu dan volume ban serta kaitannya dengan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi.

Responden menyimpulkan ban pecah disebabkan oleh kenaikan suhu pada siang hari sehingga volume ban semakin

membesar, sedangkan ban kempes

disebabkan oleh penurunan suhu pada malam hari sehingga volume ban mengecil.

3

2. Transkrip Data

Hasil rekaman video selama proses belajar diubah menjadi bentuk dialog tertulis untuk membantu mempermudah analisis data. Transkrip hasil rekaman video ini digunakan untuk mendeskripsikan proses perkembangan pemahaman yang berlangsung selama proses pembelajaran.

38 BAB IV

DATA, ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Pelaksanaan Penelitian

Penelitian ini dilakukan sebanyak dua kali kepada dua kelompok siswa yang berbeda di SMA Negeri 10 Yogyakarta. Kelompok pertama merupakan siswa dari kelas XI IPA 1 yang berjumlah empat orang. Kelompok kedua merupakan siswa dari kelas XI IPA 3 yang berjumlah dua orang. Penelitian pada kelompok pertama dilaksanakan pada tanggal 5 dan 6 April 2017 sedangkan pada kelompok kedua dilaksanakan pada tanggal 25 dan 28 April 2017. Pada saat mencari responden yang bersedia untuk menjadi subyek penelitian, peneliti tidak memberitahukan materi fisika yang akan menjadi bahan penelitian, peneliti hanya memberitahukan bahwa materi yang digunakan adalah materi kelas XI.

Pada masing-masing kelompok, proses penelitian diadakan sebanyak dua kali. Proses pertama dilakukannya tes awal dan pembelajaran sedangkan proses kedua dilakukannya tes akhir. Pada proses pertama, responden mengerjakan tes yang berupa soal esay yang dikerjakan secara individu, tes awal ini dilakukan untuk melihat pemahaman awal responden. Setelah selesai proses pengerjaan tes awal, selanjutnya dilakukan pembelajaran yang berlangsung sesuai Lembar Kerja Siswa yang telah disiapkan oleh peneliti. Proses belajar direkam agar dapat mendeskripsikan pengembangan pemahaman responden yang berlangsung selama pembelajaran. Pada proses kedua, dilakukan tes akhir

yang berupa soal yang sama dengan tes awal. Tes akhir ini dilakukan untuk melihat sejauh mana perkembangan pemahaman akhir responden setelah dilakukan pembelajaran.

B. Data

Data berupa lembar jawaban soal tes awal dan tes akhir responden, jawaban Lembar Kerja Siswa, serta transkrip rekaman video selama proses pembelajaran. Lembar jawaban soal tes awal dan tes akhir masing-masing responden dianalisis berdasarkan kategori kognitif taksonomi Bloom yang dicapai. Sedangkan proses perkembangan pemahaman responden dianalisis melalui transkrip rekaman video selama proses pembelajaran. C. Analisis Data dan Pembahasan

1. Tingkat Pemahaman Awal Responden

Bagian ini berisi tentang tingkat pemahaman awal seluruh responden, baik itu responden pada kelompok pertama (responden A, B, C dan D) dan responden pada kelompok kedua (responden E dan F). Pemahaman awal responden dianalisis berdasarkan soal pretest dengan menggunakan kategori kognitif (proses kognitif) taksonomi Bloom yang sesuai. Pada akhir pembahasan disajikan rangkuman pemahaman awal seluruh responden.

40 Kelompok Pertama

a. Responden A

Tabel 4.1 Tingkat pemahaman awal responden A (hukum Boyle) Kategori Kognitif

(proses Kognitif)

No Soal

Indikator Jawaban Responden

Keterangan Memahami

(menjelaskan)

Menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas

1. a Responden menjelaskan jika piston bergerak ke bawah maka volume gas di dalam bejana akan semakin kecil.

a. Ketika piston bergerak ke bawah volume gas di dalam bejana tetap, namun tekanan di dalam bejana menjadi semakin kecil.

b. Ketika piston bergerak ke atas volume gas di dalam bejana tetap serta tekanan di dalam bejana menjadi semakin besar. c. Semakin besar

tekanan di bejana maka volumenya semakin kecil semakin kecil

Responden A keliru menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas (1. a dan 1. b). Responden menjelaskan gerakan piston tidak menyebabkan volume berubah. Seharusnya gerakan piston menyebabkan volume berubah.

Responden A keliru menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas dan akibatnya terhadap tekanan gas (1. a dan 1. b). Responden menjelaskan ketika piston bergerak ke bawah volume gas di dalam bejana tetap, namun tekanan di dalam bejana menjadi semakin kecil. Ketika piston bergerak ke atas volume gas di dalam bejana tetap serta tekanan di dalam bejana menjadi semakin besar. Seharusnya ketika piston bergerak ke bawah menyebabkan volume gas mengecil sehingga mengakibatkan tekanan gas membesar sebaliknya ketika piston bergerak ke atas menyebabkan volume gas membesar sehingga mengakibatkan tekanan gas mengecil.

Responden A keliru menyimpulkan hubungan antara volume dan tekanan berdasarkan 1. b Responden menjelaskan

jika piston bergerak ke atas maka volume gas di dalam bejana akan semakin besar. Mengaplikasikan

(mengimplementasikan) Menjelaskan arti

gerakan piston terhadap volume gas dan

akibatnya terhadap tekanan gas

1. a Responden menjelaskan jika piston bergerak ke bawah berarti mengurangi volume mengakibatkan tekanan menjadi semakin besar

1. b Responden menjelaskan jika piston bergerak ke atas berarti memperbesar volume mengakibatkan tekanan menjadi semakin kecil

41 (mengorganisasi)

Menyimpulkan

hubungan antara volume dan tekanan berdasarkan peristiwa yang terjadi

jika gerakan piston

mempengaruhi volume gas dan tekanan. Dimana ketika piston bergerak kebawah volume gas akan mengecil mengakibatkan tekanan gas membesar dan ketika piston bergerak ke atas volume gas akan membesar

mengakibatkan tekanannya akan mengecil.

tekanan di dalam bejana maka volume di dalam bejana makin besar.

peristiwa yang terjadi (1. c ).

Responden menyimpulkan perubahan volume sebagai akibat dari perubahan tekanan bukan perubahan tekanan yang diakibatkan perubahan volume.

Pada materi hukum Boyle, responden keliru A menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas; responden A keliru menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas dan akibatnya terhadap tekanan gas; responden A keliru menyimpulkan hubungan antara volume dan tekanan berdasarkan peristiwa yang terjadi.

42 Tabel 4.2 Tingkat pemahaman awal responden A (hukum Gay Lussac)

Kategori Kognitif (proses Kognitif)

No Soal

Indikator Jawaban Responden Keterangan Memahami

(menjelaskan) Menjelaskan arti kenaikan suhu terhadap tekanan gas

2. a Responden menjelaskan jika tangki dipanaskan maka tekanan akan bertambah

a.Ketika tangki dipanaskan maka tekanannya akan bertambah

b.Jika dipanaskan terus menerus tangki bisa meledak karena saat suhu dinaikkan maka tekanan gas bertambah dan mendesak dinding tangki c.Jika suhu diturunkan terus

menerus maka tangki akan mengkerut karena volume gasnya berkurang serta tekanan di dalamnya semakin besar.

Responden A dapat menjelaskan arti kenaikan suhu terhadap tekanan gas (2. a).

Responden A dapat

menjelaskan arti kenaikan dan penurunan suhu yang terus menerus terhadap tekanan gas (2. b dan 2. c).

Responden A dapat menyimpulkan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi (2 b dan 2. c).

Menganalisis (mengorganisasi) Menjelaskan arti

kenaikan dan penurunan suhu yang terus menerus terhadap tekanan gas

2. b Responden menjelaskan jika dipanaskan terus menerus maka tekanan akan semakin besar. 2. c Responden menjelaskan jika suhu

tangki diturunkan terus menerus maka tekanan akan semakin kecil. Mengevaluasi

(mengkritik)

Menyimpulkan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi.

2. b Responden menyimpulkan tangki dapat meledak jika dipanaskan terus menerus.

2. c Responden menyimpulkan tangki dapat mengerucut/mengempis jika suhu tangki diturunkan terus menerus.

Pada materi hukum Gay Lussac, responden A dapat menjelaskan arti kenaikan suhu terhadap tekanan gas; responden A dapat menjelaskan arti kenaikan dan penurunan suhu yang terus menerus terhadap tekanan gas; responden A dapat menyimpulkan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi.

43 Tabel 4.3 Tingkat pemahaman awal responden A (hukum Charles-Gay Lussac)

Kategori Kognitif (proses Kognitif)

No soal

Indikator Jawaban Responden

Keterangan Mengingat (mengenali)

Berpendapat bahwa terdapat hubungan antara suhu dan volume berdasarkan peristiwa yang terjadi

3 Responden berpendapat

bahwa terdapat hubungan antara suhu dan volume.

Suhu dengan volume ban sepeda ada hubungannya. Saat terik matahari berarti suhunya tinggi, ban yang pecah

dikarenakan volume di dalamnya

semakin bertambah sehingga dinding bannya tidak bisa memuat gas tersebut maka ban

meledak/pecah. Saat malam hari, suhunya rendah maka

tekanan dalam ban semakin besar, volumenya berkurang. Maka dari itu bannya bisa kempes dikarenakan volumenya lebih kecil dari volume semula.

Responden A benar berpendapat bahwa terdapat hubungan antara suhu dan volume berdasarkan peristiwa yang terjadi

Responden A keliru dalam memberikan penjelasan penyebab peristiwa ban pecah dan ban kempis terkait suhu dan volume ban. responden A hanya dapat menjelaskan dengan benar pengaruh kenaikan suhu terhadap volume tetapi keliru dalam menjelaskan pengaruh penurunan suhu terhadap volume, responden A mengatakan jika suhu rendah maka tekanan dalam ban semakin besar, maka volume berkurang. Seharusnya jika suhu rendah maka gas akan menyusut sehingga volume gas berkurang.

Responden A keliru menyimpulkan

hubungan antara suhu dan volume ban serta kaitannya dengan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi, karena terdapat kesalahan dalam menjelaskan keliru dalam menjelaskan pengaruh penurunan suhu terhadap volume, responden A mengatakan jika suhu rendah maka tekanan dalam ban semakin besar, maka volume berkurang.

Menganalisis (mengorganisasi) Memberikan penjelasan penyebab peristiwa ban pecah dan ban kempis terkait suhu dan volume ban

3 Responden menjelaskan jika terkena sinar matahari berarti terjadi kenaikan suhu sehingga volume akan semakin membesar dan jika udara dingin terjadi

penurunan suhu maka volume akan semakin mengecil.

Mengevaluasi (mengkritik) Menyimpulkan hubungan antara suhu dan volume ban serta kaitannya dengan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi.

3 Responden menyimpulkan

ban pecah disebabkan oleh kenaikan suhu pada siang hari sehingga volume ban semakin membesar, sedangkan ban kempes disebabkan oleh penurunan suhu pada malam hari sehingga volume ban mengecil.

44 Pada materi hukum Charles-Gay Lussac, responden A hanya benar berpendapat bahwa terdapat hubungan antara suhu dan volume berdasarkan peristiwa yang terjadi. Tetapi responden A keliru dalam memberikan penjelasan penyebab peristiwa ban pecah dan ban kempis terkait suhu dan volume ban; responden A keliru menyimpulkan hubungan antara suhu dan volume ban serta kaitannya dengan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi

b. Responden B

Tabel 4.4 Tingkat pemahaman awal responden B (hukum Boyle) Kategori Kognitif

(proses Kognitif)

No Soal

Indikator Jawaban Responden Keterangan

Memahami

(menjelaskan)

Menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas

1. a Responden menjelaskan jika piston bergerak ke bawah maka volume gas di dalam bejana akan semakin kecil.

a) Volum gas berkurang karena gas didesak terus menerus dimana tidak ada

atom/molekul gas yang keluar

mengakibatkan pergesekan antar molekul gas lebih kuat atau jarak antar molekul gas nya semakin kecil/sempit.

b) Volume gas bertambah. Karena dengan jumlah molekul gas, gas diberi/dikasi suatu space/ruengan yang memungkinkan jarak antar molekulnya semakin besar/luas mengakibatkan gesekan antar molekul gas jarang terjadi

c) Tekanan yang diberikan pada keadaan pertama mengakibatkan volumenya berkurang akan tetapi tekanan gasnya

Responden B dapat

menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas (1. a dan 1. b).

Responden B dapat

menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas dan akibatnya terhadap tekanan 1. b Responden menjelaskan jika

piston bergerak ke atas maka volume gas di dalam bejana akan semakin besar. Mengaplikasikan

(mengimplementasikan) Menjelaskan arti

gerakan piston terhadap volume gas dan

akibatnya terhadap tekanan gas

1. a Responden menjelaskan jika piston bergerak ke bawah berarti mengurangi volume

mengakibatkan tekanan menjadi semakin besar

1. b Responden menjelaskan jika piston bergerak ke atas berarti

45 memperbesar volume

mengakibatkan tekanan menjadi semakin kecil

bertambah besar dikarenakan sering terjadinya gesekan antar molekul gas dan pada keadaan kedua tekanan piston lama kelamaan mulai dihilangkan

mengakibatkan volumenya bertambah akan tetapi tekanan gasnya berkurang karena jarang terjadinya gesekan antar molekul gas. Tekanan (p) dan volume (V) pada gas berhubungan terbalik.

Gambar 4.1 Gambar jawaban responden

gas (1. a dan 1. b).

Responden B dapat

menyimpulkan hubungan antara volume dan tekanan berdasarkan peristiwa yang terjadi (1. c ). Menganalisis

(mengorganisasi) Menyimpulkan

hubungan antara volume dan tekanan berdasarkan peristiwa yang terjadi

1.c Responden menyimpulkan jika gerakan piston mempengaruhi volume gas dan tekanan. Dimana ketika piston bergerak kebawah volume gas akan mengecil mengakibatkan tekanan gas membesar dan ketika piston bergerak ke atas volume gas akan membesar mengakibatkan tekanannya akan mengecil.

Pada materi hukum Boyle, responden B dapat menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas; responden B dapat menjelaskan arti gerakan piston terhadap volume gas dan akibatnya terhadap tekanan gas; responden B dapat menyimpulkan hubungan antara volume dan tekanan berdasarkan peristiwa yang terjadi.

46 Tabel 4.5 Tingkat pemahaman awal responden B (hukum Gay Lussac)

Kategori Kognitif (proses Kognitif)

No Soal

Indikator Jawaban Responden Keterangan

Memahami (menjelaskan) Menjelaskan arti kenaikan suhu terhadap tekanan gas

2. a Responden menjelaskan jika tangki dipanaskan maka tekanan akan bertambah

a) Tekanan gas bertambah karena suhu dinaikkan/dipanaskan, energi kalor yang diberikan semakin bertambah yang kemudian diubahlah energi kalor menjadi energi kinetik oleh gas

mengakibatkan

pergesekan/tumbukan antar molekul gas lebih cepat karena kecepatan gas meningkat sehingga tekanan oleh tumbukan

meningkat/bertambah. b) Keadaan tekanan akan terus

meningkat seiring kenaikan suhu yang arah tekanannya kesegala arah dan jika terus menerus tangki tersebut bisa meledak karena tidak dapat menahan tekanan yang diberikan oleh gas.

c) Keadaan tekanan akan terus menurun seiring berkurangnya suhu mengakibatkan volume mengembung, tidak akan membikin tangki meledak.

Responden B dapat menjelaskan arti kenaikan suhu terhadap tekanan gas (2. a).

Responden B dapat menjelaskan arti kenaikan dan penurunan suhu yang terus menerus terhadap tekanan gas (2. b dan 2. c).

Responden B kurang dapat menyimpulkan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi (2 b dan 2. c). Responden hanya benar

menyimpulkan akibat yang terjadi dari peristiwa kenaikan suhu yang terus menerus (poin 2. b), tetapi keliru menyimpulkan akibat yang terjadi dari peristiwa penurunan suhu yang terus menerus (poin 2. c). Responden menjelaskan berkurangnya suhu mengakibatkan volume mengembung, tidak akan membikin tangki meledak. Seharusnya ketika suhu menurun mengakibatkan tekanan juga berkurang sehingga tangki dapat mengerucut/mengempis

Menganalisis (mengorganisasi) Menjelaskan arti kenaikan dan

penurunan suhu yang terus menerus terhadap tekanan gas

2. b Responden menjelaskan jika dipanaskan terus menerus maka tekanan akan semakin besar. 2. c Responden menjelaskan

jika suhu tangki

diturunkan terus menerus maka tekanan akan semakin kecil. Mengevaluasi

(mengkritik) Menyimpulkan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi.

2. b Responden

menyimpulkan tangki dapat meledak jika dipanaskan terus menerus.

2. c Responden

menyimpulkan tangki dapat

mengerucut/mengempis jika suhu tangki

47 Pada materi hukum Gay Lussac, responden B dapat menjelaskan arti kenaikan suhu terhadap tekanan gas; responden B dapat menjelaskan arti kenaikan dan penurunan suhu yang terus menerus terhadap tekanan gas. Tetapi responden B kurang dapat menyimpulkan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi.

Tabel 4.6 Tingkat pemahaman awal responden B (hukum Charles-Gay Lussac) Kategori Kognitif

(proses Kognitif)

No soal

Indikator Jawaban Responden Keterangan Mengingat

(mengenali) Berpendapat bahwa terdapat hubungan antara suhu dan volume berdasarkan peristiwa yang terjadi

3 Responden berpendapat bahwa

terdapat hubungan antara suhu dan volume.

Berhubungan lurus. Panasnya matahari mengakibatkan kenaikan suhu, yang kemudian energi kalor yang diberikan semakin bertambah dan diubah energi kalor tersebut menjadi energi kinetik gas mengakibatkan tumbukan antar molekul semaki besar sehingga tekanan gas di ban meningkat. Sedangkan volumenya mengecil. Kesimpulannya tekanan berbanding lurus dengan suhu dan berbanding terbalik dengan volume.

Responden B benar berpendapat bahwa terdapat hubungan antara suhu dan volume berdasarkan peristiwa yang terjadi

(berhubungan lurus)

Responden B keliru dalam memberikan penjelasan penyebab peristiwa ban pecah dan ban kempis terkait suhu dan volume ban. Responden menjelaskan kenaikan suhu mengakibatkan tekanan meningkat sedangkan volume berkurang. Seharusnya kenaikan suhu menyebabkan gas memuai sehingga volume ban membesar.

Responden B tidak menyimpulkan hubungan antara suhu dan volume ban serta kaitannya dengan akibat yang ditimbulkan berdasarkan peristiwa yang terjadi (kesimpulan

berdasarkan hapalan/rumus saja). Responden menuliskan: kesimpulannya tekanan berbanding lurus dengan suhu dan Menganalisis

(mengorganisasi) Memberikan

penjelasan penyebab peristiwa ban pecah dan ban kempis terkait suhu dan volume ban

3 Responden menjelaskan jika terkena sinar matahari berarti terjadi kenaikan suhu sehingga volume akan semakin

membesar dan jika udara dingin terjadi penurunan suhu maka volume akan semakin mengecil.

Mengevaluasi (mengkritik) Menyimpulkan hubungan antara

3 Responden menyimpulkan jika

terjadi kenaikan suhu maka volume semakin membesar yang menyebabkan ban pecah

Lampiran 11. Jawaban Pos Tes Responden Kelompok 2

Lampiran 12. Dokumentasi Penelitian

Pre tes kelompok 1 Proses pembelajaran kelompok 1

Pos tes kelompok 1 Pre tes kelompok 2