Pengembangan keterampilan proses ilmiah siswa kelas X M-IPA 1 SMA Negeri 1 Kalasan dalam pembelajaran tentang perpindahan kalor dengan metode POE (Prediction-Observation-Explanation) - USD Repository

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PENGEMBANGAN KETERAMPILAN PROSES ILMIAH SISWA KELAS X
M-IPA 1 SMA NEGERI 1 KALASAN DALAM PEMBELAJARAN TENTANG
PERPINDAHAN KALOR DENGAN METODE POE (PREDICTIONOBSERVATION-EXPLANATION)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd)
Program Studi Pendidikan Fisika

Oleh:
Setyarini

(101424048)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014

i

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN

TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

iii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

HALAMAN PERSEMBAHAN
“Tak ada kata gagal dan menyerah dalam hidup ini, karena kegagalan
adalah keberhasilan yang tertunda. Hal yang utama adalah kegigihan kita untuk
menuju pintu kesuksesan”.
Skripsi ini dipersembahkan untuk:
1. Allah SWT yang selalu menyertai setiap langkah saya.
2. Bapak dan Ibu yang selalu mendukung saya dalam keadaan apapun serta

memberikan dukungan materi, kasih sayang serta doa yang tak ternilai
harganya.
3. Kakak perempuan saya yang selalu memberikan semangat dan nasehat.
4. Mochammad Bimas Afrizal yang setia memberikan motivasi untuk saya lebih
semangat menulis skripsi.
5. Nita Indra Purwanti yang selalu setia memberikan masukan serta membantu
saya saat mengalami kesulitan dalam menulis skripsi.
6. Wahyu Prabawati yang selalu menguatkan saya ketika saya merasa ingin
menyerah.
Karena orang-orang hebat di atas, saya bisa merasa lebih kuat dan lebih memiliki
semangat menyelesaikan studi saya. Saya ingin memberikan yang terbaik untuk
mereka.

iv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI

TERPUJI

v

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

vi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRAK
Setyarini: ”Pengembangan Keterampilan Proses Ilmiah Siswa Kelas X
M-IPA 1 SMA Negeri 1 Kalasan Dalam Pembelajaran Tentang Perpindahan
Kalor Dengan Metode POE (Prediction-Observation-Explanation)”.
Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta (2010).
Penelitian bertujuan untuk: (1) mengembangkan kemampuan keterampilan
proses ilmiah siswa dalam memprediksi pada pembelajaran tentang perpindahan kalor
melalui metode POE, (2)mengembangkan kemampuan keterampilan proses ilmiah
siswa dalam menjelaskan hasil observasi pada pembelajaran tentang perpindahan
kalor melalui metode POE.
Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 1 Kalasan pada tanggal 15 April29 April 2014. Penelitian ini mengambil sampel sebanyak 1 kelas dengan jumlah
sampel 26 siswa. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah LKS
(Lembar Kerja Siswa) dan lembar pengamatan. LKS digunakan untuk mengetahui
perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa dalam hal memprediksi
dan mengetahui perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa dalam
hal menjelaskan. Lembar pengamatan digunakan peneliti untuk mencatat hasil
perkembangan keterampilan memprediksi dan menjelaskan secara tertulis.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa: (1) kemampuan keterampilan siswa

dalam memprediksi ada perkembangan, (2) kemampuan keterampilan siswa dalam
menjelaskan hasil ada perkembangan.

Kata Kunci

: Keterampilan Proses Ilmiah, Metode POE

vii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT
Setyarini: "Scientific Process Skills Development Class X Students M-IPA 1
SMAN 1 Kalasan In Learning About Heat Transfer Method POE (PredictionObservation-Explanation)".
Physics Education Study Program, Department of Mathematics and

Sciences Education, Faculty of Teacher Training and Education, University of
Sanata Dharma Yogyakarta (2010).
The research aims to: (1) develop the students 'ability of scientific process
skills in predicting the heat transfer through learning about the POE method, (2)
develop the students' ability of scientific process skills in explaining the results of
observations on learning about heat transfer through the POE method.
This study was conducted in SMA 1 Kalasan on 15 April-29 April 2014 This
study took a sample of one class with a sample of 26 students. The instrument used in
this study is LKS (Student Worksheet) and the observation sheet. Worksheets used to
determine the development of students' scientific process skills ability in terms of the
ability to predict and determine the development of science process skills of students
in terms of explaining. Researchers used the observation sheet to record the results of
the development of skills to predict and explain in writing.
The results of this study indicate that: (1) the ability of the student's skills in
predicting of improvement, (2) the ability of the student's skills in explaining the
results of improvement.

Keywords: Scientific Process Skills, POE Method

viii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT yang telah menyertai dari awal hingga akhir
penyusunan skripi saya yang berjudul,” Pengembangan Keterampilan Proses Ilmiah
Siswa Kelas X M-IPA 1 SMA Negeri 1 KalasanDalam Pembelajaran Tentang
Perpindahan Kalor Dengan Metode POE (Prediction-Observation-Explanation)”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada semua orang
yang telah berperan dalam penulisan skripsi ini sehingga skripsi ini dapat
terselesaikan dengan baik. Ucapan terimakasih ini terutama untuk:
1. Drs. T. Sarkim, M.Ed, Ph.D selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan dorongan, semangat, kritik dan saran serta bimbingan dalam
penulisan skripsi ini.
2. Drs. H. Tri Sugiarto selaku kepala sekolah SMA NEGERI 1 KALASAN yang telah

memberikan ijin penulis untuk melakukan penelitian.

3. Drs. Sutarto sekalu guru fisika X M- IPA 1 SMA NEGERI 1 KALASAN yang telah
membimbing, memberikan waktu dan membantu penelitian.

4. Bapak dan ibu guru SMA NEGERI 1 KALASAN yang telah membantu kelancaran
penelitian.

5. Siswa kelas X M- IPA 1 SMA NEGERI 1 KALASAN bersedia menjadi sampel
penelitian dan membantu kelancaran penelitian.

6. Ibu Katarina selaku petugas laboratorium SMA NEGERI 1 KALASAN yang telah
meminjamkan dan menyiapakan alat percobaan.

ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK

TIDAKTERPUJI
TERPUJI

7. Staf Sekretariat JPMIPA yang telah membantu dan melayani demi kelancaran studi.
8. Segenap dosen Pendidikan Fisika Unversitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah
memberikan bekal ilmu selama penulis menimba ilmu di bangku perkuliahan.

9. Teman-teman satu angkatan yang telah mengisi hari-hari yang indah selama
perkuliahan.
10. Bapak, ibu serta mbakku tercinta yang telah memberikan dukungan,
semangat, serta kasih sayangnya dalam penulisan skripsi.
11. Mochammad Bimas Afrizal yang telah memberikan dukungan dan semangat
demi kelancaran penulisan skripsi ini.
12. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu atas doa, bantuan
dan dukungannya selama menempuh studi di Pendidikan Fisika.
Penulis sadar bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu
penulis masih membutuhkan kritik dan saran sangat diharapkan. Penulis berharap
agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembacanya.

Penulis

x

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ..... Error! Bookmark not defined.
HALAMAN PENGESAHAN ................................... Error! Bookmark not defined.
HALAMAN PERSEMBAHAN.................................................................................iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................... Error! Bookmark not defined.
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUANPUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ................ Error! Bookmark not defined.
ABSTRAK .................................................................................................................. vi
ABSTRACT ............................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ................................................................................................ ix
DAFTAR ISI ............................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................ 1
A. Latar Belakang.............................................................................................. 1
B. Perumusan Masalah ......................................................................................... 5

BAB II

LANDASAN TEORI ................................................................................. 8
A. Hakekat IPA ................................................................................................. 8
B.

Hakekat Belajar dan Mengajar ................................................................... 12
1. Hakekat Belajar ................................................................................... 12
2. Hakekat Mengajar................................................................................ 16

C.

Keterampilan Proses Ilmiah ........................................................................ 17

D. Metode POE (Prediction-Observation-Explanation) ................................. 19
xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

1. Pengertian Metode POE ...................................................................... 19
2.Tujuan metode POE................................................................................. 21
E.

Ringkasan Materi Perpindahan Kalor ......................................................... 21
1. Konduksi .............................................................................................. 22
2. Konveksi .............................................................................................. 24

F.

Langkah- Langkah Penerapan Metode POE dalam Pembelajaran ............. 29

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

Populasi dan Sampel Penelitian .................................................................. 33

C.

Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................................... 33

D. Variabel Penelitian...................................................................................... 33
F.

Design Penelitian ........................................................................................ 34

G. Treatment .................................................................................................... 36
H. Instrumen Penelitian ................................................................................... 38
I.

BAB IV

Validitas ...................................................................................................... 44

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...................................... 45
A. Deskripsi Penelitian .................................................................................... 45
B.

Rangkuman Penelitian ................................................................................ 69

C.

Pembahasan ................................................................................................ 76

xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB V

PENUTUP ................................................................................................. 78
A. Kesimpulan ................................................................................................. 78
B. Keterbatasan Penelitian............................................................................... 79

C. Saran ............................................................................................................. 79
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 81

xiii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR TABEL
Tabel 1. Alat dan bahan yang digunakan untuk percobaan .................................................... 40
Tabel 2. Rubrik perkembangan kemampuan memprediksi..................................................... 41
Tabel 3. Rubrik perkembangan kemampuan menjelaskan hasil observasi ............................. 42
Tabel 4. Kegiatan Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. 45
Tabel 5. Data penilian kemampuan keterampilan proses memprediksi pada sub bab konduksi
(LKS I) .................................................................................................................... 48
Tabel 6. Data penilaian kemampuan keterampilan proses menjelaskan pada sub bab konduksi
(LKS I) .................................................................................................................... 51
Tabel 7. Data penilaian kemampuan keterampilan proses memprediksi pada sub bab konveksi
(LKS II) ................................................................................................................... 54
Tabel 8. Perbandingan rata-rata keterampilan proses mempresiksi pada percobaan pertama
dengan percobaan kedua.......................................................................................... 56
Tabel 9. Data penilaian kemampuan keterampilan proses menjeaskan pada sub bab konveksi
(LKS II) ................................................................................................................... 58
Tabel 10. Perbandingan rata-rata keterampilan proses menjelaskan dari percobaan pertama
dengan percobaan kedua.......................................................................................... 60
Tabel 11. Data penilaian kemampuan keterampilan proses memprediksi pada sub bab radiasi
(LKS III) .................................................................................................................. 62
Tabel 12. Perbandingan rata-rata keterampilan proses memprediksi dari percobaan kedua
dengan percobaan ketiga ......................................................................................... 64
Tabel 13. Data penilaian kemampuan keterampilan proses menjelaskan pada sub bab radiasi
(LKS III) .................................................................................................................. 66

xiv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Tabel 14. Perbandingan rata-rata keterampilan proses menjelaskan dari percobaan kedua
dengan percobaan ketiga ......................................................................................... 67
Tabel 15. Skor kemampuan keterampilan proses memprediksi siswa .................................... 70
Tabel 16. Skor kemampuan keterampilan proses menjelaskan hasil observasi siswa ............ 73

xv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Mekanisme perpindahan kalor secara konduksi pada batang logam yang
dipanaskan............................................................................................................. 23
Gambar 2. Mekanisme perpindahan kalor secara konveksi .................................................... 25
Gambar 3. Permukaan benda yang berperan sebagai penyerap kalor yang baik dan buruk ... 27

xvi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR GRAFIK
Grafik 1. Grafik perbandingan nilai rata-rata dalam keterampilan memprediksi antara
percobaan pertama dengan percobaan kedua ........................................................ 57
Grafik 2. Grafik perbandingan nilai rata-rata dalam menjelaskan antara percobaan pertama
dengan percobaan kedua.......................................................................................... 61
Grafik 3. Grafik perbandingan nilai rata-rata dalam memprediksi antara percobaan pertama
dengan percobaan ketiga ......................................................................................... 65
Grafik 4. Grafik perbandingan nilai rata-rata dalam keterampilan menjelaskan antara
percobaan kedua dengan percobaan ketiga ............................................................. 69
Grafik 5. Grafik perkembangan kemampuan keterampilan memprediksi siswa kelas X MIPA1......................................................................................................................... 72
Grafik 6. Grafik perkembangan kemampuan keterampilan menjelaska hasil observasi siswa
kelas X M-IPA1 ....................................................................................................... 75

xvii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Surat Izin Penelitian ............................................................................................ 83
Lampiran 2 Surat Keterangan Telah Melakukan Penelitian ................................................... 84
Lampiran 3 Rencana Program Pembelajaran .......................................................................... 85
Lampiran 4 Laporan Hasil Observasi Siswa ........................................................................... 98
Lampiran 5 Foto Kegiatan Penelitian ................................................................................... 117

xviii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I

PENDAHUAN

A.

Latar Belakang
Pada era globalisasi ini diperlukan sumber daya manusia yang
berkualitas dalam ilmu untuk menghadapi tantangan perkembangan zaman yang
sangat pesat. Oleh karena itu harus dipersiapkan sumber daya manusia yang
kompeten dalam ilmu pengetahuannya dengan cara meningkatkan kualitas
pendidikannya. Apabila kualitas pendidikan ditingkatkan, nantinya tercipta
sumber daya manusia yang berkualitas. Sehingga diperlukannya persiapan yang
matang untuk menciptakan sumber daya manusia yang berkualitas.
Pendidikan merupakan bagian yang tidak dapat terlepas dari kehidupan
setiap manusia di muka bumi.Hal ini karena manusia hidup dan berkembang
dan perkembangan setiap manusia tersebut karena hasil belajar yang telah
mereka lakukan. Maka pendidikan itu dianggap penting dalam setiap kehidupan
manusia demi menjadi manusia yang lebih berkualitas.
Belajar itu tidak hanya memperoleh kepandaian atau ilmu pengetahuan
tetapi juga menekankan. Menurut Fosnot (1989) dalam Suparno (2007: 13),
belajar adalah membuat kerangka pengertian yang baru. Siswa yang mempunyai

1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2

pengalaman dengan membuat hipotesis, meramalkan, mengetes hipotesis,
memanipulasi

objek,

memecahkan

persoalan,

mencari

jawaban,

menggambarkan, meneliti, berdialog, mengadakan refleksi mengungkapkan
pertanyaan, mengekspresikan gagasan, dan lain-lain, untuk membentuk
konstruksi pengetahuan yang baru.
Belajar merupakan suatu usaha sadar yang dilakukan oleh individu untuk
mencapai tujuan peningkatan diri atau perubahan diri melalui latihan-latihan
dan pergaulan-pergaulan dan perubahan yang terjadi bukan karena peristiwa
kebetulan (Mulyati, 2005: 5).
Berdasarkan beberapa pengertian belajar yang telah diungkapkan oleh
beberapa tokoh tersebut, dapat disimpulkan bahwa dalam proses belajar itu
ditujukan adanya sebuah perubahan yang baik dari siswa yang belajar. Sehingga
siswa dapat memperbaharui pengetahuannya atau memperoleh pengetahuan
baru dari proses pembelajaran yang berlangsung. Perubahan yang diinginkan
yaitu dari semula tidak tahu menjadi tahu, kurang tahu menjadi lebih tahu, dan
kurang baik menjadi lebih baik.Menurut Suparno (2007: 2), unsur terpenting
dalam pembelajaran yang baik adalah (1) siswa yang belajar, (2) guru yang
mengajar, (3) bahan belajar, dan (4) hubungan antar guru dan siswa. Keempat
unsur tersebut sangat penting dalam proses pembelajaran sehingga proses
pembelajaran akan berjalan dengan baik.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
3

Proses pembelajaran yang digolongkan baik adalah proses pembelajaran
yang konstruktivis sehingga dalam proses pembelajaran itu siswa yang
mendominasi kegiatan pembelajaran dan guru hanya sebagai fasilitator.
Pembelajaran IPA itu sangat luas jangkauannya. Belajar IPA itumencakup
beberapa hal yaitu proses, produk dan sikap. Dimana produk itu sering ditemui
dalam pembelajaran IPA, contohnya adalah fakta, prinsip dan teori-teori yang
terkait dengan materi pembelajaran. Namun, pembelajaran saat ini menuntut
siswa itu aktif dan paham dengan ilmu pengetahuan yang mereka dapatkan.
Siswa tidak hanya mengetahui suatu rumusan yang sudah tersedia tetapi siswa
juga harus tahu bagaimana proses untuk mendapatkan rumusaan atau teori
tersebut. Proses dalam pembelajaran sains ini sering disebut dengan proses
ilmiah. Siswa disini dapat membentuk pengetahuannya secara langsung melalui
proses yang telah dilalui siswa.Dalam suatu proses ilmiah diperlukan suatu
keterampilan proses ilmiah. Keterampilan proses ilmiah ini adalah bagian yang
dapat diamati. Proses akan lebih ditekankan dalam pembelajaran IPA karena
dalam sebuah proses, siswa akan lebih kreatif dan inovatif untuk
mengembangkan penemuan yang mereka dapatkan. Siswa dapat aktif, kreatif
dan inovatif dalam membangun pengetahuannya secara mandiri.
Proses ilmiah dapat diterapkan dalam pembelajaran IPA, termasuk belajar
fisika. Proses ilmiah ini bisa diterapkan dalam sebuah pembelajaran fisika
secara individu maupun kelompok. Penerapan model pembelajaran yang

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4

menarik

seperti

inilah

yang

diharapkan

siswa

agar

mereka

dapat

mengembangkan kekreatifan mereka dalam belajar.
Berdasarkan pengalaman peneliti pula, mayoritas guru menggunakan
metode ceramah dalam proses pembelajaran. Guru yang menggunakan metode
lama dimana guru menjelaskan kemudian guru menulis di papan tulis, memberi
contoh soal, siswa mencatat. Banyak juga siswa yang berbicara di luar mata
pelajaran yang sedang diajarkan oleh guru. Siswa membutuhkan inovasi metode
pembelajaran agar siswa menjadi turut aktif dalam proses pembelajaran. Metode
pembelajaran yang menuntut siswa aktif itulah yang dibutuhkan dalam
pembelajaran fisika.
Pembelajaran fisika seringkali dianggap tidak menarik oleh siswa karena
hanya berkaitan dengan rumus-rumus yang rumit dan perlu dihafalkan. Namun,
disini guru yang berperan sebagai fasilitator di dalam kelas dapat memilih atau
menggunakan metode yang bisa membuat siswa tertarik untuk belajar fisika.
Salah satu metode yang dapat diterapkan dalam pembelajaran adalah metode
pembelajaran POE (Prediction-Observation-Explanation). Metode ini dipilih
guna untuk mengembangkan keterampilan proses ilmiah dari siswa dalam
membuat prediksi dan membuat penjelasan berdasarakan hasil observasi yang
dilakukan secara tertulis.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5

Berdasakan uraian di atas, maka peneliti tertarik untuk mengembangkan
pembelajaran fisika dengan metode POE dan hal yang akan dinilai adalah
keterampilan memprediksi dan keterampilan menjelaskan hasil observasi yang
dilakukan secara tertulis. Adapun judul dari penelitian ini adalah,”
PENGEMBANGAN
KELAS

X

M-IPA

KETERAMPILAN
1

SMA

PROSES

NEGERI

1

ILMIAH

KALASAN

SISWA
DALAM

PEMBELAJARAN TENTANG PERPINDAHAN KALOR DENGAN
METODE POE (PREDICTION-OBSERVATION-EXPLANATION)”.
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, serta minat penulis terhadap topik
perpindahan kalor, penulis membatasi masalah yang ingin diteliti dalam dua
persoalan berikut:
1. Apakah ada perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa
dalam memprediksi pada pembelajaran tentang perpindahan kalor melalui
metode POE (Prediction-Observation-Explanation)?
2. Apakah ada perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah siswa
dalam menjelaskan hasil observasi pada pembelajaran tentang perpindahan
kalor

melalui

metode

POE

(Prediction-Observation-Explanation)?

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
6

C.

Tujuan Penelitian
Sesuai rumusan masalah di atas, adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui apakah ada perkembangan kemampuan keterampilan
proses ilmiah siswa dalan memprediksi pada pembelajaran tentang
perpindahan kalor melalui metode POE (Prediction-ObservationExplanation)?
2. Untuk mengetahui apakah ada perkembangan kemampuan keterampilan
proses ilmiah siswadalam menjelaskan hasil observasi pada pembelajaran
tentang perpindahan kalor melalui metode POE (Prediction-ObservationExplanation)?

D.

Manfaat Penelitian
1. Untuk Guru
Untuk mengetahui perkembangan kemampuan keterampilan proses ilmiah
dari siswa dengan menerapkan metode POE (Prediction-ObservationExplanation)
2. Untuk Siswa
Dari hasil penelitian yang akan dilakukan, diharapkan lebih merangsang
siswa untuk aktif dalam pembelajaran dan dapat mengungkapkan ide-ide dan
gagasan mereka sendiri.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
7

3. Untuk Peneliti
Sebagai bekal dan pengalaman mengajar bagi penulis untuk mengajar besok
dan untuk menambah wawasan bagimana cara mengembangkan kemampuan
keterampilan proses ilmiah siswa dalam memprediksi dan menjelaskan hasil
observasi dalam pembelajaran tentang perpindahan kalor melalui metode
POE (Prediction-Observation-Explanation)
4. Untuk Universitas
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan pemikiran dan
informasi yang dapat dijadikan pertimbangan bagi peneliti yang berkaitan
dengan bidang pendidikan khususnya fisika.
5. Untuk Pembaca
Penelitian ini dapat memberikan informasi perkembangan kemampuan
keterampilan proses ilmiah siswa dalam pembelajaran tentang perpindahan
kalor melalui metode POE (Prediction-Observation-Explanation).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Hakekat IPA
IPA adalah sebuah sistem untuk mengetahui tentang alam semesta melalui
pengumpulan data dengan observasi dan mengontrol eksperimen. Selama data
dikumpulkan, teori itu selanjutnya digunakan untuk menjelaskan dan laporan hasil
observasi. Apabila mengkaji ulang mengenai pengertian Ilmu Pengetahuan Alam,
akan ditemukan tiga pokok bagian yaitu proses, produk dan sikap (Carin, 1970: 4).
Ilmu Pengetahuan Alam dibangun atas dasar produk ilmiah, proses ilmiah dan
sikap ilmiah. Selain itu, Ilmu Pengetahuan Alam dipandang pula sebagai proses,
sebagai produk, dan sebagai prosedur (Marsetio Donosapoetro dalam Trianto,
2012:137).
IPA berkaitan dengan cara mencari tahu tentang alam secara sistematis
sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa faktafakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses
penemuan (Trianto, 2012: 153).
IPA adalah suatu kesimpulan pengetahuan yang diperoleh dengan
menggunakan

metode-metode

yang

Amien,1987: 4).

8

berdasarkan

observasi

(Fisherdalam

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
9

Ilmu Pengetahuan Alam adalah suatu kumpulan pengetahuan yang tersusun
secara sistematik, yang dalam penggunaannya secara umum terbatas pada gejalagejala alam. Perkembangan IPA ditujukan tidak hanya oleh kumpulan fakta saja
(produk ilmiah) tetapi juga oleh timbulnya metode ilmiah dan sikap ilmiah
(Carindalam Amien,1987: 4).
Menurut beberapa sumber yang menjelasakan tentang hakekat IPA, dapat
disimpulkan bahwa IPA adalah sekumpulan fakta atau kebenaran dari hasil
pemikiran akal sehat yang terorganisir dan sistematis. IPA juga merupakan sistem
yang digunakan untuk mengetahui tentang gejala yang ada di alam dengan cara
pengumpulan data melalui observasi dan mengontrol eksperimen dan selanjutnya
membuat laporan hasil observasinya. IPA terbagi dari tiga pokok bagian yaitu
proses, produk dan sikap. Karena fisika juga merupakan bagian dari IPA, maka
dapat disimpulkan bahwa hakekat fisika sama dengan hakekat ilmu pengetahuan
alam.
Penjelasan lebih lanjut mengenai proses, produk dan sikap adalah sebagai
berikut:
1. Proses ilmiah
Ada beberapa pendapat yang mengemukakan tentang proses ilmiah,
antara lain adalah:
Menurut Amien proses atau metode ilmiah adalah metode yang biasanya
diikuti oleh ilmuwan dalam memecahkan suatu problem (Amien, 1987: 14).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
10

Berdasar dari beberapa pendapat di atas, proses atau metode ilmiah itu
dapat dikataan sebagai suatu cara yang digunakan oleh para ilmuwan untuk
menyelidiki suatu masalah yang mereka temukan. Proses ilmiah yang
digunakan oleh para ilmuwan dahulu, sudah berkembang dan digunakan
dalam pemecahan masalah yang berhubungan dengan berbagai gejala alam
sekitar. Pada Langkah-langkah dalam proses ilmiah adalah sebagai berikut:
a. Mengidentifikasi dan menyatakan suatu problem,
b. Merumuskan hipotesis,
c. Mendisain dan melaksanakan eksperimen,
d. Observasi,
e. Mengumpulkan dan menganalisis data,
f. Mengulang kembali eksperimen untuk mencocokkan/ membuktikan
sebenarnya data,
g. Menarik kesimpulan.
2. Produk ilmiah
Menurut Amien, produk atau sasaran Ilmu Pengetahuan Alam antara lain
adalah konsep, prinsip dan teori ilmiah (Amien, 1987: 15).
Jadi produk itu adalah hasil dari proses ilmiah. Wujud dari produk ilmiah
adalah sebuah hukum, prinsip, ataupun teori.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
11

3. Sikap ilmiah
Menurut Amien sikap ilmiah itu misalnya hasrat ingin tahu, kerendahan
hati, sikap keterbukaan, jujur, pendekatan positif terhadap kegagalan dan
sebagainya (Amien, 1987: 12).
Berdasarkan beberapa pengertian tentang sikap imliah, dapat disimpulkan
bahwa di dalam penelitian itu juga penting memperhatikan sikap ilmiah dari
para peneliti. Sikap ilmiah yang dimaksud antara lain adalah optimisme, rasa
ingin tahu, rendah hati, kerjasama antar tim, dll. Hal ini diperlukan dalam
penelitian karena peneliti dalam melakukan penelitiannya tidak seorang diri,
pasti akan membutuhkan orang lain untuk mencari informasi atau melakukan
penelitian secara berkelompok. Diperlukannya sikap ilmiah agar peneliti dapat
mengambil nilai hidup yang peneliti alami dalam melakukan penelitiannya,
Belajar IPA tidak akan terlepas dari proses, produk, dan sikap ilmiah
karena satu sama lain saling berkaitan. Namun, produk dan sikap ilmiah itu
sudah tercakup dalam proses ilmiah. Karena dari proses itu akan
menghasilkan sebuah produk dan pada sebuah proses itu dituntut sikap ilmiah
dari seorang peneliti. Oleh karena itu untuk pembelajaran ilmu pengetahuan
alam perlu ditingkatkannya keterampilan proses ilmiah.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12

B. Hakekat Belajar dan Mengajar
1. Hakekat Belajar
Belajar adalah suatu proses usaha yang dilakukan individu untuk
memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang baru secara keseluruhan,
sebagai hasil pengalaman individu itu sendiri dalam interaksi dengan
lingkungan (Slameto dalam Djamarah, 2011: 13)
Belajar dapat didefinisikan sebagai suatu proses di mana suatu organisme
berubah perilakunya akibat pengalaman. Sealin itu Gagne juga memaknai
belajar

sebagai

sebuah

proses

untuk

memperoleh

motivasi

dalam

pengetahuan, keterampilan, kebiasaan, dan tingkah laku. Gagne menekankan
bahwa belajar sebagai suatu upaya memperoleh pengetahuan atau
keterampilan melalui instruksi (R. Gagnedalam Susanto, 2013: 1).
Menurut Burton (dalam Usman dan Setiawatidalam Susanto, 2013: 3),
belajar dapat diartikan sebagai perubahan tingkah laku pada diri individu
berkat adanya interaksi antara individu dengan individu lain dan individu
dengan

lingkungannya

sehingga

lebih

mampu

berinteraksi

dengan

lingkungannya.
Berdasarkan beberapa pengertian belajar yang telah diuraikan di atas, dapat
disimpulkan bahwa belajar adalah susatu kegiatan jiwa raga untuk
memperoleh suatu perubahan tingkah laku sesuai yang diharapkan dari

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
13

pengalaman individu dalam berinteraksi dengan lingkungannya yang
menyangkut kognitif, afektif, dan psikomotor.
Ada beberapa prinsip umum belajar. Hal ini sebagai simpulan terhadap
berbagai prinsip belajar menurut konsep behaviorisme, kognitivisme maupun
kontruktivisme. Sukmadinata dalam Suyono (2011: 120-121) menyampaikan
bahwa prinsip umum belajar adalah sebagai berikut:
a) Belajar merupakan bagian dari perkembangan.
Dalam perkembangan dituntut belajar, sedangkan melalui belajar terjadi
perkembangan individu secara pesat.
b) Belajar berlangsung seumur hidup. Hal ini sesuai dengan prinsip
pembelajaran sepanjang hayat.
c) Keberhasilan belajar dipengaruhi oleh faktor-faktor bawaan lingkungan,
kematangan, serta usaha indvidu secara aktif.
d) Belajar mencakup semua aspek kehidupan. Oleh sebab itu belajar harus
mengembangkan aspek kognitif, afektif, psikomotor dan keterampilan
hidup.
e) Kegiatan belajar berlangsung di sembarang tempat dan waktu.
f) Belajar berlangsung baik dengan guru maupun tanpa guru. Berlangsung
dalam situasi formal, informal, dan nonformal.
g) Belajar yang terencana dan disengaja menuntut motivasi yang tinggi.
h) Perbuatan belajar bervariasi dari yang paling sederhana sampai dengan
yang amat kompleks.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
14

i) Dalam belajar dapat terjadi hambatan-hambatan. Hambatan yang dapat
terjadi karena belum ada penyesuaian individu dengan tugasnya, adanya
hambatan dari lingkungan, kurangnya motivasi, kelelahan atau kejenuhan
belajar.
j) Dalam hal tertentu belajar memerlukan adanya bantuan dan bimbingan dari
orang lain.
Apabila hakekat belajar adalah perubahan tingkah laku, maka ada beberapa
perubahan tertentu yang dimasukkan ke dalam ciri-ciri belajar yaitu sebagai
berikut (Djamarah, Syaiful B, 2002: 15-16):
a) Perubahan yang terjadi secara sadar
Perubahan yang terjadi secara sadar yang dimaksudkan adalah seorang
indvidu yang belajar itu menyadari bahwa terjadi perubahan itu atau
sekurang-kurangnya individu merasakan telah terjadi adanya suatu
perubahan dalam dirinya. Misalnya ia menyadari bahwa pengetahuannya
bertambah, kecakapannya bertambah, dll.
b) Perubahan dalam belajar bersifat fungsional
Perubahan dalam belajar bersifat fungsional yang dimaksudkan adalah
perubahan yang terjadi secara terus menerus atau berkelanjutan dan tidak
statis. Suatu perubahan yang terjadi akan menyebabkan perubahan
berikutnya dan akan berguna bagi kehidupan ataupun proses belajar
berikutnya. Misalnya, jika seorang anak beajar menulis, maka ia akan
mengalami perubahan dari tidak dapat menulis menjadi dapat menulis.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
15

c) Perubahan dalam belajar bersifat positif dan aktif
Perubahan yang dimaksudkan adalah perubahan-perubahan itu selalu
bertambah dan tertuju untuk memperoleh suatu yang lebih baik dari
sebelumnya.
d) Perubahan dalam belajar bukan bersifat sementara
Perubahan yang terjadi karena proses belajar bersifat menetap atau
permanen. Ini berarti bahwa tingkah laku yang terjadi karena belajar
bersifat menetap. Misalnya kecakapan anak menggunakan termometer,
selamanya tidak akan hilang melainkan terus dimiliki dan bahkan makin
berkembang bila terus dipergunakan atau dilatih.
e) Perubahan dalam belajar bertujuan atau terarah
Ini berarti bahwa perubahan tingkah laku iitu terjadi karena ada tujuan
yang akan dicapai. Perubahan belajar terarah dan benar-benar disadari.
Misalnya seseorang yang belajar cara menggunakan micrometer sekrup,
sebelumnya sudah menerapkan apa yang mungkin dicapai dalam belajar
menggunakan micrometer sekrup, atau tingkat kecapakapan mana yang
dicapainya.
f) Perubahan mencakup seluruh aspek tingkah laku
Perubahan yang diperoleh individu setelah melalui suatu proses belajar
meliputi perubahan keseluruhan tingkah laku. Jika seseorang belajar
sesuatu, sebagai hasilnya akan mengalami perubahan tingkah laku secara

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
16

menyeluruh dalam sikap kebiasaan, keterampilan, pengetahuan, dan
sebagainya.
2. Hakekat Mengajar
Kegiatan mengajar bagi seorang guru menghendaki hadirnya sejumlah
siswa Berbeda dengan belajar, belajar tidak selamanya memerlukan kehadiran
seorang guru. Cukup banyak aktivitas yang dilakukan oleh seseorang di luar
dari keterlibatan guru. Mengajar pasti merupakan kegiatan yang mutlak dan
memerlukan keterlibatan inidividu siswa (Djamarah, 2010: 38).
Peran guru dalam kegaiatan mengajar adalah sebagai fasilitator.
Berdasarkan pendekatan konstruktivise sosial, guru lebih berperan sebagai
fasilitator. Sehinga guru hanya membantu siswa memperoleh pemahamannya
sendiri terhadap pokok bahasan atau konten kurikulum. Dalam skenario lama,
siswa berperan pasif dalam pembelajaran namun sekarang siswa yang
berperan aktif dalam pembelajaran (Suyono, 2011:113-114).
Sedangkan peranan siswa menurut prinsip konstruktivisme dalam kegiatan
pembelajaran yaitu melibatkan diri secara aktif dalam kegiatan pembelajaran.
Sehingga siswa dapat mengkonstruksi sendiri pengetahuannya. Siswa secara
aktif mengolah bahan, mencerna, memikirkan, menganalisis, dan akhirnya
yang terpenting merangkum sebagai suatu pengertian yang utuh. Tanpa
keaktifan siswa dalam membangun pengetahuannya sendiri, mereka tidak
akan mengerti apa-apa (Suparno, 2007:9)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
17

C. Keterampilan Proses Ilmiah
Keterampilan proses merupakan keterampilan yang mengarah kepada
pembangunan kemampuan mental, fisik, dan sosial yang mendasar sebagai
penggerak kemampuan lebih tinggi dalam diri individu siswa. Keterampilan
berarti kemampuan menggunakan pikiran, nalar, dan perbuatan secara efektif dan
efisien untuk mencapai suatu hasil tertentu, termasuk kreativitasnya (Usman dan
Setiawati dalam Susanto, 2013: 9).
Keterampilan proses merupakan keseluruhan keterampilan ilmiah terarah (baik
kognitif maupun psikomotorik) yang dapat digunakan untuk menemukan suatu
konsep atau prinsip atau teori, untuk mengembangkan konsep yang telah ada
sebelumnya, atau untuk melakukan penyangkalan terhadap suatu penemuan
(Indrawati dalam Susanto, 2013: 9).
Indrawati juga menyebutkan enam aspek keterampilan proses, yaitu meliputi:
observasi, klasifikasi, pengukuran, mengkomunikasikan, memberikan penjelasan
atau interpretasi tehadap suatu pengamatan, dan melakukan eksperimen atau
percobaan.
Menurut Dirawat (1993: 17) merumuskan bahwa keterampilan proses adalah
keterampilan mengelola dan memproses perolehannya dalam proses belajar
mengajar. Keterampilan proses merupakan kemampuan fisik, mental, sosial,
mendasar sebagai penggerak kemampuan-kemampuan lainnya yang intinya

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
18

adalah kreativitas. Keterampilan proses perlu dilatih dan dikembangkan agar
siswa mampu mencari, menemukan ilmu pengetahuan, memecahkan masalah,
menjelajahi alam jadag raya sehingga dapat mengelola kehidupan berlandaskan
temuan yang berupa ilmu pengetahuan, pemecahan masalah dan kompetensi
sosial positif.
Keterampilan proses terdiri dari delapan macam keterampilan proses, yakni:
(1) keterampilan bertanya, (2) mengamati, (3) mengklasifikasi, (4) menafsirkan/
menginterpretasi, (5) meramalkan atau memprediksi, (6) menerapkan prinsip,
dalil, hukum, dan rumus, (7) merencanakan atau melaksanakan penelitian, dan (8)
mengkomunikasikan atau menjelaskan.
Dengan demikian, keterampilan proses ini harus dikembangkan dalam
pembelajaran. Karena keterampilan proses itu sangat penting dalam pembelajaran
IPA terutama fisika. Apabila keterampilan proses dapat ditingkatkan dalam
pembelajaran

diharapkan

dari

situlah

siswa

dapat

menemukan

dan

mengembangkan sendiri fakta dan konsep serta menumbuhkan sikap dan nilai
yang dituntut. Dengan mengembangkan keterampilan proses ini, guru dapat
membangun pembelajaran dan kondisi belajar siswa yang aktif.
Siswa diharapkan dapat mengembangkan kemampuan keterampilan proses
dalam hal

keterampilan membuat hipotesis berdasarkan permasalahan yang

diajukan oleh guru serta mengambil kesimpulan berdasarkan eksperimen yang

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
19

dilakukan. Kemudian siswa dapat menjelaskan hasil observas yang telah mereka
lakukan. Jadi pokok penelitian yang akan dilakukan adalah mengamati
perkembangan keterampilan siswa memprediksi dan keterampilan siswa
menjelaskan hasil observasi secara tertulis.

D. Metode POE (Prediction-Observation-Explanation)
1. Pengertian Metode POE
POE adalah singkatan dari prediction, observation, explanation
(Suparno, 2007: 102). Pembelajaran dengan metode POE (PredictionObservation-Explanation) mengggunakan tidakan atau langkah utama dari
metode ilmiah yaitu:
a) Prediksi
Pada tahap prediksi, siswa membuat dugaan terhadap peristiwa fisika yang
diajukan oleh guru. Siswa diminta membuat dugaan apa yang akan terjadi.
Dalam membuat dugaan, siswa sekaligus membuat alasan mengapa ia
membuat dugaan seperti itu. Guru tidak boleh membatasi dugaanyang
dibuat siswa. Semakin banyak dugaan yang muncul dari siswa, guru
mengerti bagaimana konsep dan pengertian fisika siswa tentang persoalan
yang diajukan.
b) Observasi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
20

Pada tahap observasi ini, berdasarkan dugaan-dugaan yang diungkapkan
maka harus dibuktikan melalui percobaan-percobaan maka harus
dibuktikan melalui percobaaan-percobaan. Siswa diajak melakukan
percobaan untuk membuktikan apakah dugaan yang mereka ungkapkan
benar atau tidak. Berdasarkan percobaan yang dilakukan, maka siswa
dapat mengetahui yang terjadi dan siswa dapat melakukan perhitungan
secara matematik bila diperlukan. Jadi tahapan ini sangat penting dalam
kegiatan pembelajaran dengan metode POE.
c) Menjelaskan
Pada tahapan menjelaskan, siswa menjelaskan hasil observasi yang telah
dilakukan dan membandingkan dengan dugaan awal yang mereka
paparkan. Apakah dugaan mereka benar atau tidak. Dalam tahapan ini,
siswa memperkuat dengan menjelaskan hasil pengamatan. Pada tahapan
ini siswa dapat memperkuat dengan menjelaskan hasil percobaan yang
dilakukan. Disini siswa mendapat pengertian yang benar. Namun, apabila
ada ketidaksesuaian antara dugaan dengan hasil observasi atau percobaan
maka guru membantu siswa untuk mencari penjelasan mengapa prediksi
tidak benar dan dapat menemukan kesalahan dalam prediksinya. Sehingga
siswa dapat lebih paham dengan dugaan dan penjelasan yang tepat.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
21

2. Tujuan metode POE
Apabila dilihat dari prosesnya, metode pembelajaran POE ini mirip
dengan problem solving. Metode POE memiliki tujuan agar siswa aktif
berfikir sebelumnya tentang suatu persoalan lalu membuktikan dari apa yang
mereka pikirkan. Model metode pembelajaran ini sangat konstruktivis karena
siswa diberik kebebasan memikirkan persoalan fisika yang diajukan oleh
guru. Siswa mencoba membangun pengetahuannya sendiri lewat berpikir,
praktek, dan mencari penjelasan (Suparno, 2007: 104)

3. Langkah-langkah pembelajaran POE
Adapun langkah-langkah pembelajaran POE (Suparno, 2007: 104):
a) Guru mengajukan persoalan fisika.
b) Siswa membuat prediksi tentang persoalan itu.
c) Siswa membuat observasi dari persoalan lewat percobaan, pengamatan,
dan lain-lain.
d) Siswa menarik kesimpulan dari observasi, dan mencocokkan dengan
prediksinya, apakah tepat atau tidak.
e) Siswa memberikan keterangan mengapa demikian.

E. Ringkasan Materi Perpindahan Kalor
PERPINDAHAN KALOR

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
22

Kalor berpindah dari benda atau sistem bersuhu tinggi ke benda atau
sistem bersuhu rendah. Terdapat tiga mekanisme perpindahan kalor antar medium
yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Kalor berpindah dari benda bersuhu lebih
tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Penjelasan lebih lanjut adalah sebagai
berikut:
1. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan kalor yang tidak disertai dengan
perpindahan partikel.
Konduksi atau hantaran diartikan sebagai perpindahan panas dari
partikel-partikel yang lebih energik dari zat ke partikel-partikel yang
berdekatan yang kurang energik, sebagai akibat dari interaksi antara partikelpartikel tersebut. Jadi untuk terjadi perpindahan panas dengan hantaran harus
ada perbedaan suhu dari partkel-partikel yang berdekatan. Konduksi dapat
terjadi pada zat padat, zat cair dan gas (Suparno, 2009: 58)
Laju perpindahan secara konduksi menurut Hukum Konduksi Panas
Fourier, bergantung pada panjang L, luas penampang A, konduktivistas
termal k, dan beda suhu ∆T
H=kA

Dengan:
H= panas yang mengalir tiap satuan waktu (watt)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
23

A= penampang logam (m2)
k= koefisien hantaran panas (watt/m0C)
Perpindahan kalor secara konduksi dapat terjadi dalam dua proses berikut:

Gambar1. Mekanisme perpindahan kalor secara konduksi pada batang logam
yang dipanaskan
a. Pemanasan pada satu ujung zat yang menyebabkan partikel-partikel pada
ujung itu bergetar lebih cepat dan suhunya naik, atau energi kinetiknya
bertambah. Partikel-partikel yang energi kinetiknya lebih besar ini
memberikan

sebagian

energi

kinetiknya

kepada

partikel-partikel

tetangganya melalui tumbukan sehingga lebih besar. Selanjutnya partikelpartikel ini memberikan sebagian energi kinetiknya ke partikel-partikel
tetangga berikutnya. Demikian seterusnya sampai kalor mencapai ujung
yang dingin (tidak dipanasi).
b. Dalam logam, kalor dipindahkan melalui elektron-elektron bebas yang
terdapat dalam struktur atom logam. Elektron bebas ialah elektron yang

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
24

dengan mudah dapat berpindah dari satu atom ke atom yang lain.Di
tempat yang dipanaskan, energi elektron-elektron bertambah besar. Oleh
karena elektron bebas mudah berpindah, pertambahan energi ini dengan
cepat dapat diberikan ke elektron-elektron lain yang letaknya lebih jauh
melalui tumbukan. Dengan cara ini kalor berpindah lebih cepat. Oleh
karena itu logam tergolong konduktor yang sangat baik (penghantar panas
yang baik).
Berdasarkan kemampuan menghantarkan kalor, zat dibagi dua golongan
besar, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang mudah
menghantarkan kalor. Isolator adalah zat yang sukar menghantarkan
kalor.
2. Konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi hanya terjadi pada zat cair dan gas
saja (fluida) karena partikel-partikelnya dapat bergerak bebas. Perpindahan
kalor secara konveksi merupakan perpindahan kalor karena adanya
perpindahan partikel. Perpindahan kalor secara konveksi dapat dilihat dari
gambar berikut ini:

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
25

Gambar2. Mekanisme perpindahan kalor secara konveksi
Gambar di atas menunjukkan contoh perpindahan kalor secara konveksi
yaitu ketika memanaskan tabung yang berisi air.Pada gambar, air dipanasi
dari sebelah kanan. Molekul air yang dipanasi, volumenya bertambah besar.
Karena volumenya bertambah besar, maka massa jenis molekul

akan

menjadi lebih kecil, karena massa air tetap. Karena massa jenis molekul air
menjadi kecil, maka molekul air itu akan naiik. Kekosongan tempat dari
molekul yang naik akan diisi oleh molekul sebelahnya yang belum menjadi
panas. Proses demikian terjadi secara terus menerus, sehingga terjadi aliran air
yang membawa perpindahan panas. Proses akan berhenti bila sudah ada
kesetimbangan termal secara keseluruhan (Suparno, 2009: 67).
Secara sederhana besarnya panas yang dialirkan drumuskan seperti di
bawah ini dan diberi nama Hukum Newton:
H= h.A.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
26

Dengan:
H= besar panas yang dialirkan (watt)
h= koefisien konveksi (watt/m2.oC)
A= luasan permukaan dimana konveksi terjadi (m2)
Konveksi dibedakan menjadi dua jenis yaitu konveksi paksaan dan
konveksi alamiah:
a) Konveksi paksaan terjadi bila fluida yang mengalir karena dipaksa dari
luar. Misalnya, dengan kipas angin yang diputar di atas lempengan logam
panas sehingga sehingga lempengan itu cepat menjadi dingin. Uap panas
dalam tabung ditiup dengan angin kuat sehingga arah aliran uap panas
menuju kea rah tertetu saja.
b) Konveksi alamiah atau bebas ini terjadi bila aliran fluidanya sungguh
murni hanya karena ada perubahan suhu atau gaya bouyance. Misalnya,
lempengan logam panas dibiarkan begitu saja, dan akhirnya menjadi
dingin karena panas dikonveksikan keluar, tanpa rekayasa. Kalau kita
meletakkan teh panas di cangkir diletakkan di ruangan terbuka, lalu
dibiarkan maka the itu akhirnnya menjadi dingin secara alamiah.
3. Radiasi
Perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan panas dari suatu
benda ke benda lain dalam bentuk gelombang elektromaknetik. Untuk radiasi
tidak diperlukan medium karena radiasi dapat melalui daerah vakum.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
27

Radiasi kalor pada dasarnya merupakan gelombang elektromagnetik yang
terdiri atas gelombang yang memiliki frekuensi orde 10