PENINGKATAN PEMAHAMAN SISWA PADA POKOK BAHASAN HUKUM OHM, RANGKAIAN SERI PARALEL DAN HAMBATAN KAWAT MELALUI METODE EKSPERIMEN TERBIMBING SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika
PENINGKATAN PEMAHAMAN SISWA PADA POKOK BAHASAN HUKUM OHM, RANGKAIAN SERI PARALEL DAN HAMBATAN KAWAT MELALUI METODE EKSPERIMEN TERBIMBING SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika Oleh ADRIANUS SUADA NIM: 041424030 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA2010
HELLEN EN KELLER ( ) ( HELLEN EN KELLER) #### $$$$
$$$$ $$$$ ! ! $$$$ ! !
"""" $$$$ $$$$
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan dalam daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, Penulis, 21 September 2010 ADRIANUS SUADA
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : ADRIANUS SUADA NIM : 041424030
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul: PENINGKATAN
PEMAHAMAN SISWA PADA POKOK BAHASAN HUKUM OHM,
RANGKAIAN SERI PARALEL DAN HAMBATAN KAWAT MELALUI
METODE EKSPERIMEN TERBIMBING beserta perangkat yang diperlukan
(bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelola di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal: 21 September 2010 Yang menyatakan (ADRIANUS SUADA)
ABSTRAK Adrianus Suada. 2010. Peningkatan Pemahaman Siswa Pada Pokok
Bahasan Hukum Ohm, Rangkaian Seri Paralel, dan Hambatan Kawat Melalui
Metode Eksperimen Terbimbing. Skripsi. Program Studi Pendidikan Fisika,
Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan. Universitas Sanata Dharma. Yogyakarta.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen kuantitatif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan pemahaman siswa mengenai konsep- konsep yang berhubungan dengan hukum Ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat melalui metode eksperimen terbimbing. Untuk menentukan ada tidaknya peningkatan pemahaman siswa mengenai konsep hukum Ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat, peneliti membandingkan pemahaman siswa sebelum dan sesudah pembelajaran dengan metode eksperimen terbimbing menggunakan LKS.
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fisika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta pada tanggal 15-16 April 2010. Partisipan penelitian adalah siswa- siswi kelas XI SMA Sang Timur.
Penelitian ini didesain mencakup empat tahap, yang terdiri dari peneliti membuat instrumen, siswa mengerjakan soal pretes, pembelajaran dengan metode eksperimen terbimbing menggunakan LKS, dan siswa mengerjakan soal postes. Tes berupa soal uraian berjumlah enam soal, mencakup konsep pokok yang berhubungan dengan hukum Ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara keseluruhan terjadi peningkatan pemahaman siswa mengenai konsep hukum Ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat.
ABSTRACT
Adrianus Suada. 2010. The increasing of students’ understanding instudying Ohm’s Law, series parallel circuit, and wire resistance through guided
experiment method. Thesis. Physic Education Study Program, Department of
Mathematics and Science Education, Faculty of Teacher’s Training and
Education. Sanata Dharma University, Yogyakarta.This research was quantitative experiment research. This research aims to know the increasing of students’ understanding about the concepts which are related with Ohm’s Law, series parallel circuit, and wire resistance through guided experiment method. For knowing the increasing of students’ understanding in Ohm’s Law, series parallel circuit, and wire resistance, researcher compared the students’ understanding before and after the study through guided experiment method by using student worksheet.
This research was done in Physics Laboratory of Sanata Dharma University
th th
on 15 until 16 April, 2010. The participants of this research were the students grade eleven of Sang Timur Senior High School.
This research was designed in four steps that consist of the researcher made the instrument, students answered the pretest, studying through guided experiment method with student worksheet, and students answered the posttest. The tests were viewed in six essay tests included main concept which was correlated with Ohm’s Law, series parallel circuit, and wire resistance.
The result of this research showed the increasing of students’ understanding about Ohm’s Law concept, series parallel circuit, and wire resistance over all.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis persembahkan kehadirat-Nya atas segala berkat dan rahmat yang telah diberikan, sehingga skripsi dengan judul “Peningkatan Pemahaman Siswa Pada Pokok Bahasan Hukum Ohm, Rangkaian Seri Paralel, Dan Hambatan Kawat Melalui Metode Eksperimen Terbimbing” ini dapat terselesaikan dengan baik. Skripsi ini dibuat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan dukungan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Drs. Domi Severinus, M.Si. selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing dan memberikan masukan yang berharga dalam penyelesaian skripsi ini.
2. Dra. Th. Retno Hartutiningsih selaku Kepala Sekolah SMA SANG TIMUR Yogyakarta yang telah memberikan ijin untuk melaksanakan penelitian.
3. Dra. Ch. Sukrismiyati danVeronica Nuryani, S.Pd selaku Guru Bidang Studi Fisika SMA SANG TIMUR Yogyakarta yang telah memberikan kemudahan dan membantu dalam melaksanakan penelitian.
4. Segenap Dosen Pendidikan Fisika yang telah memberikan pengajaran yang berguna dalam perkuliahan.
5. Papa, mama, kakak, abang, adik, serta keponakkanku yang selalu memberikan dukungan, bantuan, doa dan kasih yang tiada habisnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. “I LOVE YOU ALL.”
6. Sahabat dan teman-teman yang berarti dalam hidupku : wharton, boy, anes, eva, yustin, weny, dan yoseph yang telah mendukung dan selalu memberikan semangat dalam penyusunan skripsi ini. 7. “G7 dan sekitarnya” : bapak kost sekeluarga, agus, jimi, obet, fitri, darwin, keli, david, dan deo.
8. Teman-teman sepermainan: san, sil, ery, iyon, siska, wiwi, alphon, wega, kodok, “TOMEX” ayo reuni ke pantai!!, “Bandidas dan melu” kapan futsalan lagi??
9. Teman-Teman Pendidikan Fisika segala angkatan atas kebersamaan dan kerjasamanya selama kuliah.
10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu selama penyusunan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari berbagai pihak. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca.
Yogyakarta, 21 September 2010 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................. ii HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................................................... v
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................ vi ABSTRAK .................................................................................................. vii ABSTRACT .................................................................................................. viii KATA PENGANTAR .................................................................................... x DAFTAR ISI .................................................................................................. xi DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
A. Latar Belakang ................................................................................. 1 B. Perumusan Masalah ......................................................................... 3 C. Tujuan Penelitian ............................................................................. 4 D. Manfaat Penelitian ........................................................................... 4BAB II DASAR TEORI .............................................................................. 6
A. Hakikat Pembelajaran ...................................................................... 61. Pengertian Belajar ....................................................................... 6
2. Pengertian Pembelajaran ............................................................ 7
B. Konsep ............................................................................................. 8
C. Pemahaman Konsep ......................................................................... 10
D. Eksperimen Terbimbing ................................................................... 12
E. Lembar Kerja Siswa ......................................................................... 16
F. Rangkaian Listrik Arus Searah ........................................................ 17
1. Hukum Ohm ............................................................................... 17
a. Hukum Ohm Dalam Rangkaian Seri ................................... 18
b. Hukum Ohm Dalam Rangkaian Paralel ................................ 19
2. Hambatan Listrik ........................................................................ 20
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................... 22
A. Jenis Penelitian ................................................................................. 22 B. Waktu Penelitian ............................................................................... 22 C. Partisipan Peneliti ............................................................................ 22 D. Desain Penelitian .............................................................................. 23 E. Instrumen Penelitian.......................................................................... 231. Instrumen Pembelajaran ............................................................. 23
a. Rencana Pelaksanaan Pembelajaraan ................................... 24
b. Lembar Kerja Siswa ............................................................. 24
2. Instrumen Pengumpulan Data .................................................... 26
a. Pretes .................................................................................... 26
b. Postes ................................................................................... 27
F. Metode Analisis Data ....................................................................... 29
1. Analisis Pemahaman Awal Dan Pemahaman Akhir Siswa Mengenai Hukum Ohm, Rangkaian Seri Paralel, Dan Hambatan Kawat ........................................................................ 29
a. Mengelompokkan Variasi Jawaban Tiap Soal ...................... 29
b. Mendeskripsikan Jawaban Setiap Soal Menurut Aspek Yang Termuat Dalam Indikator ........................................... 30
2. Hasil Belajar Yang Dicapai Dalam Pembelajaran Dengan Metode Eksperimen Terbimbing ................................................ 32
3. Analisis Pemahaman Konsep Siswa .......................................... 33
BAB IV DATA DAN ANALISIS DATA ..................................................... 35
A. Deskriptif Pelaksanaan Penelitian .................................................. 35 B. Data ................................................................................................. 381. Hasil Pretes ............................................................................... 38
2. Hasil Postes ............................................................................... 39
3. Peningkatan Hasil Tes .............................................................. 40
C. Analisis ............................................................................................ 41
1. Pemahaman Awal Siswa Mengenai Hukum Ohm, Rangkaian Seri Paralel, Dan Hambatan Kawat .......................................... 41
2. Pemahaman Akhir Siswa Mengenai Hukum Ohm, Rangkaian Seri Paralel, Dan Hambatan Kawat ........................................... 47
3. Uji Statistik T-Test Untuk Soal Pretes dan Postes ................... 54
4. Perubahan Konsep Dan Peningkatan Pemahaman Konsep ...... 56
BAB V PENUTUP ....................................................................................... 62
A. Kesimpulan ...................................................................................... 62 B. Saran ................................................................................................. 63 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 64 LAMPIRAN .................................................................................................... 66DAFTAR TABEL
39
56
54
48
47
41
41
40
38
Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 3.7 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10
34
33
32
31
30
29
28
Kisi-kisi soal pretes dan postes menurut indikator hasil belajar dan aspek yang diukur ............................................................................. Variasi Jawaban Untuk Soal Pretes Maupun Postes ……................ Penskoran Untuk Masing-Masing Aspek dan Soal …...................... Skor Maksimum Tiap Aspek ............................................................ Kualifikasi Pemahaman Siswa ......................................................... Kualifikasi Pemahaman Konsep Siswa …………………………… Peningkatan Pemahaman Seluruh Siswa .......................................... Data Hasil Pretes Siswa …………………………………………… Data Hasil Postes Siswa …………………………………………... Peningkatan Hasil Tes …………………………………………….. Frekuensi dan Prosentase Hasil Pretes ……………………………. Variasi Jawaban Siswa Soal Pretes ……………………………….. Frekuensi dan Prosentase Hasil Postes ……………………………. Variasi Jawaban Siswa Soal Postes ……………………………….. Analisis hasil belajar dengan Uji T-Test ………………………….. Perubahan Pemahaman Siswa .......................................................... Peningkatan Pemahaman Siswa .......................................................
57
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2 Rangkaian Seri …………………………………………..............Rangkaian Paralel …………………………………......................
18
19
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Lampiran 6 Lampiran 7 Lampiran 8 Surat Permohonan Ijin Penelitian …..............................................
Surat Keterangan dari SMA SANG TIMUR …………................ Rencana Pelaksanaan Pengajaran ……………...…....................... LKS …………………................................................................... Soal Pretes ………………………………………………………. Jawaban Pretes……………………………………………….….. Soal Postes ………………………………………………………. Jawaban Postes …………..………………………………………
66
67
68
82
94
95
98
99
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Menurut Undang-undang sistem pendidikan nasional (Yossy Suparyo,
2005 : 5 ) pendidikan adalah usaha sadar dan terencana untuk menunjukkan
suasana belajar dan proses pembelajaran agar peserta didik secara aktif mengembangkan potensi dirinya untuk memiliki kekuatan spiritual keagamaan, pengendalian diri, kepribadian, kecerdasan, akhlak mulia, serta keterampilan yang diperlukan dirinya, masyarakat, bangsa, dan negara.
Pendidikan merupakan salah satu pilar kehidupan bangsa yang sangat penting dalam mencetak manusia yang berkualitas. Dengan demikian tidak salah jika pemerintah berharap penuh kepada bidang pendidikan dalam mewujudkan kecerdasan, kesejahteraan dalam kehidupan bangsa.
Berdasarkan fungsi dan tujuan pendidikan nasional yang tercantum dalam Undang-Undang Sistem Pendidikan nasional pasal 3 dikemukakan bahwa fungsi dan tujuan pendidikan nasional adalah sebagai berikut :
Pendidikan nasional berfungsi mengembangkan kemampuan dan membentuk watak serta peradaban bangsa yang bermartabat dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa, bertujuan untuk berkembangnya potensi peserta didik agar menjadi manusia yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berakhlak mulia, sehat, berilmu, cakap, kreatif, mandiri dan menjadi warga negara yang demokratis serta bertanggung jawab (Yossy Suparyo, 2005 : 11).
Keberhasilan tujuan pendidikan nasional yang diamanatkan dalam Undang- Undang Sistem Pendidikan Nasional Nomor 20 Tahun 2003 akan tercapai bila guru memilih strategi pembelajaran yang efektif dan efisien.
Sebagaimana yang sudah diketahui, fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang cukup memusingkan. Hal ini tidaklah mengherankan karena selama ini pembelajaran fisika masih bersifat konvensional dan monoton. Guru lebih aktif berceramah tanpa melibatkan siswa dalam proses pembelajaran. Akibatnya, perasaan bosan belajar fisika sewaktu-waktu bisa muncul pada diri siswa. Untuk mengimbangi kebosanan tersebut maka sudah tidak ada cara lain bagi siswa dalam memahami konsep fisika melainkan dengan cara menghafal. Fakta seperti yang tersebut di atas tenyata dapat memunculkan persepsi siswa yang selalu mengidentikkan fisika dengan rumus.
Kurikulum berbasis kompetensi memberi konsekuensi pada guru untuk terus berinovasi dan mengembangkan kreativitasnya dalam menata kembali desain pembelajaran yang selama ini digunakan. Hal ini merupakan suatu tututan yang harus dilakukan guru sehingga dengan perubahan ini diharapkan dapat memberikan kemajuan pada pola pikir siswa. Desain pembelajaran yang baik dapat membekali siswa dengan pemahaman-pemahaman yang akan bermanfaat di masa depan. Pemahaman-pemahaman belajar yang diperoleh siswa setelah mengikuti proses pembelajaran diharapkan dapat memperdalam pengetahuan yang berdampak pada berkembangnya pola fikir siswa. Disamping berkembangnya pola fikir siswa, pemahaman belajar juga akan menjamin bahwa ilmu pengetahuan yang diperoleh akan bertahan lebih lama dalam diri siswa.
Salah satu desain pembelajaran yang dapat membantu siswa dalam memahami konsep-konsep fisika tanpa harus menghapal adalah dengan metode eksperimen. Pembelajaran eksperimen dirancang agar siswa terlibat aktif dalam proses bertanya dan mencari tahu jawaban terhadap pertanyaan yang dapat mengarahkan pada kegiatan eksperimen. Peran guru dalam proses pembelajaran eksperimen adalah membimbing siswa.
Untuk mengetahui sejauh mana pemahaman yang diperoleh bila menggunakan metode Eksperimen terbimbing maka peneliti melaksanakan penulisan dengan judul “Peningkatan Pemahaman Siswa Pada Pokok Bahasan Hukum ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat Melalui Metode Eksperimen Terbimbing”. Pokok bahasan hukum ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat dipilih peneliti berdasarkan saran dari guru bidang studi yang dipertimbangkan berdasarkan kurikulum yang dipakai oleh sekolah tersebut.
B. Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan diteliti, yaitu :
1. Bagaimana tingkat pemahaman awal siswa pada pokok bahasan hukum ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat?
2. Bagaimana tingkat pemahaman akhir siswa pada pokok bahasan hukum ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat dengan menggunakan metode eksperimen terbimbing?
3. Bagaimana peningkatan pemahaman siswa dengan menggunakan metode eksperimen terbimbing pada pokok bahasan hukum ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat?
C. Tujuan Penelitian
Sesuai dengan masalah yang telah dirumuskan di atas maka penelitian ini bertujuan untuk :
1. Memperoleh gambaran mengenai tingkat pemahaman awal siswa pada pokok bahasan hukum ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat.
2. Memperoleh gambaran mengenai tingkat pemahaman akhir siswa pada pokok bahasan hukum ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat dengan menggunakan metode eksperimen terbimbing.
3. Memperoleh gambaran mengenai peningkatan pemahaman siswa dengan menggunakan metode eksperimen terbimbing pada pokok bahasan hukum ohm, rangkaian seri paralel, dan hambatan kawat.
D. Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat :
1. Bagi siswa
a. Dapat meningkatkan keaktifan siswa dalam proses pembelajaran sehingga siswa lebih aktif mengajukan pendapat, bertanya, menyanggah pendapat, dan menjawab pertanyaan selama pembelajaran berlangsung. b. Setelah memahami konsep fisika, diharapkan siswa dapat memperdalam pengetahuan yang telah diperoleh.
2. Bagi guru
a. Guru mempunyai masukkan baru dalam melakukan pembelajaran yang menarik bagi siswa.
b. Guru dapat mengetahui peningkatan pemahaman siswa dalam melakukan desain pembelajaran yang menarik bagi siswa.
3. Bagi peneliti Dapat belajar menerapkan desain pembelajaran sebelum menjadi guru.
BAB II DASAR TEORI A. Hakikat Pembelajaran Pembelajaran meliputi dua hal utama yaitu belajar dan mengajar. Belajar dan mengajar merupakan suatu proses yang sangat penting karena di
dalamnya mengandung hubungan atau interaksi antara guru sebagai pengajar dan anak didik sebagai subyek dan sebagai obyek dari kegiatan pembelajaran.
1. Pengertian belajar
Belajar adalah suatu proses perubahan sikap dan tingkah laku setelah terjadi interaksi dengan sumber belajar. Sumber belajar dapat berupa buku, lingkungan, guru atau teman.
Belajar adalah kegiatan yang berproses dan merupakan unsur yang sangat fundamental dalam setiap penyelenggaraan jenis dan jenjang pendidikan. Berhasil atau gagalnya pencapaian tujuan sangat tergantung pada proses belajar yang dialami siswa, baik ketika ia berada di sekolah maupun di lingkungan rumah atau keluarga sendiri (Muhibbin Syah, 1995:88).
Menurut Hilgart, 1948 belajar (learning) adalah proses yang didalamnya terbentuk tingkah laku atau terjadi perubahan tingkah laku melalui praktek atau latihan (Tanlain Wens, 2005:16).
Pada dasarnya proses belajar yang baik adalah berpedoman pada prinsip belajar antara lain (1) belajar merupakan proses aktif dimana terjadi hubungan saling mempengaruhi secara dinamis antara siswa dengan lingkungannya, (2) belajar senantiasa harus terarah dan jelas bagi siswa, (3) belajar memerlukan bimbingan, (4) belajar merupakan proses berkelanjutan, (5) belajar harus disertai keinginan dan kemampuan yang kuat untuk mencapai hasil dan tujuan (dalam Nitajatun, 2006: 8).
2. Pengertian pembelajaran
Menurut Gagne dan Briggs, 1979 instruksi (pembelajaran) adalah suatu rangkaian peristiwa eksternal yang mempengaruhi siswa sedemikian rupa, sehingga proses belajarnya dapat berlangsung dengan mudah (Tanlain Wens, 2005:33).
Pembelajaran bukanlah proses memindahkan pengetahuan dari guru ke siswa tetapi merupakan kegiatan yang meningkatkan siswa membangun sendiri pengetahuannya. Pembelajaran berarti partisipasi pelajar dalam membentuk pengetahuan, membuat makna, mempertanyakan kejelasan, bersikap kritis. Peranan guru adalah mediator dan fasilitator yang membantu agar proses belajar murid berjalan dengan baik (Suparno, 1997:14).
Pengertian lain pembelajaran ialah teknik penyajian yang dikuasai guru untuk mengajar atau menyajikan bahan pelajaran kepada siswa di dalam kelas, baik secara individu ataupun kelompok, agar pelajaran dapat diserap, dipahami, dan dimanfaatkan oleh siswa dengan baik. Makin baik metode mengajar makin efektif pula pencapaian tujuan (Ahmadi, 1997:52).
Dalam pembelajaran, tugas guru yang paling utama adalah mengkondisikan lingkungan agar menunjang terjadinya perubahan perilaku bagi peserta didik. Umumnya pelaksanaan pembelajaran mencakup tiga hal yaitu pretes, proses belajar mengajar, dan postes. Pretes adalah permulaan dalam proses pembelajaran yang bertujuan untuk menjajagi kemampuan awal peserta didik, mengetahui tingkat kemajuan peserta didik berhubungan dengan proses pembelajaran dan mengetahui darimana seharusnya proses pembelajaran dimulai. Proses sebagai kegiatan dari pelaksanan proses pembelajaran yakni bagaimana tujuan- tujuan direalisasikan. Postes adalah kegiatan akhir pelaksanaan pembelajaran guna melihat keberhasilan pembelajaran dengan membandingkan hasil pretes.
B. Konsep
Menurut piaget belajar merupakan proses perubahan konsep (Suparno,1997). Dalam proses tersebut, si pelajar setiap kali membangun konsep baru melalui proses asimilasi dan akomodasi skema mereka. Skema dapat dipikirkan sebagai suatu konsep atau kategori. Skema menurut Suparno (2000:21) adalah suatu struktur mental seseorang di mana ia secara intelektual beradaptasi dengan lingkungan sekitarnya. Masih menurut Suparno (1997:33), melalui kontak dengan pengalaman baru, skema dapat dikembangkan dan diubah, yaitu dengan proses asimilasi dan akomodasi.
Konsep adalah gambaran mental tentang sesuatu (Kartika Budi, 1987: 234). Dalam fisika konsep tersebut dapat berupa objek, prinsip, hukum, dan teori. Gmbaran mental itu dapat diperoleh melalui generalisasi dari contoh- contoh, data-data, dan peristiwa-peristiwa khusus. Konsep sebagai gambaran mental terbentuk sebagai hasil aktivitas manusia baik mental maupun fisik, konsep sendiri merupakan hasil akhir dari persepsi. Untuk membedakan konsep yang satu dengan konsep yang lainnya maka konsep tersebut harus mengungkapkan hakekat atau ciri khusus yang mengungkapkan anggota- anggotanya.
Seperti yang dikutip oleh Suparno (1997: 52), vygotsky dalam penelitiannya membedakan konsep menjadi dua macam yaitu konsep spontan dan konsep ilmiah. Menurut Suparno dalam artikelnya yang berjudul “Teori Perubahan Konsep Dan Aplikasinya Dalam Pembelajaran Fisika” yang dimuat dalam Widya Dharma edisi April 2000 disebutkan bahwa konsep spontan diperoleh anak dari kehidupan sehari-hari tanpa disengaja. Sedangkan konsep ilmiah diperoleh anak dari pelajaran disekolah secara sistematik struktural.
Kedua konsep ini saling mempengaruhi. Dalam proses belajar mengajar konsep spontan secara bertahap dibangun menjadi lebih ilmiah. Dan konsep ilmiah akan mempengaruhi konsep spontan seseorang menjadi lebih maju dan lengkap. Dengan demikian konsep seseorang akan terus berkembang.
Menurut tingkatannya konsep diklasifkasikan menjadi 4 bagian, yaitu: konsep konkrit, konsep generalisasi (generalizied concept), konsep abstrak dan konsep sintesis-analisis (Kartika Budi, 1987: 236). Konsep konkrit adalah konsep yang dibentuk dari pengalaman langsung indera. Konsep konkrit tersebut merupakan konsep dasar dan merupakan dasar dari pembentukan konsep-konsep lain yang lebih tinggi. Konsep generalisasi merupakan konsep yang disimpulkan dari pengalaman-pengalaman konkrit mengenai konsep- konsep konkrit. Konsep generalisasi memperluas makna atau arti konsep konkrit. Konsep abstrak yaitu konsep yang terbentuk melalui pengalaman– pengalaman konsep generalisasi. Konsep-konsep, atau agar konsep tersebut terwujud harus terpenuhi kondisi-kondisi tertentu yang lain. Konsep yang demikian disebut konsep sintesis. Sebaliknya konsep yang merupakan bagian atau komponen konsep sintesis disebut konsep analis.
C. Pemahaman Konsep
Dalam pelaksanaan kegiatan belajar-mengajar terdapat aspek yang sangat penting, yaitu aspek pemahaman. Apabila diadakan kegiatan belajar mengajar, maka pertama-tama yang akan dicapai adalah memahami atau mengerti apa yang kita pelajari (Kartika Budi, 1987: 233). Guru sebagai fasilitator atau mediator harus membimbing dan menekankan siswa pada aspek pemahaman tersebut. Menurut Kartika Budi dalam artikelnya yang berjudul “Pemahaman Konsep Gaya Dan Beberapa Salah Konsepsi Yang Terjadi” yang dimuat dalam majalah Widya Dharma edisi Oktober 1992 disebutkan bahwa fisika pada hakekatnya merupakan akumulasi hasil keilmuan berupa konsep-konsep fisis, prinsip, hukum dan teori yang diperoleh melalui proses keilmuan. Sehingga mengajar fisika dapat diartikan sebagai proses menanamkan konsep, hukum, dan teori; menanamkan pengetahuan tentang proses keilmuan dan kemampuan melakukannya; menanamkan sikap keilmuan. Bila hal ini dilakukan, maka tujuan yang harus dicapai siswa dalam belajar fisika adalah bahwa mereka dapat memahami konsep, dapat melakukan proses keilmuan dan memiliki sikap keilmuan yang diperlukan dalam proses tersebut.
Pemahaman dan pengembangan konsep merupakan bagian yang sangat penting dalam mencapai tujuan belajar fisika. Dalam proses belajar mengajar diperlukan usaha agar siswa memahami konsep sehingga dapat diketahui tingkat keberhasilannya. Untuk memutuskan seseorang anak memahami konsep atau tidak, maka diperlukan kriteria atau indikator yang dapat menunjukkan pemahaman tersebut. Menurut Kartika Budi (1992: 113) kriteria atau indikator-indikator tersebut antara lain: (1) dapat menyatakan pengertian konsep dalam bentuk definisi dengan menggunakan kalimat sendiri, (2) dapat menjelaskan makna dari konsep bersangkutan kepada orang lain, (3) dapat menganalisis hubungan antar konsep dalam suatu hukum, (4) menerapkan konsep untuk (a) menganalisis dan menjelaskan gejala-gejala alam khusus (b) untuk memecahkan masalah fisika baik secara teoritis maupun secara praktis (c) memprediksi kemungkinan-kemungkinan yang akan terjadi pada suatu sistem apabila kondisi tertentu dipenuhi, (5) dapat mempelajari konsep lain yang berkaitan dengan lebih cepat, (6) dapat membedakan konsep yang satu dengan konsep yang lain yang saling berkaitan, (7) dapat membedakan konsepsi yang salah dan dapat membuat peta konsep dari konsep-konsep yang ada dalam suatu pokok bahasan.
Hasil belajar yang dicapai oleh siswa dapat diketahui berdasarkan indikator di atas. Untuk mempermudahnya, Bloom (Iskandar, 1997: 96) secara garis besar mengklasifikasikan hasil belajar menjadi tiga ranah (kawasan) yaitu ranah kognitif, ranah afektif, dan ranah psikomotorik. Pemahaman termasuk dalam ranah kognitif karena berkaitan dengan hasil belajar intelegensia. Terdapat enam tingkat intelegensia dalam ranah kognitif (Bloom dalam iskandar, 1997: 96) yaitu pengetahuan tentang fakta-fakta dan prinsip- prinsip, pemahaman (memahami fakta-fakta dan ide-ide), penerapan (menerapkan fakta dan ide pada situasi baru), analisa (memecahkan/membagi konsep dalam bagian-bagiannya kemudian melihat hubungannya satu sama lain), sintesa (mengumpulkan fakta-fakta dan ide-ide), dan evaluasi (menentukan nilai dari fakta-fakta dan ide-ide). Dua tingkat intelegensia yang pertama yaitu pengetahuan dan pemahaman dikategorikan kedalam golongan berpikir tingkat rendah, sedangkan keempat tingkat intelegensia berikutnya dikategorikan ke dalam golongan berpikir tingkat tinggi.
D. Eksperimen Terbimbing
Metode eksperimen adalah salah satu cara mengajar yang memberikan kesempatan kepada murid untuk menemukan sendiri sesuatu fakta yang diperlukannya atau ingin diketahuinya. Penggunaan metode eksperimen menuntut keaktifan siswa untuk mencari dan menyelidiki sendiri kebenaran dari suatu objek maupun proses. Ada dua bentuk metode eksperimen, yaitu: eksperimen bebas dan eksperimen terbimbing. Eksperimen bebas adalah suatu metode pembelajaran dimana seseorang bebas untuk melakukan atau mengembangkan hal-hal yang berhubungan dengan percobaan. Eksperimen bebas biasa dilakukan oleh para ilmuwan yang bertujuan untuk membuktikan pemikiran mereka. Bisa terjadi pada eksperimen bebas ini para ilmuwan tidak dapat membuktikan pemikiran mereka tetapi justru memperoleh pengetahuan baru, yang pada mulanya tidak mereka duga sama sekali. Eksperimen bebas ini tidak biasa dilakukan oleh para siswa dalam pembelajaran.
Eksperimen terbimbing adalah suatu metode pembelajaran dimana siswa melakukan percobaan peralatan sains dengan bimbingan seorang guru.
Dalam hal ini seorang guru selain bertugas membimbing siswa dalam melakukan setiap langkah-langkah percobaan, guru juga bertugas mengembangkan dan mengajukan pertanyaan penyelidikan, menimbulkan tanggapan, mencari penjelasan lebih lanjut, dan membantu siswa mencapai kesimpulan atas dasar bukti yang mendasar (Wenning, 2005:5) Metode eksperimen terbimbing menempatkan guru sebagai fasilitator.
Metode ini lebih cocok untuk sains karena ilmu pengetahuan alam adalah ilmu yang eksperimental, artinya kebenaran teori IPA selalu diuji dengan percobaan (Euwe Van den Berg, 1991:1). Metode eksperimen terbimbing berfungsi sebagai suatu cara untuk memperoleh pengetahuan/keterampilan dengan mencoba, berbuat atau melakukan sesuatu, sehingga aktivitas siswa lebih banyak pada mempraktekkan sesuatu yang diamati.
Menurut djajadisastra (1985 : 16), beberapa keunggulan pembelajaran dengan metode eksperimen terbimbing antara lain:
1. Mengalami atau mengamati sendiri suatu proses kejadian.
2. Karena mengamati sendiri suatu proses atau kejadian, maka menjadi benar-benar yakin akan hasil atau akibat suatu proses.
3. Menjadi bersikap hati-hati, teliti, dan mampu berfikir analitis.
4. Memupuk dan mengembangkan sikap berfikir ilmiah.
Metode eksperimen terbimbing juga memiliki kelemahan. Menurut djajadisastra, beberapa kelemahan pembelajaran dengan metode eksperimen yaitu sebagai berikut: 1. Tidak semua mata pelajaran dapat diajarkan dengan metode eksperimen.
2. Suatu eksperimen tidak selalu berhasil seperti yang diharapkan. Lebih- lebih jika kita bekerja dengan zat-zat kimia dan baru pertama kali melakukan eksperimen.
3. Mahalnya alat-alat praktikum merupakan hambatan untuk melakukan eksperimen-eksperimen di laboratorium sekolah. Eksperimen terpaksa dikerjakan berkelompok yang berarti tidak semua murid dapat mengalami sendiri suatu eksperimen.
Walaupun metode eksperimen terbimbing memiliki kelemahan, seorang guru tidak boleh meninggalkan atau mengesampingkan penggunaan metode eksperimen bila situasi pembelajaran menuntut digunakan metode eksperimen. Metode eksperimen terbimbing memiliki prosedur yang sama dengan proses pembelajaran yang biasanya berlangsung. Ada kegiatan persiapan, pelaksanaan, dan evaluasi. Dalam kegiatan persiapan guru merancang langkah-langkah eksperimen yang akan dilakukan sesuai dengan tujuan pembelajaran yang ingin dicapai dan media sebagai pendukung agar siswa sungguh aktif terlibat.
Siswa melakukan eksperimen terbimbing dengan cara mengikuti langkah-langkah eksperimen dalam Lembar Kerja Siswa (LKS) yang sudah dirancang oleh peneliti agar siswa mencapai kompetensi yang diharapkan sebagai hasil dari proses pembelajaran. Selama pelaksanaan pembelajaran, guru perlu menginformasikan apa saja yang perlu dilakukan, diamati dan dicatat selama eksperimen. Guru hanya sebagai fasilitator, sebagian besar kegiatan dilakukan oleh siswa. Setelah pembelajaran berlangsung, guru perlu mengadakan evaluasi untuk mengetahui sejauh mana siswa mampu mengumpulkan dan mengkonstruksi pengetahuannya selama eksperimen serta pengalaman apa saja yang mereka dapatkan.
E. Lembar Kerja Siswa
Dalam eksperimen yang akan dilakukan menggunakan lembar kerja siswa (LKS) untuk menuntun siswa dalam melakukan eksperimen. Biasanya LKS disajikan sebagai media dalam bentuk lembaran yang berisi serangkaian kegiatan yang harus dilakukan siswa selama proses pembelajaran berlangsung.
LKS yang digunakan dalam pembelajaran harus disesuaikan dengan karakteristik pelajaran yang disampaikan guru. Selain itu format LKS harus disesuaikan dengan tingkat kemampuan dan penalaran siswa yang sedang melaksanakan proses belajar. Kesesuaian format LKS ini akan mempengaruhi motivasi dan minat siswa untuk mempelajari fisika. Format LKS harus dengan urutan tertentu dan sesuai dengan penalaran siswa sehingga dapat mengaktifkan siswa dalam pembelajaran.
Dengan LKS, siswa dapat dilatih berfikir secara sistematis, dan dengan memeriksa lembar kerja siswa, guru akan lebih mudah melihat kemampuan keterampilan siswa selama proses belajar berlangsung. Yang penting dalam LKS adalah serangkaian langkah-langkah, uraian, dan pertanyaan yang terdapat dalam lembar kerja siswa yang harus dilakukan, dicermati, dan dijawab oleh siswa. Jadi yang dimaksud dengan lembar kerja siswa (LKS) adalah media pembelajaran yang menggunakan lembar kerja yang harus diikuti oleh siswa yang belajar sebagai pelengkap dari kegiatan pembelajaran.
Selain dengan kelebihannya, LKS juga memiliki kelemahan yaitu, siswa terus menerus fokus mengikuti petunjuk dalam LKS, misalnya saja dalam menjawab pertanyaan atau membaca uraian dalam LKS. Jika siswa tidak benar-benar memahami salah satu bagian dalam LKS maka akan sangat dimungkinkan siswa akan mengalami kebingungan pada langkah berikutnya hal ini disebabkan karena bagian-bagian dalam LKS saling berkaitan satu sama lain.
F. Rangkaian Listrik Arus Searah
1. Hukum Ohm
Georg Simon Ohm (1987-1854) menemukan secara eksperimen bahwa kuat arus listrik pada kawat logam sebanding dengan tegangan pada ujung-ujungnya (Giancoli, 2001: 67). Artinya jika semakin besar kuat arus listrik yang mengalir pada kawat logam maka semakin besar tegangan pada ujung-ujungnya, sebaliknya jika semakin kecil kuat arus listrk yang mengalir pada kawat logam maka semakin kecil tegangan pada ujung- ujungnya.
Hubungan sederhana antara kuat arus listrik, tegangan dan hambatan ditemukan secara eksperimen oleh ahli fisika Jerman yang bernama Georg Simon Ohm pada tahun 1827 dan dikenal sebagai hukum ohm. Ohm menyatakan bahwa “the current in an electric circuit is directly proporsional to the apliednvoltge and inversely proportional to the resistance circuit“ (Rusk, 1960 : 485). Artinya : kuat arus pada suatu rangkaian listrik sebanding dengan tegangannya dan berbanding terbalik dengan hambatannya. Untuk rangkaian listrik yang memiliki hambatan listrik yang besarnya tetap dan tertentu, jika diberikan tegangan yang semakin tinggi maka kuat arusnya semakin besar. Dalam bentuk persamaan dapat dituliskan sebagai berikut: Keterangan:
V = potensial listrik (volt) R = hambatan listrik ( (dibaca ohm) ) I = Kuat arus (A)
a. Hukum Ohm Dalam Rangkaian Seri
Gambar 2.1 Rangkaian SeriResistor R , R , dan R dalam gambar 2.1 merupakan rangkain
1
2
3
seri karena terdapat satu jalan arus. Kuat arus di semua bagian dari rangkaian besarnya sama. Ini dapat dibuktikan dengan menempatkan ampermeter pada posisi yang berbeda di dalam rangkaian.
Beda potensial antara titik A dan titik D setara dengan jumlah beda potensial masing-masing resistor. Dalam bentuk persamaan dapat ditulis sebagai berikut:
Dengan menggunakan hukum ohm maka dapat dicari hambatan pengganti R , R , dan R menggunakan persamaan berikut:
1
2
3 Untuk mencari hambatan pengganti sebanyak n buah hambatan
yang terangkai seri maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut ini: b. Hukum Ohm Dalam Rangkaian Paralel
Gambar 2.2 Rangkaian ParalelResistor R , R , dan R dalam gambar 2.2 merupakan rangkain
1
2
3
paralel karena terdapat satu tegangan persekutuan. Dalam rangkaian paralel dalam gambar 2.2 kuat arus I setara dengan jumlah kuat arus I masing-masing resistor. Dalam bentuk persamaan dapat ditulis sebagai berikut:
Dengan hukum ohm kita dapat menulis persamaan ini dalam bentuk: Karena V = V = V = V maka untuk mencari besarnya R
AB CD EF
(total) menggunakan persamaan berikut ini: Untuk mencari hambatan pengganti sebanyak n buah hambatan yang terangkai paralel maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut ini:
2. Hambatan listrik
Hambatan listrik (resistan) adalah sifat suatu benda yang sangat menentukan besar kecil kuat arus listrik yang melalui benda tersebut.
Hambatan ( R ) suatu kawat penghantar adalah:
ρ
Keterangan:
R = hambatan kawat penghantar ( (dibaca ohm) ) ρ = hambatan jenis ( . m ) L = panjang kawat ( m )
2 A = luas penampang ( m )
Hambatan jenis (resistivitas) adalah sifat suatu benda yang tidak terpengaruh oleh panjang dan luas atau volume benda itu, tetapi sangat menentukan besarnya kuat arus yang dapat melalui benda itu. Hambatan suatu penghantar dapat diukur dengan Ohmeter.