M01280
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
INOVASI PEMBELAJARAN FISIKA DENGAN METODE
“EYETRACKING ANALYSIS BASED CAMERA” (STUDI KASUS
PADA PEMBELAJARAN HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM)
Maya Wulandari1*, Diane Noviandini1, Debora Natalia Sudjito1
1
Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
Universitas Kristen Satya Wacana
Jln. Diponegoro No. 52-60, Salatiga 50711, Jawa Tengah - Indonesia
maya.fisika22@yahoo.co.id
ABSTRAK
Inovasi baru dalam pembelajaran yaitu dengan eyetracking analysis based camera dan program analisis
video dibahas dalam makalah ini. Penelitian ini bertujuan: 1)memanfaatkan kamera digital dan program
analisis video logger pro sebagai media pembelajaran hukum kekekalan momentum, 2) membuat
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) tentang hukum kekekalan momentum dengan menggunakan
program analisis video logger pro, 3)mengujicobakan RPP dalam pembelajaran di kelas. Dalam
penelitian ini hukum kekekalan momentum dipelajari melalui tumbukan dua koin karambol yang direkam
dengan menggunakan fasilitas video pada kamera digital dan kemudian hasil rekaman video tersebut
dianalisis dengan program analisis video, yaitu logger pro. Sampel penelitian ini adalah siswa kelas XI
IPA SMA Kristen Satya Wacana. Alat pengumpul data yang digunakan yaitu RPP, lembar kerja siswa,
lembar soal evaluasi, lembar observasi, dan kuisioner. Data yang diperoleh dianalisa secara deskriptifkualitatif. Dari hasil penelitian, sebanyak 89% kelas memperoleh nilai di atas 75 dan lebih dari 70% siswa
terlibat aktif dan memberi respon positif terhadap setiap tahap pembelajaran. Dari penelitian dapat
disimpulkan pembelajaran dengan metode eyetracking analysis based camera dan program analisis video
logger pro sebagai media pembelajaran untuk studi kasus pada materi hukum kekekalan momentum dapat
diimplementasikan dalam bentuk pembelajaran di kelas dan siswa lebih aktif serta mudah memahami
konsep hukum kekekalan momentum.
Kata-kata kunci: koin karambol, tumbukan, momentum, eyetracking analysis based camera, logger
pro, pembelajaran
beberapa kendala dalam menganalisis video
dengan cara tersebut, yaitu gambar yang
dihasilkan terkadang ada yang blur setelah
video dikonversi menjadi JPEG. Kemudian
dalam mengekstraknya harus disesuaikan
dengan kemampuan kecepatan kamera
dalam mengambil gambar tiap detiknya
(fps). Padahal belum diketahui sebelumnya
gambar bagian mana yang diambil dan
bagian mana yang dibuang oleh software
tersebut. Apabila gambar yang dibuang
adalah bagian penting, maka akan
menghasilkan data yang kurang baik. Untuk
mengatasi permasalahan tersebut, maka
diperlukan suatu inovasi. Salah satunya
dengan menggunakan metode eyetracking
analysis based camera dengan bantuan
program analisis video logger pro.
Dalam kehidupan sehari-hari sering
dijumpai peristiwa tumbukan (tabrakan).
Bagi kebanyakan orang di jalan, kata
PENDAHULUAN
Fisika merupakan salah satu ilmu yang
sangat erat kaitannya dengan proses
pengamatan. Akan tetapi dalam proses
pembelajaran, siswa seringkali mengalami
kesulitan
dalam
observasi
karena
keterbatasan indera manusia, misalkan untuk
mengamati gerak benda yang sangat cepat
dalam selang waktu yang singkat seperti
peristiwa tumbukan. Untuk itu telah
dikembangkan media pembelajaran fisika
dengan memanfaatkan kamera digital dan
komputer, di mana kamera digital tidak
hanya
memiliki
kemampuan
untuk
mengambil gambar suatu obyek, tetapi dapat
juga digunakan untuk merekam benda yang
bergerak cepat.
Dalam penelitian yang pernah dilakukan,
hasil rekaman video dikonversi ke dalam
format JPEG sehingga dapat diketahui posisi
suatu benda pada waktu tertentu. Namun ada
391
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
tumbukan (tabrakan) seringkali diartikan
sebagai kecelakaan lalu lintas. Namun dalam
hal ini akan dibahas lebih luas mengenai
pengertian tumbukan, yaitu sebagai interaksi
yang terjadi antara dua buah benda yang
berlangsung dalam selang waktu yang relatif
singkat. Contoh peristiwa tumbukan tidak
hanya pada kecelakaan mobil tetapi dapat
diamati juga pada dua buah bola yang
bertumbukan pada meja bilyard, tumbukan
antara dua kelereng, dua buah koin karambol
yang bertumbukan, bola bowling yang
menerjang pin-pinnya, neutron yang
menghantam inti atom dalam reaktor nuklir,
dan masih banyak lagi peristiwa tumbukan
dalam kehidupan sehari-hari [1].
Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan
kamera digital dan program analisis video
sebagai media pembelajaran tentang hukum
kekekalan momentum, membuat Rencana
Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) tentang
materi hukum kekekalan momentum dengan
menggunakan program analisis video logger
pro, dan mengujicobakan RPP dalam
pembelajaran di kelas.
mampu menyajikan gejala fisika secara
nyata baik berupa data kuantitatif dan
grafiknya secara simultan dan memberikan
jembatan
antara
pengamatan langsung
dengan representasi abstrak dari berbagai
fenomena fisika [5].
Software Logger Pro dapat memberikan
warna tampilan grafik yang berbeda untuk
posisi gerak benda (x dan y) dari suatu
gambar video, dan mampu mengubah data
yang dihasilkan ke dalam bentuk nilai dan
grafik secara jelas sehingga menawarkan
banyak kemungkinan untuk membangun dan
menguji
model
fisika, baik
secara
konseptual maupun analitis.
Dengan program Logger Pro dapat disajikan
secara
bersama-sama
kejadian
fisis
tumbukan, yaitu hubungan antara jarak
tempuh (x) sebagai fungsi waktu (t). Melalui
media ini pula memungkinkan pengamat
untuk
memprediksikan
dan
membandingkan hasil kesimpulan yang
diperoleh secara teoritis dengan perilaku
yang diamati secara objektif [5].
Hukum Kekekalan Momentum
Apabila ada dua partikel A dan B
bertumbukan, maka partikel B mengerjakan
gaya
pada
partikel
A
dituliskan
F B pada A dan sebaliknya partikel A juga
akan mengerjakan gaya pada partikel B
F A pada B . Dalam kondisi sistem terisolasi
(isolated system), laju perubahan momentum
dari kedua partikel tersebut berdasarkan
hukum kedua Newton adalah [1]:
Media Pembelajaran
Kata media merupakan bentuk jamak dari
kata medium. Media merupakan salah satu
komponen komunikasi yaitu sebagai
pembawa pesan dari komunikator menuju
komunikan [2]. Media adalah alat (sarana)
komunikasi seperti koran, majalah, radio,
televisi, poster, spanduk, gambar, internet
dan sebagainya [3]. Jadi media pembelajaran
adalah segala sesuatu yang dapat digunakan
untuk
menyalurkan
pesan
(bahan
pembelajaran), sehingga dapat merangsang
perhatian, minat, pikiran dan perasaan siswa
dalam belajar untuk mencapai tujuan belajar
[4].
Eyetracking Analysis dan Software Logger
Pro
Eyetracking analysis merupakan suatu
metode analisis yang dapat menganalisis
gerak benda yang sangat cepat dalam selang
waktu yang singkat, dengan bantuan
kecanggihan teknologi kamera dan software
analisis video.
Program Logger Pro merupakan salah satu
software yang mempunyai keistimewaan
dp A
dpB
FB pada A
; FA pada B
dt
dt
(1)
Momentum dari setiap partikel berubah,
tetapi karena yang bekerja hanya gaya-gaya
internal maka perubahan itu tidak bebas,
tetapi berdasarkan hukum ketiga Newton,
gaya F A pada B dan F B pada A selalu sama
392
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
besar
FA
FA
FA
pada
tetapi berlawanan arah. Artinya
B = - F B pada
A atau dapat ditulis:
pada B
pada B
FB
FB
pada A
pada A
hasil pengamatan siswa dalam menganalisis
video dengan logger pro. Soal evaluasi
digunakan untuk menentukan tingkat
pemahaman siswa mengenai materi yang
telah dipelajari. Lembar observasi KBM
digunakan untuk melihat reaksi siswa
selama KBM dan lembar kuisioner
digunakan untuk melihat tingkat ketertarikan
siswa terhadap pembelajaran yang telah
berlangsung. Penelitian ini terdiri atas tiga
tahap yaitu tahap persiapan, tahap
pelaksanaan, dan tahap refleksi. Pada tahap
persiapan, seluruh alat pengumpul data dan
video tumbukan dua koin karambol
disiapkan. Pada tahap pelaksanaan, KBM
dilaksanakan
berdasarkan
rencana
pelaksanaan pembelajaran yang telah dibuat.
Pada tahap ini, lembar observasi diisi oleh
observer. Setelah KBM selesai, siswa diberi
soal evaluasi dan kuisioner. Tahap yang
terakhir adalah tahap refleksi. Pada tahap
refleksi, hasil evaluasi siswa dikoreksi,
kemudian nilai siswa direkap untuk
menentukan
tingkat
keberhasilan
pembelajaran
secara
kuantitatif.
Pembelajaran dikatakan berhasil apabila
(i) minimal 70% dari siswa memberikan
respon yang positif dan aktif dalam KBM
serta (ii) minimal 70% dari siswa
memperoleh nilai tes minimal 75 pada tes
evaluasi. Pada tahap ini hasil tes, lembar
observasi dan kuisioner dianalisa secara
deskriptif kualitatif untuk mengetahui
apakah indikator keberhasilan tercapai atau
tidak. Apabila hasil yang didapat belum
mencapai target yang diinginkan, maka
perlu dilakukan perbaikan pada proses
pembelajaran dan siklus diulang. Apabila
hasil yang didapat sudah mencapai target
yang diinginkan, maka penelitian selesai.
0
dp
0
dt
dp A dp B
dp A + dp B
+
=
=0
dt
dt
dt
(2)
Laju dari perubahan momentum total adalah
nol. Jadi, momentum total dari suatu sistem
adalah konstan, walaupun momentum
masing-masing partikel yang membentuk
sistem dapat berubah.
Jika resultan gaya yang bekerja pada sistem
(kedua benda A dan B) sama dengan nol,
maka jumlah momentum benda sebelum
tumbukan sama dengan jumlah momentum
benda setelah tumbukan.
(3)
Karena momentum merupakan besaran
vektor, maka besarnya momentum total
sebelum dan setelah tumbukan untuk gerak
benda dua dimensi dirumuskan:
dan
(4)
BAHAN DAN METODE
Penelitian ini merupakan penelitian tindakan
kelas di mana guru bertindak sebagai
peneliti. Sampel yang digunakan untuk
penelitian adalah siswa kelas XI IPA SMA
Kristen Satya Wacana (Laboratorium
UKSW) sebanyak 28 siswa. Adapun alat
pengumpul data yang digunakan berupa: (i)
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP),
(ii) lembar kerja siswa, (iii) lembar soal
evaluasi, (iv) lembar observasi Kegiatan
Belajar Mengajar (KBM), dan (v) kuisioner.
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
tentang materi momentum dan hukum
kekekalan momentum dibuat dengan
mengintegrasikan analisis video program
logger pro. Lembar kerja siswa terdiri dari
lembar petunjuk untuk memberikan
langkah-langkah analisis video dengan
menggunakan program logger pro dan
lembar hasil pengamatan untuk menuliskan
HASIL DAN DISKUSI
Proses Pembelajaran
Kegiatan belajar mengajar diawali dengan
cerita peristiwa tabrakan yaitu sebuah truk
peti kemas dan mobil yang berjalan dengan
kecepatan sama 65 km/jam dalam arah yang
sama. Sesaat kemudian keduanya samasama menabrak dinding pembatas jalan.
Cerita yang kedua, membandingkan dua
orang anak (A dan B) yang memiliki berat
yang sama bermain balap sepeda. A
393
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
masing-masing balok sebelum dan saat
tumbukan dapat dilihat pada gambar 2 dan 3
berikut:
mengayuh sepeda dengan kecepatan 20 m/s
dan B mengayuh sepeda dengan kecepatan
10 m/s. Kemudian keduanya sama-sama
menabrak tembok di ujung jalan.
Siswa diminta untuk memprediksi kerusakan
mana yang lebih parah dari kedua cerita
tersebut. Sebagian besar siswa menjawab
kerusakan yang lebih parah dialami oleh
dinding pembatas jalan yang ditabrak truk
pada cerita pertama dan sepeda A
mengalami kerusakan yang lebih parah
dibandingkan dengan sepeda B pada cerita
kedua. Kemudian guru bertanya: ”Dari
cerita di atas, mengapa truk dan sepeda A
mengalami kerusakan yang lebih parah?”
Sebagian besar siswa menjawab karena truk
peti kemas memiliki berat yang lebih besar
daripada mobil dan sepeda A memiliki
kecepatan yang lebih besar daripada sepeda
B.
Melalui
pertanyaan-pertanyaan
penggiring siswa dapat mengingat kembali
persamaan momentum.
Kegiatan selanjutnya adalah menurunkan
persamaan hukum kekekalan momentum
dari dua balok yang bertumbukan dengan
bantuan gambar seperti di bawah ini:
Gambar 2. Gaya-gaya yang bekerja pada
balok A dan B sebelum tumbukan
Gambar 3. Gaya-gaya yang bekerja pada
balok A dan B saat tumbukan
Selanjutnya guru membimbing siswa untuk
menganalisis gaya-gaya yang bekerja pada
kedua balok sebelum dan saat tumbukan
berdasarkan
hukum
Newton
hingga
menemukan
persamaan
(3)
untuk
menghitung momentum total sistem sebelum
dan setelah tumbukan.
Kegiatan yang terakhir adalah menentukan
besarnya momentum dua koin karambol
yang bertumbukan. Guru bertanya mengenai
faktor-faktor
yang
mempengaruhi
momentum suatu benda berdasarkan
persamaan (3). Adapun faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya momentum benda
berdasarkan persamaan tersebut adalah
massa benda dan kecepatan. Selanjutnya
guru menjelaskan bahwa untuk menghitung
besarnya kecepatan mobil atau truk yang
melaju dapat menggunakan speedometer.
Namun untuk kegiatan di laboratorium, sulit
menghitung kecepatan benda-benda yang
bergerak begitu cepat dalam selang waktu
yang singkat. Hal tersebut dapat diatasi
dengan cara merekam gerakan benda-benda
tersebut dengan menggunakan fitur video
pada kamera digital. Gerak benda tersebut
dianalisa dengan menggunakan program
Gambar 1. Balok A bergerak ke kanan,
menumbuk balok B yang diam di atas
permukaan licin, dan keduanya saling
memantul.
Dua orang siswa ditugaskan untuk
menggambarkan gaya-gaya yang bekerja
pada masing-masing balok sebelum dan saat
tumbukan secara bergantian pada papan
tulis, dan siswa yang lainnya diminta untuk
menggambarkan pada buku mereka masingmasing. Dengan bantuan pertanyaan
penggiring, sebagian besar siswa dapat
menggambarkan gaya-gaya yang bekerja
pada masing-masing balok sebelum dan saat
tumbukan. Gaya-gaya yang bekerja pada
394
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
Tabel 1. Kecepatan koin karambol
analisis video di komputer/laptop. Kemudian
guru bertanya: ”Pernahkah kalian bermain
karambol?” Sebagian siswa yang laki-laki
mengatakan bahwa mereka pernah bermain
karambol. Berikutnya video percobaan
tumbukan dua koin karambol yang
merupakan hasil rekaman kamera digital
ditunjukkan kepada siswa. Guru bertanya:
”Berapa besarnya momentum dua koin
karambol masing-masing sebelum dan
setelah tumbukan?” Ada siswa yang
menjawab tidak tahu karena tidak tahu
besarnya
massa
dan
kecepatannya.
Kemudian guru menjelaskan bahwa
kecepatan kedua koin karambol dapat dicari
dengan menggunakan analisis video yang
disebut logger pro. Guru menunjukkan cara
menganalisis
video
tersebut
dengan
menggunakan logger pro. Sebagian besar
siswa memperhatikan dengan baik dan
antusias saat guru memberi contoh cara
menganalisis video dengan logger pro.
Karena jumlah laptop yang tersedia hanya
tiga buah, maka guru membagi siswa dalam
tiga kelompok. Kemudian guru meminta
siswa untuk bekerja dalam kelompok dan
menganalisis video tumbukan dua koin
karambol untuk mencari kecepatan dan
momentumnya.
Untuk
mempermudah
langkah siswa menganalisis video maka
guru membagikan lembar petunjuk. Guru
menunjuk satu siswa dalam tiap kelompok
sebagai ketua kelompok. Tiap ketua
kelompok diminta untuk menirukan cara
menganalisis video seperti yang telah
dilakukan guru tadi. Dan ternyata mereka
dapat menganalisis video seperti yang
dicontohkan guru. Siswa yang sebagai ketua
kelompok harus mengajari anggotanya cara
menganalisis video dengan logger pro
sehingga hampir semua siswa mencoba fitur
tracking pada logger pro. Setelah itu tiap
kelompok diminta untuk melaporkan hasil
pengamatan mereka pada lembar hasil
pengamatan.
Tabel berikut adalah hasil yang diperoleh
tiap kelompok dalam mencari kecepatan
koin karambol dengan menggunakan
program analisis logger pro dan menghitung
besarnya momentum koin sebelum dan
setelah tumbukan.
Posisi
Kelompok
A
Sebelum
tumbukan
Setelah
tumbukan
Posisi
Kelompok
B
Sebelum
tumbukan
Setelah
tumbukan
Posisi
Kelompok
C
Sebelum
tumbukan
Setelah
tumbukan
Arah
Sumbu X
(m/s)
VAx =
1,02
VBx = 0
VAx’ =
0,3666
VBx’ =
0,5104
Arah
Sumbu X
(m/s)
VAx =
1,025
VBx = 0
VAx’ =
0,5389
VBx’ =
0,5109
Arah
Sumbu X
(m/s)
VAx =
1,031
VBx = 0
VAx’ =
0,48
VBx’ =
0,5419
Arah
Sumbu Y
(m/s)
VAy =
0,05259
VBy = 0
VAy’ =
0,04103
VBy’ = 0,03916
Arah
Sumbu Y
(m/s)
VAy =
0,06017
VBy = 0
VAy’ =
0,004887
VBy’ = 0,03778
Arah
Sumbu Y
(m/s)
VAy =
0,05138
VBy = 0
VAy’ =
0,03788
VBy’ = 0,03799
Tabel 2. Momentum koin karambol
Kelompok A
Posisi
Sebelum
tumbukan
Arah Sumbu
X (kg m/s)
PAx =
0,002438
PBx = 0
Px =0,002438
PAx’ =
0,000876
Setelah
tumbukan
PBx’ = 0,00121
Px’ =
0,002086
Kelompok B
Posisi
Sebelum
tumbukan
o
m
p
o
Setelah
tumbukan
395
Posisi
Arah Sumbu
X (kg m/s)
PAx =
0,00244975
PBx = 0
Px =
0,00244975
PAx’ =
0,001287971
PBx’ =
0,001210833
Px’ =
0,002498804
Arah Sumbu
Arah
Sumbu Y
(kg m/s)
PAy =
0,00012569
PBy = 0
Py =
0,00012569
PAy’ =
0,000098
PBy’ = 0,000093
Py’ =
0,00000525
Arah
Sumbu Y
(kg m/s)
PAy =
0,000143806
PBy = 0
Py =
0,000143806
PAy’ =
0,0000116
PBy’ = 0,0000895
Py’ = 0,000077
Arah
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
X (kg m/s)
Sebelum
tumbukan
Setelah
tumbukan
PAx =
0,00246409
PBx = 0
Px =
0,00246409
PAx’ =
0,0011472
PBx’ =
0,001284303
Px’ =
0,002431503
antusias siswa dalam menjawab pertanyaanpertanyaan penggiring yang diberikan guru,
berhipotesa, mencoba menganalisis dengan
program logger pro, menghitung besarnya
momentum dua koin karambol yang
bertumbukan, menarik kesimpulan. Secara
garis besar pembelajaran fisika dengan
metode eyetracking analysis based camera
dan program analisis logger pro dapat
diikuti oleh siswa. Dalam lembar observasi
terlihat bahwa siswa mampu mengikuti
langkah-langkah
untuk
menentukan
kecepatan koin sebelum dan setelah
tumbukan dengan program analisis logger
pro dan menghitung momentum koin
karambol
sebelum
maupun
setelah
tumbukan. Sebagian kecil siswa yang belum
mampu menirukan cara menganalisis yang
dilakukan
guru
disebabkan
tidak
memperhatikan saat guru menjelaskan.
Sebenarnya siswa masih asing dengan
program
logger
pro
karena
baru
mengenalnya saat SMA ini, namun karena
keingintahuan yang tinggi, siswa tertarik
mencobanya.
Sumbu Y
(kg m/s)
PAy =
0,000122798
PBy = 0
Py =
0,000122798
PAy’ =
0,0000905
PBy’ = 0,00009
Py’ =
0,00000049
Berdasarkan Tabel 1 dan Tabel 2 di atas,
besarnya momentum total dua koin
karambol sebelum dan setelah tumbukan
dihitung berdasarkan persamaan (4) dan
diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil perhitungan momentum total tiap
kelompok
Ptotal sebelum
Ptotal setelah
Kelompok
tumbukan (kg
tumbukan (kg
A
B
C
m/s)
0,0024
0,0025
0,0025
m/s)
0,0021
0,0025
0,0024
Hasil perhitungan besarnya momentum total
dua koin karambol yang diperoleh siswa
dalam tiap kelompok mendekati nilai yang
diperoleh peneliti yaitu:
Pemahaman Siswa
Setelah kegiatan belajar mengajar selesai
dilaksanakan, siswa diberikan soal evaluasi
sebanyak lima soal. Setelah siswa selesai
mengerjakan soal evaluasi, lembar soal
evaluasi beserta jawabannya dikumpulkan.
Kemudian lembar jawaban siswa dikoreksi
dan nilai siswa direkap seperti pada Tabel 6.
Tabel 4. Hasil perhitungan momentum total
peneliti
Ptotal sebelum tumbukan
(kg m/s)
0,0025
Ptotal setelah tumbukan
(kg m/s)
0,0020
Tabel 6. Rekap nilai siswa
SISWA
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
Dari perhitungan diperoleh nilai momentum
total dua koin karambol sebelum dan setelah
tumbukan nilainya hampir mendekati.
Melalui kegiatan ini dapat disimpulkan
bahwa pada tumbukan dua koin karambol
berlaku hukum kekekalan momentum.
Respon Siswa Dalam Pembelajaran
Respon siswa selama kegiatan belajar
mengajar terangkum dalam lembar observasi
(lampiran A).
Berdasarkan tabel lembar observasi didapatkan, lebih dari 70% siswa memberikan
respon positif selama proses pembelajaran.
Respon tersebut dalam bentuk keaktifan dan
396
NILAI
55
80
80
75
90
100
80
95
65
100
90
100
85
100
SISWA
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Aa
Ab
NILAI
90
80
85
100
45
80
85
90
90
85
85
90
100
90
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
Dari tabel 6 terlihat dari 28 siswa, sebanyak
25 siswa berhasil memperoleh nilai di atas
standar kelulusan yaitu 75. Dengan
demikian
presentase
keberhasilan
pembelajaran tersebut adalah:
dalam menentukan kecepatan benda
sebelum dan setelah tumbukan untuk
menghitung momentum benda. 18% lainnya
berpendapat tidak mempermudah karena
mereka ada yang belum mencoba dan
bermain sendiri. Sebanyak 75% dari siswa
termotivasi untuk belajar fisika setelah
mereka belajar menentukan momentum
dengan metode eyetracking analysis based
camera. Mereka berpendapat ternyata ada
cara yang lebih menyenangkan untuk belajar
fisika. Sisanya berpendapat dengan berbagai
alasan mereka belum termotivasi untuk
belajar fisika, salah satu alasannya karena
perlu waktu untuk mempelajari program
logger pro itu terlebih dahulu. Sebanyak
71% dari siswa berpendapat dapat
menghitung kecepatan gerak benda dengan
menggunakan program analisis logger pro
apabila diberi video benda yang bergerak
karena sudah mengerti caranya. Siswa yang
lainnya sebanyak 29% berpendapat belum
dapat menghitung sendiri karena tidak
mempunyai programnya tersebut dan
alasannya masih perlu dibimbing langkahlangkahnya agar lebih lancar.
Beberapa permasalahan yang terjadi di atas
disebabkan karena keterbatasan laptop
dalam pembelajaran sehingga ada siswa
yang belum mencoba analisis logger pro dan
memilih bermain sendiri. Untuk penelitian
selanjutnya, bisa ditambah jumlah laptop
yang
disediakan
atau
bisa
juga
melaksanakan pembelajaran di laboratorium
komputer sekolah sehingga masing-masing
siswa dapat mencoba semua. Sebenarnya
siswa masih asing dengan program logger
pro, namun rasa ingin tahu yang tinggi dari
siswa mendorong mereka untuk mau
mencobanya meskipun secara bergantian
dalam kelompok, sehingga hal ini
meningkatkan motivasi siswa untuk mau
belajar hal baru. Selain itu juga dapat
melatih siswa untuk bekerja sama dalam
kelompok. Menurut siswa pembelajaran
dengan kamera dan komputer sebagai media
pembelajaran adalah hal yang menarik
karena siswa dapat menemukan sendiri nilai
kecepatan koin karambol sebelum dan
setelah tumbukan, cara ini menyenangkan
seperti bermain game.
Berdasarkan presentase keberhasilan yang
diperoleh, pembelajaran yang dilakukan
berhasil membuat siswa paham cara
menentukan momentum benda dan mampu
menerapkan hukum kekekalan momentum
pada soal-soal.
Tanggapan Siswa
Tanggapan siswa terhadap pembelajaran
dengan metode eyetracking analysis based
camera dan bantuan program analisis video
logger pro sebagai media pembelajaran
untuk mencari kecepatan benda sebelum dan
setelah tumbukan diperoleh melalui
kuisioner.
Sebanyak 89% siswa menjawab bahwa
model pembelajaran dengan metode
eyetracking
analysis
based
camera
merupakan hal yang baru bagi mereka
dengan alasan belum pernah menjumpai
pembelajaran dengan cara seperti ini
sebelumnya, pembelajaran yang biasanya
hanya teori saja. Dan 11% siswa lainnya
menjawab bukan hal baru karena mereka
sudah pernah menggunakan fitur tracking,
yaitu pada aplikasi editing video dan game.
Sebanyak 86% siswa berpendapat bahwa
model pembelajaran fisika dengan kamera
dan komputer sebagai media pembelajaran
adalah hal yang menarik bagi mereka
dengan alasan siswa dapat praktek langsung
dan menemukan sendiri nilai besaran fisika
sehingga menambah pengetahuan, cara
seperti ini menyenangkan karena seperti
bermain game. Siswa yang lainnya yaitu
14% dari siswa berpendapat model
pembelajaran dengan kamera dan komputer
sebagai media pembelajaran bukanlah hal
yang menarik dengan alasan langkahlangkah mengerjakannya agak ribet karena
harus mengulangi tracking dari awal lagi
apabila ada kesalahan. Sebanyak 82% dari
siswa berpendapat bahwa penggunaan
kamera digital dan komputer (program
analisis video logger pro) mempermudah
397
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
melaksanakan pembelajaran di laboratorium
komputer sekolah sehingga masing-masing
siswa dapat mencoba semua.
Jadi dapat disimpulkan bahwa (i) metode
eyetracking analysis based camera dan
program analisis video logger pro dapat
dijadikan sebagai media pembelajaran pada
materi hukum kekekalan momentum, dan
(ii) secara garis besar, penggunaan metode
eyetracking analysis based camera dan
program analisis video logger pro sebagai
media pembelajaran untuk menghitung
momentum benda merupakan hal yang
menarik dan menyenangkan serta dapat
mempermudah menentukan kecepatan benda
sebelum dan setelah tumbukan untuk
menghitung momentum benda.
UCAPAN TERIMA KASIH
1) Terima kasih kepada SMA Kristen
Satya Wacana (Laboratorium UKSW)
yang telah memberi kesempatan bagi
peneliti untuk mengambil data sampel.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Young, H. D. & Freedman, R. A.,
University Physics Tenth Edition, In:
Endang Juliastuti, Fisika Universitas
Edisi Kesepuluh Jilid 1, Jakarta,
Erlangga: 2002.
[2] Criticos, C., International Encyclopedia
of Educational Technology 2nd edition,
In: plomp, t. & Ely, D, P.(Eds.), Media
selection, New York: Elsevier Science
Inc, 1996.
[3] Agung Sutjiono dan Thomas Wibowo,
“Pendayagunaan Media Pembelajaran,”
Jurnal Pendidikan Penabur, No.
04/Th.IV, 2005.
[4] I
Wayan
Santyasa,
“Landasan
Konseptual
Media
Pembelajaran,”
Workshop Media Pembelajaran bagi
Guru-Guru SMA Banjar Angkan, 2007.
[5] Vernier International, Data Collection
with Computer and Handhelds 2004
Catalog, 2004. [Online] Available:
http://www.vernier-intl.com
(21
Desember, 2013)
KESIMPULAN
Secara garis besar kamera digital dan
program analisis video logger pro dapat
dimanfaatkan sebagai media pembelajaran
pada materi hukum kekekalan moementum.
Pembuatan
Rencana
Pelaksanaan
Pembelajaran dengan metode eyetracking
analysis based camera dan program analisis
video
logger
pro
sebagai
media
pembelajaran pada materi hukum kekekalan
momentum dapat diterapkan dalam bentuk
pembelajaran di kelas dan siswa aktif serta
lebih memudahkan untuk menghitung
besarnya kecepatan benda sebelum dan
setelah
tumbukan,
sehingga
mudah
memahami konsep hukum kekekalan
momentum.
Adanya keterbatasan jumlah laptop dalam
pembelajaran sehingga ada siswa yang
belum mencoba analisis logger pro dan
memilih bermain sendiri. Untuk penelitian
selanjutnya, bisa ditambah jumlah laptop
yang
disediakan
atau
bisa
juga
A. Lampiran A
Tabel 5. Lembar Observasi KBM
NO
1
2
KEGIATAN
SISWA YANG
MEMBERIKAN
RESPON (%)
Motivasi
Respon siswa saat
guru memberikan
pertanyaan prediksi
Hipotesa
Antusiasme siswa
dalam memberikan
71
75
398
RESPON SISWA
Siswa termotivasi dan aktif
menjawab pertanyaan
prediksi
Siswa antusias
memberikan
jawaban/pendapatnya
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
3
hipotesa
Kegiatan inti
Kemampuan siswa
menurunkan
persamaan
momentum
Kemampuan siswa
ketika
menggambarkan
gaya-gaya yang
bekerja pada
masing-masing
benda sebelum dan
saat tumbukan
Antusiasme siswa
ketika guru
menunjukkan cara
menganalisis video
tumbukan dua koin
karambol
Kemampuan siswa
dalam menirukan
cara menganalisis
video seperti yang
telah dilakukan guru
Keaktifan siswa saat
menentukan
kecepatan koin
sebelum dan setelah
tumbukan
menggunakan
program logger pro
Kemampuan siswa
menghitung
besarnya momentum
masing-masing koin
sebelum dan setelah
tumbukan
berdasarkan
persamaan yang
telah ditemukan
Kemampuan siswa
menghitung
besarnya momentum
total sistem sebelum
dan setelah
tumbukan
71
93
89
93
93
79
86
399
Siswa aktif dan mampu
menurunkan persamaan
dengan benar
Siswa mampu
menggambarkan gayagaya yang bekerja pada
masing-masing benda
sebelum dan saat
tumbukan
Siswa antusias dan
memperhatikan dengan
rasa ingin tahu yang tinggi
saat guru menunjukkan
cara menganalisis video
Hampir semua siswa
mampu menirukan cara
menganalisis video
Siswa aktif dan dapat
melakukan tracking
dengan baik serta dapat
menentukan kecepatan
koin sebelum dan setelah
tumbukan
Siswa dapat menghitung
besarnya momentum koin
sebelum dan setelah
tumbukan
Siswa dapat menghitung
besarnya momentum total
sebelum dan setelah
tumbukan
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
4
Kesimpulan
Antusias siswa
dalam menjawab
pertanyaan
menggiring menarik
kesimpulan
71
Kemampuan siswa
menarik kesimpulan
71
DISKUSI
Pertanyaan :Metode Eyetracking ada dimana?
Sintesa eyetracking?
Jawab : pada bagian konsoldasi, berapa video
rekaman
400
Siswa aktif dalam
menjawab pertanyaan
yang diberikan guru
Siswa mampu menarik
kesimpulan dengan benar
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
INOVASI PEMBELAJARAN FISIKA DENGAN METODE
“EYETRACKING ANALYSIS BASED CAMERA” (STUDI KASUS
PADA PEMBELAJARAN HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM)
Maya Wulandari1*, Diane Noviandini1, Debora Natalia Sudjito1
1
Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
Universitas Kristen Satya Wacana
Jln. Diponegoro No. 52-60, Salatiga 50711, Jawa Tengah - Indonesia
maya.fisika22@yahoo.co.id
ABSTRAK
Inovasi baru dalam pembelajaran yaitu dengan eyetracking analysis based camera dan program analisis
video dibahas dalam makalah ini. Penelitian ini bertujuan: 1)memanfaatkan kamera digital dan program
analisis video logger pro sebagai media pembelajaran hukum kekekalan momentum, 2) membuat
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) tentang hukum kekekalan momentum dengan menggunakan
program analisis video logger pro, 3)mengujicobakan RPP dalam pembelajaran di kelas. Dalam
penelitian ini hukum kekekalan momentum dipelajari melalui tumbukan dua koin karambol yang direkam
dengan menggunakan fasilitas video pada kamera digital dan kemudian hasil rekaman video tersebut
dianalisis dengan program analisis video, yaitu logger pro. Sampel penelitian ini adalah siswa kelas XI
IPA SMA Kristen Satya Wacana. Alat pengumpul data yang digunakan yaitu RPP, lembar kerja siswa,
lembar soal evaluasi, lembar observasi, dan kuisioner. Data yang diperoleh dianalisa secara deskriptifkualitatif. Dari hasil penelitian, sebanyak 89% kelas memperoleh nilai di atas 75 dan lebih dari 70% siswa
terlibat aktif dan memberi respon positif terhadap setiap tahap pembelajaran. Dari penelitian dapat
disimpulkan pembelajaran dengan metode eyetracking analysis based camera dan program analisis video
logger pro sebagai media pembelajaran untuk studi kasus pada materi hukum kekekalan momentum dapat
diimplementasikan dalam bentuk pembelajaran di kelas dan siswa lebih aktif serta mudah memahami
konsep hukum kekekalan momentum.
Kata-kata kunci: koin karambol, tumbukan, momentum, eyetracking analysis based camera, logger
pro, pembelajaran
beberapa kendala dalam menganalisis video
dengan cara tersebut, yaitu gambar yang
dihasilkan terkadang ada yang blur setelah
video dikonversi menjadi JPEG. Kemudian
dalam mengekstraknya harus disesuaikan
dengan kemampuan kecepatan kamera
dalam mengambil gambar tiap detiknya
(fps). Padahal belum diketahui sebelumnya
gambar bagian mana yang diambil dan
bagian mana yang dibuang oleh software
tersebut. Apabila gambar yang dibuang
adalah bagian penting, maka akan
menghasilkan data yang kurang baik. Untuk
mengatasi permasalahan tersebut, maka
diperlukan suatu inovasi. Salah satunya
dengan menggunakan metode eyetracking
analysis based camera dengan bantuan
program analisis video logger pro.
Dalam kehidupan sehari-hari sering
dijumpai peristiwa tumbukan (tabrakan).
Bagi kebanyakan orang di jalan, kata
PENDAHULUAN
Fisika merupakan salah satu ilmu yang
sangat erat kaitannya dengan proses
pengamatan. Akan tetapi dalam proses
pembelajaran, siswa seringkali mengalami
kesulitan
dalam
observasi
karena
keterbatasan indera manusia, misalkan untuk
mengamati gerak benda yang sangat cepat
dalam selang waktu yang singkat seperti
peristiwa tumbukan. Untuk itu telah
dikembangkan media pembelajaran fisika
dengan memanfaatkan kamera digital dan
komputer, di mana kamera digital tidak
hanya
memiliki
kemampuan
untuk
mengambil gambar suatu obyek, tetapi dapat
juga digunakan untuk merekam benda yang
bergerak cepat.
Dalam penelitian yang pernah dilakukan,
hasil rekaman video dikonversi ke dalam
format JPEG sehingga dapat diketahui posisi
suatu benda pada waktu tertentu. Namun ada
391
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
tumbukan (tabrakan) seringkali diartikan
sebagai kecelakaan lalu lintas. Namun dalam
hal ini akan dibahas lebih luas mengenai
pengertian tumbukan, yaitu sebagai interaksi
yang terjadi antara dua buah benda yang
berlangsung dalam selang waktu yang relatif
singkat. Contoh peristiwa tumbukan tidak
hanya pada kecelakaan mobil tetapi dapat
diamati juga pada dua buah bola yang
bertumbukan pada meja bilyard, tumbukan
antara dua kelereng, dua buah koin karambol
yang bertumbukan, bola bowling yang
menerjang pin-pinnya, neutron yang
menghantam inti atom dalam reaktor nuklir,
dan masih banyak lagi peristiwa tumbukan
dalam kehidupan sehari-hari [1].
Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan
kamera digital dan program analisis video
sebagai media pembelajaran tentang hukum
kekekalan momentum, membuat Rencana
Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) tentang
materi hukum kekekalan momentum dengan
menggunakan program analisis video logger
pro, dan mengujicobakan RPP dalam
pembelajaran di kelas.
mampu menyajikan gejala fisika secara
nyata baik berupa data kuantitatif dan
grafiknya secara simultan dan memberikan
jembatan
antara
pengamatan langsung
dengan representasi abstrak dari berbagai
fenomena fisika [5].
Software Logger Pro dapat memberikan
warna tampilan grafik yang berbeda untuk
posisi gerak benda (x dan y) dari suatu
gambar video, dan mampu mengubah data
yang dihasilkan ke dalam bentuk nilai dan
grafik secara jelas sehingga menawarkan
banyak kemungkinan untuk membangun dan
menguji
model
fisika, baik
secara
konseptual maupun analitis.
Dengan program Logger Pro dapat disajikan
secara
bersama-sama
kejadian
fisis
tumbukan, yaitu hubungan antara jarak
tempuh (x) sebagai fungsi waktu (t). Melalui
media ini pula memungkinkan pengamat
untuk
memprediksikan
dan
membandingkan hasil kesimpulan yang
diperoleh secara teoritis dengan perilaku
yang diamati secara objektif [5].
Hukum Kekekalan Momentum
Apabila ada dua partikel A dan B
bertumbukan, maka partikel B mengerjakan
gaya
pada
partikel
A
dituliskan
F B pada A dan sebaliknya partikel A juga
akan mengerjakan gaya pada partikel B
F A pada B . Dalam kondisi sistem terisolasi
(isolated system), laju perubahan momentum
dari kedua partikel tersebut berdasarkan
hukum kedua Newton adalah [1]:
Media Pembelajaran
Kata media merupakan bentuk jamak dari
kata medium. Media merupakan salah satu
komponen komunikasi yaitu sebagai
pembawa pesan dari komunikator menuju
komunikan [2]. Media adalah alat (sarana)
komunikasi seperti koran, majalah, radio,
televisi, poster, spanduk, gambar, internet
dan sebagainya [3]. Jadi media pembelajaran
adalah segala sesuatu yang dapat digunakan
untuk
menyalurkan
pesan
(bahan
pembelajaran), sehingga dapat merangsang
perhatian, minat, pikiran dan perasaan siswa
dalam belajar untuk mencapai tujuan belajar
[4].
Eyetracking Analysis dan Software Logger
Pro
Eyetracking analysis merupakan suatu
metode analisis yang dapat menganalisis
gerak benda yang sangat cepat dalam selang
waktu yang singkat, dengan bantuan
kecanggihan teknologi kamera dan software
analisis video.
Program Logger Pro merupakan salah satu
software yang mempunyai keistimewaan
dp A
dpB
FB pada A
; FA pada B
dt
dt
(1)
Momentum dari setiap partikel berubah,
tetapi karena yang bekerja hanya gaya-gaya
internal maka perubahan itu tidak bebas,
tetapi berdasarkan hukum ketiga Newton,
gaya F A pada B dan F B pada A selalu sama
392
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
besar
FA
FA
FA
pada
tetapi berlawanan arah. Artinya
B = - F B pada
A atau dapat ditulis:
pada B
pada B
FB
FB
pada A
pada A
hasil pengamatan siswa dalam menganalisis
video dengan logger pro. Soal evaluasi
digunakan untuk menentukan tingkat
pemahaman siswa mengenai materi yang
telah dipelajari. Lembar observasi KBM
digunakan untuk melihat reaksi siswa
selama KBM dan lembar kuisioner
digunakan untuk melihat tingkat ketertarikan
siswa terhadap pembelajaran yang telah
berlangsung. Penelitian ini terdiri atas tiga
tahap yaitu tahap persiapan, tahap
pelaksanaan, dan tahap refleksi. Pada tahap
persiapan, seluruh alat pengumpul data dan
video tumbukan dua koin karambol
disiapkan. Pada tahap pelaksanaan, KBM
dilaksanakan
berdasarkan
rencana
pelaksanaan pembelajaran yang telah dibuat.
Pada tahap ini, lembar observasi diisi oleh
observer. Setelah KBM selesai, siswa diberi
soal evaluasi dan kuisioner. Tahap yang
terakhir adalah tahap refleksi. Pada tahap
refleksi, hasil evaluasi siswa dikoreksi,
kemudian nilai siswa direkap untuk
menentukan
tingkat
keberhasilan
pembelajaran
secara
kuantitatif.
Pembelajaran dikatakan berhasil apabila
(i) minimal 70% dari siswa memberikan
respon yang positif dan aktif dalam KBM
serta (ii) minimal 70% dari siswa
memperoleh nilai tes minimal 75 pada tes
evaluasi. Pada tahap ini hasil tes, lembar
observasi dan kuisioner dianalisa secara
deskriptif kualitatif untuk mengetahui
apakah indikator keberhasilan tercapai atau
tidak. Apabila hasil yang didapat belum
mencapai target yang diinginkan, maka
perlu dilakukan perbaikan pada proses
pembelajaran dan siklus diulang. Apabila
hasil yang didapat sudah mencapai target
yang diinginkan, maka penelitian selesai.
0
dp
0
dt
dp A dp B
dp A + dp B
+
=
=0
dt
dt
dt
(2)
Laju dari perubahan momentum total adalah
nol. Jadi, momentum total dari suatu sistem
adalah konstan, walaupun momentum
masing-masing partikel yang membentuk
sistem dapat berubah.
Jika resultan gaya yang bekerja pada sistem
(kedua benda A dan B) sama dengan nol,
maka jumlah momentum benda sebelum
tumbukan sama dengan jumlah momentum
benda setelah tumbukan.
(3)
Karena momentum merupakan besaran
vektor, maka besarnya momentum total
sebelum dan setelah tumbukan untuk gerak
benda dua dimensi dirumuskan:
dan
(4)
BAHAN DAN METODE
Penelitian ini merupakan penelitian tindakan
kelas di mana guru bertindak sebagai
peneliti. Sampel yang digunakan untuk
penelitian adalah siswa kelas XI IPA SMA
Kristen Satya Wacana (Laboratorium
UKSW) sebanyak 28 siswa. Adapun alat
pengumpul data yang digunakan berupa: (i)
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP),
(ii) lembar kerja siswa, (iii) lembar soal
evaluasi, (iv) lembar observasi Kegiatan
Belajar Mengajar (KBM), dan (v) kuisioner.
Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)
tentang materi momentum dan hukum
kekekalan momentum dibuat dengan
mengintegrasikan analisis video program
logger pro. Lembar kerja siswa terdiri dari
lembar petunjuk untuk memberikan
langkah-langkah analisis video dengan
menggunakan program logger pro dan
lembar hasil pengamatan untuk menuliskan
HASIL DAN DISKUSI
Proses Pembelajaran
Kegiatan belajar mengajar diawali dengan
cerita peristiwa tabrakan yaitu sebuah truk
peti kemas dan mobil yang berjalan dengan
kecepatan sama 65 km/jam dalam arah yang
sama. Sesaat kemudian keduanya samasama menabrak dinding pembatas jalan.
Cerita yang kedua, membandingkan dua
orang anak (A dan B) yang memiliki berat
yang sama bermain balap sepeda. A
393
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
masing-masing balok sebelum dan saat
tumbukan dapat dilihat pada gambar 2 dan 3
berikut:
mengayuh sepeda dengan kecepatan 20 m/s
dan B mengayuh sepeda dengan kecepatan
10 m/s. Kemudian keduanya sama-sama
menabrak tembok di ujung jalan.
Siswa diminta untuk memprediksi kerusakan
mana yang lebih parah dari kedua cerita
tersebut. Sebagian besar siswa menjawab
kerusakan yang lebih parah dialami oleh
dinding pembatas jalan yang ditabrak truk
pada cerita pertama dan sepeda A
mengalami kerusakan yang lebih parah
dibandingkan dengan sepeda B pada cerita
kedua. Kemudian guru bertanya: ”Dari
cerita di atas, mengapa truk dan sepeda A
mengalami kerusakan yang lebih parah?”
Sebagian besar siswa menjawab karena truk
peti kemas memiliki berat yang lebih besar
daripada mobil dan sepeda A memiliki
kecepatan yang lebih besar daripada sepeda
B.
Melalui
pertanyaan-pertanyaan
penggiring siswa dapat mengingat kembali
persamaan momentum.
Kegiatan selanjutnya adalah menurunkan
persamaan hukum kekekalan momentum
dari dua balok yang bertumbukan dengan
bantuan gambar seperti di bawah ini:
Gambar 2. Gaya-gaya yang bekerja pada
balok A dan B sebelum tumbukan
Gambar 3. Gaya-gaya yang bekerja pada
balok A dan B saat tumbukan
Selanjutnya guru membimbing siswa untuk
menganalisis gaya-gaya yang bekerja pada
kedua balok sebelum dan saat tumbukan
berdasarkan
hukum
Newton
hingga
menemukan
persamaan
(3)
untuk
menghitung momentum total sistem sebelum
dan setelah tumbukan.
Kegiatan yang terakhir adalah menentukan
besarnya momentum dua koin karambol
yang bertumbukan. Guru bertanya mengenai
faktor-faktor
yang
mempengaruhi
momentum suatu benda berdasarkan
persamaan (3). Adapun faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya momentum benda
berdasarkan persamaan tersebut adalah
massa benda dan kecepatan. Selanjutnya
guru menjelaskan bahwa untuk menghitung
besarnya kecepatan mobil atau truk yang
melaju dapat menggunakan speedometer.
Namun untuk kegiatan di laboratorium, sulit
menghitung kecepatan benda-benda yang
bergerak begitu cepat dalam selang waktu
yang singkat. Hal tersebut dapat diatasi
dengan cara merekam gerakan benda-benda
tersebut dengan menggunakan fitur video
pada kamera digital. Gerak benda tersebut
dianalisa dengan menggunakan program
Gambar 1. Balok A bergerak ke kanan,
menumbuk balok B yang diam di atas
permukaan licin, dan keduanya saling
memantul.
Dua orang siswa ditugaskan untuk
menggambarkan gaya-gaya yang bekerja
pada masing-masing balok sebelum dan saat
tumbukan secara bergantian pada papan
tulis, dan siswa yang lainnya diminta untuk
menggambarkan pada buku mereka masingmasing. Dengan bantuan pertanyaan
penggiring, sebagian besar siswa dapat
menggambarkan gaya-gaya yang bekerja
pada masing-masing balok sebelum dan saat
tumbukan. Gaya-gaya yang bekerja pada
394
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
Tabel 1. Kecepatan koin karambol
analisis video di komputer/laptop. Kemudian
guru bertanya: ”Pernahkah kalian bermain
karambol?” Sebagian siswa yang laki-laki
mengatakan bahwa mereka pernah bermain
karambol. Berikutnya video percobaan
tumbukan dua koin karambol yang
merupakan hasil rekaman kamera digital
ditunjukkan kepada siswa. Guru bertanya:
”Berapa besarnya momentum dua koin
karambol masing-masing sebelum dan
setelah tumbukan?” Ada siswa yang
menjawab tidak tahu karena tidak tahu
besarnya
massa
dan
kecepatannya.
Kemudian guru menjelaskan bahwa
kecepatan kedua koin karambol dapat dicari
dengan menggunakan analisis video yang
disebut logger pro. Guru menunjukkan cara
menganalisis
video
tersebut
dengan
menggunakan logger pro. Sebagian besar
siswa memperhatikan dengan baik dan
antusias saat guru memberi contoh cara
menganalisis video dengan logger pro.
Karena jumlah laptop yang tersedia hanya
tiga buah, maka guru membagi siswa dalam
tiga kelompok. Kemudian guru meminta
siswa untuk bekerja dalam kelompok dan
menganalisis video tumbukan dua koin
karambol untuk mencari kecepatan dan
momentumnya.
Untuk
mempermudah
langkah siswa menganalisis video maka
guru membagikan lembar petunjuk. Guru
menunjuk satu siswa dalam tiap kelompok
sebagai ketua kelompok. Tiap ketua
kelompok diminta untuk menirukan cara
menganalisis video seperti yang telah
dilakukan guru tadi. Dan ternyata mereka
dapat menganalisis video seperti yang
dicontohkan guru. Siswa yang sebagai ketua
kelompok harus mengajari anggotanya cara
menganalisis video dengan logger pro
sehingga hampir semua siswa mencoba fitur
tracking pada logger pro. Setelah itu tiap
kelompok diminta untuk melaporkan hasil
pengamatan mereka pada lembar hasil
pengamatan.
Tabel berikut adalah hasil yang diperoleh
tiap kelompok dalam mencari kecepatan
koin karambol dengan menggunakan
program analisis logger pro dan menghitung
besarnya momentum koin sebelum dan
setelah tumbukan.
Posisi
Kelompok
A
Sebelum
tumbukan
Setelah
tumbukan
Posisi
Kelompok
B
Sebelum
tumbukan
Setelah
tumbukan
Posisi
Kelompok
C
Sebelum
tumbukan
Setelah
tumbukan
Arah
Sumbu X
(m/s)
VAx =
1,02
VBx = 0
VAx’ =
0,3666
VBx’ =
0,5104
Arah
Sumbu X
(m/s)
VAx =
1,025
VBx = 0
VAx’ =
0,5389
VBx’ =
0,5109
Arah
Sumbu X
(m/s)
VAx =
1,031
VBx = 0
VAx’ =
0,48
VBx’ =
0,5419
Arah
Sumbu Y
(m/s)
VAy =
0,05259
VBy = 0
VAy’ =
0,04103
VBy’ = 0,03916
Arah
Sumbu Y
(m/s)
VAy =
0,06017
VBy = 0
VAy’ =
0,004887
VBy’ = 0,03778
Arah
Sumbu Y
(m/s)
VAy =
0,05138
VBy = 0
VAy’ =
0,03788
VBy’ = 0,03799
Tabel 2. Momentum koin karambol
Kelompok A
Posisi
Sebelum
tumbukan
Arah Sumbu
X (kg m/s)
PAx =
0,002438
PBx = 0
Px =0,002438
PAx’ =
0,000876
Setelah
tumbukan
PBx’ = 0,00121
Px’ =
0,002086
Kelompok B
Posisi
Sebelum
tumbukan
o
m
p
o
Setelah
tumbukan
395
Posisi
Arah Sumbu
X (kg m/s)
PAx =
0,00244975
PBx = 0
Px =
0,00244975
PAx’ =
0,001287971
PBx’ =
0,001210833
Px’ =
0,002498804
Arah Sumbu
Arah
Sumbu Y
(kg m/s)
PAy =
0,00012569
PBy = 0
Py =
0,00012569
PAy’ =
0,000098
PBy’ = 0,000093
Py’ =
0,00000525
Arah
Sumbu Y
(kg m/s)
PAy =
0,000143806
PBy = 0
Py =
0,000143806
PAy’ =
0,0000116
PBy’ = 0,0000895
Py’ = 0,000077
Arah
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
X (kg m/s)
Sebelum
tumbukan
Setelah
tumbukan
PAx =
0,00246409
PBx = 0
Px =
0,00246409
PAx’ =
0,0011472
PBx’ =
0,001284303
Px’ =
0,002431503
antusias siswa dalam menjawab pertanyaanpertanyaan penggiring yang diberikan guru,
berhipotesa, mencoba menganalisis dengan
program logger pro, menghitung besarnya
momentum dua koin karambol yang
bertumbukan, menarik kesimpulan. Secara
garis besar pembelajaran fisika dengan
metode eyetracking analysis based camera
dan program analisis logger pro dapat
diikuti oleh siswa. Dalam lembar observasi
terlihat bahwa siswa mampu mengikuti
langkah-langkah
untuk
menentukan
kecepatan koin sebelum dan setelah
tumbukan dengan program analisis logger
pro dan menghitung momentum koin
karambol
sebelum
maupun
setelah
tumbukan. Sebagian kecil siswa yang belum
mampu menirukan cara menganalisis yang
dilakukan
guru
disebabkan
tidak
memperhatikan saat guru menjelaskan.
Sebenarnya siswa masih asing dengan
program
logger
pro
karena
baru
mengenalnya saat SMA ini, namun karena
keingintahuan yang tinggi, siswa tertarik
mencobanya.
Sumbu Y
(kg m/s)
PAy =
0,000122798
PBy = 0
Py =
0,000122798
PAy’ =
0,0000905
PBy’ = 0,00009
Py’ =
0,00000049
Berdasarkan Tabel 1 dan Tabel 2 di atas,
besarnya momentum total dua koin
karambol sebelum dan setelah tumbukan
dihitung berdasarkan persamaan (4) dan
diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil perhitungan momentum total tiap
kelompok
Ptotal sebelum
Ptotal setelah
Kelompok
tumbukan (kg
tumbukan (kg
A
B
C
m/s)
0,0024
0,0025
0,0025
m/s)
0,0021
0,0025
0,0024
Hasil perhitungan besarnya momentum total
dua koin karambol yang diperoleh siswa
dalam tiap kelompok mendekati nilai yang
diperoleh peneliti yaitu:
Pemahaman Siswa
Setelah kegiatan belajar mengajar selesai
dilaksanakan, siswa diberikan soal evaluasi
sebanyak lima soal. Setelah siswa selesai
mengerjakan soal evaluasi, lembar soal
evaluasi beserta jawabannya dikumpulkan.
Kemudian lembar jawaban siswa dikoreksi
dan nilai siswa direkap seperti pada Tabel 6.
Tabel 4. Hasil perhitungan momentum total
peneliti
Ptotal sebelum tumbukan
(kg m/s)
0,0025
Ptotal setelah tumbukan
(kg m/s)
0,0020
Tabel 6. Rekap nilai siswa
SISWA
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
Dari perhitungan diperoleh nilai momentum
total dua koin karambol sebelum dan setelah
tumbukan nilainya hampir mendekati.
Melalui kegiatan ini dapat disimpulkan
bahwa pada tumbukan dua koin karambol
berlaku hukum kekekalan momentum.
Respon Siswa Dalam Pembelajaran
Respon siswa selama kegiatan belajar
mengajar terangkum dalam lembar observasi
(lampiran A).
Berdasarkan tabel lembar observasi didapatkan, lebih dari 70% siswa memberikan
respon positif selama proses pembelajaran.
Respon tersebut dalam bentuk keaktifan dan
396
NILAI
55
80
80
75
90
100
80
95
65
100
90
100
85
100
SISWA
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Aa
Ab
NILAI
90
80
85
100
45
80
85
90
90
85
85
90
100
90
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
Dari tabel 6 terlihat dari 28 siswa, sebanyak
25 siswa berhasil memperoleh nilai di atas
standar kelulusan yaitu 75. Dengan
demikian
presentase
keberhasilan
pembelajaran tersebut adalah:
dalam menentukan kecepatan benda
sebelum dan setelah tumbukan untuk
menghitung momentum benda. 18% lainnya
berpendapat tidak mempermudah karena
mereka ada yang belum mencoba dan
bermain sendiri. Sebanyak 75% dari siswa
termotivasi untuk belajar fisika setelah
mereka belajar menentukan momentum
dengan metode eyetracking analysis based
camera. Mereka berpendapat ternyata ada
cara yang lebih menyenangkan untuk belajar
fisika. Sisanya berpendapat dengan berbagai
alasan mereka belum termotivasi untuk
belajar fisika, salah satu alasannya karena
perlu waktu untuk mempelajari program
logger pro itu terlebih dahulu. Sebanyak
71% dari siswa berpendapat dapat
menghitung kecepatan gerak benda dengan
menggunakan program analisis logger pro
apabila diberi video benda yang bergerak
karena sudah mengerti caranya. Siswa yang
lainnya sebanyak 29% berpendapat belum
dapat menghitung sendiri karena tidak
mempunyai programnya tersebut dan
alasannya masih perlu dibimbing langkahlangkahnya agar lebih lancar.
Beberapa permasalahan yang terjadi di atas
disebabkan karena keterbatasan laptop
dalam pembelajaran sehingga ada siswa
yang belum mencoba analisis logger pro dan
memilih bermain sendiri. Untuk penelitian
selanjutnya, bisa ditambah jumlah laptop
yang
disediakan
atau
bisa
juga
melaksanakan pembelajaran di laboratorium
komputer sekolah sehingga masing-masing
siswa dapat mencoba semua. Sebenarnya
siswa masih asing dengan program logger
pro, namun rasa ingin tahu yang tinggi dari
siswa mendorong mereka untuk mau
mencobanya meskipun secara bergantian
dalam kelompok, sehingga hal ini
meningkatkan motivasi siswa untuk mau
belajar hal baru. Selain itu juga dapat
melatih siswa untuk bekerja sama dalam
kelompok. Menurut siswa pembelajaran
dengan kamera dan komputer sebagai media
pembelajaran adalah hal yang menarik
karena siswa dapat menemukan sendiri nilai
kecepatan koin karambol sebelum dan
setelah tumbukan, cara ini menyenangkan
seperti bermain game.
Berdasarkan presentase keberhasilan yang
diperoleh, pembelajaran yang dilakukan
berhasil membuat siswa paham cara
menentukan momentum benda dan mampu
menerapkan hukum kekekalan momentum
pada soal-soal.
Tanggapan Siswa
Tanggapan siswa terhadap pembelajaran
dengan metode eyetracking analysis based
camera dan bantuan program analisis video
logger pro sebagai media pembelajaran
untuk mencari kecepatan benda sebelum dan
setelah tumbukan diperoleh melalui
kuisioner.
Sebanyak 89% siswa menjawab bahwa
model pembelajaran dengan metode
eyetracking
analysis
based
camera
merupakan hal yang baru bagi mereka
dengan alasan belum pernah menjumpai
pembelajaran dengan cara seperti ini
sebelumnya, pembelajaran yang biasanya
hanya teori saja. Dan 11% siswa lainnya
menjawab bukan hal baru karena mereka
sudah pernah menggunakan fitur tracking,
yaitu pada aplikasi editing video dan game.
Sebanyak 86% siswa berpendapat bahwa
model pembelajaran fisika dengan kamera
dan komputer sebagai media pembelajaran
adalah hal yang menarik bagi mereka
dengan alasan siswa dapat praktek langsung
dan menemukan sendiri nilai besaran fisika
sehingga menambah pengetahuan, cara
seperti ini menyenangkan karena seperti
bermain game. Siswa yang lainnya yaitu
14% dari siswa berpendapat model
pembelajaran dengan kamera dan komputer
sebagai media pembelajaran bukanlah hal
yang menarik dengan alasan langkahlangkah mengerjakannya agak ribet karena
harus mengulangi tracking dari awal lagi
apabila ada kesalahan. Sebanyak 82% dari
siswa berpendapat bahwa penggunaan
kamera digital dan komputer (program
analisis video logger pro) mempermudah
397
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
melaksanakan pembelajaran di laboratorium
komputer sekolah sehingga masing-masing
siswa dapat mencoba semua.
Jadi dapat disimpulkan bahwa (i) metode
eyetracking analysis based camera dan
program analisis video logger pro dapat
dijadikan sebagai media pembelajaran pada
materi hukum kekekalan momentum, dan
(ii) secara garis besar, penggunaan metode
eyetracking analysis based camera dan
program analisis video logger pro sebagai
media pembelajaran untuk menghitung
momentum benda merupakan hal yang
menarik dan menyenangkan serta dapat
mempermudah menentukan kecepatan benda
sebelum dan setelah tumbukan untuk
menghitung momentum benda.
UCAPAN TERIMA KASIH
1) Terima kasih kepada SMA Kristen
Satya Wacana (Laboratorium UKSW)
yang telah memberi kesempatan bagi
peneliti untuk mengambil data sampel.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Young, H. D. & Freedman, R. A.,
University Physics Tenth Edition, In:
Endang Juliastuti, Fisika Universitas
Edisi Kesepuluh Jilid 1, Jakarta,
Erlangga: 2002.
[2] Criticos, C., International Encyclopedia
of Educational Technology 2nd edition,
In: plomp, t. & Ely, D, P.(Eds.), Media
selection, New York: Elsevier Science
Inc, 1996.
[3] Agung Sutjiono dan Thomas Wibowo,
“Pendayagunaan Media Pembelajaran,”
Jurnal Pendidikan Penabur, No.
04/Th.IV, 2005.
[4] I
Wayan
Santyasa,
“Landasan
Konseptual
Media
Pembelajaran,”
Workshop Media Pembelajaran bagi
Guru-Guru SMA Banjar Angkan, 2007.
[5] Vernier International, Data Collection
with Computer and Handhelds 2004
Catalog, 2004. [Online] Available:
http://www.vernier-intl.com
(21
Desember, 2013)
KESIMPULAN
Secara garis besar kamera digital dan
program analisis video logger pro dapat
dimanfaatkan sebagai media pembelajaran
pada materi hukum kekekalan moementum.
Pembuatan
Rencana
Pelaksanaan
Pembelajaran dengan metode eyetracking
analysis based camera dan program analisis
video
logger
pro
sebagai
media
pembelajaran pada materi hukum kekekalan
momentum dapat diterapkan dalam bentuk
pembelajaran di kelas dan siswa aktif serta
lebih memudahkan untuk menghitung
besarnya kecepatan benda sebelum dan
setelah
tumbukan,
sehingga
mudah
memahami konsep hukum kekekalan
momentum.
Adanya keterbatasan jumlah laptop dalam
pembelajaran sehingga ada siswa yang
belum mencoba analisis logger pro dan
memilih bermain sendiri. Untuk penelitian
selanjutnya, bisa ditambah jumlah laptop
yang
disediakan
atau
bisa
juga
A. Lampiran A
Tabel 5. Lembar Observasi KBM
NO
1
2
KEGIATAN
SISWA YANG
MEMBERIKAN
RESPON (%)
Motivasi
Respon siswa saat
guru memberikan
pertanyaan prediksi
Hipotesa
Antusiasme siswa
dalam memberikan
71
75
398
RESPON SISWA
Siswa termotivasi dan aktif
menjawab pertanyaan
prediksi
Siswa antusias
memberikan
jawaban/pendapatnya
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
3
hipotesa
Kegiatan inti
Kemampuan siswa
menurunkan
persamaan
momentum
Kemampuan siswa
ketika
menggambarkan
gaya-gaya yang
bekerja pada
masing-masing
benda sebelum dan
saat tumbukan
Antusiasme siswa
ketika guru
menunjukkan cara
menganalisis video
tumbukan dua koin
karambol
Kemampuan siswa
dalam menirukan
cara menganalisis
video seperti yang
telah dilakukan guru
Keaktifan siswa saat
menentukan
kecepatan koin
sebelum dan setelah
tumbukan
menggunakan
program logger pro
Kemampuan siswa
menghitung
besarnya momentum
masing-masing koin
sebelum dan setelah
tumbukan
berdasarkan
persamaan yang
telah ditemukan
Kemampuan siswa
menghitung
besarnya momentum
total sistem sebelum
dan setelah
tumbukan
71
93
89
93
93
79
86
399
Siswa aktif dan mampu
menurunkan persamaan
dengan benar
Siswa mampu
menggambarkan gayagaya yang bekerja pada
masing-masing benda
sebelum dan saat
tumbukan
Siswa antusias dan
memperhatikan dengan
rasa ingin tahu yang tinggi
saat guru menunjukkan
cara menganalisis video
Hampir semua siswa
mampu menirukan cara
menganalisis video
Siswa aktif dan dapat
melakukan tracking
dengan baik serta dapat
menentukan kecepatan
koin sebelum dan setelah
tumbukan
Siswa dapat menghitung
besarnya momentum koin
sebelum dan setelah
tumbukan
Siswa dapat menghitung
besarnya momentum total
sebelum dan setelah
tumbukan
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
4
Kesimpulan
Antusias siswa
dalam menjawab
pertanyaan
menggiring menarik
kesimpulan
71
Kemampuan siswa
menarik kesimpulan
71
DISKUSI
Pertanyaan :Metode Eyetracking ada dimana?
Sintesa eyetracking?
Jawab : pada bagian konsoldasi, berapa video
rekaman
400
Siswa aktif dalam
menjawab pertanyaan
yang diberikan guru
Siswa mampu menarik
kesimpulan dengan benar